The Lost Onze jours

Cet article décrit ce qui s'est passé quand l'Europe a adopté le calendrier grégorien et les problèmes auxquels nous sommes encore confrontés aujourd'hui en essayant de nous synchroniser avec le mouvement de la Terre.

Avez-vous déjà été au lit une nuit et se demandait où la journée s'est passée? Peux-tu imaginer te réveiller pour découvrir que onze jours avaient complètement disparu? C'est exactement ce qui s'est passé dans 1752 quand les habitants entiers de la Grande-Bretagne et de l'Amérique se sont couchés mercredi 2 septembre, pour se réveiller jeudi 14 septembre.

Cependant, ce n'était pas une épidémie de maladie somnolente ou même une dose massive de paresse qui maintenait toute la population au lit mais simplement les autorités essayant de se synchroniser avec le reste du monde en adoptant le calendrier grégorien.

Le calendrier julien (nommé d'après Jules César) avait été utilisé depuis les temps bibliques, mais a finalement été éliminé dans toute l'Europe dans le 1582, mais il a fallu aux Britanniques résolus et aux Américains deux cents ans de plus pour emboîter le pas.

Et si l'on en croit le peintre Hogarth, la populace ne s'est pas montrée trop gentille avec elle, avec des gens qui descendent dans la rue pour exiger le retour de leurs jours 11 manquants et même des rapports d'émeutes.

Alors pourquoi changer? C'est ce que les autorités britanniques disaient depuis deux cents ans depuis que le pape Grégoire XIII avait remplacé le calendrier julien en Europe deux cents ans auparavant.

Cependant, la raison du changement original était que le calendrier julien ne permettait pas assez d'années bissextiles (ils étaient omis dans les années divisibles par 100 mais non divisibles par 400 - que pensaient les Romains?) Et les saisons devenaient lentement de synchronisation avec le calendrier. La situation devenait de plus en plus intolérable en Grande-Bretagne, faisant des ravages pour les fermiers - qui n'avaient aucune idée du moment de planter leurs récoltes, enfin les autorités devaient basculer et avancer rapidement tout le pays 11 jours.

Cependant, ce problème de synchronisation a toujours été avec nous. Nous avons traditionnellement essayé de baser nos calendriers autour du mouvement de la Terre pour nous permettre de prédire les saisons et savoir quand l'été et l'hiver vont tomber. Cependant, nous avons peut-être trié les années bissextiles (causées par le fait que la Terre prend 365 et un quart d'heure pour voyager autour du Soleil) mais essayer de baser un calendrier autour du mouvement de la Terre conduira toujours à des problèmes.

Le calendrier grégorien fonctionnait bien jusqu'au 1950 lorsque l'horloge atomique a été développée. L'horloge atomique fonctionnait si bien - fournissant des informations de temps précises à une seconde en plusieurs millions d'années - que nous avons rapidement réalisé que nos horloges étaient maintenant beaucoup plus précises que la Terre elle-même.

La Terre est en train de ralentir en rotation et si rien n'était fait alors finalement midi tomberait la nuit et vice-versa (mais pas pendant plusieurs millénaires) mais ne vous inquiétez pas, vous n'êtes pas sur le point de vous réveiller au milieu de la semaine prochaine. La solution est l'ajout de secondes intercalaires et 33 a été ajouté à la fin de nos années depuis le 1970.

La décision d'en insérer une seconde est généralement prise six mois auparavant après un suivi attentif de la rotation de la Terre. Un calendrier basé sur le mouvement de la Terre peut sembler moins pertinent aujourd'hui mais avec un GPS (Global Positioning System), une échelle de temps globale (Coordinated Universal Time) et des ordinateurs synchronisés dans le monde entier à l'aide de serveurs NTP (Network Time Protocol ) il est impératif que nous puissions tous dire au bon moment.

Garder le temps global avec UTC

Quelle heure est-il? Une des questions les plus courantes prononcées dans le monde mais que demandons-nous exactement? Vous demandez à quelqu'un en Chine quel est l'heure, vous obtiendrez certainement une réponse différente si vous demandez à un Américain, évidemment, leurs fuseaux horaires sont du côté opposé du monde.

Mais que faire si vous demandez à deux personnes dans la même pièce que vous? Vous pouvez obtenir la même réponse de tous les deux, mais la montre d'une personne peut encore être une minute ou deux plus rapide.

Lorsque nous demandons le temps, ce que nous demandons vraiment, c'est une estimation approximative du fuseau horaire dans lequel nous nous trouvons. Certaines montres sont plus précises que d'autres, mais elles sont souvent suffisantes pour nos besoins quotidiens.

Mais que faire si vous devez connaître l'heure exacte et si vous devez savoir quel temps c'est un autre pays aussi. Peut-être que vous avez acheté un billet d'avion; Il serait décevant de se présenter à l'aéroport pour qu'on lui dise que votre billet a été vendu à quelqu'un d'autre alors que l'horloge de son agent de voyage était plus lente que celle où vous avez acheté votre billet.

Alors, comment l'industrie mondiale garde-t-elle un temps précis les uns avec les autres? La réponse est assez simple et s'appelle le temps universel coordonné ou UTC.

Le Bureau international des poids et des mesures (BIPM) agit comme le chronométreur officiel du globe et a commencé l'UTC dans 1972 après le développement des horloges atomiques.

L'horloge atomique a d'abord été développée à la fin de 50 quand on a découvert que l'atome de césium-133 résonne à une fréquence exacte de 9,192,631,770 toutes les secondes. Cette fréquence était si exacte que les horloges atomiques développaient une précision d'une seconde en 1.4millions d'années et que le Système International d'Unités définissait la seconde comme la fréquence de l'atome de césium 133 et qu'une unité internationale de mesure du temps était née.

Cependant, les horloges atomiques sont encore plus précises que la Terre elle-même qui ralentit réellement dans sa rotation. Ce ralentissement n'est que faible mais si le système de temps standard, UTC, ne le compensait pas, à la fin de la nuit tomberait en milieu de journée (bien que cela prenne un millénaire ou deux) donc des secondes intercalaires sont ajoutées toutes les quelques années pour compenser.

Le seul problème avec les montres UTC est que les horloges atomiques sont énormes en taille et en coût. En fait, ils ne sont généralement trouvés que dans des laboratoires de physique à grande échelle tels que NPL (National Physics Laboratory, UK) ou MIT (Massachusetts Institute of Technology, US).

Alors, comment le reste du monde suit-il l'heure UTC? Le temps passé sur ces grandes horloges atomiques est diffusé par des émissions radio ou par le système de satellites GPS (la navigation par satellite dépend de l'UTC car sans elle un satellite ne peut pas dire exactement où se trouve un récepteur).

La plupart des réseaux informatiques sont synchronisés au temps UTC soit sur Internet (ce qui n'est pas sécurisé et seulement recommandé pour les utilisateurs à domicile) soit par l'intermédiaire de GPS ou de serveurs de temps radio spécialisés. Ces serveurs de temps utilisent le protocole NTP (Network Time Protocol) qui a été développé au cours des dernières années 25 pour garder les réseaux informatiques synchronisés afin qu'ils n'aient pas à se fier à leurs horloges internes imprécises.

Les serveurs NTP et UTC ont permis à l'industrie de devenir véritablement mondiale et ont rendu possibles des technologies telles que les satellites de communication, les téléphones mobiles, les GPS et les distributeurs automatiques de billets que nous considérons tous comme acquis.

NTP l'importance du temps de référence externe

Le protocole NTP (Network Time Protocol) est l'un des protocoles les plus anciens d'Internet et reste le standard pour la synchronisation de l'heure. Le succès de NTP provient de son développement constant (la version 4 est actuellement en cours) et de la précision qu'un serveur de temps NTP peut se vanter dans la synchronisation des réseaux.

Bien qu'une précision de 1 / 5000th d'une seconde puisse être obtenue sur un réseau dans les bonnes conditions, cette précision dépend exclusivement de la référence de temps utilisée par NTP pour synchroniser. Cette source pourrait évidemment être peu fiable, comme une horloge de travail en tant que puces en temps réel dans la plupart des ordinateurs sont sujettes à la dérive et sont beaucoup moins précises que la montre numérique moyenne.

L'alternative est d'utiliser une source de temps fiable (temps universel coordonné). UTC est la norme pour la synchronisation de l'heure. Il a été commencé dans 1972 après le développement des horloges atomiques et permet à tout le globe de se synchroniser au même temps absolu. Cela a non seulement permis des technologies telles que l'Internet, le GPS et les satellites de communication, mais a également permis aux industries telles que les compagnies aériennes et les marchés boursiers d'être commercialisés à l'échelle mondiale.

La manière la plus simple de synchroniser un réseau avec UTC a toujours été d'utiliser une référence de temps Internet. Il existe des centaines disponibles telles que nist.gov et la plupart des logiciels Windows ont un utilitaire intégré, Windows Time (win32.exe) pour synchroniser l'horloge système avec une horloge de référence sur Internet.

Cependant, Microsoft et d'autres ont mis en garde contre l'utilisation d'une source Internet en tant que référence de temps car l'authentification n'est pas possible à partir de ces sources.

L'authentification est la mesure de sécurité utilisée par NTP pour s'assurer qu'une référence de temps est approuvée. Sans les systèmes d'authentification sont vulnérables aux attaques malveillantes telles que les pirates informatiques qui pourraient ajuster un timestamp pour commettre une fraude ou une attaque DDoS (Distributed Denial of Service généralement causé par un logiciel malveillant inondant le système).

Non seulement les sources horaires Internet ne sont pas authentifiées, mais aussi une enquête réalisée par Nelson Minar du MIT sur des références Internet 900, découvertes près de la moitié ont été compensées par plus de dix secondes (une par des années 6 stupéfiantes - mais heureusement pas beaucoup de pairs). qu'un tiers a été décrit comme étant "utile".

Le rapport a également révélé que de nombreux hôtes de référence de temps Internet étaient trop éloignés de leurs pairs pour permettre une synchronisation précise du temps.

Il existe cependant plusieurs façons de garantir la synchronisation d'un serveur NTP avec une source de temps UTC fiable et stable à la fois précise et authentifiée.

Il existe deux systèmes disponibles et les deux utilisent des équipements à coût relativement faible. La première option et souvent la plus simple est de se connecter à une antenne GPS et un serveur de temps GPS dédié au réseau. Cela utilise le code temporel UTC transmis par les satellites GPS, tant que l'antenne a une bonne vue du ciel.

Alternativement, les signaux de diffusion spécialisés transmettent un timestamp dans plusieurs pays. En Grande-Bretagne, il est appelé MSF et diffusé de Cumbria par le National Physics Laboratory à 60 kHz, mais peut être ramassé aussi loin que 1000 km, bien que des systèmes similaires fonctionnent en Allemagne, en France et aux États-Unis. Ces serveurs NTP référencés par la radio sont vulnérables aux interférences, mais traditionnellement étaient de moindre coût que les récepteurs GPS, mais les progrès de la technologie signifient que la différence est maintenant minimale.

L'intégrité d'une source de temps utilisée par un serveur de temps NTP est donc très importante et les administrateurs du système whist sont trop enclins à investir dans des firewalls coûteux et des logiciels anti-viraux pour protéger leurs réseaux, négligent la sécurité de leur serveur de temps. leur dire le bon moment de toute façon!

Installation d'un serveur NTP à l'aide d'une source de référence GPS

Network Time Protocol (NTP) est l'un des protocoles les plus anciens d'Internet encore utilisé, inventé par le Dr David Mills de l'Université du Delaware, il est utilisé depuis 1985. NTP est un protocole conçu pour synchroniser les horloges sur les ordinateurs et les réseaux à travers Internet ou les réseaux locaux (LAN).

NTP (version 4) peut maintenir le temps sur l'Internet public à quelques millisecondes 10 (1 / 100th d'une seconde) et peut faire encore mieux sur les réseaux locaux avec exactitudes de microsecondes 200 (1 / 5000th d'une seconde) dans des conditions idéales.

NTP fonctionne dans la suite TCP / IP et UDP repose sur une forme moins complexe de NTP appelé Time Protocol existe SNTP (Simple Network) qui ne nécessite pas le stockage d'informations sur les communications précédentes, requis par NTP. Il est utilisé dans certains appareils et applications où grande précision le moment est pas aussi important.

La synchronisation de l'heure avec NTP est relativement simple, elle synchronise l'heure en référence à une source d'horloge fiable. Cette source peut être relative (l'horloge interne d'un ordinateur ou l'heure sur une montre-bracelet) ou absolue (A UTC - Universal Coordinated Time - source d'horloge qui est précise comme il est humainement possible).

Les horloges atomiques sont les dispositifs de chronométrage les plus absolus; cependant, ils sont extrêmement coûteux et ne se trouvent généralement que dans les laboratoires de physique à grande échelle. Cependant, NTP peut synchroniser les réseaux à une horloge atomique en utilisant le réseau du système de positionnement global (GPS), une transmission radio spécialisée ou sur Internet. Cependant, il convient de noter que Microsoft recommande fortement d'utiliser un calendrier externe plutôt qu'internet, car ceux-ci ne peuvent pas être authentifiés.

Le GPS est une source de temps et de fréquence idéale car il peut fournir une heure très précise partout dans le monde en utilisant des composants relativement bon marché. Chaque satellite GPS émet sur deux fréquences L2 pour un usage militaire et L1 pour une utilisation par des civils transmis à 1575 MHz. Les antennes et récepteurs GPS à faible coût sont maintenant largement disponibles.

Le signal transmis par le satellite peut passer à travers les fenêtres, mais peut être bloqué par les bâtiments, de sorte que l'emplacement idéal pour une antenne GPS est sur un toit avec une bonne vue du ciel. Plus il peut recevoir de satellites, meilleur est le signal. Cependant, les antennes montées sur le toit peuvent être sujettes à des grèves d'éclairage ou à d'autres surtensions. L'installation d'un suppresseur en ligne sur le câble GPS est donc fortement recommandée.

Le câble entre l'antenne GPS et le récepteur est également critique. La distance maximale qu'un câble peut fonctionner normalement que 20-30 mètres, mais un câble coaxial de haute qualité combinée à un amplificateur GPS placé en ligne pour augmenter le gain de l'antenne peut permettre plus de chemins de câbles 100 mètres.

Un récepteur GPS décode ensuite le signal GPS transmis par l'antenne à un protocole lisible par ordinateur qui peut être utilisé par la plupart des serveurs de temps et de systèmes d'exploitation, y compris, Windows, Linux et UNIX.

Le récepteur GPS émet également une impulsion précise chaque seconde que les serveurs NTP (Network Network Time Protocol) et les serveurs de temps de l'ordinateur peuvent utiliser pour fournir une synchronisation ultra-précise. Le rythme d'impulsion par seconde sur la plupart des récepteurs est précis à 0.001 d'une seconde d'UTC.

GPS est idéal pour fournir des serveurs de temps NTP ou des ordinateurs autonomes avec une référence externe très précis pour la synchronisation. Même avec un équipement relativement faible coût, la précision des centaines de nanosecondes (une nanoseconde = un milliardième de seconde) peut être raisonnablement atteint en utilisant le GPS comme une référence externe.

Obtenir l'heure correcte dans Windows XP

Tous les ordinateurs doivent connaître l'heure. De nombreuses applications, de l'envoi d'un e-mail à l'enregistrement des informations dépendent du PC en sachant quand l'événement a eu lieu. Dans certains environnements, le timing est encore plus crucial lorsqu'une seule seconde peut faire toute la différence entre le profit et la perte - il suffit de penser à la bourse.

La plupart des ordinateurs ont des horloges internes protégées par batterie, de sorte que l'ordinateur peut toujours garder le temps lorsque la machine est éteinte. Cependant, ces horloges sont-elles vraiment fiables? La réponse est évidemment non.

Les ordinateurs sont commercialisés en masse et conçus pour des fonctions multiples, le calendrier n'étant pas aussi important dans l'agenda du fabricant. Les horloges internes (appelées puces temps réel RTC) sont normalement adéquates pour l'informatique domestique ou lorsque les postes de travail fonctionnent seuls. Toutefois, lorsque les ordinateurs s'exécutent dans un réseau, un manque de synchronisation peut entraîner des problèmes.

Il se peut qu'il contienne quelques imprécisions par rapport à l'utilisation. Il ne faut pas oublier d'éditer des informations sur un courrier électronique avant de l'envoyer (selon une horloge PC), mais avec des transactions et des applications sensibles au temps, un manque de synchronisation peut causer des problèmes imaginables. Le siège de l'avion que vous aviez acheté des semaines avant était en fait vendu à quelqu'un d'autre après que leur agent de réservation avait une horloge plus lente sur leur ordinateur!

Pour contourner ces problèmes, la plupart des ordinateurs d'un réseau sont synchronisés avec une source unique utilisant le protocole NTP (Network Time Protocol). Cette source de temps peut être relative (horloge ou montre d'ordinateur) ou une source horaire absolue comme UTC.

UTC (Temps universel coordonné) a été développé après l'émergence d'horloges atomiques et est une échelle de temps standard utilisée dans le monde entier, permettant aux machines du monde entier d'utiliser une seule source de temps.

Windows XP peut facilement configurer l'horloge système pour utiliser UTC en accédant à une source Internet pour UTC (soit time.windows.com ou time.nist.gov). Pour ce faire, un utilisateur doit simplement double-cliquer sur l'horloge sur son bureau et ajuster les paramètres dans l'onglet Internet.

Toutefois, Microsoft et les autres fabricants de systèmes d'exploitation recommandent fortement d'utiliser des références de synchronisation externes car les sources Internet ne peuvent pas être authentifiées, ce qui rend les systèmes vulnérables à une attaque malveillante.

Si vous souhaitez exécuter un serveur de temps réseau Windows XP, des serveurs NTP spécialisés sont disponibles et peuvent recevoir une référence temporelle via le système satellite GPS ou des transmissions nationales spécialisées.

Pour permettre à Windows XP de fonctionner en tant que serveur de temps réseau, le service NTP doit être activé. Pour activer NTP, trouvez simplement la sous-clé suivante dans l'éditeur de registre (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Clic droit activé (dans la fenêtre de droite) puis Modifiez. Modifiez la Valeur DWORD et tapez 1. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur NtpServer, puis Modifiez et dans la valeur Editer DWORD sous Type de données de valeur, puis cliquez sur OK.

Quittez le registre et démarrez le service de temps de Windows en cliquant sur Démarrer / Exécuter et en tapant:
arrêt net w32time && net start w32time .; Ensuite, sur chaque ordinateur du réseau (autre que le contrôleur de domaine qui ne peut pas être synchronisé avec lui-même), tapez: W32tm / resync / rediscover.

Sécurité NTP avec authentification et références de temps sécurisées

NTP (Network Time Protocol) des réseaux à une synchronise source de temps unique en utilisant des estampilles pour représenter l'heure de la journée, ce qui est essentiel pour les transactions sensibles de temps et de nombreuses applications du système, telles que le courrier électronique.

NTP est donc vulnérable aux menaces de sécurité, que ce soit d'un pirate malveillant qui veut modifier l'horodatage pour commettre une fraude ou une attaque DDoS (Distributed Denial of Service - normalement causé par un logiciel malveillant qui inonde un serveur avec du trafic).

Cependant, étant l'un des protocoles les plus anciens d'Internet et ayant été développé pendant des années 25, NTP est équipé de ses propres mesures de sécurité sous forme d'authentification.

L'authentification vérifie que chaque horodatage est venu de la référence temporelle prévue par l'analyse d'un ensemble de clés de chiffrement convenues qui sont envoyés en même temps que les informations de temps. NTP, en utilisant le cryptage Message Digest (MD5) à un-encodent la clé, analyse et confirme si elle est venue de la source de temps de confiance en vérifiant contre un jeu de clés de confiance.

clés d'authentification de confiance sont répertoriés dans le fichier de configuration du serveur NTP (ntp.conf) et sont normalement stockés dans le fichier ntp.keys. Le fichier clé est normalement très grand mais les clés de confiance dire le serveur NTP qui ensemble de sous-ensemble de clés est actuellement actif et qui ne sont pas. Les différents sous-ensembles peuvent être activés sans éditer le fichier ntp.keys en utilisant la commande config-clés de confiance.

L'authentification est donc très importante pour protéger un serveur NTP contre les attaques malveillantes; Cependant, il existe de nombreuses références temporelles où l'authentification ne peut pas être fiable.

Microsoft, qui a installé une version de NTP dans ses systèmes d'exploitation depuis Windows 2000, recommande fortement qu'une source matérielle soit utilisée comme référence de synchronisation car les sources Internet ne peuvent pas être authentifiées.

NTP est essentiel pour garder les réseaux synchronisés, mais tout aussi important est la sécurisation des systèmes. Alors que les administrateurs réseau dépensent des milliers de dollars dans les logiciels anti-viraux / logiciels malveillants, beaucoup ne parviennent pas à repérer la vulnérabilité dans leurs serveurs de temps.

De nombreux administrateurs réseau confient toujours des sources Internet à leur référence temporelle. Alors que beaucoup fournissent une bonne source pour l'heure UTC (temps universel coordonné - le standard international du temps), comme nist.gov, le manque d'authentification signifie que le réseau est ouvert à l'abus.

D'autres sources de temps UTC sont plus sûrs et peuvent être utilisés avec un équipement relativement faible coût. La méthode la plus simple est d'utiliser un spécialiste serveur de temps NTP GPS qui peut se connecter à une antenne GPS et recevoir un horodatage authentifié par satellite.

Les serveurs de temps GPS peuvent fournir une précision de l'heure UTC à quelques nanosecondes tant que l'antenne a une bonne vue du ciel. Ils sont relativement bon marché et le signal est authentifié fournissant une référence temporelle sécurisée.

Sinon il y a plusieurs émissions nationales qui transmettent une référence temporelle. Au Royaume-Uni cela est diffusé par le Laboratoire national de physique (NPL) dans Cumbria. Des systèmes similaires fonctionnent en Allemagne, en France et aux États-Unis. Alors que ce signal est authentifié, ces transmissions radio sont vulnérables aux interférences et ont une portée limitée.

L'authentification pour NTP a été mis au point pour empêcher toute manipulation malveillante avec la synchronisation du système comme pare-feu ont été développés pour protéger les réseaux contre les attaques, mais comme tout système de sécurité, il ne fonctionne que si elle est utilisée.

Maintenir le temps précis sur vos ordinateurs

Tous les PC et périphériques réseau utilisent des horloges pour maintenir une heure système interne. Ces horloges, appelées puces d'horloge temps réel (RTC) fournissent des informations d'heure et de date. Les puces sont alimentées par batterie de sorte que même pendant les coupures de courant, elles peuvent maintenir le temps. Cependant, les ordinateurs personnels ne sont pas conçus pour être des horloges parfaites, leur conception a été optimisée pour la production de masse et à faible coût plutôt que de maintenir un temps précis.

Ces horloges internes sont sujettes à la dérive et bien que pour de nombreuses applications, cela peut être tout à fait adéquat, souvent les machines doivent travailler ensemble sur un réseau et si les ordinateurs dérivent à des vitesses différentes, les ordinateurs deviennent désynchronisés. avec des transactions sensibles au temps.

Network Time Protocol (NTP) est l'un des protocoles les plus anciens d'Internet encore utilisé, inventé par le Dr David Mills de l'Université du Delaware, il est utilisé depuis 1985. NTP est un protocole conçu pour synchroniser les horloges sur les ordinateurs et les réseaux à travers Internet ou les réseaux locaux (LAN).

NTP (version 4) peut maintenir le temps sur l'Internet public à quelques millisecondes 10 (1 / 100th d'une seconde) et peut faire encore mieux sur les réseaux locaux avec exactitudes de microsecondes 200 (1 / 5000th d'une seconde) dans des conditions idéales.

NTP fonctionne dans la suite TCP / IP et UDP repose sur une forme moins complexe de NTP appelé Time Protocol existe SNTP (Simple Network) qui ne nécessite pas le stockage d'informations sur les communications précédentes, requis par NTP. Il est utilisé dans certains appareils et applications où grande précision le moment est pas aussi important.

De nombreux systèmes d'exploitation, y compris Windows, UNIX et LINUX peuvent utiliser NTP et SNTP et la synchronisation de l'heure avec NTP est relativement simple, il synchronise l'heure en référence à une source d'horloge fiable. Cette source peut être relative (l'horloge interne d'un ordinateur ou l'heure sur une montre-bracelet) ou absolue (A UTC - Universal Coordinated Time - source d'horloge qui est précise comme il est humainement possible).
Toutes les versions de Microsoft Windows depuis 2000 incluent Windows Time Service (w32time.exe) qui a la possibilité de synchroniser l'horloge de l'ordinateur avec un serveur NTP.
 
Il existe un grand nombre de serveurs NTP hébergés sur Internet qui se synchronisent avec des références UTC externes telles que time.nist.gov ou ntp.my-inbox.co.uk, mais il faut noter que Microsoft et d'autres recommandent qu'une source externe soit utilisée pour synchronisez vos machines, car les références basées sur Internet ne peuvent pas être authentifiées. Des serveurs de temps spécialisés NTP sont disponibles pour synchroniser l'heure sur les réseaux en utilisant le signal MSF (ou équivalent) ou le signal GPS.

Les plus utilisés sont les serveurs de temps GPS qui utilisent le système GPS pour relayer l'heure exacte. Le système GPS comprend un certain nombre de satellites fournissant des informations précises sur le positionnement et la localisation. Chaque satellite GPS ne peut le faire qu'en utilisant une horloge atomique qui peut à son tour être utilisée comme référence de synchronisation.

Un récepteur GPS typique peut fournir des informations de synchronisation à quelques nanosecondes de UTC aussi longtemps que il y a une antenne située avec une bonne vue du ciel.

Il y a un certain nombre de transmissions radio de temps et de fréquence nationales qui peuvent être utilisées pour synchroniser un serveur NTP. En Grande-Bretagne le signal (appelé MSF) est diffusé par le National Physics Laboratory de Cumbria qui sert de référence temporelle nationale du Royaume-Uni, il existe également des systèmes similaires au Colorado, aux États-Unis et à Francfort en Allemagne (DCF-77). Ces signaux fournissent l'heure UTC à une précision de 100 microsecondes, cependant, le signal radio a une gamme finie et est vulnérable aux interférences.

Utilisation des horloges atomiques comme références de synchronisation NTP externes

Les horloges atomiques existent depuis plus de cinquante ans. Ce sont des horloges qui utilisent une fréquence de résonance atomique comme élément de chronométrage plutôt que des cristaux oscillants conventionnels tels que le quartz.

La plupart des horloges atomiques utilisent la résonance de l'atome césium-133 qui résonne à une fréquence exacte de 9,192,631,770 toutes les secondes. Depuis 1967, le système international d'unités (SI) a défini la seconde comme le nombre de cycles du césium -133 qui fait des horloges atomiques (parfois appelées oscillateurs au césium) la norme pour les mesures de temps.

Parce que la résonance de l'atome de césium-133 est si précise, cela rend les horloges atomiques précises à moins de 2 nanosecondes par jour, ce qui équivaut à environ une seconde en 1.4million années.

Comme les horloges atomiques sont si précises et peuvent maintenir une échelle de temps continue et stable, un temps universel, UTC (Coordinated Universal Time ou Temps Universel Coordonné), a été développé et prend en charge des fonctionnalités telles que les secondes intercalaires pour compenser le ralentissement du La rotation de la Terre.

Cependant, les horloges atomiques sont extrêmement coûteuses et ne se trouvent généralement que dans les laboratoires de physique à grande échelle. Cependant, NTP (Network Time Protocol), le moyen standard pour réaliser la synchronisation temporelle sur les réseaux informatiques, peut se synchroniser sur une horloge atomique en utilisant soit le réseau GPS (Global Positioning System) ou des transmissions radio spécialisées.

Le plus utilisé est le GPS (Global Positioning System), développé par l'armée américaine. Le GPS incorpore au moins des satellites de communication 24 en haute orbite pour fournir des informations de positionnement et de localisation précises. Chaque satellite GPS ne peut le faire qu'en utilisant une horloge atomique qui peut à son tour être utilisée comme référence de synchronisation.

Un serveur de temps GPS est une source de temps et de fréquence idéale car il peut fournir une heure très précise n'importe où dans le monde en utilisant des composants relativement bon marché. Chaque satellite GPS émet sur deux fréquences L2 pour un usage militaire et L1 pour une utilisation par des civils transmis à 1575 MHz. Les antennes et récepteurs GPS à faible coût sont maintenant largement disponibles.

Il y a également un certain nombre de transmissions radio de temps et de fréquence nationales qui peuvent être utilisées pour synchroniser un serveur NTP. En Grande-Bretagne le signal (appelé MSF) est diffusé par le National Physics Laboratory de Cumbria qui sert de référence temporelle nationale du Royaume-Uni, il existe également des systèmes similaires au Colorado, aux États-Unis et à Francfort en Allemagne (DCF-77). Ces signaux fournissent l'heure UTC à une précision de 100 microsecondes, cependant, le signal radio a une gamme finie et est vulnérable aux interférences.

En utilisant un serveur NTP GPS ou un serveur de temps NTP basé sur la radio, les clients d'heure réseau peuvent être synchronisés en quelques millisecondes d'UTC en fonction du trafic réseau.

Le timing est tout avec NTP et l'importance d'une synchronisation précise du temps réseau

À l'occasion, nous avons tous besoin de connaître l'heure et nous avons une multitude de dispositifs différents pour nous le dire; de nos téléphones mobiles et montres-bracelets à l'horloge murale du bureau ou les carillons sur les nouvelles de la radio.

Mais quelle est la précision de toutes ces horloges et est-ce important si elles racontent tous des moments différents? Pour notre travail au jour le jour, peu importe si l'horloge murale du bureau est plus rapide que votre montre-bracelet, votre patron ne vous tirera probablement pas une minute de retard.

Mais dans certains environnements, la précision et la synchronisation sont essentielles lorsqu'une minute peut faire toute la différence dans quelque chose qui est vendu ou non ou même quelque chose qui est volé!

La synchronisation de l'heure dans les réseaux informatiques modernes est essentielle. Il fournit non seulement le seul cadre de référence entre tous les périphériques, mais il est essentiel dans tous les domaines, de la sécurisation, la planification et le débogage d'un réseau à l'horodatage d'applications telles que l'acquisition de données ou le courrier électronique.

La plupart des horloges internes de PC et de périphériques réseau, appelées RTC (Real Time Clock), fournissent des informations sur l'heure et la date. Les puces sont alimentées par batterie de sorte que même pendant les coupures de courant, elles peuvent maintenir le temps.

Cependant, les ordinateurs personnels ne sont pas conçus pour être des horloges parfaites, leur conception a été optimisée pour la production de masse et à faible coût plutôt que de maintenir un temps précis.

Par conséquent, ces horloges internes sont sujettes à la dérive et bien que cela puisse être suffisant pour de nombreuses applications, souvent les machines qui travaillent ensemble sur un réseau deviennent désynchronisées et des problèmes peuvent survenir particulièrement avec les transactions sensibles au temps. Pouvez-vous imaginer acheter un siège d'avion seulement pour être dit à l'aéroport que le billet a été vendu deux fois parce qu'il a été acheté par la suite sur un ordinateur qui avait une horloge plus lente?

Les serveurs de temps NTP (Network Time Protocol) utilisent une référence unique pour synchroniser toutes les machines du réseau à ce moment-là. Cette référence de temps peut être soit relative (l'horloge interne d'un ordinateur ou l'heure sur une montre-bracelet peut-être), soit absolue comme une horloge atomique qui transmet l'heure UTC (temps universel coordonné) et est aussi précise que possible.

Les horloges atomiques sont les dispositifs de chronométrage les plus absolus, précis à une seconde tous les 1.4 millions d'années. Cependant, les horloges atomiques sont extrêmement coûteuses et ne se trouvent généralement que dans les laboratoires de physique à grande échelle. Cependant, NTP peut synchroniser les réseaux en temps UTC via une horloge atomique en utilisant le réseau GPS (Global Positioning System) ou des transmissions radio spécialisées (MTF au Royaume-Uni).

Alors que certaines organisations doivent synchroniser leurs réseaux à l'UTC comme les compagnies aériennes et la bourse, un réseau peut être synchronisé à tout moment et toujours fonctionner, mais il n'y a vraiment pas de substitut à l'heure UTC. Il est non seulement plus efficace d'avoir un réseau synchronisé avec le reste du monde, mais une source de temps UTC est essentielle pour assurer la sécurité contre la fraude, la perte de données et l'exposition légale sans quoi les organisations peuvent être vulnérables.

NTP (version 4) peut maintenir le temps sur l'Internet public à quelques millisecondes 10 (1 / 100th d'une seconde) et peut faire encore mieux sur les réseaux locaux avec exactitudes de microsecondes 200 (1 / 5000th d'une seconde) dans des conditions idéales.

Remarque: il est fortement recommandé par Microsoft et d'autres, que la synchronisation externe doit être utilisée plutôt qu'Internet, car ceux-ci ne peuvent pas être authentifiés. Des serveurs NTP spécialisés sont disponibles pour synchroniser l'heure sur les réseaux à l'aide du signal MSF (ou équivalent) ou du serveur GPS.

Le choix GPS ou MSF en tant que référence de synchronisation pour les serveurs NTP

Tous les PC et périphériques réseau utilisent des horloges pour maintenir une heure système interne. Ces horloges, appelées puces Real Time Clock (RTC), fournissent des informations sur l'heure et la date. Ils sont alimentés par batterie de sorte que même pendant les coupures de courant, ils peuvent maintenir le temps. Cependant, les ordinateurs personnels ne sont pas conçus pour être des horloges parfaites - leur conception a été optimisée pour la production de masse et à faible coût plutôt que de maintenir un temps précis.

Ces horloges internes sont sujettes à la dérive et, bien que pour de nombreuses applications, cela peut être suffisant pour certaines applications, mais les machines sur un réseau qui dérivent à des vitesses différentes deviennent désynchronisées et des problèmes peuvent survenir, en particulier avec le temps. transactions.

Les serveurs NTP (Network Time Protocol) utilisent une référence unique pour synchroniser toutes les machines du réseau avec une référence temporelle. Cette référence temporelle peut être soit relative (horloge interne d'un ordinateur ou l'heure sur une montre-bracelet peut-être) ou absolue comme une source d'horloge UTC (Universal Coordinated Time) comme une horloge atomique aussi précise que cela est humainement possible.

Pour certaines applications, une source de temps relative est suffisante, mais dans de nombreux environnements, comme les compagnies aériennes et la bourse, il est essentiel pour le temps d'être absolue. Imaginez acheter un siège d'avion pour se faire dire à l'aéroport que le billet a été vendu deux fois parce qu'elle a été achetée par la suite sur un ordinateur qui avait une horloge plus lente!

Les horloges atomiques sont les dispositifs de maintien de temps la plus absolue. Ils travaillent sur le principe que l'atome, le césium-133, a un nombre exact de cycles de rayonnement à chaque seconde (9,192,631,770). Cela a été si précise le Système international d'unités (SI) a défini la seconde comme la durée des cycles 9,192,631,770 de rayonnement de l'atome de césium 133 et le développement de UTC (temps universel coordonné) signifie maintenant des ordinateurs partout dans le workld peut synchroniser à la fois.

Cependant, les horloges atomiques sont extrêmement coûteuses et ne se trouvent généralement que dans les laboratoires de physique à grande échelle. Cependant, les serveurs NTP peuvent synchroniser les réseaux sur une horloge atomique en utilisant le réseau GPS (Global Positioning System) ou les transmissions radio spécialisées (MTF au Royaume-Uni). Il convient de noter que Microsoft et d'autres recommandent fortement que le calendrier basé sur l'extérieur devrait être utilisé plutôt que sur Internet, car ceux-ci ne peuvent pas être authentifiés. Des serveurs NTP spécialisés sont disponibles pour synchroniser l'heure sur les réseaux à l'aide du signal MSF (ou équivalent) ou du serveur GPS.

Le GPS est une source de temps et de fréquence idéale car il peut fournir une heure très précise partout dans le monde en utilisant des composants relativement bon marché. Chaque satellite GPS émet sur deux fréquences L2 pour un usage militaire et L1 pour une utilisation par des civils transmis à 1575 MHz. Les antennes et récepteurs GPS à faible coût sont maintenant largement disponibles.

Le signal radio émis par le satellite peut passer à travers les fenêtres, mais peut être bloqué par des bâtiments donc l'endroit idéal pour une antenne GPS est sur un toit avec une bonne vue du ciel. Plus satellites, il peut recevoir du meilleur signal. Toutefois, les antennes montés sur le toit peuvent être sujettes à des coups de foudre ou autres surtensions si un suppresseur est fortement recommandé d'être installé en ligne sur le câble GPS.

Le câble entre l'antenne GPS et le récepteur est également critique. La distance maximale qu'un câble peut fonctionner normalement que 20-30 mètres, mais un câble coaxial de haute qualité combinée à un amplificateur GPS placé en ligne pour augmenter le gain de l'antenne peut permettre plus de chemins de câbles 100 mètres.

Il y a également un certain nombre de transmissions radio de temps et de fréquence nationales qui peuvent être utilisées pour synchroniser un serveur NTP. En Grande-Bretagne le signal (appelé MSF) est diffusé par le National Physics Laboratory de Cumbria qui sert de référence temporelle nationale du Royaume-Uni, il existe également des systèmes similaires au Colorado, aux États-Unis et à Francfort en Allemagne (DCF-77).

Un serveur NTP à base de radio est généralement constitué d'un serveur de temps montable sur rack, et une antenne, consistant en un barreau de ferrite à l'intérieur d'un boîtier en matière isolante, qui reçoit le temps de diffusion radio et de fréquence. Il doit toujours être monté horizontalement à angle droit en direction de la transmission de force de signal optimale. Les données sont envoyées sous forme d'impulsions, un second 60. Ces signaux fournit le temps UTC avec une précision de microsecondes 100, cependant, le signal radio a une portée limitée et est vulnérable aux interférences.

Un serveur NTP GPS et un serveur de temps MSF peuvent tous deux fournir un moyen abordable et efficace de synchroniser avec précision les réseaux informatiques à l'aide de NTP.