Como os computadores mantêm o horário do tempo

O tempo governa nossas vidas e manter-se a par de tudo é vital se quisermos trabalhar no tempo, fazer a casa para jantar ou assistir nossos shows favoritos de uma noite.

Também é crucial para sistemas informáticos. Os computadores usam o tempo como um ponto de referência, de fato, o tempo é o único ponto de referência que pode usar para distinguir entre dois eventos e é crucial que os computadores que operam em redes sejam sincronizados.

A sincronização de tempo é quando todos os computadores que estão conectados juntos funcionam ao mesmo tempo. sincronização de tempo, no entanto, não é simples de implementar, principalmente porque os computadores não são bons detentores de tempo.

Todos estamos acostumados com o tempo exibido na parte inferior direita dos desktops do computador, mas essa vez é normalmente gerada pelo oscilador de cristal de bordo (normalmente quartzo) na placa-mãe.

Infelizmente, esses relógios de bordo são propensos a deriva e um relógio do computador pode perder ou ganhar um segundo ou mais a cada dia. Embora isso não pareça muito, ele pode se acumular em breve e, com algumas redes que consistem em centenas e até milhares de máquinas, se todos estiverem executando diferentes tempos, não é difícil imaginar as conseqüências; os e-mails podem chegar antes de serem enviados, os dados podem falhar em backup, os arquivos serão perdidos e as redes serão amassos de confusão e quase impossíveis de depurar.

Para garantir a sincronização em toda a rede, todos os dispositivos devem se conectar a uma única fonte de tempo. NTP (Network Time Protocol) foi concebido para este propósito e pode distribuir uma fonte de tempo para todos os dispositivos e garantir que qualquer deriva seja contrariada.

Para uma verdadeira precisão, a fonte única deve ser uma fonte de UTC (Tempo Universal Coordenado), que é uma escala de tempo global que é usada em todos os continentes e não presta atenção às fuso horários, isso permite que as redes nos lados opostos da Terra sejam sincronizadas juntas.

Uma fonte de UTC também deve ser regida por um relógio atômico, pois qualquer desvio no tempo significará que sua rede estará sem sincronia com a UTC. De longe, o método mais fácil, mais eficiente, seguro, preciso e confiável de receber uma fonte de relógio atômico da UTC é usar um servidor dedicado tempo NTP. Os servidores NTP recebem a hora UTC da rede GPS (Sistema de Posicionamento Global) ou da transmissão de rádio transmitida por laboratórios nacionais de física, tais como NIST or NPL.

Sincronização de segredos de rede

Uma operação eficiente e sem erros é o objetivo de qualquer administrador que esteja configurando uma rede de computadores. Assegurar o bom funcionamento e a passagem de dados sem erros ou perda de conexões é um pré-requisito para qualquer sistema de rede decente.

Existem algumas coisas fundamentais que podem ser realizadas para minimizar o risco de encontrar problemas mais abaixo. Um servidor de rede decente é uma obrigação, como é um roteador eficiente, mas há uma peça de tecnologia muitas vezes ignorada em redes de computadores - a servidor de tempo de rede.

A importância de tempo correto da rede informática só se torna aparente quando algo dá errado. Quando ocorre um erro (e sem sincronização de tempo adequada é uma questão de quando não se) pode ser quase impossível definir o que causou e onde. Basta imaginar todos os logs de erro nas diferentes máquinas, todos com timestamps indicando um tempo diferente, descobrir onde e quando o erro ocorreu pode ser quase impossível - e isso é antes mesmo de conseguir obter uma volta para corrigi-lo.

Felizmente, a maioria dos administradores de rede aprecia o valor da sincronização e a maioria assegura que a rede receba um sinal de tempo através da Internet. No entanto, muitos administradores desconhecem as vulnerabilidades que isso pode causar em toda a rede.

Ao usar um servidor de tempo on-line, uma porta UDP (123) precisa ser aberta, o que pode ser um portão aberto para programas e usuários mal-intencionados. Além disso, não há autenticação do on-line servidor de tempo então o sinal pode ser seqüestrado ou apenas ser impreciso.

A servidor de tempo de rede dedicado executando o protocolo NTP (Network Time Protocol) funcionará externamente para a rede e receberá o tempo de uma fonte de relógio atômica diretamente (através de rádio ou GPS) Servidores NTP, seguro, preciso e confiável.

Sete razões pelas quais sua rede precisa de um servidor de horário

Servidores de tempo, muitas vezes referidos como Servidores NTP tempo Depois que o protocolo (Network Time Protocol) usado para distribuir o tempo é uma parte cada vez mais importante de qualquer rede de computadores. o NTP servidor recebe um sinal de tempo de uma fonte precisa (como um relógio atômico) e, em seguida, distribui-lo para todos os dispositivos da rede.

No entanto, apesar da crescente importância destes sincronização de tempo dispositivos, muitos administradores de rede ainda não conseguem sincronizar com precisão suas redes e podem deixar seu sistema de computador inteiro vulnerável.

Aqui estão sete razões pelas quais um servidor de tempo NTP é um equipamento crucial para a sua rede:

• Segurança: os servidores NTP usam uma fonte de tempo externa e não dependem de uma porta de firewall aberta. Um servidor não sincronizado também será vulnerável a usuários mal-intencionados que possam aproveitar as diferenças horárias.

• Registro de erros: a falta de sincronização adequada de uma rede de computadores pode significar que é quase impossível rastrear erros ou ataques mal-intencionados, especialmente se os tempos nos arquivos de log de máquinas diferentes não coincidem.

• Proteção legal: não ser capaz de provar que o tempo pode ter implicações legais se alguém cometeu fraude ou outra atividade ilegal contra sua empresa.

• Precisão: Servidores NTP Tempo Certifique-se de que todos os computadores em rede sejam sincronizados automaticamente com a hora exata em toda a sua rede para que todos na sua empresa possam ter acesso ao tempo exato.

• Harmonia global: um cronograma global conhecido como UTC (Tempo Universal Coordenado) foi desenvolvido para garantir que os sistemas em todo o mundo possam ser executados exatamente na mesma hora. Ao utilizar um servidor NTP, não só todos os dispositivos da sua rede serão sincronizados, mas sua rede será sincronizada com todas as outras redes da Terra conectadas ao UTC.

• Controle: com um NTP servidor você controla a configuração. Você pode permitir mudanças automáticas cada primavera e outono para horário de verão ou definir o tempo do servidor para ser bloqueado somente para UTC - ou mesmo, qualquer fuso horário que você escolher.

• Atualização automática do tempo. Não é necessária nenhuma intervenção do usuário, um servidor de tempo NTP representará os segundos saltos e os fusos horários garantindo a sincronização sem problemas.

Benefícios da sincronização precisa do tempo de rede

Seu computador provavelmente faz centenas e milhares de tarefas por dia. Se isso for parte de uma rede, o número de tarefas pode ser milhões. De enviar e-mails para salvar dados, e tudo o que seu computador está encarregado de fazer, eles são todos registrados pelo computador ou servidor.

Os computadores usam timestamps para processos de logótipo e, de fato, os carimbos de data / hora são usados ​​como o único método que um computador deve indicar quando e se uma tarefa ou aplicativo foi conduzido. Os timestamps são normalmente um número de bits 16 ou 32 (um número longo) que conta os segundos de uma época principal - normalmente 01 janeiro 1970.

Então, para cada tarefa que o computador faz, será marcado com o número de segundos de 1970 que a transação foi realizada. Estes timestamps são a única informação que um sistema informático tem para verificar quais tarefas foram concluídas e quais tarefas ainda não foram instigadas.

O problema com as redes de computadores de mais de uma máquina é que os relógios em dispositivos individuais não são precisos o suficiente para muitos aplicativos modernos sensíveis ao tempo. Os relógios do computador são propensos à deriva, eles normalmente são baseados em circuitos baratos de osciladores de cristal e geralmente podem ser driblados por mais de um segundo por dia.

Isso pode não parecer muito, mas no mundo sensível ao tempo de hoje um segundo pode ser um longo tempo, de fato, especialmente quando você leva em conta as necessidades de indústrias como a bolsa de valores, onde um segundo pode ser a diferença de preço de vários por cento ou reserva de lugares on-line, onde um segundo pode fazer a diferença entre um assento disponível e aquele que é vendido.

Esta deriva também é acumulável, então, dentro de apenas alguns meses, os sistemas informáticos podem estar acima de um minuto fora de sincronia e isso pode ter efeitos dramáticos em transações sensíveis ao tempo e pode resultar em todos os tipos de problemas inesperados dos e-mails que não chegam como um computador pensa que eles chegaram antes de serem enviados para dados que não foram copiados ou perdidos completamente.

Um servidor de tempo NTP or servidor de tempo de rede estão se tornando cada vez mais peças cruciais para a rede informática moderna. Eles recebem uma fonte de tempo precisa de um relógio atômico e distribuem-na para todos os dispositivos da rede. À medida que os relógios atômicos são incrivelmente precisos (eles não serão derrubados por um segundo mesmo em um 100,000 anos) eo protocolo NTP (Network Time Protocol) verifica continuamente o tempo dos dispositivos contra o tempo de relógio atômico mestre - significa que a rede do computador poderá funcionar perfeitamente sincronizada com cada dispositivo dentro de alguns milissegundos do relógio atômico.

Vida sem o relógio atômico

Quando consideramos as invenções mais importantes dos últimos anos 100, muito poucas pessoas vão pensar em uma relógio atômico. De fato, se você pedir a alguém para encontrar um top ten de invenções e inovações é duvidoso se o relógio atômico se enquadrasse.

Provavelmente não é difícil imaginar o que as pessoas pensam como as invenções que mais mudam a vida: a Internet, os telefones celulares, os sistemas de navegação por satélite, os reprodutores de mídia, etc.

No entanto, quase todas essas tecnologias dependem de um tempo exato e preciso e não funcionariam sem ele. Os relógios atômicos estão no cerne de muitas inovações modernas, tecnologias e aplicações associadas a elas.

Vamos dar a Internet como um exemplo. A Internet é, na sua forma mais simples, uma rede global de computadores, e esta rede abrange fuso horários e países. Agora, considere algumas das coisas que usamos na Internet para: leilões online, internet banking ou reserva de lugares, por exemplo. Essas transações não podiam ser possíveis com precisão e precisão de tempo e sincronização.

Imagine reservar um assento em uma companhia aérea no 10am e, em seguida, outro cliente tenta reservar o mesmo assento depois de você em um computador com um relógio mais lento. O computador só tem tempo para continuar, então considerará a pessoa que reservou após você ter sido o primeiro cliente porque o relógio diz isso! Esta é a razão pela qual qualquer rede de Internet que exige transações sensíveis ao tempo está conectada a uma NTP servidor para receber e distribuir um sinal de tempo de relógio atômico.

E para outras tecnologias, o relógio atômico é ainda mais crucial. A navegação por satélite (GPS) é um excelente exemplo. O GPS (Sistema de Posicionamento Global) funciona através da triangulação dos sinais de relógio atômico dos satélites. Devido à alta velocidade das ondas de rádio, uma inexatidão do segundo 1 pode ver um dispositivo de sat-nav por 100,000 km.

Outras tecnologias também das redes de telefonia móvel aos sistemas de controle de tráfego aéreo são completamente confiáveis ​​em relógios atômicos, demonstrando como esta tecnologia é subestimada.

As câmaras de circuito fechado são inúteis sem um servidor de tempo de rede

Para aqueles de nós que vivem na Grã-Bretanha, a câmera CCTV (TV de circuito fechado) será um site familiar nas ruas altas. Mais de quatro milhões de câmeras estão em operação em todas as Ilhas Britânicas, com todas as principais cidades sendo monitoradas por câmeras financiadas pelo Estado, o que custou ao contribuinte britânico em mais de £ 200 milhões ($ 400 milhões).

Os motivos do uso dessa vigilância generalizada sempre foram declarados para prevenir e detectar crimes. No entanto, os críticos argumentam que há poucas evidências de que as câmeras CCTV tenham feito qualquer coisa para diminuir o aumento do crime de rua nas ruas do Reino Unido e que o dinheiro poderia ser melhor gasto.

Um dos problemas da CCTV é que muitas cidades têm câmeras controladas por conselhos locais e câmeras controladas privadamente. Quando se trata de detecção de crime, a polícia muitas vezes tem que obter tanta evidência quanto possível, o que muitas vezes significa combinar as diferentes câmeras CCTV controladas pela autoridade local com os sistemas de controle privado.

Muitas autoridades locais sincronizam suas câmeras de CCTV juntas, no entanto, se a polícia tiver que obter imagens de um bairro vizinho ou de uma câmera particular, elas podem não ser sincronizadas, caso sim, sincronizadas completamente.

É aí que a CCTV cai na luta contra o crime. Basta imaginar que um criminoso suspeito seja visto em uma câmera CCTV cometer um ato criminoso. O tempo na câmera poderia dizer 11.05pm, mas e se a polícia acompanhar os movimentos de suspeitos em uma cidade e usar imagens de uma câmera privada ou de outros bairros e enquanto a câmera CCTV que deteve o suspeito no ato pode dizer 11.05, a outra A câmera poderia detectar os minutos suspeitos mais tarde apenas para o tempo para ser ainda mais cedo. Você poderia imaginar um bom advogado de defesa que aproveite ao máximo isso.

Para garantir o seu valor na luta contra o crime, é imperativo que as câmeras CCTV sejam tempo sincronizado usando um servidor de tempo da rede. Estes servidores de tempos garantem que todos os dispositivos (neste caso, a câmera) estão sendo executados exatamente na mesma hora. Mas como asseguramos que todas as câmeras sejam sincronizadas com a mesma fonte de tempo. Bem, felizmente, uma fonte de tempo global conhecida como UTC (Tempo Universal Coordenado) foi desenvolvido para este propósito exato. A UTC é o que rege as redes informáticas, o controle de tráfego aéreo e outras tecnologias sensíveis ao tempo.

Uma câmera CCTV usando um servidor NTP que recebe um Fonte de tempo UTC de um relógio atômico não só será preciso, mas o tempo contado nos dispositivos será provável em tribunal e preciso até um milésimo de segundo (milissegundo).

2038 O próximo erro de tempo de computador

Lembre-se da virada do milênio. Enquanto muitos de nós estavam contando os segundos até a meia-noite, havia administradores de rede em todo o mundo com os dedos cruzados esperando que seus sistemas de computador ainda estejam trabalhando depois que o novo milênio entrou.

O bug do milênio foi o resultado de primeiros pioneiros no computador, projetando sistemas com apenas dois dígitos para representar o tempo, pois a memória do computador era muito escassa no momento. O problema não surgiu por causa da virada do milênio, surgiu porque era o final do século e o ano de dois dígitos se dirigia para o 00 (que as máquinas assumiam era 1900)

Felizmente, na virada do milênio, a maioria dos computadores foi atualizada e foram tomadas precauções suficientes que significassem que a Y2K O erro, como se tornou conhecido, não causou o estrago generalizado que antes era temido.

No entanto, o erro Y2K não é o único problema relacionado ao tempo que os sistemas de computador podem enfrentar, outro problema com a forma como os computadores informam que o tempo foi realizado e muitas outras máquinas serão afetadas no 2038.

O Unix Millennium Bug (ou Y2K38) é semelhante ao bug original, pois é um problema relacionado à forma como os computadores informam a hora. O problema 2038 ocorrerá porque a maioria das máquinas usa um número inteiro de bits 32 para calcular o tempo. Este número de bit 32 é definido a partir do número de segundos de 1 janeiro 1970, mas como o número está limitado aos dígitos 32 por 2038, não haverá mais dígitos para lidar com o avanço do tempo.

Para resolver este problema, muitos sistemas e idiomas mudaram para uma versão 64-bit, ou alternativas fornecidas que são 64-bit e como o problema não ocorrerá por quase três décadas, há muito tempo para garantir que todos os sistemas de computador possam ser protegidos .

No entanto, esses problemas com timestamps não são os únicos erros relacionados ao tempo que podem ocorrer em uma rede de computadores. Uma das causas mais comuns de erros de rede de computadores é a falta de Sincronização de tempo. Falha em garantir que cada máquina esteja funcionando em um tempo idêntico usando um O servidor NTP pode resultar em perda de dados, sendo a rede vulnerável a ataques de usuários mal-intencionados e pode causar todos os tipos de erros, como os e-mails que chegam antes de serem enviados.

Para garantir que a rede do seu computador seja adequadamente sincronizada e servidor de tempo externo NTP é recomendado.

Mantendo a sua rede segura um guia para iniciantes

Segurança de rede é de vital importância para a maioria dos sistemas empresariais. Embora os vírus de e-mail e os ataques de negação de serviço (ataque DoS) possam nos causar dores de cabeça em nossos sistemas domésticos, para esses negócios, esses tipos de ataques podem paralisar uma rede por dias - custando às empresas centenas de milhões a cada ano em receitas perdidas.

Manter uma rede segura para evitar esse tipo de ataque malicioso geralmente é de importância primordial para os administradores de rede e, enquanto a maioria investiga fortemente em algumas formas de medidas de segurança, muitas vezes as vulnerabilidades deixaram inadvertidamente expostas.

firewalls são o melhor lugar para começar quando você está tentando desenvolver uma rede segura. Um firewall pode ser implementado em hardware ou software, ou mais comumente uma combinação de ambos. Os firewalls são usados ​​para impedir que usuários não autorizados acessem redes privadas conectadas à Internet, especialmente intranets locais. Todo o tráfego que entra ou sai da intranet passa pelo firewall, que examina cada mensagem e bloqueia aqueles que não atendem aos critérios especificados.

Software anti-vírus funciona de duas maneiras. Em primeiro lugar, ele age de forma semelhante a um firewall, bloqueando qualquer coisa identificada em seu banco de dados como possivelmente mal-intencionada (vírus, trojans, spyware, etc.). Em segundo lugar, o software anti-vírus é usado para detectar e remover malwares existentes em uma rede ou estação de trabalho.

Um dos aspectos mais vistos da segurança da rede é a sincronização do tempo. Os administradores de rede não conseguem perceber a importância da sincronização entre todos os dispositivos em uma rede. A falta de sincronização de uma rede geralmente é um problema de segurança comum. Não só os usuários mal-intencionados podem aproveitar os computadores que funcionam em momentos diferentes, mas se uma rede é atingida por um ataque, identificar e corrigir o problema pode ser quase impossível se cada dispositivo estiver executando em um horário diferente.

Mesmo quando um administrador de rede está ciente da importância da sincronização de tempo, muitas vezes eles fazem um erro de segurança comum quando tentam sincronizar sua rede. Em vez de investir em um servidor de tempo dedicado que recebe uma fonte segura de UTC (Hora Universal Coordenada) externamente de sua rede usando relógio atômico fontes como o GPS, alguns administradores de rede optam por usar um atalho e usam uma fonte de tempo na Internet.

Existem dois problemas de segurança principais na utilização da Internet como servidor de tempo. Em primeiro lugar, para permitir o código de tempo através da rede, uma porta UDP (123) deve ser deixada aberta no firewall. Isso pode ser aproveitado por usuários mal-intencionados que podem usar esta porta aberta como uma entrada para a rede. Em segundo lugar, a medida de segurança incorporada usada pelo protocolo de tempo NTP, conhecido como autenticação, não funciona na Internet, o que significa que a NTP não garante que o sinal de tempo venha de onde é suposto.

Para garantir que sua rede esteja segura, não é hora de você investir em um externo servidor dedicado tempo NTP?

Bilhetes de estacionamento e o servidor NTP

Não há nada pior do que retornar ao seu carro apenas para descobrir que o limite de seu medidor de estacionamento expirou e você obteve um bilhete de estacionamento batido no seu pára-brisas.

Mais freqüentemente do que não, é apenas uma questão de atrasar alguns minutos antes de um atendente de estacionamento ansioso encontrar seu medidor ou bilhete expirado e lhe causar uma multa.

No entanto, como as pessoas de Chicago estão descobrindo, enquanto um minuto pode ser a diferença entre voltar ao carro a tempo ou receber um ingresso, um minuto também pode ser a diferença entre diferentes metros de estacionamento.

Parece que os relógios nas novas caixas de pagamento do medidor de estacionamento 3000 em Cale, Chicago foram descobertos como não sincronizados. Na verdade, das caixas de pagamento quase 60 observadas, a maioria está desligada pelo menos um minuto e, em alguns casos, quase 2 minutos do que é "tempo real".

Isso colocou uma dor de cabeça para a empresa responsável pelo estacionamento no distrito de Cale e eles poderiam enfrentar desafios legais dos milhares de motoristas que receberam ingressos desta máquina.

O problema com o sistema de estacionamento Cale é que, embora afirmem que eles regularmente calibram sua máquina, não há sincronização precisa para uma referência de tempo comum. Na maioria das aplicações modernas, o UTC (Tempo Universal Coordenado) é usado como uma escala de tempo base e para sincronizar dispositivos, como os medidores de estacionamento de Cale, um NTP servidor, ligados a um relógio atômico receberão a hora UTC e garantirão que cada dispositivo tenha a hora exata.

Servidores NTP são usados ​​na calibração de não apenas medidores de estacionamento, mas também semáforos, controle de tráfego aéreo e todo o sistema bancário para citar apenas alguns aplicativos e pode sincronizar todos os dispositivos conectados a ele dentro de alguns milissegundos de UTC.

É uma pena que os atendentes de estacionamento da Cale não tenham visto o valor de um servidor dedicado de tempo NTP - Tenho certeza de que estão se arrependendo de não ter um agora.

Qual sinal de tempo? GPS ou WWVB e MSF

Servidor Dedicado de Tempo NTP os dispositivos são o método mais fácil, mais preciso, confiável e seguro de receber uma fonte de UTC tempo (Tempo Universal Coordenado) para sincronizar uma rede de computadores.

Servidores NTP (Network Time Protocol) operam fora do firewall e não dependem da Internet, o que significa que eles são altamente seguros e não são vulneráveis ​​a usuários mal-intencionados que, no caso de fontes de tempo da Internet, podem usar os sinais do cliente NTP como um método de acesso à rede ou penetrando no firewall.

Um servidor NTP dedicado também receberá o código de tempo direto de um relógio atômico, isso o torna um servidor de horário 1 estranho em oposição aos servidores de tempo on-line que são servidores de tempo 2 de estrato, ou seja, eles conseguem o tempo de um servidor 1 de estrato e, portanto, não são tão precisos.

In usando um servidor de tempo NTP só há uma decisão a ser tomada e é assim que o sinal de tempo deve ser recebido e, para isso, há apenas duas opções:

O primeiro é fazer uso das transmissões de rádio padrão padrão transmitidas por laboratórios nacionais de física, tais como NIST nos EUA ou no Reino Unido NPL. Esses sinais (WWVB nos EUA, MSF no Reino Unido) são de alcance limitado, embora o sinal dos EUA esteja disponível na maioria das partes do Canadá e do Alasca. No entanto, eles são vulneráveis ​​a interferências locais e topografia, como outros sinais de rádio de onda longa são.

A alternativa ao sinal WWVB / MSF é utilizar a rede de satélites GPS (Global Positioning System). Relógios atômicos são usados ​​pelos satélites GPS como base para a informação de navegação usada pelos receptores de satélite. Esses relógios atômicos podem ser usados ​​usando um Servidor de tempo NTP equipado com uma antena GPS.

Embora o sinal de hora do GPS seja estritamente falando, não UTC, é 17 segundos atrás, pois os segundos de salto nunca foram adicionados ao tempo do GPS (como os satélites são inacessíveis), mas o NTP pode explicar isso (simplesmente adicionando segundos inteiros 17). A vantagem do GPS é que ele está disponível em qualquer parte do planeta, desde que a antena GPS tenha uma visão clara do céu.

Sistemas de duelo que podem utilizar ambos os tipos de sinal também estão disponíveis.