Garantir tempo preciso com um relógio de parede atômico

Escrito por Richard Williams para Galleon Systems

A precisão no cronograma é cada vez mais importante na economia global moderna. Indústrias e negócios em todo o mundo agora estão se comunicando com cada um, apesar das diferenças do fuso horário.

Houve um tempo em que alguns minutos aqui ou lá raramente importaram, mas agora, saber exatamente a que horas é, tornou-se cada vez mais importante, pois chamadas em conferência e webinars na internet geralmente são agendados como parte de negócios regulares.

Global Timecale

Felizmente, para evitar a dor de cabeça de trabalhar todos os fusos horários diferentes, você pode ter que lidar, há uma escala de tempo global que agora é adotada pela comunidade global. UTC (Tempo Universal Coordenado) é um tempo controlado pelo relógio atômico usado globalmente e mantido preciso e preciso por laboratórios de física em todo o mundo.

O UTC permite uma comunicação e formulários precisos e é usado por muitas tecnologias de ponta para garantir precisão, como o servidor de tempo da rede (NTP servidor - Network Time Protocol). Muitas vezes, esses dispositivos recebem o tempo UTC diretamente de relógios atômicos graças a transmissões de rádio de pessoas como NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tempo do EUA) e NPL (Laboratório Físico Nacional do Reino Unido)

Relógios de parede atômica

E quando se trata de pessoas que contam o tempo, esses mesmos sinais de rádio também podem ser utilizados por um relógio de parede atômica. Relógios de parede atômica, apesar do que o nome sugere, não são relógios atômicos. Essencialmente, eles são compostos por um dispositivo de relógio padrão e uma antena de rádio e recebem. Os sinais de relógios atômicos transmitidos pelos laboratórios de física podem ser recebidos e o relógio regularmente se ajusta para garantir que o relógio seja preciso para UTC para o segundo.

Preciso realmente um servidor NTP para sincronização de tempo?

A sincronização do tempo é um aspecto crítico para a computação moderna, especialmente quando os computadores estão em uma rede ou precisam se comunicar com outras máquinas conectadas em rede.

Os marcadores de tempo são cruciais para que os computadores reconheçam quando ocorreu um evento e é a única informação que eles precisam para verificar se um evento ocorreu. Sem carimbos de tempo precisos, as conseqüências podem incluir:

• Perda de dados
• Difícil de registrar erros
• Difícil de depurar
• Falha ao guardar
• Os aplicativos sensíveis ao tempo podem falhar

Sistemas operacionais modernos, como o Windows 7, possuem um software de sincronização automática já instalado. O W32Time faz parte das diferentes gerações de sistemas operacionais da Microsoft há algum tempo, mas no Windows 7 ele está configurado para ser ativado automaticamente (em vez de o usuário precisar defini-lo) - sincronizando seu PC imediatamente.

Com tamanha NTP (Network Time Protocol) baseado em sincronização disponível usando servidores de tempo da internet (normalmente Microsoft e NIST) muitas pessoas podem se perguntar se um servidor de tempo dedicado ainda é necessário.

Problemas com os servidores de tempo da Internet

Existem várias desvantagens para usar esse tempo na Internet como fonte de UTC (Tempo Universal Coordenado - escala de tempo global geralmente referida como GMT).

A primeira e mais importante desvantagem para servidores de internet é a sua localização através do firewall. Ter que confiar em uma fonte de tempo através da internet significa manter a porta TCP aberta - uma fraqueza de segurança crucial que pode ser usada por usuários ou bots mal-intencionado.

Outra desvantagem para os servidores de tempo da internet é a falta de precisão garantida. Enquanto locais como o NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tempo) e a Microsoft possuem servidores de tempo confiáveis ​​e precisos - a precisão pode depender de quão longe você está olhando. E muitos outros servidores de tempo disponíveis como fonte de tempo na internet são menos confiáveis ​​- e como o NTP não pode autenticar um sinal de tempo na Internet - pode ser difícil de avaliar.

Benefícios de um servidor externo NTP

Dedicado servidores NTP externos são muito mais seguros. Eles recebem sua gravata de satélites GPS de transmissões de onda longa para que os sinais não possam ser interceptados por hackers de computador ou software malicioso. Além disso, o NTP pode autenticar os sinais garantindo que você saiba de onde eles estão vindo e quão precisas são eles.

Com o tempo sendo tão importante em computadores modernos em rede, assumir um risco com o tempo da internet pode custar muito mais do que qualquer investimento menor em uma empresa dedicada. O servidor NTP.

Competição por GPS cada vez mais perto

Escrito por Richard N Williams para Galleon Systems

Desde a sua libertação para a população civil, o Sistema de Posicionamento Global (GPS) melhorou e aprimorou nosso mundo. Da navegação por satélite ao tempo exato usado por Servidores NTP (Network Time Protocol) e muito ou a tecnologia do nosso mundo moderno.

E o GPS tem sido, há vários anos, o único sistema de navegação global por satélite (GNSS) e é usado em todo o mundo, no entanto, os tempos agora estão mudando.

Existem agora três outros sistemas GNSS no horizonte que não só atuarão como competição pelo GPS, mas também aumentarão sua precisão e precisão.

Glonass é um sistema GNSS russo que foi desenvolvido durante a Guerra Fria. No entanto, após a queda da União Soviética, o sistema caiu em ruim, mas finalmente foi reformulado e agora está de volta e funcionando.

O sistema Glonass agora está sendo usado como ajuda de navegação pelas companhias aéreas russas e seus serviços de emergência com receptores GNSS no carro também estão sendo lançados para a população em geral para usar. E o sistema Glonass também está permitindo a sincronização de tempo usando Servidores NTP tempo pois usa a mesma tecnologia de relógio atômico que o GPS.

E a Glonass também não é a única competição para o GPS. O sistema europeu Galileo está no bom caminho com os primeiros satélites que se espera que sejam lançados no final do 2010 e o sistema chinês Compass também deverá estar pronto em linha, o que fará quatro sistemas GNSS totalmente operacionais orbitando acima da órbita da Terra.

E esta é uma boa notícia para aqueles interessados ​​em sincronização de tempo ultra-alto, pois os sistemas devem ser interoperáveis, o que significa que qualquer pessoa que olha para satélites GNSS pode usar vários sistemas para garantir uma maior precisão.

Espera-se que o GNSS interoperável Servidores NTP tempo em breve estarão disponíveis para fazer uso dessas novas tecnologias.

Compreender o tempo do GPS em relação ao UTC

O tempo exato é tão importante para os sistemas informáticos modernos que agora é inimaginável para qualquer rede administrar para configurar um sistema de computador sem qualquer consideração à sincronização.

Assegurar que todas as máquinas estão executando um tempo preciso e preciso e que toda a rede seja sincronizada em conjunto, evitarão problemas como perda de dados, falhas de transações sensíveis ao tempo e habilitação de depuração e gerenciamento de erros que podem ser quase impossíveis em redes sem sincronia .

Existem muitas fontes de tempo preciso para uso com Servidores NTP tempo (Network Time Protocol). Servidores NTP tendem a usar o tempo que é controlado por relógios atômicos para garantir a precisão, e há vantagens e desvantagens para cada sistema.

Idealmente, como fonte de tempo, você quer que seja uma fonte de UTC (Tempo Universal Coordenado), pois este é o padrão de tempo internacional usado pelos sistemas de computador em todo o mundo. Mas o UTC nem sempre é acessível, mas existe uma alternativa.

Hora do GPS

O tempo GPS é o tempo transmitido pelos relógios atômicos a bordo dos satélites GPS. Esses relógios formam a tecnologia básica para o Sistema de Posicionamento Global e seus sinais são o que é usado para obter informações positivas.

Mas os sinais de tempo do GPS também podem fornecer uma fonte de tempo precisa para redes de computadores - embora o tempo do GPS seja diferente do UTC.

No Leap Seconds

O tempo GPS é transmitido como um número inteiro. O sinal contém o número de segundos de quando os relógios do GPS foram ativados pela primeira vez (janeiro 1980).

Inicialmente, o tempo GPS foi configurado para UTC, mas, como o satélite GPS esteve no espaço nos últimos trinta anos, ao contrário da UTC, não houve aumento na conta dos segundos de pulo - então o GPS atualmente está executando exatamente 17 segundos atrás do UTC.

Conversão

Enquanto o tempo GPS e UTC não são estritamente iguais aos originalmente baseados no mesmo tempo e apenas a falta de segundos de salto não adicionados ao GPS faz a diferença, e como isso é exato em segundos, a conversão do tempo GPS é simples.

Muitos GPS servidores NTP irá converter o tempo do GPS para a hora UTC (e a hora local, se assim o desejar), garantindo que você sempre possa ter uma fonte precisa, segura, segura e confiável de tempo atômico com base em tempo.

Escolhendo uma Fonte de Tempo para Sincronização de Rede de Computador

Você não precisa de mim para lhe dizer qual é a importância da sincronização do tempo da rede do computador. Se você está lendo isso, provavelmente você está bem consciente da importância em garantir que todos os seus computadores, roteadores e dispositivos em sua rede estejam sendo executados ao mesmo tempo.

A falta de sincronização de uma rede pode causar todos os tipos de problemas, embora com uma falta de sincronia os problemas possam passar despercebidos, pois o erro ao encontrar e depurar uma rede pode ser quase impossível sem uma fonte de tempo sincronizado.

Existem várias opções para encontrar uma fonte de tempo preciso também. A maioria das fontes de tempo usadas para sincronização são uma fonte de UTC (Tempo Universal Coordenado), que é o cronograma internacional.
No entanto, há pro e con's para todas as fontes:

tempo de internet

Há quase um número infinito de fontes de tempo UTC na internet. Algumas dessas fontes de tempo são totalmente imprecisas e pouco confiáveis, mas existem algumas fontes confiáveis ​​lançadas por pessoas como NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tempo) e Microsoft.

No entanto, independentemente de quão confiável seja a fonte de tempo, existem dois problemas com fontes de tempo da internet. Em primeiro lugar, um servidor de tempo da internet é realmente um dispositivo 2 de estrato. Em outras palavras, um servidor de tempo da internet está conectado a outro servidor de tempo que recebe seu tempo de um relógio atômico, geralmente de uma das fontes abaixo. Assim, uma fonte de tempo de internet nunca será tão precisa ou precisa quanto usar um servidor de tempo 1 do estrato você mesmo.

Em segundo lugar, e mais importante, as fontes de tempo da Internet funcionam através do firewall, de modo que uma possível violação de segurança está disponível para qualquer usuário mal-intencionado que deseje aproveitar as portas abertas.

Tempo GPS

O tempo do GPS é muito mais seguro. Não é apenas um sinal de tempo GPS disponível em qualquer lugar com uma visão de linha do céu, mas também os sinais de tempo GPS podem ser recebidos externamente para a rede. Ao usar um GPS servidor de tempo os sinais de tempo do GPS podem ser recebidos e, usando NTP (Network Time Protocol), esta vez pode ser convertida em UTC (o tempo do GPS atualmente é 17 segundos exatamente atrás do tempo do GPS) e depois distribuído em torno da rede.

Tempo MSF / WWVB

As transmissões de rádio em onda longa são transmitidas por vários laboratórios nacionais de física. O NIST e o NPL do Reino Unido são duas dessas organizações e transmitem os sinais UTC MSF (Reino Unido) e WWVB (EUA) que podem ser recebidos e utilizados por um rádio referenciado NTP servidor.

Quando os servidores de horário ficam ruins

"O tempo é o que impede que tudo aconteça de uma vez", disse o físico eminente John Wheeler. E quando se trata de computadores, suas palavras não podem ser mais relevantes.

Os marcadores de tempo são o único método que um computador deve estabelecer se um evento ocorreu, deve ocorrer ou não deve ocorrer ainda. Para um PC doméstico, o computador depende do relógio incorporado que mostra o tempo na esquina do seu sistema operacional, e para a maioria dos usos domésticos isso é suficientemente satisfatório.

No entanto, para as redes de computadores que devem se comunicar entre si, depender de relógios de sistema individuais podem causar problemas incontáveis:

Todos os relógios deslocam e os relógios do computador não são diferentes e ocorrem problemas quando duas máquinas estão à deriva em diferentes taxas, pois o tempo não coincide. Isso representa um enigma para um computador, pois não tem certeza de qual momento acreditar e eventos cronológicos podem não ocorrer e mesmo tarefas simples, como enviar um e-mail, podem causar confusão de tempo em uma rede.

Por estas razões, servidores de tempo são comumente usados ​​para receber o tempo de uma fonte externa e distribuí-lo em torno da rede. A maioria desses dispositivos usa o protocolo NTP (Network Time Protocol), que foi projetado para fornecer um método de sincronização de tempo em uma rede.

No entanto, os servidores de tempo são tão bons quanto a fonte de tempo em que eles dependem e quando há um problema com essa fonte, a sincronização falhará e os problemas mencionados acima podem ocorrer.

A causa mais comum de falha ou imprecisão do servidor de tempo é a dependência de fontes de tempo baseadas na internet. Estes não podem ser autenticados pelo NTP nem garantidos para serem precisos e também podem levar a problemas de segurança com intrusão de firewall e outros ataques maliciosos.

Garantir a O servidor NTP continua a obter uma fonte de tempo altamente preciso é bastante direto e é uma questão de escolher uma fonte de tempo precisa, confiável e segura.

Na maioria das partes do mundo, existem dois métodos que podem fornecer uma fonte de tempo segura e confiável:

  • sinais de tempo GPS
  • Sinais de tempo referenciados por rádio

Os sinais GPS estão disponíveis em qualquer lugar do planeta e são baseados em Hora do GPS que é gerado por relógios atômicos a bordo dos satélites.

Sinais de referência de rádio como MSF e WWVB são transmitidos em longa onda de laboratórios de física como NIST de NPL.

Rival europeia ao GPS leva um passo em frente

O rival Europeia há muito esperada para os EUA Sistema de Posicionamento Global, Galileo, deu um passo em frente para a realização com a entrega da carga útil para o primeiro satélite.

A carga útil, que contém o "cérebro" do satélite Galileo, inclui os relógios atómicos que são a base para todos os sistemas de navegação global por satélite (GNSS) e fornecer tanto a informação de postular e o sinal da hora GPS usado por tantos servidores de tempo GPS NTP para sincronização de rede.

Galileo está definido para não só competir com o sistema americano GPS prazo atual, mas para aplicações de sincronização de tempo é esperado para operar em conjunto garantindo maior precisão para aqueles que procuram uma fonte de tempo UTC.

Galileo tem sofrido muita incerteza uma vez que o projecto Euro multi-bilhões foi inicialmente concebido mais de uma década atrás, mas a entrega da carga útil do primeiro satélite para Roma, onde o equipamento está a ser finalizado em preparação para o lançamento no início do próximo ano, é um benefício real para o projeto, que tem muitas vezes caído em dúvida.

Assim como GPS, Galileo será um sistema de satélite totalmente a operação de navegação, mas oferecerá ainda maior precisão que seu antecessor envelhecimento e dotar a Europa com o seu próprio sistema de navegação que não é possuído e controlado pelos militares dos EUA.

Bem como as informações postulando que será utilizado pelos motoristas, pilotos e outros viajantes, Galileo também irá fornecer uma fonte segura e precisa de tempo para redes de computadores do mundo e tecnologias para garantir a sincronicidade.

Atualmente, o GPS é o único a fornecer este serviço seguro, embora as transmissões de rádio em alguns países fornecem uma alternativa para o GPS servidor de tempo sinais, embora eles não são tão ampla disseminação, como GPS.

O primeiro satélite Galileo está prevista para atingir a órbita no início de 2011, com toda a rede planejado para ser operação em 2014 - embora se experiências passadas com o projeto são tudo para ir - você deve esperar pelo menos alguns atrasos.

Escolhendo uma Fonte de Tempo para uma Sincronização NTP

O tempo preciso é essencial no mundo moderno da internet banking, leilões online e finanças globais. Qualquer rede de computadores envolvida na comunicação global precisa ter uma fonte precisa da escala de tempo global UTC (Tempo Universal Coordenado) para poder conversar com outras redes.

Receber UTC é bastante simples. Ele está disponível em várias fontes, mas alguns são mais confiáveis ​​do que outros:

Fontes de tempo da Internet

A internet está inundada com fontes de tempo. Estes variam em confiabilidade e precisão, mas algumas organizações confiáveis ​​como NIST (National Institute of Standards and Time) e Microsoft. No entanto, existem desvantagens com as fontes de tempo da internet:

Confiabilidade - A demanda por fontes de internet da UTC geralmente significa que pode ser difícil acessá-las

Precisão - a maioria dos servidores de tempo da internet são dispositivos 2 estratos, o que significa que eles dependem de uma fonte de tempo. Muitas vezes, os erros podem ocorrer e muitas fontes de tempo podem ser muito imprecisas.

segurança - Talvez o maior problema com as fontes do tempo da internet seja o risco que representam para a segurança. Para receber uma marca de tempo da internet, o firewall precisa ter uma abertura para permitir que os sinais passem; Isso pode levar a usuários mal-intencionados a se aproveitar.

Servidores de tempo referenciados por rádio.

Um método seguro de receber timbres de tempo UTC está disponível usando um O servidor NTP que podem receber sinais de rádio de laboratórios como NIST de NPL (Laboratório físico nacional. Muitos países possuem esses sinais de tempo transmitidos, altamente precisos, confiáveis ​​e seguros.

Servidores de horário GPS

Outra fonte para servidores de tempo dedicado é o GPS. A grande vantagem de um GPS servidor de horário NTP é que a fonte de tempo está disponível em todo o planeta com uma visão clara do céu. Os servidores de tempo do GPS também são altamente precisos, confiáveis ​​e tão seguros quanto os servidores de tempo referenciados por rádio.

Comuns da Internet Tempo Problemas de sincronização

Mantendo o relógio em um sistema PC sincronizado é importante para muitos sistemas, redes e usuários que necessitam de precisão de tempo para aplicações e transações. Quase tudo em um sistema de computador moderno é tempo suficiente por isso, quando a sincronização falhar todos os tipos de problemas podem surgir de dados ficar perdido e depuração se tornando quase impossível.

Existem vários métodos de sincronização do relógio de um sistema de computador, mas a maioria deles dependem do protocolo de tempo de sincronização NTP (Network Time Protocol).

De longe, o método mais comum é fazer uso da miríade de linha Servidores NTP tempo que retransmitir a hora UTC (Tempo Universal Coordenado). No entanto, existem muitos problemas comuns no uso de servidores de tempo baseados na Internet - aqui estão algumas delas:

Não é possível acessar o servidor tempo Internet

Uma ocorrência comum com fontes de tempo Internet é a incapacidade de acessá-los. Isto pode ser causado por várias razões:

• Muito tráfego tentando acessar o servidor
• Sítio Web é baixo
• Sua conexão é baixo

O momento a partir do servidor de horário é innacuurate

A maioria das fontes on-line de tempo são o que são conhecidos como servidores de tempo stratum 2. Isso significa que eles obter o seu tempo a partir de outro servidor de tempo (estrato 1) que conectado a um relógio atômico (estrato 0). Se houver um erro com o dispositivo estrato 1 2 o dispositivo estrato será errado (e cada dispositivo que está tentando obter o tempo dele).

O servidor tempo está levando a problemas de segurança com o firewall

Outro problema comum causado pelo fato de que todos os servidores de tempo on-line precisam de acesso através de seu firewall. Infelizmente, este dá a oportunidade para usuários mal-intencionados para fazer uso desta porta de trás em seu sistema.

Eliminando os problemas de servidor de horário

Fontes de tempo Internet não são nem garantidos para ser preciso, confiável ou segura-lo por quaisquer requisitos de sincronização de tempo graves devem ser utilizados de uma fonte externa de tempo. Servidores NTP tempo que conectar em uma rede e receber a tempo a partir de fontes de GPS ou de rádio são uma alternativa muito mais segura e confiável. Estes Servidores NTP também são altamente seguras, pois não operar em toda a Internet.

The Worlds Atomic Clock Timekeepers

Quando você configura seu relógio para talvez o relógio falando ou o tempo na internet, você já se perguntou quem é aquele que define esses relógios e verifica se eles são precisos?

Não existe um relógio mestre único usado para o tempo do mundo, mas há uma constelação de relógios que são usados ​​como base para um sistema de cronograma universal conhecido como UTC (Tempo Universal Coordenado).

A UTC permite que todas as redes de computadores do mundo e outras tecnologias conversem umas com as outras em perfeita sincronia, o que é vital no mundo moderno da internet e da comunicação global.

Mas, como mencionado, o controle da UTC não é baixo para um relógio mestre, em vez disso, um serio de relógios atômicos altamente precisos, com base em diferentes países, todos trabalham juntos para produzir uma fonte de tempo que é baseada no tempo que todos eles relataram.

Estes cronometristas do UTC incluem organizações notáveis ​​como o Instituto Nacional de Padrões e Tempo (EUA) dos EUANIST) e o Laboratório Físico Nacional do Reino Unido (NPL) entre outros.

Essas organizações não apenas ajudam a garantir que a UTC seja tão precisa quanto possível, mas também fornecem uma fonte de tempo UTC disponível para as redes e tecnologias de computadores do mundo.

Para receber o tempo dessas organizações, um O servidor NTP (Servidor de tempo de rede) é necessário. Esses dispositivos recebem as transmissões de locais como NIST e NPL através de transmissões de rádio de ondas longas. o NTP servidor em seguida, distribui o sinal de temporização através de uma rede, ajustando relógios de sistema individuais para garantir que eles sejam tão precisos quanto possível para UTC.

Um único servidor NTP dedicado pode sincronizar uma rede de computadores de centenas e até milhares de máquinas e a precisão de uma rede dependendo do tempo UTC das transmissões pelo NIST e NPL também será altamente precisa.

O sinal de temporização NIST é conhecido como WWVB e é transmitido de Boulder Colorado no coração dos EUA, enquanto o sinal NPL do Reino Unido é transmitido em Cumbria no norte da Inglaterra e é conhecido como MSF - outros países têm sistemas semelhantes, incluindo o DSTransmissão de sinal F de Frankfurt, Alemanha.