Synchronisation réseau informatique Est souvent perçu comme un mal de tête pour de nombreux administrateurs système, mais garder un temps précis est essentiel pour que tout réseau reste sécurisé et fiable. Le fait de ne pas avoir un réseau synchronisé précis peut entraîner toutes sortes d'erreurs lorsqu'il s'agit de transactions sensibles au temps.

Le protocole NTP (Network Time Protocol) Est la norme de l'industrie pour la synchronisation du temps. NTP distribue une seule source de temps à un réseau entier assurant que toutes les machines fonctionnent exactement le même temps.

L'une des zones les plus problématiques dans la synchronisation d'un réseau est la sélection de la source de temps. Évidemment, si vous passez du temps à obtenir un réseau synchronisé, alors la source de temps devrait être un UTC (Temps universel coordonné) Car c'est le calendrier global utilisé par les réseaux informatiques partout dans le monde.

UTC est bien sûr disponible sur Internet, mais les sources de temps sur Internet sont non seulement notoirement inexactes, mais l'utilisation d'Internet comme source de temps laissera le système informatique ouvert aux menaces de sécurité car la source est externe au pare-feu.

Une méthode bien meilleure et plus sûre consiste à utiliser une Serveur de temps NTP. le Serveur NTP Se trouve à l'intérieur du pare-feu et peut recevoir un signal de temps sécurisé à partir de sources très précises. Le plus utilisé ces jours-ci est le réseau GPS (Global Positioning System) car le système GPS est disponible littéralement n'importe où sur la planète. Malheureusement, il faut une vision claire du ciel pour assurer la GPS NTP serveur Peut "voir" le satellite.

Cependant, il existe une autre alternative, c'est-à-dire utiliser les transmissions nationales de temps et de fréquence diffusées par plusieurs laboratoires nationaux de physique. Ceux-ci ont l'avantage en ce que les signaux à ondes longues peuvent être reçus à l'intérieur. Bien qu'il soit à noter que ces signaux ne sont pas diffusés dans tous les pays et que la gamme est finie et susceptible d'interférences et de caractéristiques géographiques.

Certaines émissions de transmissions principales sont connues sous le nom de: le Royaume-Uni MSF Signal, Allemagne DCF-77 Et les États-Unis WWVB.

L'option Horloge atomique Est l'aboutissement de l'obsession de l'humanité de raconter un temps précis. Avant l'horloge atomique et la précision de la nanoseconde, ils utilisent des échelles de temps basées sur les corps célestes.

Cependant, grâce au développement de l'horloge atomique, on a maintenant réalisé que même la Terre dans sa rotation n'est pas aussi précise qu'une mesure du temps que la Horloge atomique Car il perd ou gagne une fraction de seconde chaque jour.

En raison de la nécessité d'avoir un calendrier basé un peu sur la rotation de la Terre (l'astronomie et l'agriculture étant deux raisons) un calendrier qui est conservé par les horloges atomiques, mais ajusté pour tout ralentissement (ou accélération) dans le spin de la Terre. Ce calendrier est connu comme UTC (Temps universel coordonné) employé dans le monde entier, ce qui garantit que le commerce et le commerce utilisent le même temps.

Utilisation des réseaux informatiques serveurs de temps réseau Pour synchroniser à l'heure UTC. Beaucoup de personnes se réfèrent à ces serveurs de temps comme horloges atomiques mais qui sont inexactes. Les horloges atomiques sont des équipements extrêmement coûteux et très sensibles et ne sont généralement disponibles que dans les universités ou les laboratoires nationaux de physique.

Heureusement, les laboratoires nationaux de physique NIST (Institut national pour les normes et le temps - États-Unis) et NPL (National Physical Laboratory - UK) diffusent le signal horaire de leurs horloges atomiques. Alternativement, le réseau GPS est une autre bonne source de temps précis car chaque satellite GPS a son propre système Horloge atomique.

L'option serveur de temps réseau Reçoit le temps d'une horloge atomique et la distribue en utilisant un protocole tel que NTP (Network Time Protocol) assurant que le réseau informatique est synchronisé en même temps.

Car serveurs de temps réseau Sont contrôlés par des horloges atomiques, ils peuvent garder un temps incroyablement précis; Ne pas perdre une seconde dans des centaines sinon des milliers d'années. Cela garantit que le réseau informatique est à la fois sécurisé et insensible aux erreurs de synchronisation car toutes les machines auront exactement le même temps.

Il existe plusieurs échelles de temps dans le monde entier. Les plus Serveurs NTP qualité serveurs de temps réseau Utilisez l'UTC comme source de base, il en existe d'autres:

Quand on nous demande le moment où il est très peu probable que nous répondions avec "pour quel échéancier", il existe plusieurs échelles de temps utilisées partout dans le monde et chacune est basée sur différentes méthodes de suivi de l'heure.
GMT

Méridien de Greenwich (GMT) Est l'heure locale sur le méridien de Greenwich basée sur le soleil hypotétique moyen. Comme l'orbite terrestre est elliptique et son axe est incliné, la position réelle du soleil sur le fond des étoiles apparaît un peu en avance ou derrière la position attendue. L'erreur de synchronisation accumulée varie au cours de l'année d'une manière régulière et périodique jusqu'à 14 minutes lente en février à 16 minutes rapides en novembre. L'utilisation d'un soleil hypotétique signifie éliminer cet effet. Avant que les astronomes et les navigateurs de 1925 mesurent le GMT de midi à midi, en commençant le jour 12 heures plus tard que dans l'usage civil, qui était également communément appelé GMT. Pour éviter toute confusion, les astronomes ont convenu à 1925 de changer le point de référence de midi à minuit et, quelques années plus tard, ont adopté le terme "Temps universel (UT)" pour le "nouveau" GMT. GMT reste la base juridique du temps civil pour le Royaume-Uni.

UT

Temps universel (UT) est le temps solaire moyen sur le méridien de Greenwich avec 0 h UT à minuit moyen, et comme 1925 a remplacé le GMT à des fins scientifiques. Au milieu des 1950, les astronomes avaient beaucoup de preuves des fluctuations de la rotation de la Terre et ont décidé de diviser UT en trois versions. Le temps dérivé directement des observations s'appelle UT0, l'application de corrections pour les mouvements de l'axe de la Terre, ou le mouvement polaire, donne UT1, et l'élimination des variations saisonnières périodiques génère UT2. Les différences entre UT0 et UT1 sont de l'ordre des millièmes de seconde. Aujourd'hui, seul UT1 est encore largement utilisé car il fournit une mesure de l'orientation rotationnelle de la Terre dans l'espace.

L'étalon mondial (UTC):

Bien que TAI fournisse une échelle de temps continue, uniforme et précise à des fins de référence scientifique, il n'est pas pratique pour un usage quotidien car il n'est pas en phase avec le taux de rotation de la Terre. Une échelle de temps qui correspond à l'alternance du jour et de la nuit est beaucoup plus utile, et depuis 1972, tous les services de diffusion diffusent des échelles de temps en fonction du temps universel coordonné (UTC). UTC est une échelle de temps atomique qui est maintenue en accord avec Universal Time. Les secondes de saut sont de temps en temps

Informations fournies par le National Physical Laboratory ROYAUME-UNI.

Network Time Protocol A été développé pour garder les ordinateurs synchronisés. Tous les ordinateurs sont enclins à la dérive et un timing précis est essentiel pour de nombreuses applications critiques.

Une version de NTP est installée sur la plupart des versions de Windows (bien qu'une version simplifiée appelée SNTP - NTP simplifiée soit dans des versions antérieures) et Linux, mais est gratuite pour téléchargement à partir de NTP.org.

Lors de la synchronisation d'un réseau, il est préférable d'utiliser un réseau dédié Serveur NTP Qui reçoit une source de temps Horloge atomique Soit par des transmissions radio spécialisées Réseau GPS. Cependant, de nombreuses références de temps sur Internet sont disponibles, certaines plus fiables que d'autres, bien qu'il soit à noter que les sources de temps basées sur Internet ne peuvent pas être authentifiées par NTP, laissant votre ordinateur vulnérable aux menaces.

NTP est hiérarchique et arrangé en stratum. Stratum 0 est une référence temporelle, tandis que stratum 1 est un serveur connecté à une source de synchronisation 0 et une stratum 2 est un ordinateur (ou un périphérique) attaché à un serveur 1 stratum.

La configuration de base de NTP se fait à l'aide du fichier /etc/ntp.conf que vous devez l'éditer et placez l'adresse IP des serveurs Stratum 1 et stratum 2. Voici un exemple de fichier ntp.conf de base:

Serveur xxx.yyy.zzz.aaa préfère (adresse du serveur de temps tel que time.windows.com)

serveur 123.123.1.0

Serveur 122.123.1.0 stratum 3

Driftfile / etc / ntp / drift

Le fichier ntp.conf le plus simple répertorie les serveurs 2, qu'il souhaite également synchroniser et une adresse IP pour lui-même. C'est un bon ménage d'avoir plus d'un serveur pour référence dans le cas où l'on descend.

Un serveur avec la balise 'préfère' est utilisé pour une source de confiance, ce qui garantit que NTP utilisera toujours ce serveur si possible. L'adresse IP sera utilisée en cas de problèmes lorsque NTP sera synchrone. Le fichier dérive est l'endroit où NTP construit un enregistrement de la vitesse de dérive de l'horloge système et s'ajuste automatiquement.

NTP ajustera l'heure de votre système mais seulement lentement. NTP attendra au moins dix paquets d'informations avant de faire confiance à la source de temps. Pour tester NTP, il suffit de changer l'horloge système d'une demi-heure en fin de journée et l'heure du matin devrait être correcte.

Temps précis utilisé Horloges atomiques Est disponible en Amérique du Nord en utilisant le Temps d'horloge atomique WWVB Signal transmis par Fort Collins, Colorado; Il permet de synchroniser le temps sur les ordinateurs et autres équipements électriques.

Le signal WWVB de l'Amérique du Nord est exploité par NIST - l'Institut national des normes et de la technologie. WWVB possède une grande puissance d'émission (50,000 watts), une antenne très efficace et une fréquence extrêmement basse (60,000 Hz). À titre de comparaison, une station de radio AM typique diffuse à une fréquence de 1,000,000 Hz. La combinaison de puissance élevée et de basse fréquence donne aux ondes radio de WWVB beaucoup de rebond, et cette station unique peut donc couvrir l'ensemble des États-Unis continentaux plus une grande partie du Canada et de l'Amérique centrale.

Les codes temporels sont envoyés par WWVB en utilisant l'un des systèmes les plus simples possibles, et à un débit de données très bas d'un bit par seconde. Le signal 60,000 Hz est toujours transmis, mais chaque seconde est considérablement réduite en puissance pour une période de secondes 0.2, 0.5 ou 0.8: • 0.2 secondes de puissance réduite signifie un zéro binaire • Les secondes 0.5 de puissance réduite sont binaires. • 0.8 secondes de puissance réduite est un séparateur. Le code temporel est envoyé en BCD (code codé binaire) et indique les minutes, les heures, le jour de l'année et l'année, ainsi que des informations sur l'heure d'été et les années bissextiles.

Le temps est transmis en utilisant des bits 53 et des séparateurs 7, et prend donc 60 secondes à transmettre. Une horloge peut contenir une antenne et un récepteur extrêmement petits et relativement simples pour décoder les informations dans le signal et régler le temps de l'horloge avec précision. Tout ce que vous devez faire est de définir le fuseau horaire, et l'horloge atomique affichera l'heure correcte.

Dévoué NTP serveurs de temps Qui sont syntonisés pour recevoir le signal de temps WWVB sont disponibles. Ces appareils connectent un réseau informatique comme tout autre serveur, seuls ceux-ci reçoivent le signal de synchronisation et le distribuent à d'autres machines sur le réseau en utilisant NTP (Network Time Protocol).

Les méthodes de suivi du temps ont changé tout au long de l'histoire avec une précision toujours croissante, étant le catalyseur du changement.

La plupart des méthodes de chronométrage sont traditionnellement basées sur le mouvement de la Terre autour du Soleil. Pendant des millénaires, un jour a été divisé en 24 parties égales qui sont devenues des heures. La base de nos délais sur la rotation de la Terre a été adaptée à la plupart de nos besoins historiques, mais à mesure que la technologie avance, la nécessité d'un calendrier toujours plus précis a été évidente.

Le problème avec les méthodes traditionnelles est apparu lorsque les premières montres vraiment précises - l'horloge atomique a été développée dans les 1950. Parce que ces montres étaient basées sur la fréquence des atomes et étaient exactes dans un deuxième chaque million d'années, on a rapidement découvert que notre journée, que nous avions toujours présumé être exactement 24 heures, modifié du jour au jour.

Les effets de la gravité de la Lune sur nos océans font que la Terre ralentisse et accélère pendant sa rotation - certains jours sont plus longs que 24 heures alors que d'autres sont plus courts. Bien que ces différences aiguës dans la durée d'une journée aient peu marqué notre vie quotidienne, cette inexactitude a des implications pour bon nombre de nos technologies modernes telles que la communication par satellite et le positionnement mondial.

Un calendrier a été développé pour faire face aux inexactitudes dans le spin de la Terre - Temps universel coordonné (UTC). Il est basé sur la rotation traditionnelle de la Terre 24-heure connue sous le nom de Greenwich Meantime (GMT), mais explique les inexactitudes dans le spin de la Terre en ayant appelé 'Leap Seconds' ajouté (ou soustrait).

Comme UTC est basé sur le temps indiqué par horloges atomiques C'est incroyablement précis et a donc été adopté comme calendrier civil du monde et est utilisé par les entreprises et le commerce dans le monde entier.

La plupart des réseaux informatiques peuvent être synchronisés avec UTC en utilisant un Serveur de temps NTP.

Dit le temps n'est pas aussi simple que la plupart des gens pensent. En fait, la question même, "quel est l'heure"? Est une question que même la science moderne peut ne pas répondre. Le temps, selon Einstein, est relatif; Il passe des changements pour différents observateurs, affectés par des facteurs tels que la vitesse et la gravité.

Même lorsque nous vivons tous sur la même planète et que nous passons le temps de façon similaire, nous pouvons dire que le temps peut être de plus en plus difficile. Notre méthode originale d'utilisation de la rotation de la Terre a depuis été découverte pour être inexacte car la gravité de la Lune provoque des jours plus longs que 24 et quelques-uns pour être plus courts. En fait, lorsque les dinosaures précoceurs parcouraient la Terre par jour, il n'y avait que 22 heures de retard!

Alors que les horloges mécaniques et électroniques nous ont fourni une certaine précision, nos technologies modernes ont nécessité des mesures de temps beaucoup plus précises. Le GPS, le commerce d'Internet et le contrôle de la circulation aérienne ne sont que trois industries qui ont été divisées. Le deuxième temps est incroyablement important.

Alors, comment faire le suivi du temps? L'utilisation de la rotation de la Terre s'est révélée peu fiable, tandis que les oscillateurs électriques (horloges à quartz) et les horloges mécaniques ne sont exacts qu'à une seconde ou deux par jour. Malheureusement, pour beaucoup de nos technologies, une seconde imprécision peut être trop longue. Dans la navigation par satellite, la lumière peut parcourir 300,000 km en un peu plus d'une seconde, rendant l'unité de navigation saturée moyenne inutile s'il y avait une seconde d'inexactitude.

La solution à la recherche d'une méthode précise de mesure du temps a été d'examiner la très petite mécanique quantique. La mécanique quantique est l'étude de l'atome et ses propriétés et leur interaction. On a découvert que les électrons, les minuscules particules qui orbitent des atomes ont changé le chemin qu'ils orbitèrent et ont libéré une quantité précise d'énergie lorsqu'ils le font.

Dans le cas de l'atome de césium, cela se produit près de neuf milliards de fois par seconde et ce nombre ne change jamais et peut donc être utilisé comme une méthode ultra fiable de suivi du temps. Les atomes de césium utilisent des horloges atomiques et, en fait, la seconde est maintenant définie comme étant juste au-dessus de 9 milliards de cycles de rayonnement de l'atome de césium.

Les horloges atomiques Sont la base de nombreuses technologies. Toute l'économie mondiale repose sur eux avec le temps relayé par NTP serveurs de temps Sur des réseaux informatiques ou rayonnés par des satellites GPS; En veillant à ce que le monde entier conserve le même temps, précis et stable.

Un calendrier global officiel, le temps universel coordonné (UTC) a été développé grâce aux horloges atomiques permettant au monde entier de courir le même temps à quelques milles de seconde l'un de l'autre.

A serveur de temps Est un outil de bureau commun, mais pour quoi?

Nous sommes tous habitués à avoir un temps différent du reste du monde. Lorsque l'Amérique se réveillera, Honk Kong va se coucher, c'est pourquoi le monde est divisé en fuseaux horaires. Même dans le même fuseau horaire, il peut y avoir des différences. En Europe continentale, par exemple, la plupart des pays disposent d'une heure en avance sur le Royaume-Uni en raison de l'évolution horlogère saisonnière de la Grande-Bretagne.

Cependant, en matière de communication globale, les différents horizons partout dans le monde peuvent causer des problèmes, en particulier si vous devez effectuer des transactions sensibles au temps telles que l'achat ou la vente d'actions.

À cette fin, il était clair par les premiers 1970 qu'un calendrier global était nécessaire. Il a été présenté sur 1 Janvier 1972 et a été appelé UTC - Temps universel coordonné. UTC est conservé par horloge atomique, mais est basé sur Greenwich Meantime (GMT - souvent appelé UT1) qui est lui-même un calendrier basé sur la rotation de la Terre. Malheureusement, la Terre varie dans son tour afin que UTC compte pour cela en ajoutant une seconde une ou deux fois par an (Leap Second).

Bien qu'il soit controversé pour beaucoup, des heures et des heures de pointe sont nécessaires pour les astronomes et les autres institutions afin d'éviter que la journée ne dérive, sinon il serait impossible de déterminer la position des étoiles dans le ciel nocturne.

UTC est maintenant utilisé partout dans le monde. Non seulement c'est le calendrier global officiel, mais est utilisé par des centaines de milliers de réseaux informatiques partout dans le monde.

Les réseaux informatiques utilisent un serveur de temps réseau Pour synchroniser tous les périphériques sur un réseau à UTC. La plupart des serveurs temporels utilisent le protocole NTP (Network Time Protocol) pour distribuer le temps.

Les serveurs temporels NTP reçoivent le temps des horloges atomiques soit par les transmissions radio à ondes longues des laboratoires nationaux de physique, soit par le réseau GPS (Global Positioning System). Les satellites GPS portent tous une horloge atomique embarquée qui transmet le temps à la Terre. Bien que ce signal de temps ne soit pas strictement parlant UTC (il est connu sous le nom de temps GPS) en raison de la précision de la transmission, il est facilement converti en UTC par un GPS NTP serveur.

Les horloges atomiques sont utilisées pour des milliers d'applications partout dans le monde. De contrôler les satellites pour même synchroniser un réseau informatique en utilisant un Serveur NTP, Les horloges atomiques ont changé la façon dont nous contrôlons et gouvernons le temps.

En termes d'exactitude, une horloge atomique est inégalée. Les horloges numériques de quartz peuvent garder un temps précis pendant une semaine, ne pas perdre plus d'une seconde, mais une horloge atomique peut garder le temps pendant des millions d'années sans dériver autant.

Les horloges atomiques Travailler sur le principe des bonds quantiques, une branche de la mécanique quantique qui déclare qu'un électron; Une particule chargée négativement, orbitera un noyau d'un atome (le centre) dans une certaine plaine ou niveau. Quand il absorbe ou libère suffisamment d'énergie, sous forme de rayonnement électromagnétique, l'électron passera à un autre plan - le saut quantique.

En mesurant la fréquence du rayonnement électromagnétique correspondant à la transition entre les deux niveaux, le passage du temps peut être enregistré. Les atomes de césium (césium 133) sont préférés pour le temps car ils ont des cycles de rayonnement 9,192,631,770 à chaque seconde. Parce que les niveaux d'énergie de l'atome de césium (les normes quantiques) sont toujours les mêmes et est un nombre tellement élevé, l'horloge atomique au césium est incroyablement précise.

La forme la plus courante d'horloge atomique utilisée dans le monde aujourd'hui est la fontaine de césium. Dans ce type d'horloge, un nuage d'atomes est projeté dans une chambre à micro-ondes et est autorisé à tomber par gravité. Les rayons laser ralentissent ces atomes et la transition entre les niveaux d'énergie de l'atome est mesurée.

La prochaine génération d'horloges atomiques sont en cours d'élaboration, utilisez des pièges à ions plutôt qu'une fontaine. Les ions sont des atomes chargés positivement qui peuvent être piégés par un champ magnétique. D'autres éléments tels que le strontium sont utilisés dans ces horloges de prochaine génération et on estime que la précision potentielle d'une horloge de trame d'ions de strontium pourrait être 1000 fois celle des horloges atomiques actuelles.

Les horloges atomiques sont utilisées par toutes sortes de technologies; La communication par satellite, le système de positionnement global et même le commerce sur Internet dépend de l'horloge atomique. La plupart des ordinateurs se synchronisent indirectement à une horloge atomique en utilisant un Serveur NTP. Ces appareils reçoivent le temps d'une horloge atomique et distribuent autour de leurs réseaux, assurant un temps précis sur tous les appareils.

Les horloges atomiques Sont le summum des dispositifs de maintien du temps. Les horloges atomiques modernes peuvent garder le temps à une telle précision que, dans les années 100,000,000 (100 millions), elles ne perdent pas même une seconde dans le temps. En raison de ce haut niveau de précision, les horloges atomiques sont à la base du calendrier mondial.

Pour permettre la communication globale et les transactions sensibles au temps telles que l'achat de piles et les partages d'un calendrier global, en fonction du temps indiqué par les horloges atomiques, a été développé dans 1972. Ce calendrier, le temps universel coordonné (UTC) est régi et contrôlé par le Bureau international des poids et des mesures (BIPM) qui utilisent une constellation de plus de l'horloge atomique 230 des laboratoires 65 partout dans le monde pour assurer des niveaux élevés de précision.

Les horloges atomiques sont basées sur les propriétés fondamentales de l'atome, connu sous le nom de mécanique quantique. La mécanique quantique suggère qu'un électron (particule chargée négativement) qui orbite le noyau d'un atome peut exister à différents niveaux ou plans d'orbite en fonction de l'absorption ou de la libération de la quantité d'énergie correcte. Une fois qu'un électron a absorbé ou libéré suffisamment d'énergie, on peut "sauter" à un autre niveau, c'est ce qu'on appelle un saut quantique.

La fréquence entre ces deux états d'énergie est ce qui permet de garder le temps. La plupart des horloges atomiques sont basées sur l'atome de césium qui présente des périodes de rayonnement 9,192,631,770 correspondant à la transition entre les deux niveaux. En raison de l'exactitude des horloges au césium, le BIPM considère maintenant que la seconde est définie comme des cycles 9,192,631,770 de l'atome de césium.

Les horloges atomiques sont utilisées dans des milliers d'applications différentes où le timing précis est essentiel. La communication par satellite, le contrôle du trafic aérien, le commerce d'Internet et les médecins généralistes exigent toutes des horloges atomiques pour garder le temps. Les horloges atomiques peuvent également être utilisées comme méthode de Synchronisation des réseaux informatiques.

Un réseau informatique utilisant un Serveur de temps NTP Peut utiliser une transmission radio ou les signaux diffusés par les satellites GPS (Global Positioning System) comme source de synchronisation. Le programme NTP (ou le démon) veillera alors à ce que tous les périphériques sur ce réseau soient synchronisés avec le temps indiqué par l'horloge atomique.

En utilisant un Serveur NTP Synchronisé à une horloge atomique, un réseau informatique peut exécuter le même temps universel coordonné que d'autres réseaux permettant d'effectuer des transactions sensibles dans le temps à travers le monde.