Garder l'horloge sur un système d'ordinateur synchronisée est importante pour de nombreux systèmes, des réseaux et des utilisateurs qui ont besoin de temps de précision pour des applications et des transactions. Presque tout sur un système informatique moderne est temps dépend donc quand la synchronisation échoue toutes sortes de problèmes peuvent survenir à partir des données se perdent et le débogage devient presque impossible.

Il existe plusieurs méthodes de synchronisation de l'horloge d'un système informatique mais la majorité d'entre eux reposent sur le protocole de synchronisation temporelle NTP (Network Time Protocol).

De loin la méthode la plus courante consiste à faire usage de la myriade de ligne NTP serveurs de temps ce relais l'heure UTC (Coordinated Universal Time). Cependant, il ya de nombreux points communs dans l'utilisation de serveurs de temps sur Internet à base - voici quelques-uns:

Vous ne pouvez pas accéder au serveur de temps Internet

Un événement commun avec des sources de temps Internet est l'incapacité d'y accéder. Cela peut être causé par plusieurs raisons:

• Trop de circulation en essayant d'accéder au serveur
• Site Web est en baisse
• Votre connexion est en panne

Le temps à partir du serveur de temps est innacuurate

La plupart des sources en ligne de temps sont ce qu'on appelle des serveurs de temps de strate 2. Cela signifie qu'ils obtiennent leur temps d'un autre serveur de temps (strate 1) qu'il reliée à une horloge atomique (strate 0). Si il ya une erreur avec le dispositif strate 1 le dispositif de 2 cornée sera mauvais (et tous les appareils qui essaie d'obtenir le temps de lui).

Le serveur de temps conduit à des problèmes de sécurité avec le pare-feu

Un autre problème commun provoqué par le fait que tous les serveurs de temps en ligne doivent avoir accès à travers votre pare-feu. Malheureusement cela donne la possibilité pour les utilisateurs malveillants de faire usage de cette porte dans votre système.

Éliminant les problèmes de serveur Temps

sources de temps Internet ne sont ni garanties pour être exact, fiable et sécurisé de sorte à tous les besoins de synchronisation de temps graves d'une source externe de temps doit être utilisé. NTP serveurs de temps qui se branchent dans un réseau et reçoivent le temps à partir de sources de GPS ou de radio sont une alternative beaucoup plus sûre et fiable. Ces Serveurs NTP sont également hautement sécurisé car ils ne fonctionnent pas à travers l'Internet.

NTP (Network Time Protocol) est peut-être le protocole le plus ancien et le plus commun utilisé par les ordinateurs et pourtant c'est probablement le moins compris.

NTP est utilisé par presque tous les ordinateurs, réseaux et autres périphériques impliqués dans la communication sur Internet ou sur des réseaux internes. Il a été développé dès les premiers stades d'Internet lorsqu'il s'est avéré évident qu'une méthode permettant d'assurer une précision sur la distance était nécessaire.

Le protocole fonctionne en sélectionnant une seule source de temps, dont NTP a la capacité d'établir la précision et la fiabilité, qu'il distribue ensuite autour de chaque périphérique sur le réseau NTP.

Chaque appareil est régulièrement vérifié contre cette horloge de référence et réglé si une dérive est remarquée. Une version de NTP est maintenant déployée avec pratiquement tous les systèmes d'exploitation permettant à n'importe quelle machine d'être synchronisée avec une seule source de temps.

Évidemment, si chaque réseau dans le monde a sélectionné une source de temps différente comme référence, la raison de cette synchronisation serait perdue.

Heureusement, un calendrier global basé sur un consortium international d'horloges atomiques a été développé pour fournir une source unique à des fins de synchronisation globale.

UTC (Temps universel coordonné) est utilisé par les réseaux informatiques dans le monde entier en tant que référence de temps, ce qui signifie que tout périphérique synchronisé avec UTC avec NTP sera en effet synchronisé avec tous les réseaux qui utilisent l'UTC comme son temps de base.

Il existe de nombreuses méthodes différentes permettant à NTP d'accéder à l'heure UTC. Internet est un emplacement commun, même si cela fournit des problèmes de sécurité et de pare-feu. Une méthode plus sûre (et précise) consiste à utiliser une Serveur de temps NTP Qui prend le temps de sources externes telles que le réseau GPS (le GPS fonctionne en diffusant un horodatage de l'horloge atomique qui est facilement converti en UTC par un Serveur NTP).

Avec NTP, un serveur de temps dédié et l'accès à UTC, un réseau entier peut être synchronisé à quelques millisecondes du temps universel, fournissant un réseau sécurisé et précis qui peut fonctionner en synchronisme complet avec d'autres réseaux à travers le monde.

Les horloges atomiques Sont sans doute les pièces de temps les plus précises sur le visage de la planète. En fait, la précision d'une horloge atomique est incomparable à tout autre chronomètre, montre ou horloge.

Alors qu'une horloge atomique ne perdra pas même une seconde dans les milliers de milliers d'années, la montre numérique moyenne perdra peut-être une seconde en quelques jours, ce qui, après quelques semaines ou quelques mois, signifie que votre montre est lente ou Rapidement de plusieurs minutes.

Il en va de même pour l'horloge système qui contrôle votre ordinateur, la seule différence est que les ordinateurs dépendent encore plus de temps que nous ne le faisons eux-mêmes.

Presque tout ce qu'un ordinateur fait dépend de l'horodatage, de la sauvegarde de travail à la réalisation d'applications, le débogage et même les courriels dépendent tous des horodatages qui peuvent être un problème si l'horloge de votre ordinateur fonctionne trop vite ou lente car des erreurs peuvent se produire assez souvent, Surtout si vous communiquez avec un autre ordinateur ou appareil.

Heureusement, la plupart des PC sont facilement synchronisés avec une horloge atomique, ce qui signifie qu'ils peuvent être précis car ces puissants dispositifs de maintien du temps, de sorte que toutes les tâches exécutées par votre PC peuvent être en parfaite synchronie avec n'importe quel appareil avec lequel vous communiquez.

Dans la plupart des systèmes d'exploitation PC, un protocole intégré (NTP) Permet au PC de communiquer avec un serveur de temps qui est connecté à une horloge atomique. Dans la plupart des versions de Windows, cela est accessible via le paramètre de contrôle de la date et de l'heure (double-clic sur l'horloge en bas à droite).

Toutefois, pour les machines métier ou les réseaux nécessitant une synchronisation de temps sécurisée et précise, les serveurs de temps en ligne ne sont tout simplement pas sécurisés ou suffisamment précis pour s'assurer que votre réseau n'est pas vulnérable aux défauts de sécurité.

Toutefois, NTP serveurs de temps Qui reçoivent le temps direct des horloges atomiques sont disponibles qui peuvent synchroniser des réseaux entiers. Ces appareils reçoivent un horodatage diffusé par les laboratoires nationaux de physique ou par l'intermédiaire du réseau de satellites GPS.

Serveurs NTP Permet à tous les réseaux d'avoir exactement un temps synchronisé qui est aussi précis et sécurisé que possible.

La synchronisation est essentielle pour la plupart des réseaux informatiques. Les horodateurs sont la seule référence qu'un ordinateur peut utiliser pour analyser quand et si les processus ou les applications sont terminés. Les horodatages synchronisés sont également essentiels pour la sécurité, le débogage et l'enregistrement des erreurs.

Le non-respect d'un réseau suffisamment synchronisé peut entraîner toutes sortes de problèmes. Les applications ne démarrent pas, les transactions sensibles au temps échoueront et les erreurs et la perte de données deviendront monnaie courante.

Cependant, assurer la synchronisation quelle que soit la taille du réseau est simple et pas coûteux, grâce au serveur de temps de réseau dédié et au protocole de temps NTP.

Network Time Protocol (NTP)

NTP existe depuis plus longtemps que l'Internet mais est le protocole de synchronisation le plus utilisé disponible. NTP est libre d'utiliser et facilite la synchronisation. Il fonctionne en prenant une seule source de temps (ou plusieurs) et la distribue dans le réseau. Il conservera des niveaux élevés de précision même s'il perd le signal de temps d'origine et peut faire des jugements sur la précision de chaque référence.

Serveur de temps NTP

Ceux-ci viennent sous plusieurs formes. Tout d'abord, il existe un certain nombre de serveurs de temps virtuels sur Internet qui distribue le temps sans frais. Cependant, comme ils sont sur Internet, un réseau prend le risque de laisser un port de pare-feu ouvert pour cette communication temporelle. En outre, il n'y a pas de contrôle sur le signal de temps, donc s'il descend (ou devient instable ou totalement inexact), votre réseau peut être laissé sans une synchronisation adéquate.

Dévoué NTP serveurs de temps Utilisez des références GPS ou radio pour recevoir l'heure. Ceci est beaucoup plus sécurisé et les signaux GPS et radio comme WWVB (de NIST) Sont générés par des horloges atomiques, la précision est incomparable.

Étant donné que le protocole NTP est hiérarchique, cela signifie également que seul un serveur de temps dédié doit être utilisé pour un réseau, quelle que soit la taille, car d'autres périphériques du réseau peuvent servir de serveurs de temps après avoir reçu le temps passé de la primaire Serveur NTP.

Demandez à n'importe quel administrateur de réseau ou ingénieur informatique et demandez-leur quelle importance Synchronisation de temps réseau Est et vous obtiendrez normalement la même réponse - très.

Le temps est utilisé dans presque tous les aspects de l'informatique pour l'enregistrement lorsque des événements se sont produits. En fait, les horodatages sont la seule référence qu'un ordinateur peut utiliser pour garder les pistes de tâches qu'il a effectuées et celles qu'elle n'a pas encore faites.

Lorsque les réseaux sont non synchronisés, le résultat peut être un véritable mal à la tête de toute personne chargée de les déboguer. Les données peuvent souvent être perdues, les applications ne commencent pas, l'enregistrement des erreurs est presque impossible, sans parler des vulnérabilités de sécurité qui peuvent résulter s'il n'y a pas de temps de réseau synchronisé.

NTP (Network Time Protocol) est la première application de synchronisation de temps qui existe depuis les 1980. Il a été constamment développé et est utilisé par presque tous les réseaux informatiques qui nécessitent un temps précis.

La plupart des systèmes d'exploitation ont une version de NTP déjà installée et l'utiliser pour synchroniser un seul ordinateur est relativement simple en utilisant les options dans les paramètres de l'horloge ou la barre des tâches.

Cependant, en utilisant l'application NTP ou le démon intégré sur un ordinateur, le périphérique utilisera une source de temps Internet comme référence temporelle. Tout cela est bon pour les machines simples, mais sur un réseau, une solution plus sécurisée est nécessaire.

Il est vital sur tout réseau informatique qu'il n'y a pas de vulnérabilité dans le pare-feu, ce qui peut entraîner des attaques d'utilisateurs malveillants. Garder un port ouvert pour communiquer avec une source de synchronisation Internet est une méthode qu'un attaquant peut utiliser pour entrer dans un réseau.

Heureusement, il existe des alternatives à l'utilisation d'Internet comme source de synchronisation. Signaux de temps d'horloge atomique Peuvent être reçus à l'aide de radio à ondes longues ou de transmissions GPS.

Dévoué Serveur de temps NTP Des dispositifs sont disponibles qui rendent la synchronisation du temps extrêmement simple car la Serveurs NTP Reçoit le temps (à l'extérieur du pare-feu) et peut ensuite être distribué à toutes les machines sur un réseau - cela se fait de manière sécurisée et précise avec la plupart des réseaux synchronisés avec un serveur NTP fonctionnant dans quelques millisecondes l'un de l'autre.

Comme pour l'avance de la technologie informatique qui semble augmenter de manière exponentielle de la capacité chaque année, les horloges atomiques semblent augmenter de façon spectaculaire dans leur précision d'année en année.

Maintenant, ces pionniers de la technologie de l'horloge atomique, l'US National Institute of Standards Time (NIST), Ont annoncé qu'ils ont réussi à produire un Horloge atomique Avec précision deux fois celle de toutes les horloges qui ont précédé.

L'horloge est basée dans un seul atome d'aluminium et le NIST affirme qu'il peut rester précis sans perdre une seconde au cours de 3.7 milliards d'années (à peu près au même moment que la vie a existé dans la Terre).

L'horloge précédente la plus précise a été conçue par l'allemand Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) Et était une horloge optique basée sur un atome de strontium et était exacte à une seconde depuis plus d'un milliard d'années. Cette nouvelle horloge atomique par NIST est également une horloge optique, mais est basée sur des atomes d'aluminium, qui, selon les recherches de NIST avec cette horloge, est beaucoup plus précis.

Les horloges optiques utilisent des lasers pour contenir des atomes et diffèrent des horloges atomiques traditionnelles utilisées par les réseaux informatiques en utilisant Serveurs NTP (Network Time Protocol) et d'autres technologies basées sur des horloges fontaines. Non seulement ces horloges fontaines traditionnelles utilisent le Césium comme leur atome de maintien du temps, mais au lieu des lasers, ils utilisent des liquides et des aspirateurs super-refroidis pour contrôler les atomes.

Merci au travail de NIST, PTB et UK NPL (National Physical Laboratory), les horloges atomiques continuent de progresser de façon exponentielle, cependant, ces nouvelles horloges atomiques optiques basées sur des atomes comme l'aluminium, le mercure et le strontium sont loin d'être utilisées comme base pour UTC (Temps universel coordonné).

UTC est régi par une constellation d'horloges à la fontaine de césium qui, tout en étant encore précises à une seconde dans les années 100,000, sont de loin moins précises que ces horloges optiques et sont basées sur une technologie de plus de cinquante ans. Malheureusement, jusqu'à ce que la communauté scientifique mondiale puisse s'entendre sur la conception d'un atome et de l'horloge pour être utilisée à l'international, ces horloges atomiques précises resteront un élément de jeu de la communauté scientifique seulement.

(Network Time ProtocolNTP) Est un protocole TCP / IP développé quand l'Internet en était à ses balbutiements. Il a été développé par David Mills de la Université du Delaware qui essayait de synchroniser les ordinateurs à travers un réseau avec un degré de précision.

NTP est un protocole basé sur UNIX, mais il a été porté à fonctionner tout aussi efficacement sur PC et une version a été inclus avec les systèmes d'exploitation depuis Windows 2000 (y compris Windows 7, Vista et XP).

NTP, et le démon (application) qui la contrôle, ne sont pas seulement une méthode de passer le temps autour. Tout système qui exécute le démon NTP peut agir comme un client en interrogeant le temps de référence d'autres serveurs ou il peut faire son propre temps disponible pour d'autres appareils à utiliser qui en effet il se transforme en un serveur de temps lui-même. Il peut aussi agir comme un pair en collaborant avec d'autres pairs de trouver la source de temps le plus stable et précise à utiliser.

L'un des aspects les plus flexibles de NTP est sa nature hiérarchique. NTP divise dispositifs en strates, chaque niveau de la strate est définie par sa proximité à l'horloge de référence (horloge atomique). L'horloge atomique elle-même est un dispositif strate 0, le dispositif plus proche de lui (souvent un serveur dédié de temps NTP) Est un dispositif strate 1 tandis que d'autres appareils qui se connectent à ce devenir strate 2. NTP peut maintenir la précision à l'intérieur des niveaux de la strate 16.

Tout réseau qui doit être synchronisé, doit d'abord identifier et de localiser une source de temps NTP à distribuer. sources de temps sur Internet sont disponibles, mais toi sont souvent prises à partir d'appareils strate de 2 qui opèrent à travers le pare-feu. La seule façon de NTP peut scruter le temps est si le port / IP TCP est laissé ouvert pour permettre le trafic à travers. Cela pourrait conduire à des problèmes de sécurité que des utilisateurs malveillants peuvent profiter de ce trou pare-feu.

Dévoué NTP serveurs de temps trouver une source de temps via des signaux de GPS ou de radio et ainsi de ne pas quitter un réseau vulnérable aux attaques. En fixant un Serveur de temps NTP à un réseau routeur et entière des centaines et même des milliers de dispositifs peuvent être synchronisées grâce à la structure hiérarchique de NTP.

L'option Protocole NTP (Network Time Protocol) depuis les premiers jours d'Internet, a été responsable de la synchronisation du temps entre les réseaux informatiques. Non seulement le NTP est efficace, mais lorsqu'il est connecté à une source de UTC (temps universel coordonné), NTP est également extrêmement précis.

La plupart des réseaux informatiques se connectent à UTC via un service dédié Serveur de temps NTP. Ces appareils utilisent une connexion externe à une horloge atomique pour recevoir l'heure et ensuite la distribuer sur un réseau. En connectant à l'extérieur, via GPS (système de positionnement global) ou radio à ondes longues, non seulement NTP serveurs de temps Incroyablement précis, mais ils sont également très sécurisés car ils ne dépendent pas d'une connexion Internet pour le moment.
Les serveurs temporels NTP sont de plus en plus utilisés pour d'autres innovations. Non seulement les technologies traditionnelles telles que la vidéosurveillance, les feux de circulation, le contrôle du trafic aérien et la bourse, dépendent de la synchronisation du temps avec les serveurs temporels, mais une quantité croissante de technologies modernes sont également.

NTP serveurs de temps Sont maintenant communs dans les modernes signalisation numérique Systèmes (l'utilisation de téléviseurs à écran plat pour la publicité hors domicile). Ces écrans en réseau sont souvent synchronisés pour permettre des campagnes programmées et orchestrées.

Une campagne de signalisation numérique synchronisée est une méthode permettant de faire ressortir la campagne publicitaire hors domicile. Ceci est de plus en plus important à mesure que de plus en plus de signalisation numérique est implémentée, rendant une campagne de signalisation numérique classique difficile à engager et à attirer l'attention.

En synchronisant plusieurs écrans avec un serveur de temps NTP et en exécutant une campagne planifiée et chronométrée. Cela permet de programmer ou de chronométrer un contenu pour maximiser son impact.

Les petits serveurs temporaires peuvent être installés directement dans la signalisation numérique de Boîtier LCD Bien que la plupart de ces dispositifs de synthèse de Tiem nécessitent un signal GPS ou à ondes longues, l'antenne peut être problématique. Une meilleure solution consiste à mettre en réseau la signalisation digtal et à utiliser un seul Serveur NTP Comme méthode de synchimisation.

NTP peut être le protocole le plus ancien sur Internet et NTP serveurs de temps Sont depuis près de deux décennies, mais cette technologie et ce logiciel relativement anciens n'ont jamais été tellement demandés.

La précision devient de plus en plus importante dans les technologies modernes et nulle que la précision dans le temps. De l'Internet à la navigation par satellite, une synchronicité précise et précise est vitale à l'ère moderne.

En fait, bon nombre des technologies que nous accordons pour acquis dans le monde d'aujourd'hui ne seraient pas possibles si ce n'était pour les machines les plus précises inventées. Horloge atomique.

Les horloges atomiques ne sont que des appareils de chronométrage comme les autres horloges ou montres. Mais ce qui les distingue, c'est la précision qu'ils peuvent atteindre. Comme un exemple brut, votre horloge mécanique standard, comme une tour d'horloge du centre-ville, dérivera jusqu'à une seconde par jour. Les horloges électroniques telles que les montres numériques ou les radios d'horlogerie sont plus précises. Ces types d'horloge dérivent une seconde en environ une semaine.

Cependant, lorsque vous comparez la précision d'une horloge atomique dans laquelle une seconde ne sera pas perdue ou acquise dans les années 100,000 ou plus, la précision de ces appareils est incomparable.

Les horloges atomiques peuvent atteindre cette précision par les oscillateurs qu'ils utilisent. Presque tous les types d'horloge ont un oscillateur. En général, un oscillateur n'est qu'un circuit qui coïncide régulièrement.

Les horloges mécaniques utilisent des pendules et des ressorts pour assurer une oscillation régulière tandis que les horloges électroniques ont un cristal (généralement quartz) qui, lorsqu'un courant électrique est traversé, fournit un rythme précis.

Les horloges atomiques utilisent l'oscillation des atomes au cours des différents états de l'énergie. Souvent, le césium 133 (et parfois le rubidium) est utilisé car son oscillation de transition hyperfine est supérieure à 9 milliard fois par seconde (9,192,631,770) et cela ne change jamais. En fait, le Système international d'unités (SI) considère maintenant officiellement une seconde dans le temps comme 9,192,631,770 cycles de rayonnement de l'atome de césium.

Les horloges atomiques constituent la base du calendrier mondial global - UTC (temps universel coordonné). Et les réseaux informatiques partout dans le monde restent synchronisés en utilisant des signaux temporels diffusés par des horloges atomiques et repris sur NTP serveurs de temps (Network Time Server).

A continué…

Cependant, il existe certaines occasions où un serveur temporel peut perdre la connexion avec l'horloge atomique et ne pas recevoir le code temporel pendant une période prolongée. Parfois, cela peut être dû aux temps d'arrêt par les contrôleurs de l'horloge atomique pour la maintenance ou que les interférences proches bloquent la transmission.

Évidemment, plus le signal est long, plus la dérive potentielle peut se produire sur le réseau que l'oscillateur à cristaux Serveur NTP C'est la seule chose qui garde le temps. Pour la plupart des applications, cela ne devrait jamais être un problème car la période de temps d'arrêt la plus prolongée n'est normalement pas plus de trois ou quatre heures et le serveur NTP n'aurait pas dérivé beaucoup en ce moment et l'apparition de ce temps d'arrêt est assez rare (peut-être une fois Ou deux fois par an).

Cependant, pour certaines applications haut de gamme ultra précis, les oscillateurs à cristaux de rubidium commencent à être utilisés car ils ne dérivent pas autant que le quartz. Rubidium (souvent utilisé dans horloges atomiques Eux-mêmes au lieu du césium) est beaucoup plus précis qu'un oscillateur que le quartz et fournit une meilleure précision pour quand il n'y a pas de signal à un Serveur de temps NTP Permettant au réseau de maintenir un temps plus précis.

Le rubidium lui-même est un métal alcalin, similaire aux propriétés du potassium. Il est très peu radioactif bien qu'il ne présente aucun risque pour la santé humaine (et est souvent utilisé dans l'imagerie médicale en l'injectant dans un patient). Il a une demi-vie de 49 milliards d'années (le temps qu'il faut pour décrocher de moitié - en comparaison, certains des matériaux radioactifs les plus mortels ont une demi-vie de moins d'une seconde).

Le seul danger réel posé par le rubidium est qu'il réagit plutôt violemment à l'eau et peut causer le feu