Network Time Protocol ha sido desarrollado para mantener las computadoras sincronizadas. Todas las computadoras son propensas a la deriva y el tiempo preciso es esencial para muchas aplicaciones de tiempo crítico.

Una versión de NTP está instalada en la mayoría de las versiones de Windows (aunque una versión simplificada llamada SNTP -Simplified NTP- está en versiones anteriores) y Linux, pero se puede descargar gratis desde NTP.org.

Al sincronizar una red, es preferible usar una red dedicada Servidor NTP que recibe una fuente de sincronización de un reloj atómico ya sea a través de transmisiones de radio especializadas o Red de GPS. Sin embargo, muchas referencias de tiempo de Internet están disponibles, algunas más confiables que otras, aunque debe tener en cuenta que las fuentes de tiempo basadas en Internet no pueden ser autenticadas por NTP, lo que deja su computadora vulnerable a las amenazas.

NTP es jerárquico y está ordenado en estrato. Stratum 0 es la referencia de tiempo, mientras que el estrato 1 es un servidor conectado a una fuente de temporización 0 de un estrato y un estrato 2 es una computadora (o dispositivo) conectada a un servidor 1 de estrato.

La configuración básica de NTP se hace usando el archivo /etc/ntp.conf, usted tiene que editarlo y colocar la dirección IP de los servidores de estrato 1 y de estrato 2. Aquí hay un ejemplo de un archivo ntp.conf básico:

el servidor xxx.yyy.zzz.aaa prefiere (la dirección del servidor de hora como time.windows.com)

servidor 123.123.1.0

servidor 122.123.1.0 estrato 3

Driftfile / etc / ntp / drift

El archivo ntp.conf más básico mostrará los servidores 2, uno que también desea sincronizar y una dirección IP. Es una buena limpieza tener más de un servidor como referencia en caso de que uno se caiga.

Un servidor con la etiqueta 'preferir' se usa para una fuente confiable que garantiza que NTP siempre use ese servidor cuando sea posible. La dirección IP se usará en caso de problemas cuando NTP se sincronizará consigo mismo. El archivo de deriva es donde NTP crea un registro de la tasa de deriva del reloj del sistema y lo ajusta automáticamente.

NTP ajustará el tiempo de su sistema pero solo lentamente. NTP esperará al menos diez paquetes de información antes de confiar en la fuente de tiempo. Para probar NTP simplemente cambie el reloj de su sistema por media hora al final del día y la hora de la mañana debería ser correcta.

La Página Web de Transmisión de MSF de Anthorn (latitud 54 ° 55 'N, longitud 3 ° 15' W) es el principal medio de difusión de los estándares nacionales del Reino Unido de tiempo y frecuencia que mantiene el National Physical Laboratory. La potencia radiada monopolar efectiva es 15 kW y la antena es sustancialmente omnidireccional. La intensidad de la señal es mayor que 10 mV / m en 100 km y mayor que 100 μV / m en 1000 km del transmisor. La señal es ampliamente utilizada en el norte y el oeste de Europa. La frecuencia portadora se mantiene en 60 kHz dentro de las partes 2 en 1012.

Se usa una modulación de portadora simple on-off, los tiempos de subida y bajada de la portadora están determinados por la combinación de antena y transmisor. El tiempo de estos bordes se rige por los segundos y minutos del Tiempo Universal Coordinado (UTC), que siempre está dentro de un segundo del tiempo medio de Greenwich (GMT). Cada segundo UTC está marcado por un 'apagado' precedido por al menos 500 ms de portadora, y este segundo marcador se transmite con una precisión mejor que ± 1 ms.

El primer segundo del minuto comienza con un período de 500 ms con el operador desactivado, para que sirva como marcador de minutos. Los otros segundos 59 (o, excepcionalmente, 60 o 58) del minuto siempre comienzan con al menos 100 ms 'off' y terminan con al menos 700 ms de carrier. Los segundos 01-16 llevan información del minuto actual sobre la diferencia (DUT1) entre el tiempo astronómico y el tiempo atómico, y los segundos restantes transmiten el código de hora y fecha. La información del código de hora y fecha siempre se proporciona en términos de hora y fecha del reloj del Reino Unido, que es UTC en invierno y UTC + 1h cuando está vigente el horario de verano, y se relaciona con el minuto siguiente al que se transmite.

MSF dedicado Servidor NTP Hay dispositivos disponibles que se pueden conectar directamente a la transmisión de MSF.

Información cortesía de NPL

Aquí en Galleon Systems, uno de los proveedores líderes de Europa Servidor NTP sistemas, nos gustaría desear a todos nuestros clientes, proveedores e incluso a nuestros competidores una Feliz Navidad y un Feliz Año Nuevo. Esperamos que 2009 sea un año exitoso para todos ustedes.

El tiempo exacto de uso de los relojes atómicos está disponible en Gran Bretaña y en partes del norte de Europa utilizando el Señal de tiempo del reloj atómico de MSF transmitido desde Cumbria, Reino Unido; proporciona la capacidad de sincronizar el tiempo en computadoras y otros equipos eléctricos.

La señal de MSF del Reino Unido es operada por NPL - El laboratorio físico nacional. MSF tiene una alta potencia de transmisión (50,000 vatios), una antena muy eficiente y una frecuencia extremadamente baja (60,000 Hz). A modo de comparación, una emisora ​​de radio AM típica emite a una frecuencia de 1,000,000 Hz. La combinación de alta potencia y baja frecuencia da a las ondas de radio de MSF una gran cantidad de rebote, y esta única estación, por lo tanto, puede cubrir la mayor parte de Gran Bretaña y parte de Europa continental.

Los códigos de tiempo se envían desde MSF utilizando uno de los sistemas más simples posibles, y a una velocidad de datos muy baja de un bit por segundo. La señal 60,000 Hz siempre se transmite, pero cada segundo se reduce significativamente en potencia durante un período de 0.2, 0.5 o 0.8 segundos: • 0.2 segundos de potencia reducida significan un cero binario • 0.5 segundos de potencia reducida es uno binario. • 0.8 segundos de potencia reducida es un separador. El código de tiempo se envía en BCD (decimal codificado en binario) e indica los minutos, las horas, el día del año y el año, junto con la información sobre el horario de verano y los años bisiestos.

El tiempo se transmite usando los bits 53 y los separadores 7, y por lo tanto toma 60 segundos para transmitir. Un reloj o reloj puede contener una antena y un receptor extremadamente pequeños y relativamente simples para decodificar la información en la señal y establecer la hora del reloj con precisión. Todo lo que tienes que hacer es establecer la zona horaria, y el reloj atómico mostrará la hora correcta.

Dedicado servidores de tiempo que están sintonizados para recibir la señal de tiempo de MSF están disponibles. Estos dispositivos conectan una red informática como cualquier otro servidor, solo que estos reciben la señal de sincronización y la distribuyen a otras máquinas en la red usando NTP (Network Time Protocol).

Las redes distribuidas dependen completamente de la hora correcta. Las computadoras necesitan marcas de tiempo para ordenar eventos y cuando una colección de máquinas trabaja juntas es imprescindible que se ejecuten al mismo tiempo.

Desafortunadamente, las PC modernas no están diseñadas para ser cronometradores perfectos. Sus relojes de sistema son simples osciladores electrónicos y son propensos a la deriva. Esto normalmente no es un problema cuando las máquinas están trabajando de forma independiente, pero cuando se están comunicando a través de una red pueden ocurrir todo tipo de problemas.

Desde correos electrónicos que llegan antes de que hayan sido enviados a fallas del sistema completo, falta de sincronización puede causar problemas incalculables en una red y es por esta razón que los servidores de tiempo de red se utilizan para garantizar que toda la red esté sincronizada.

Servidores de tiempo de red vienen en dos formas: el GPS servidor de tiempo y el servidor de tiempo referenciado por radio. GPS NTP los servidores usan la señal horaria transmitida desde satélites GPS. Esto es extremadamente preciso ya que es generado por un reloj atómico a bordo del satélite GPS. Radio referenciada Servidor NTPs utilizan una transmisión de onda larga emitida por varios laboratorios nacionales de física.

Ambos métodos son una buena fuente de Tiempo Universal Coordinado (UTC) el calendario global del mundo. UTC es utilizado por redes en todo el mundo y la sincronización permite que las redes de computadoras se comuniquen con confianza y participen de transacciones sensibles al tiempo sin errores.

Algunos administradores usan Internet para recibir una fuente de hora UTC. Aunque no se requiere un servidor de tiempo de red dedicado para hacer esto, tiene inconvenientes de seguridad ya que es necesario dejar un puerto abierto en el firewall para que la computadora se comunique con el Servidor NTP, esto puede dejar un sistema vulnerable y abierto al ataque. Además, las fuentes de tiempo de Internet son notoriamente poco confiables ya que muchas de ellas son demasiado inexactas o demasiado lejanas para servir a cualquier propósito útil.

Para recibir y distribuir y autenticar fuente de tiempo UTC, actualmente hay dos tipos de NTP servidor, el GPS NTP servidor y el servidor NTP con referencia de radio. Si bien estos dos sistemas distribuyen UTC de manera idéntica, la forma en que reciben la información de temporización es diferente.

A GPS NTP servidor de tiempo es una fuente ideal de tiempo y frecuencia porque puede proporcionar tiempo altamente preciso en cualquier lugar del mundo utilizando componentes relativamente baratos. Cada satélite de GPS transmite en dos frecuencias L2 para uso militar y L1 para uso de civiles transmitidos a 1575 MHz. Las antenas y receptores GPS de bajo costo ahora están ampliamente disponibles.

La señal de radio transmitida por el satélite puede pasar a través de las ventanas, pero puede ser bloqueada por los edificios por lo que el lugar ideal para una antena de GPS está en un tejado con una buena vista del cielo. Los más satélites que pueden recibir de la mejor será la señal. Sin embargo, las antenas montadas en el techo pueden ser propensos a las huelgas de iluminación u otros transitorios de tensión por lo que un supresor Es muy recomendable que se instala en línea en el cable del GPS.

El cable entre la antena GPS y el receptor también es crítico. La distancia máxima que puede recorrer un cable normalmente solo es de 20-30 metros, pero un cable coaxial de alta calidad combinado con un amplificador GPS colocado en línea para aumentar la ganancia de la antena puede permitir un exceso de cable 100. Esto puede proporcionar dificultades en la instalación en edificios más grandes si el servidor está demasiado lejos de la antena.

Una solución alternativa es usar una radio referenciada NTP servidor de tiempo. Estos se basan en una serie de transmisiones de radio nacionales de tiempo y frecuencia que transmiten la hora UTC. En Gran Bretaña, la señal (llamada MSF) es transmitida por el Nacional de Laboratorio de Física en Cumbria, que sirve como referencia de tiempo nacional del Reino Unido, también hay sistemas similares en los EE. UU. (WWVB) y en Francia, Alemania y Japón.

Una radio basada Servidor NTP por lo general consiste en un servidor de tiempo de montaje en rack y una antena, que consiste en una barra de ferrita dentro de un recinto de plástico, que recibe la hora de radio y la frecuencia de transmisión. Siempre se debe montar horizontalmente en ángulo recto hacia la transmisión para obtener una potencia de señal óptima. Los datos se envían en pulsos, 60 por segundo. Estas señales proporcionan tiempo UTC para una precisión de 100 microsegundos, sin embargo, la señal de radio tiene un rango finito y es vulnerable a la interferencia.

Las celebraciones de Año Nuevo tendrán que esperar otro segundo este año, ya que el Servicio Internacional de Sistemas de Referencia y Rotación de la Tierra (IERS) ha decidido que 2008 incorpore Leap Second.

IERS anunció en París en julio que un positivo Leap Second se agregaría a 2008, el primero desde Dec. 31, 2005. Leap Seconds se introdujeron para compensar la imprevisibilidad de la rotación de la Tierra y para mantener UTC (Tiempo Universal Coordinado) con GMT (Greenwich Meantime).

El nuevo segundo extra se agregará el último día de este año a las horas 23, minutos 59 y 59 segundos Coordinated Universal Time - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds se han agregado desde 1972

Servidor NTP los sistemas que controlan la sincronización del tiempo en las redes de computadoras están todos gobernados por UTC (Tiempo Universal Coordinado). Cuando se agrega un segundo adicional al final del año, UTC será automáticamente modificado como el segundo adicional. #

Si una Servidor NTP recibe una señal de tiempo para transmisiones como MSF, WWVB o DCF o de la red de GPS, la señal transmitirá automáticamente el anuncio de Leap Second.

Aviso de Leap Second del Servicio internacional de rotación de tierras y sistemas de referencia (IERS)

SERVICIO INTERNACIONAL DE LA ROTACIÓN TERRESTRE ET DES SYSTEMES DE REFERENCIA

SERVICIO DE LA ROTACIÓN TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Francia)
Tel. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
correo electrónico: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

París, julio 4 2008

Boletín C 36

A las autoridades responsables de la medición y distribución del tiempo

UTC TIME STEP
en el 1st de enero 2009

Un salto de segundo positivo se introducirá a fines de diciembre en 2008.
La secuencia de fechas de los segundos marcadores UTC será:

2008 December 31, 23h 59m 59s
2008 December 31, 23h 59m 60s
2009 January 1, 0h 0m 0s

La diferencia entre UTC y el TAI del Tiempo Atómico Internacional es:

desde 2006 enero 1, 0h UTC, hasta 2009 enero 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33
desde 2009 enero 1, 0h UTC, hasta nuevo aviso: UTC-TAI = - 34s

Los segundos intercalares se pueden introducir en UTC al final de los meses de diciembre

A GPS servidor de tiempo es realmente un dispositivo de comunicación. Su objetivo es recibir una señal de tiempo y luego distribuirla entre todos los dispositivos en una red. Los servidores de tiempo a menudo se llaman cosas diferentes de servidor de tiempo de red, servidor de hora de GPS, servidor de hora de radio y servidor NTP.

La mayoría de los servidores de tiempo usan el protocolo NTP (Network Time Protocol). NTP es uno de los protocolos más antiguos de Internet y lo utilizan la mayoría de las máquinas que usan un servidor horario. NTP a menudo se instala, en una forma básica, en la mayoría de los sistemas operativos.

A GPS servidor de tiempo, como sugieren los nombres, recibe una señal de sincronización del Red de GPS. Los satélites GPS no son nada más que relojes en órbita. A bordo de cada satélite de GPS se encuentra un reloj atómico. El tiempo ultra preciso de este reloj es el que se transmite desde el satélite (junto con la posición del satélite).

Un sistema de navegación por satélite funciona al recibir la señal horaria de tres o más satélites y al calcular la posición de los satélites y cuánto tardan las señales en llegar, puede triangular una posición.

Un servidor de tiempo de GPS necesita incluso menos información y solo se necesita un satélite para recibir una referencia de tiempo. La antena de un servidor de tiempo GPS recibirá una señal de sincronización de uno de los satélites en órbita 33 a través de la línea de visión, por lo que el mejor lugar para reparar la antena es el techo.

Más dedicado Servidores de tiempo NTP GPS requieren un buen número de horas 48 para localizar y obtener una solución estable en un satélite, pero una vez que lo tienen, es raro que se pierda la comunicación.

El tiempo transmitido por los satélites GPS se conoce como tiempo GPS y, aunque difiere del horario universal oficial UTC (Tiempo Universal Coordinado) ya que ambos se basan en el tiempo atómico (TAI), el tiempo del GPS se convierte fácilmente por NTP.

A menudo se hace referencia a un servidor horario GPS como un dispositivo 1 NTP de estrato, un dispositivo 2 de estrato es una máquina que recibe el tiempo del servidor horario GPS. Los dispositivos Stratum 2 y stratum 3 también se pueden usar como servidores de tiempo y, de esta manera, un único servidor de tiempo GPS puede funcionar como fuente de sincronización para una cantidad ilimitada de computadoras y dispositivos, siempre que la jerarquía de NTP es seguido.

Los relojes atómicos se utilizan para miles de aplicaciones en todo el mundo. Desde el control de satélites hasta la sincronización de una red informática utilizando un Servidor NTP, los relojes atómicos han cambiado la forma en que controlamos y gobernamos el tiempo.

En términos de precisión, un reloj atómico no tiene rival. Los relojes digitales de cuarzo pueden mantener el tiempo preciso durante una semana, sin perder más de un segundo, pero un reloj atómico puede mantener el tiempo durante millones de años sin derivar tanto.

Los relojes atómicos trabajar en el principio de saltos cuánticos, una rama de la mecánica cuántica que establece que un electrón; una partícula cargada negativamente, orbitará un núcleo de un átomo (el centro) en cierta llanura o nivel. Cuando absorbe o libera suficiente energía, en forma de radiación electromagnética, el electrón saltará a un plano diferente: el salto cuántico.

Al medir la frecuencia de la radiación electromagnética correspondiente a la transición entre los dos niveles, se puede registrar el paso del tiempo. Los átomos de cesio (cesio 133) son preferidos para el tiempo ya que tienen ciclos 9,192,631,770 de radiación en cada segundo. Debido a que los niveles de energía del átomo de cesio (los estándares cuánticos) son siempre los mismos y es un número tan alto, el reloj atómico de cesio es increíblemente preciso.

La forma más común de reloj atómico utilizado en el mundo de hoy es la fuente de cesio. En este tipo de reloj, una nube de átomos se proyecta hacia una cámara de microondas y se deja caer por gravedad. Los rayos láser ralentizan estos átomos y se mide la transición entre los niveles de energía del átomo.

La próxima generación de relojes atómicos se están desarrollando con trampas de iones en lugar de una fuente. Los iones son átomos con carga positiva que pueden quedar atrapados por un campo magnético. Otros elementos como el estroncio se utilizan en estos relojes de próxima generación y se estima que la precisión potencial de un reloj de trampa de iones de estroncio podría ser 1000 veces mayor que la de los relojes atómicos actuales.

Los relojes atómicos son utilizados por todo tipo de tecnologías; la comunicación por satélite, el Sistema de Posicionamiento Global e incluso el comercio por Internet depende de los relojes atómicos. La mayoría de las computadoras se sincronizan indirectamente con un reloj atómico usando una Servidor NTP. Estos dispositivos reciben el tiempo de un reloj atómico y se distribuyen alrededor de sus redes asegurando un tiempo preciso en todos los dispositivos.

NTP (Network Time Protocol) es el protocolo de sincronización de tiempo más utilizado en Internet. El motivo de su éxito es que es flexible y altamente preciso (además de gratuito). NTP también está organizado en una estructura jerárquica que permite que miles de máquinas puedan recibir una señal de sincronización desde solo una Servidor NTP.

Obviamente, si mil máquinas en una red intentan recibir una señal de sincronización del servidor NTP al mismo tiempo, la red se embotellará y el servidor NTP se volverá inútil.

Por esta razón, existe el estrato NTP. En la parte superior del árbol está el servidor de tiempo NTP, que es un dispositivo 1 de un estrato (un dispositivo 0 de estrato es el reloj atómico del que el servidor recibe su tiempo). Bajo el Servidor NTP, varios servidores u ordenadores reciben información de temporización desde el dispositivo 1 del estrato. Estos dispositivos confiables se convierten en servidores 2 de estrato, que a su vez distribuyen su información de temporización a otra capa de computadoras o servidores. Estos se convierten luego en dispositivos 3 de estratos que a su vez pueden distribuir información de temporización a estratos inferiores (estrato 4, estrato 5, etc.).

En total, NTP puede admitir hasta nueve niveles de estrato, aunque cuanto más alejados estén del estrato 1 original, menos precisa es la sincronización. Para ver un ejemplo de cómo se configura una jerarquía NTP, consulte este árbol de estrato