La synchronisation des réseaux informatiques modernes est d'une importance vitale pour une multitude de raisons, et grâce au protocole de temps NTP (Network Time Protocol) c'est relativement simple.

NTP est un protocole algorithmique qui analyse le temps sur différents ordinateurs et le compare à une seule référence de temps et ajuste chaque horloge pour dérive pour assurer la synchronisation avec la source de temps. NTP est si capable à cette tâche qu'un réseau synchronisé à l'aide du protocole peut obtenir de manière réaliste une précision de millisecondes.

Choisir la source de temps

Lorsqu'il s'agit d'établir une référence temporelle, il n'y a vraiment pas d'autre solution que de trouver une source d'UTC (Temps universel coordonné). UTC est le calendrier global, utilisé dans le monde entier comme une échelle de temps unique par les réseaux informatiques. UTC est maintenu précis par une constellation d'horloges atomiques à travers le monde.

Synchronisation avec UTC

La méthode la plus simple de recevoir une source UTC Time consiste à utiliser un serveur temporel Internet 2 stratum. Ceux-ci sont réputés stratum 2 car ils distribuent le temps après avoir reçu le premier d'un Serveur NTP (Stratum 1) qui est connecté à une horloge atomique (stratum 0). Malheureusement, ce n'est pas la méthode la plus précise pour recevoir l'UTC en raison de La distance parcourue par les données entre l'hôte et le client.

Il existe également des problèmes de sécurité liés à l'utilisation d'une source de temps 2 Stratum Internet dans la mesure où le port UDP 123 du pare-feu doit être laissé ouvert pour recevoir le code temporel, mais cette ouverture de pare-feu peut et a été exploitée par des utilisateurs malveillants.

Serveurs NTP dédiés

Les serveurs dédiés de temps NTP, Souvent appelés serveurs de temps réseau, sont la méthode la plus précise et la plus sécurisée de synchronisation d'un réseau informatique. Ils fonctionnent à l'extérieur du réseau afin qu'il n'y ait pas de problèmes de pare-feu. Ces périphériques stratum 1 reçoivent l'heure UTC directement à partir d'une source d'horloge atomique soit par des transmissions radio à ondes longues, soit par des Réseau GPS (Système de positionnement global). Bien que cela nécessite une antenne qui, dans le cas du GPS, doit être placée sur un toit, le serveur de temps lui-même synchronisera automatiquement des centaines et même des milliers d'appareils différents sur le réseau.

Chronométrage précis Si souvent négligé comme priorité pour les administrateurs réseau, beaucoup risquent à la fois de sécurité et de perte de données en n'assurant pas que leurs réseaux soient synchronisés aussi précisément que possible.

Les ordinateurs ont leurs propres horloges de matériel, mais ce ne sont souvent que des oscillateurs électroniques simples, tels qu'ils existent dans des montres numériques et, malheureusement, ces horloges système sont sujettes à la dérive, souvent par plusieurs secondes dans une semaine.

Exécuter différentes machines sur un réseau qui ont des temps différents - même en quelques secondes - peuvent causer des ravages car tant de tâches informatiques dépendent de l'heure. Le temps, sous forme d'horodatages, est le seul ordinateur de référence utilisé pour distinguer les différents événements et l'absence de Synchroniser avec précision un réseau Peut conduire à toutes sortes de problèmes incalculables.

Voici quelques-unes des principales raisons pour lesquelles votre réseau devrait être synchronisé en utilisant Network Time Protocol, Précieusement avec un Serveur de temps NTP.

Sauvegarde de données - essentiel pour sauvegarder les données dans n'importe quelle entreprise ou organisation, un manque de synchronisation peut entraîner non seulement des sauvegardes échouées, mais des anciennes versions de fichiers remplaçant des versions plus modernes.

Attaques malveillantes - peu importe la sécurité d'un réseau, quelqu'un, quelque part, aura éventuellement accès à votre réseau, mais sans synchronisation précise, il peut être impossible de découvrir quels compromis ont eu lieu et il donnera également aux utilisateurs non autorisés un temps supplémentaire dans un réseau pour provoquer des ravages.

Enregistrement d'erreur - lorsque des défauts se produisent, et qu'ils font inévitablement, les journaux du système contiennent toutes les informations pour identifier et corriger les problèmes. Toutefois, si les journaux du système ne sont pas synchronisés, il est parfois impossible de comprendre ce qui s'est passé et quand.

Trading en ligne - L'achat et la vente sur Internet sont désormais monnaie courante et, dans certaines entreprises, des milliers de transactions en ligne sont effectuées chaque seconde, depuis la réservation des sièges jusqu'à l'achat d'actions et le manque de Synchronisation précise Peut entraîner toutes sortes d'erreurs dans le commerce en ligne, comme les articles achetés ou vendus plus d'une fois.

Conformité et légalité - De nombreux systèmes de réglementation industrielle nécessitent une méthode de chronométrage vérifiable et précise. Un réseau non synchronisé sera également vulnérable aux problèmes juridiques car l'heure exacte dans laquelle un événement aurait eu lieu ne peut être prouvée.

Lorsque vous avez compté le Nouvel An pour marquer le début de l'année prochaine, avez-vous commencé chez 10 ou 11? La plupart des fêtards auraient compté à partir de dix, mais ils auraient été prématurés cette année, car il y avait une seconde supplémentaire ajoutée à l'année dernière - le deuxième pas.

Les secondes de saut sont normalement insérées une ou deux fois par an (normalement le réveillon du Nouvel An et en Juin) pour assurer le calendrier global UTC (Temps universel coordonné) coïncide avec le jour astronomique.

Les secondes de saut ont été utilisées depuis que l'UTC a été mis en œuvre pour la première fois et elles sont le résultat direct de notre précision dans le temps. Le problème est que moderne horloges atomiques Sont des dispositifs de chronométrage beaucoup plus précis que la Terre elle-même. On a remarqué que les horloges atomiques ont été développées pour la première fois que la durée d'une journée, exactement exacte 24 heures, variait.

Les variations sont causées par la rotation de la Terre qui est affectée par la gravité des lune et les forces de marée de la Terre, ce qui diminue minutieusement la rotation de la Terre.

Ce ralentissement de rotation, bien qu'il soit minime, s'il n'est pas vérifié, le jour de l'UTC serait rapidement dérivé dans la nuit astronomique (bien que dans plusieurs milliers d'années).

La décision de savoir s'il faut un Leap Second est le mandat du Service international de rotation de la Terre (IERS), cependant, Leap Seconds n'est pas populaire auprès de tous et ils peuvent causer des problèmes potentiels lorsqu'ils sont introduits.

UTC est utilisé par NTP serveurs de temps (Network Time Protocol) en tant que référence de temps pour synchroniser les réseaux informatiques et d'autres technologies et la perturbation Les secondes de Leap peuvent causer est perçue comme ne vaut pas les tracas.

Cependant, d'autres, comme les astronomes, disent que ne pas garder l'UTC en ligne avec le jour astronomique rendrait l'étude des cieux presque impossible.

Le dernier bond deuxième inséré avant celui-ci était dans 2005 mais il y a eu un total de 23 secondes ajoutées à UTC depuis 1972.

L'affichage numérique Avance assez rapidement pour une nouvelle industrie en plein essor. Des nouveautés et des styles de contenu fantastiques sont développés tout le temps et il existe des campagnes vraiment fantastiques là-bas et de plus en plus d'implémentations aventureuses surgissent tout le temps.

Un nombre croissant de tendances est l'utilisation de campagnes compliquées, programmées et synchronisées sur plusieurs machines. Ceux-ci sont incroyablement attrayants, surtout lorsque le contenu est synchronisé pour offrir aux passants une expérience presque interactive.

Le contenu synchronisé peut être très difficile à mettre en œuvre et ce type de contenu n'est certainement pas pour les débutants car la mise en place d'une campagne aussi sophistiquée peut être très difficile.

L'un des aspects essentiels de ces types de campagnes de signalisation numérique programmée est de s'assurer que tous les écrans sont synchronisés ensemble. La synchronisation est peut-être l'aspect le plus important de ces types de campagnes de signalisation numérique sophistiquées. Il existe plusieurs méthodes de synchronisation de ce type de campagne.

Une solution concerne un serveur de temps de réseau qui reçoit une seule source de temps et la distribue parmi tous les périphériques sur ce réseau en utilisant le protocole de temps NTP (Network Time Protocol).

Serveurs NTP Recevoir le temps d'une source externe (normalement GPS ou radio à ondes longues), il n'est donc pas nécessaire d'avoir le réseau connecté à Internet bien qu'il soit tout aussi possible de synchroniser avec une source de temps Internet bien que cela puisse poser problème s'il y en a Perturbation dans la connexion Internet.

Tout grand réseau d'écrans de signalisation numérique doit également être protégé, en particulier si des lecteurs multimédias ou des PC sont utilisés pour générer du contenu. La meilleure option pour assurer une sécurité totale est de placer l'écran et le périphérique multimédia dans un Boîtier d'affichage, Souvent appelé un Boîtier LCD.

Les oscillateurs ont été essentiels dans le développement des horloges et de la chronologie. Les oscillateurs ne sont que des circuits électroniques qui produisent un signal électronique répétitif. Souvent, des cristaux tels que le quartz sont utilisés pour stabiliser la fréquence de l'oscillation,

Les oscillateurs sont la technologie principale derrière les horloges électroniques. Les montres numériques et l'horloge analogique alimentée par batterie sont toutes commandées par un circuit oscillant contenant habituellement un cristal de quartz.

Et tandis que les horloges électroniques sont beaucoup plus précises qu'une horloge mécanique, un oscillateur à quartz continuera à dériver d'une seconde ou deux chaque semaine.

Les horloges atomiques Bien sûr, sont beaucoup plus précis. Cependant, ils utilisent toujours des oscillateurs, le plus souvent du césium ou du rubidium, mais ils le font dans un état hyper-état souvent congelés dans de l'azote liquide ou de l'hélium. Ces horloges par rapport aux horloges électroniques ne dériveront pas d'une seconde en même million d'années (et avec les horloges atomiques plus modernes 100 millions d'années).

Pour utiliser cette précision chronologique, un serveur de temps de réseau qui utilise NTP (Network Time Protocol) peut être utilisé pour synchroniser les réseaux informatiques complets. Serveurs NTP Utilisez un signal horaire à partir de la radio GPS ou de la radio longue durée qui vient directement d'une horloge atomique (dans le cas du GPS, le temps est généré dans une horloge à bord du satellite GPS).

Serveurs NTP Vérifiez continuellement cette source de temps et ajustez les périphériques sur un réseau pour correspondre à cette heure. Entre les sondages (réception de la source de temps), un oscillateur standard est utilisé par le serveur de temps pour garder le temps. Normalement, ces oscillateurs sont en quartz, mais parce que le serveur de temps est en communication régulière avec l'horloge atomique dire à chaque minute ou deux, alors la dérive normale d'un oscillateur à quartz n'est pas un problème car quelques minutes entre les sondages n'entraîneraient aucune dérive mesurable.

A suivre ...

Peu importe où nous sommes dans le monde, nous devons tous connaître le temps à un moment de la journée, mais pendant que chaque jour dure le même temps, peu importe où vous êtes sur Terre, le même délai n'est pas utilisé à l'échelle mondiale.

L'impraticabilité des Australiens qui doivent se réveiller chez 17.00 ou ceux aux Etats-Unis qui doivent commencer à travailler chez 14.00 exclurait une période de temps unique, bien que l'idée ait été discutée lorsque le Greenwich a été nommé le premier méridien officiel (où est officiellement la dateline) Pour le monde il y a quelques années 125.

Alors que l'idée d'un calendrier global a été rejetée pour les raisons ci-dessus, il a été décidé plus tard que les lignes longitudinales 24 diviseront le monde en différents fuseaux horaires. Ceux-ci émaneraient de GMT autour de ceux de l'autre côté de la planète étant + 12 heures.

Toutefois, grâce à la croissance des communications mondiales de la 1970, une échelle de temps universelle a finalement été adoptée et est encore très utile aujourd'hui, bien que de nombreuses personnes n'en aient jamais entendu parler.

UTC, temps universel coordonné, est basé sur GMT (Greenwich Meantime) mais est conservé par une constellation d'horloges atomiques. Il explique également les variations de la rotation de la terre avec des secondes supplémentaires connues sous le nom de "secondes de sauts" ajoutées deux fois par an pour contrecarrer le ralentissement du spin de la Terre causé par les forces gravitationnelles et marémotrices.

Bien que la plupart des gens n'aient jamais entendu parler de UTC ou l'utilisent directement dans l'influence de nos vies dans un réseau indéniable, tous synchronisés avec UTC via NTP serveurs de temps (Network Time Protocol).

Sans cette synchronisation à un seul échéancier, une grande partie des technologies et des applications que nous tenons pour acquis aujourd'hui seraient impossibles. Tout, de la négociation globale sur les stocks et les actions vers les achats sur Internet, les courriels et les réseaux sociaux ne sont possibles que grâce à UTC et à la Serveur de temps NTP.

Depuis les premiers jours de la révolution industrielle, lorsque les lignes de chemin de fer et le télégraphe ont traversé les fuseaux horaires, il est apparu qu'un calendrier global était nécessaire pour permettre le même temps d'être utilisé, peu importe où vous étiez dans le monde.

La première tentative à un calendrier global était GMT - Méridien de Greenwich. Ceci était basé sur le méridien de Greenwich où le soleil est directement au-dessus de 12 midi. Le GMT a été choisi, principalement en raison de l'influence de l'empire britannique sur le reste, si le globe.

D'autres échelles de temps ont été développées, tel British Railway Time, mais GMT était la première fois qu'un système de temps véritablement mondial était utilisé dans le monde entier.

Le GMT est resté comme le calendrier global au cours de la première moitié du vingtième siècle, bien que les gens aient commencé à se référer à UT (Temps universel).

Cependant, lorsque des horloges atomiques ont été développées au milieu du vingtième siècle, il est vite apparu que GMT n'était pas assez précis. Un calendrier global basé sur le temps indiqué par les horloges atomiques a été souhaité pour représenter ces nouveaux chronomètres précis.

Le temps atomique international (TAI) a été développé à cet effet, mais les problèmes d'utilisation des horloges atomiques sont apparus rapidement.

On pensait que la révolution terrestre sur son axe était une heure 24 exacte. Mais grâce aux horloges atomiques, il a été découvert que le spin de la Terre varie et que le 1970 a ralenti. Ce ralentissement de la rotation de la Terre devait être pris en compte, sinon les écarts pourraient s'accumuler et la nuit ralentirait lentement (bien que pendant plusieurs millénaires).

Temps universel coordonné A été développé pour contrer cette situation. Basé sur TAI et GMT, UTC permet le ralentissement de la rotation de la Terre en ajoutant des secondes de saut chaque année ou deux (et parfois deux fois par an).

UTC est maintenant un calendrier véritablement mondial et est adopté par les nations et les technologies à travers le monde. Les réseaux informatiques sont synchronisés avec UTC via serveurs de temps réseau Et ils utilisent le protocole NTP Pour assurer l'exactitude.

Bien qu'il existe plusieurs protocoles disponibles pour la synchronisation du temps, la majorité du temps réseau est synchronisé en utilisant soit NTP Ou SNTP.

Le protocole Network Time Protocol (NTP) et le protocole de temps de réseau simple (SNTP) ont été autour depuis la création d'Internet (et dans le cas de NTP, plusieurs années auparavant) et sont de loin les protocoles de synchronisation de temps les plus populaires et les plus répandus.

Cependant, la différence entre les deux est légère et décide quel protocole est le mieux pour un serveur de temps NTP Ou une application de synchronisation de temps particulière peut être gênante.

Comme son nom l'indique, SNTP Est une version simplifiée de Network Time Protocol, mais la question est souvent posée: 'quelle est exactement la différence?'

La principale différence entre les deux versions du protocole est l'algorithme utilisé. L'algorithme de NTP peut interroger plusieurs horloges de référence, un calcul qui est le plus précis.

Usage SNTP pour les petits processeurs - il convient aux machines moins puissantes, ne requiert pas la précision de NTP. NTP peut également surveiller tout décalage et gigue (petites variations de forme d'onde résultant des fluctuations d'alimentation en tension, des vibrations mécaniques ou d'autres sources) alors que SNTP ne le fait pas.

Une autre différence majeure réside dans la façon dont les deux protocoles s'adaptent à toute dérive dans les périphériques réseau. NTP accélérera ou ralentira une horloge système pour correspondre à l'heure de l'horloge de référence Serveur NTP (Rotation) alors que SNTP se déplace simplement vers l'avant ou vers l'arrière l'horloge système.

Cette étape de l'heure du système peut causer des problèmes potentiels avec des applications sensibles au temps, particulièrement de l'étape, est assez importante.

NTP est utilisé lorsque la précision est importante et lorsque les applications critiques nécessitent un accès au réseau. Cependant, son algorithme complexe n'est pas adapté aux machines simples ou à ceux dotés de processeurs moins puissants. Le SNTP, en revanche, est le mieux adapté à ces appareils, car il nécessite moins de ressources informatiques, mais il n'est pas adapté aux périphériques où la précision est critique ou où les applications critiques du temps dépendent du réseau.

Il y a une certaine ironie que l'ordinateur qui se trouve sur votre bureau et peut avoir coûté autant que le salaire d'un mois aura une horloge à bord qui est moins précis qu'une montre-bracelet bon marché acheté dans une station-service ou une essence.

Le problème n'est pas que les ordinateurs sont particulièrement fabriqués avec des composants de synchronisation bon marché, mais que n'importe quel chronométrage sérieux sur un PC peut être atteint sans oscillateurs coûteux ou avancés.

Les oscillateurs de synchronisation à bord de la plupart des PC ne sont en fait qu'une sauvegarde pour conserver l'horloge de l'ordinateur synchronisée lorsque le PC est éteint ou lorsque l'information de synchronisation du réseau n'est pas disponible.

En dépit de ces horloges embarquées inadaptées, la synchronisation sur un réseau de PC peut être réalisée avec une précision de millisecondes et un réseau qui est synchronisé avec le calendrier global UTC (Temps universel coordonné) ne devrait pas dériver du tout.

La raison pour laquelle ce haut niveau de précision et de synchronisme peut être réalisé sans oscillateurs coûteux, c'est que les ordinateurs peuvent utiliser le protocole Network Timing Protocol (NTP) Pour trouver et maintenir l'heure exacte.

NTP est un algorithme qui distribue une seule source de temps; ceci peut être généré par l'horloge embarquée d'un PC - bien que cela verrait chaque machine sur le réseau dériver au fur et à mesure que l'horloge dérive - Une meilleure solution consiste à utiliser NTP pour distribuer une source de temps stable et précise, et de préférence réseaux qui font des affaires sur Internet, une source d'UTC.

La méthode la plus simple de réception de l'UTC - qui est maintenue vraie par une constellation d'horloges atomiques dans le monde entier - est d'utiliser un serveur dédié de temps NTP. Les serveurs NTP utilisent soit des signaux de satellite GPS (système de positionnement global), soit des émissions de radio à ondes longues (généralement transmis par des laboratoires nationaux de physique comme NPL ou NIST).

Une fois reçu le Serveur NTP Distribue la source de synchronisation à travers le réseau et vérifie constamment chaque machine pour la dérive (en substance, la machine en réseau contacte le serveur en tant que client et les informations sont échangées via TCP / IP.

Cela rend les horloges de bord des ordinateurs elles-mêmes obsolètes, bien que lorsque les machines sont initialement démarrées ou s'il y a eu un délai de contact Serveur NTP (S'il est en panne ou s'il y a un défaut temporaire), l'horloge intégrée sert à maintenir le temps jusqu'à ce que la synchronisation complète soit à nouveau réalisable.

Le timing devient de plus en plus crucial pour les systèmes informatiques. Il est maintenant presque inconnu qu'un réseau informatique fonctionne sans synchronisation avec l'UTC (temps universel coordonné). Et même les machines individuelles utilisées dans la maison sont maintenant équipées de la synchronisation automatique. La dernière version de Windows par exemple, Windows 7, se connecte automatiquement à une source de synchronisation (bien que cette application puisse être désactivée manuellement en accédant aux préférences d'heure et de date).

L'inclusion de ces outils de synchronisation automatique sur les derniers systèmes d'exploitation est une indication de l'importance de l'information de synchronisation et lorsque vous considérez les types d'applications et de transactions qui se déroulent actuellement sur Internet, cela n'est pas surprenant.

Les services bancaires par Internet, les réservations en ligne, les enchères sur Internet et même les courriels peuvent dépendre d'un temps précis. Les ordinateurs utilisent les horodateurs comme le seul point de référence qu'ils doivent identifier quand et si une transaction s'est produite. Des erreurs dans l'information de chronométrage peuvent causer des erreurs et des problèmes incalculables, en particulier avec le débogage.

Internet est plein de serveurs de temps avec plus de mille sources de temps disponibles pour la synchronisation en ligne cependant; la précision et l'utilité de ces sources en ligne de temps UTC varient et laisser un TCP / IP ouvert dans le pare-feu pour permettre à l'information de temporisation peut rendre un système vulnérable.

Pour les systèmes de réseau où le temps n'est pas seulement crucial, mais où la sécurité est également un problème primordial, Internet n'est pas une source privilégiée pour recevoir des informations UTC et une source externe est requise.

La connexion d'un réseau NTP à une source externe d'heure UTC est relativement simple si un serveur de temps réseau est utilisé. Ces périphériques sont souvent appelés Serveurs NTP, Utilisez les horloges atomiques à bord des satellites GPS (système de positionnement global) ou des transmissions à ondes longues diffusées par des endroits tels que NIST or NPL.