A minha rede de computadores precisa ser sincronizada com um relógio atômico?

sincronização de tempo com servidores de protocolo de tempo de rede (Servidores NTP) é agora uma consideração comum para os administradores de rede, embora, por um lado, manter o tempo exato, como é dito por um relógio atômico em uma rede de computadores, geralmente é visto como desnecessário por alguns administradores

Então, quais são as vantagens de sincronizando com um relógio atômico e é necessário para sua rede de computadores? Bem, as vantagens de ter uma sincronização de tempo precisa são múltiplas, mas são as desvantagens de não ter isso que são mais importantes.

A hora UTC (Tempo Universal Coordenado) é uma escala de tempo global que é mantida exata por uma constelação de relógios atômicos de todo o mundo. É hora da UTC que NTP Os servidores de tempo normalmente também se sincronizam. Não só que fornece uma referência de tempo muito precisa para redes de computadores para sincronizar também, mas também é usado por milhões dessas redes em todo o mundo, portanto, a sincronização com UTC é equivalente a sincronizar uma rede de computadores com todas as outras redes do globo.

Por razões de segurança, é imperativo que todas as redes de computadores sejam sincronizadas com uma fonte de tempo estável. Isso não precisa ser UTC, uma única fonte de tempo fará, a menos que a rede realize transações sensíveis ao tempo com outras redes, então o UTC se torna crucial caso contrário, podem ocorrer erros, que podem variar de e-mails que chegam antes de serem enviados para perda de dados. No entanto, como a UTC é governada por relógios atômicos, torna-a uma fonte de tempo altamente precisa e auditável.

Alguns administradores de rede tomam o atalho de usar um servidor de tempo da internet como fonte de tempo UTC, renunciando à necessidade de um dispositivo NTP dedicado. No entanto, existem riscos de segurança ao fazer tal coisa. Em primeiro lugar, o mecanismo de segurança incorporado usado pelo NTP, chamado de autenticação, que confirma uma fonte de tempo é onde e quem afirma que está, está indisponível na internet. Em segundo lugar, os servidores de tempo da internet estão fora do firewall, o que significa que uma porta UDP precisa ser deixada aberta para permitir o tráfego de sinal de tempo. Isso pode ser manipulado por usuários mal-intencionados ou programas virais.

A servidor dedicado tempo NTP é externo à rede e recebe o tempo do relógio atômico do UTC com o sistema de satélite GPS (sistema de posicionamento global) ou transmissões de rádio especializadas transmitidas por laboratórios nacionais de física.

Sincronização de tempo usando a rede de GPS

O GPS (Sistema de Posicionamento Global) sistemas revolucionaram a navegação para pilotos, marinheiros e motoristas como. Quase todos os carros novos são vendidos com um sistema de navegação por satélite incorporado já instalado e dispositivos removíveis similares continuam a vender em seus milhões.

No entanto, o sistema GPS é uma ferramenta multifuncional, graças principalmente à tecnologia que emprega para fornecer informações de navegação. Cada satélite GPS contém um relógio atômico qual sinal é usado para triangular informação de posicionamento.

O GPS ocorreu desde o final do 1970, mas foi apenas no 1983 que foi impedido de ser puramente uma ferramenta dos militares e foi aberto para permitir o acesso comercial gratuito após uma queda acidental de um avião de passageiros.

Para utilizar o sistema GPS como uma referência de temporização, um Relógio GPS or GPS servidor de tempo É necessário. Esses dispositivos geralmente dependem do protocolo de tempo NTP (Network Time Protocol) para distribuir o sinal de tempo GPS que chega através da antena GPS.

O tempo GPS não é o mesmo que UTC (Tempo Universal Coordenado), que normalmente é usado NTP para sincronização de horário via transmissões de rádio ou a internet. O tempo de GPS originalmente combinava UTC no 1980 durante a sua criação, mas sine naquele tempo, houve um salto de segundos adicionado ao UTC para neutralizar as variações da rotação da Terra, no entanto, os relógios de satélite a bordo são corrigidos para compensar a diferença entre o tempo de GPS e UTC, que é 17seconds, a partir do 2009.

Ao utilizar um GPS servidor de tempo uma rede de computadores inteira pode ser sincronizada dentro de alguns milissegundos de UTC garantindo que todos os computadores sejam seguros, seguros e capazes de lidar de forma eficaz com transações sensíveis ao tempo.

Fatos do tempo

De relógios de pulso para relógios atômicos e servidores de tempo NTP, a compreensão do tempo tornou-se crucial para muitas tecnologias modernas, como a navegação por satélite e as comunicações globais.

Da dilatação do tempo aos efeitos da gravidade no tempo, o tempo tem muitas facetas estranhas e maravilhosas que os cientistas estão apenas começando a entender e utilizar. Aqui estão alguns fatos interessantes, estranhos e incomuns sobre o tempo:

• O tempo não é separado do espaço, o tempo compõe o que Einstein chamou de espaço espacial de quatro dimensões. O tempo espacial pode ser entortado pela gravidade, o que significa que o tempo diminui quanto maior a influência gravitacional. Graças a relógios atômicos, o tempo na terra pode ser medido em cada polegada subsequente acima da superfície da Terra. Isso significa que todos os pés dos corpos são mais novos do que a cabeça enquanto o tempo corre mais lento, o mais baixo para o chão que você obtém.

• O tempo também é afetado pela velocidade. A única constante no universo é a velocidade da luz (no vácuo) que é sempre a mesma. Devido às famosas teorias da relatividade de Einstein, alguém viajando perto da velocidade da luz, uma viagem a um observador que levaria milhares de anos teria passado em segundos. Isso é chamado de dilatação do tempo.

• Não há nada na física contemporânea que proíba o tempo de viajar tanto para a frente como para trás no tempo.

• Há 86400 segundos em um dia, 600,000 em uma semana, mais do que 2.6 milhões em um mês e mais do que 31 milhões em um ano. Se você viver para ser 70 anos de idade, então você terá vivido em 5.5 bilhões de segundos.

• Um nanosegundo é um bilionésimo de segundo ou aproximadamente o tempo que leva para a luz viajar sobre o pé 1 (30 cm).

• Um dia nunca é 24 horas. A rotação da Terra está acelerando gradualmente, o que significa que o cronograma global UTC (tempo universal coordenado) deve ter um salto de segundos adicionados uma ou duas vezes por ano. Estes segundos de salto são automaticamente contabilizados em qualquer sincronização de relógio que use NTP (Network Time Protocol), como um servidor dedicado tempo NTP.

Lidar com a sincronização de computadores Time e timestamps

O tempo é importante para o bom funcionamento do nosso dia a dia. Tudo o que fazemos é governado ou restringido por causa do tempo. No entanto, o tempo é ainda mais essencial para os sistemas informáticos, pois é o único ponto de referência que um computador deve distinguir entre eventos e processos.

Tudo o que um computador faz é registrado pelo processador com o processo feito e exatamente quando ele foi executado. Como os computadores podem processar centenas se não milhares de transações por segundo, então o carimbo de data / hora é vital para estabelecer a ordem dos eventos.

Os computadores não lêem e usam o tempo no mesmo formato que nós fazemos. Um timestamp do computador assume a forma de um único dígito que conta o número de segundos de um ponto de ajuste no tempo. Na maioria dos sistemas, isso é conhecido como a "primeira época" e é definido a partir de 00: 00: 00 UTC em janeiro 1, 1970. Então, um timestamp para a data 23 June 2009, o timestamp iria ler: 1246277483, pois este é o número de segundos da primeira época.

Os timestamps do computador são enviados através de redes e da internet, por exemplo, sempre que um e-mail é enviado, ele é acompanhado por um timestamp. Quando o e-mail é respondido a isso também vem com um timestamp. No entanto, quando nenhum computador está sincronizado, o e-mail respondido pode chegar de volta com um código anterior e isso pode causar uma confusão incalculável para um computador, de acordo com seus registros, o e-mail chegará antes do envio do original.

Por esta razão, as redes de computadores são sincronizadas com o cronograma global UTC (Tempo Universal Coordenado). O UTC é mantido verdadeiro por uma constelação de relógios atômicos, o que significa que e a rede de computadores sincronizada com uma fonte de UTC será altamente precisa.

sincronização de tempo nos computadores é tratada pelo protocolo NTP (Network Time Protocol). Especial servidores NTP dedicados estão disponíveis o receber um código de tempo seguro de qualquer Rede de GPS ou de transmissões de rádio especializadas transmitidas por laboratórios físicos nacionais e, em seguida, sincronizar redes inteiras com a única fonte de tempo.

Sincronizando a hora em seu computador

Manter um tempo preciso é essencial para muitas aplicações e servidores de tempo NTP dedicados facilita o trabalho para os administradores de rede. Estes dispositivos recebem um sinal de tempo externo, muitas vezes a partir de GPS ou às vezes de sinais de transmissão emitidos por organizações como NIST, NPL e PTB (laboratórios nacionais de física dos EUA, Reino Unido e Alemanha).

Sincronização com um servidor de tempo NTP é ainda mais fácil graças ao NTP (protocolo de tempo de rede), este protocolo de software distribui a fonte de tempo, verificando constantemente o tempo em todos os dispositivos e ajustando qualquer derivação para combinar o sinal de tempo que é recebido.

A sincronização do tempo não é apenas a preocupação das grandes redes. Mesmo máquinas e roteadores únicos devem ser sincronizados porque, pelo menos, ajudará a manter um sistema seguro e a facilitar a detecção de erros muito mais fácil.

Felizmente, a maioria das versões do Windows contém uma forma de NTP. Muitas vezes, é uma versão simplificada, mas é suficiente para permitir que um PC seja sincronizado com a escala de tempo global UTC (Tempo Universal Coordenado). Na maioria das máquinas Windows, isso é relativamente fácil de fazer e pode ser conseguido clicando duas vezes no ícone do relógio na barra de tarefas, em seguida, selecionando um provedor de tempo na guia de tempo da internet.

Essas fontes de tempo são baseadas na Internet, o que significa que elas são externas ao firewall, de modo que uma porta UDP deve ser deixada aberta para permitir que o sinal de hora entre. Isso pode causar alguns problemas de segurança para aqueles que desejam sincronização perfeita sem problemas de segurança, então a melhor solução é investir em um servidor de tempo dedicado. Estes não precisam ser caros e, como eles recebem um sinal de tempo de relógio atômico externamente, então, não há violação no firewall, deixando sua rede segura.

Perigos do tempo livre

Estamos todos à procura de brindes, particularmente no clima financeiro atual e a internet não é falta deles. Software livre, filmes gratuitos, música gratuita, quase tudo nos dias de hoje tem uma versão gratuita. Mesmo as aplicações críticas para nossos computadores e redes, como o antivírus, podem ser gratuitas. Portanto, é compreensível que, quando os administradores de rede desejam sincronizar o tempo em redes de computadores, eles se tornam fontes gratuitas de Hora UTC (UTC - Tempo Universal Coordenado) para sincronizar suas redes usando os próprios sistemas operacionais incorporados NTP servidor.

No entanto, assim como não há tal coisa como um almoço grátis, fontes de tempo livre vêm com um custo também. Para começar com todos os servidores temporários na internet que estão disponíveis para o público usar são servidores 2 estratos. Isso significa que eles são dispositivos que recebem o tempo de outro dispositivo (um servidor de horário 1 do estrato) que o obtém de um relógio atômico. Enquanto esta fonte de tempo de segunda mão não deve perder muito tempo em comparação com o original, para altos níveis de precisão, haverá uma deriva notável.

Além disso, as fontes de tempo da internet são baseadas fora do firewall de rede. Para acesso ao servidor de tempo, uma porta UDP precisa ser aberta. Isso significará que o firewall de rede terá intrinsecamente um buraco que pode ser manipulado, usuário mal-intencionado ou malware agressivo.

Outra consideração é a segurança incorporada que o protocolo de transferência de tempo NTP (Network Time Protocol) usa para avaliar o sinal de tempo que recebe é genuíno. Isso é referido como autenticação, mas não está disponível na internet. O que significa que a fonte de tempo pode não ser o que afirma ser e com um buraco no firewall pode resultar em um ataque malicioso.

As fontes de tempo da Internet também podem ser pouco confiáveis. Muitos estão muito longe dos clientes para fornecer alguma precisão real, algumas fontes de tempo disponíveis na internet são abertas (algumas horas e apenas alguns minutos). No entanto, existem servidores 2 de estratagemis mais respeitáveis ​​disponíveis e o pool NTP possui detalhes desses.

Para uma precisão real com nenhuma das ameaças de segurança, a melhor solução é usar uma fonte de tempo externa. O melhor método para fazer isso é utilizar um servidor NTP dedicado. Esses dispositivos funcionam no exterior para o firewall e recebem o tempo diretamente dos satélites GPS ou através de transmissões por laboratórios nacionais de física, como NIST or NPL.

Um guia para usar um relógio GPS

O sistema de posicionamento global muito apreciado por motoristas, pilotos e marítimos como um método de localização oferece muito mais do que apenas informação de navegação por satélite. O sistema GPS trabalhe usando relógios atômicos que transmitem sinais que são então triangulados pelo computador em um sistema de navegação por satélite.

Porque estes relógios atômicos são altamente precisas e não derivam em até um segundo, mesmo em um milhão de anos, podem ser utilizadas como um método de sincronizando sistemas informáticos. O tempo de GPS, o tempo transmitido pelos relógios atômicos do GPS, não é exatamente o mesmo que UTC (Tempo Universal Coordenado), o cronograma global do mundo, mas como ambos são baseados no Tempo Atômico Internacional, ele pode ser facilmente convertido. (O tempo GPS é real 17 segundos mais lento do que UTC, pois houve segundos de salto 17 adicionados à escala de tempo global desde que os satélites GPS são enviados para a órbita).

A Relógio GPS é um dispositivo que recebe o sinal do GPS e depois o traduz no tempo. A maioria dos relógios de GPS são servidores de tempo dedicados, pois é pouco para receber o tempo exato se você não fizer nada com ele. Servidores de tempo GPS use o protocolo NTP (Network Time Protocol), que é um dos protocolos mais antigos da internet e projetado para distribuir informações de temporização em uma rede.

Um relógio GPS ou um servidor de tempo GPS funcionam ao receber um sinal diretamente do satélite. Isso, infelizmente, significa que a antena GPS deve ter uma visão clara do céu para receber um sinal. O tempo é então distribuído do servidor de tempo para todos os dispositivos da rede. O tempo em cada dispositivo é verificado regularmente pelo NTP e, se diferir do tempo do relógio do GPS, ele é ajustado.

Configurar um relógio GPS para sincronização de tempo é relativamente fácil. O servidor de horário (relógio GPS) é geralmente projetado para preencher um espaço 1U em um rack de servidor. Isto está conectado à antena do GPS (geralmente no telhado) através de um cabo coaxial. O servidor está conectado à rede e, uma vez bloqueado no sistema GPS, pode ser configurado para começar a sincronizar a rede.

O que os relógios atômicos fizeram por nós

Relógios atômicos, como muitas pessoas sabem que são dispositivos altamente precisos, mas o relógio atômico é uma das invenções mais importantes dos últimos anos 50 e deu origem a inúmeras tecnologias e aplicações que revolucionaram completamente as nossas vidas.

Você pode pensar como um relógio pode ser tão importante, independentemente de quão preciso é, no entanto, quando você considera essa precisão, que um relógio atômico moderno não perde um segundo no tempo em dezenas de milhões de anos em comparação com os melhores cronômetros - relógios eletrônicos - que podem perder um segundo por dia, você percebe o quão preciso eles são.

Na verdade, os relógios atômicos têm sido cruciais na identificação das nuances menores do nosso mundo e do universo. Por exemplo, há milênios assumimos que um dia é 24 horas longas, mas, de fato, graças à tecnologia do relógio atômico, sabemos agora que o comprimento de cada dia difere ligeiramente e, em geral, a rotação da Terra está diminuindo.

Os relógios atômicos também foram usados ​​para medir com precisão a gravidade da Terra e até provaram as teorias de Einstein de como a gravidade pode retardar o tempo, medindo com precisão a diferença na passagem do tempo em cada polegada subseqüente acima da superfície terrestre. Isso tem sido crucial quando se trata de colocar satélites em órbita à medida que o tempo passa mais rápido que acima da terra do que no chão.

Os relógios atômicos também formam a base para muitas das tecnologias que empregamos em nosso dia a dia. Os dispositivos de navegação por satélite contam com relógios atômicos em satélites GPS. Não só eles têm que levar em conta as diferenças de tempo acima da órbita, mas como naves sentadas usam o tempo enviado dos satélites para triangular posições, uma imprecisão de um segundo veria informações de navegação imprecisas por milhares de milhas (como a luz viaja quase 180,000 milhas a cada segundo).

Os relógios atômicos também são a base para o cronograma global do mundo - UTC (Tempo Universal Coordenado), que é utilizado por redes de computadores em todo o mundo. Sincronização de tempo para um relógio atômico e UTC é relativamente simples em frente com um O servidor NTP. Estes usam o sinal de tempo do sistema GPS ou transmissão de transmissões especiais de laboratórios de física em grande escala e depois distribuí-lo através da internet usando o protocolo de tempo NTP.

O Sat Nav como funciona

O 'sat-nav' revolucionou a forma como viajamos. De motoristas de táxi, correios e carro familiar para aviões e tanques, dispositivos de navegação por satélite agora estão instalados em quase todos os veículos à medida que sai da linha de produção. Enquanto os sistemas GPS certamente têm suas falhas, eles também usam vários usos. A navegação é apenas um dos principais usos do GPS, mas também é empregada como um fonte de tempo para Tempo GPS NTP Servidores.

Ser capaz de localizar locais de ponto do espaço salvou inúmeras vidas, além de fazer viajar para destinos desconhecidos sem problemas. A navegação por satélite depende de uma constelação de satélites conhecida como GNSS (Global Navigational Satellite Systems). Atualmente, existe apenas um GNSS totalmente operacional no mundo, que é o Sistema de Posicionamento Global (GPS).

O GPS é de propriedade e administrado pelos militares dos EUA. Os satélites transmitem dois sinais, um para os militares americanos e um para uso civil. Originalmente, o GPS era apenas para as forças armadas dos EUA, mas depois de um tiroteio acidental de um avião, o então presidente dos EUA Ronald Reagan abriu o sistema GPS para a população mundial para evitar futuras tragédias.

O GPS tem uma constelação de satélites 30. Em qualquer momento pelo menos quatro desses satélites são sobrecarga, que é o número mínimo necessário para uma navegação precisa.

Os satélites GPS cada um têm a bordo um relógio atômico. Os relógios atômicos usam a ressonância de um átomo (a vibração ou a freqüência em determinados estados de energia), o que os torna altamente precisos, não perdendo tanto como um segundo em mais de um milhão de anos. Essa precisão incrível é o que torna possível a navegação por satélite.

Os satélites transmitem um sinal do relógio de bordo. Este sinal consiste no tempo e na posição do satélite. Este sinal é transmitido de volta à terra, onde o navegador sat de seu carro o recupera. Ao determinar o tempo que este sinal levou para alcançar o carro e triangular quatro desses sinais, o computador no seu sistema de GPS funcionará exatamente onde você está no rosto do mundo. (Quatro sinais são usados ​​por mudanças de elevação - em uma terra "plana", apenas três serão necessários).

Sistemas GPS
só pode funcionar devido à precisão altamente precisa dos relógios atômicos. Como os sinais são transmitidos à velocidade da luz e a precisão de até um milissegundo (um milésimo de segundo) poderia alterar os cálculos de posicionamento por quilômetros 100, pois a luz pode viajar quase 100,00km a cada segundo - atualmente os sistemas GPS são precisos para cerca de cinco metros.

Os relógios atômicos dos sistemas GPS a bordo não são usados ​​apenas para navegação. Porque os relógios atômicos são tão precisos O GPS faz uma boa fonte de tempo. Os servidores de tempo do NTP usam o GPS sinais para sincronizar redes de computadores para. Um servidor NTP GPS receberá o sinal de tempo do satélite GPS e depois o converterá em UTC (Tempo Universal Coordenado) e distribuí-lo para todos os dispositivos em uma rede fornecendo sincronização de tempo altamente precisa.

A Possibilidade de Viagem no Tempo

Explorando as possibilidades de viajar no tempo, incluindo: paradoxos do tempo, buracos de minhocas, espaço de dimenção 4, relógios atômicos e Servidores NTP

O tempo de viagem sempre foi um conceito muito amado para escritores de ficção científica. Da máquina do tempo de HG Wells para Back to the Future, viajar para a frente ou para trás no tempo tem cativado o público há séculos. No entanto, graças ao trabalho de pensadores modernos como Einstein, parece que o tempo de viagem é muito uma possibilidade de fato científico, pois é ficção.

O tempo de viagem não é apenas possível, mas o fazemos o tempo todo. Cada segundo que passa é um segundo mais para o futuro, então todos estamos viajando para a frente no tempo. No entanto, pensamos que, se viajar no tempo, imaginamos uma máquina que transporta indivíduos de centenas ou milhares de anos para o futuro ou o passado, então é possível.

Bem, graças às teorias de Einstein da relatividade geral e especial, o tempo ravel é certamente possível. Nós sabemos graças à desenvolvimento de relógios atômicos que as teorias de Einstein sobre velocidade e gravidade que afetam a passagem do tempo são corretas. Einstein sugeriu que a gravidade iria distorcer o espaço-tempo (o termo que ele deu ao espaço de quatro dimensões que inclui instruções mais tempo) e isso foi testado. de fato relógios atômicos modernos pode escolher as pequenas diferenças na passagem do tempo cada centímetro subseqüente acima da superfície da Terra à medida que o tempo acelera enquanto o efeito da gravidade da Terra enfraquece.

Einstein predisse velocidade também afetaria o tempo no que ele descreveu como dilatação do tempo. Para qualquer observador que viaje perto da velocidade da luz, uma viagem que a um estranho pode ter levado milhares de anos teria passado em segundos. A dilatação do tempo significa que a viagem de centenas de anos para o futuro em questão de segundos é certamente possível. No entanto, seria possível voltar?

É aí que muitos cientistas estão divididos. As propriedades teóricas estritamente falantes do tempo espacial permitem isso, embora, para qualquer viagem no tempo, um buraco de minhoca teria que ser criado ou encontrado. Um buraco de minhoca é um elo teórico entre duas partes do espaço onde um viajante pode entrar em uma extremidade e aparecer em algum lugar completamente diferente na outra extremidade, isso pode ser outra parte do universo ou mesmo outro ponto no tempo.

No entanto, os críticos da possibilidade de viajar no tempo indicam que, porque os viajantes do futuro nunca nos visitaram, isso provavelmente significa que o tempo de viagem nunca será possível. Eles também apontam que qualquer viajando para trás no tempo poderia criar paradoxos (o que aconteceria com você se você fosse o suficiente para voltar no tempo e matar seus avós).

Contudo, paradoxos do tempo existe agora. Muitas redes de computadores não são sincronizadas, o que pode levar a erros, perda de dados ou paradoxos, como os e-mails enviados antes de serem recebidos. Para evitar qualquer crise de tempo, é importante que todas as redes de computadores sejam perfeitamente sincronizadas. O melhor e mais preciso método para fazer isso é use um servidor de tempo NTP aquele recebe o tempo de um relógio atômico.