Protocolo de tiempo de red y sincronización de tiempo de la computadora

Pregunte a cualquier administrador de red o ingeniero de TI y pregúnteles qué tan importante sincronización de tiempo de red es y normalmente obtendrás la misma respuesta, muy.

El tiempo se utiliza en casi todos los aspectos de la informática para el registro cuando los eventos han sucedido. De hecho, las marcas de tiempo son la única referencia que una computadora puede usar para llevar un registro de las tareas que ha realizado y las que aún tiene que hacer.

Cuando las redes no están sincronizadas, el resultado puede ser un verdadero dolor de cabeza para cualquiera que tenga la tarea de depurarlas. Los datos a menudo se pueden perder, las aplicaciones no pueden comenzar, el registro de errores es casi imposible, sin mencionar las vulnerabilidades de seguridad que pueden surgir si no hay un tiempo de red sincronizado.

NTP (Network Time Protocol) es la aplicación líder de sincronización de tiempo que ha existido desde el 1980. Se ha desarrollado constantemente y es utilizado por prácticamente todas las redes informáticas que requieren un tiempo preciso.

La mayoría de los sistemas operativos tienen una versión de NTP ya instalada y su uso para sincronizar una sola computadora es relativamente sencillo al usar las opciones en la configuración del reloj o en la barra de tareas.

Sin embargo, al usar la aplicación NTP incorporada o daemon en una computadora, el dispositivo utilizará una fuente de tiempo de Internet como referencia de tiempo. Esto está muy bien para las computadoras de escritorio, pero en una red se requiere una solución más segura.

Es vital en cualquier red informática que no haya vulnerabilidades en el firewall que puedan provocar ataques de usuarios maliciosos. Mantener un puerto abierto para comunicarse con una fuente de sincronización de Internet es un método que un atacante puede usar para ingresar a una red.

Afortunadamente, existen alternativas al uso de Internet como fuente de sincronización. Señales de tiempo del reloj atómico puede ser recibido usando transmisiones de radio de onda larga o GPS.

Dedicado NTP servidor de tiempo Hay dispositivos disponibles que hacen que el proceso de sincronización de tiempo sea extremadamente fácil ya que el NTP servidores recibe el tiempo (externamente al cortafuegos) y luego puede distribuirlo a todas las máquinas en una red; esto se hace de forma segura y precisa con la mayoría de las redes sincronizadas con un servidor NTP funcionando a unos pocos milisegundos entre sí.

Los relojes atómicos ahora se duplicaron en precisión

Al igual que con el avance de la tecnología informática que parece aumentar exponencialmente la capacidad cada año, los relojes atómicos también parecen aumentar dramáticamente en su precisión año tras año.

Ahora, esos pioneros de la tecnología del reloj atómico, el Instituto Nacional de Estándares de Estados Unidos (NIST), han anunciado que han logrado producir un reloj atómico con una precisión dos veces mayor que cualquiera de los relojes anteriores.

El reloj se basa en un solo átomo de aluminio y el NIST afirma que puede seguir siendo preciso sin perder un segundo en más de 3.7 millones de años (aproximadamente el mismo período de tiempo que la vida ha existido en la Tierra).

El reloj más exacto anterior fue ideado por el Physikalisch-Technische Bundesanstalt alemán (PTB) y era un reloj óptico basado en un átomo de estroncio y tenía una precisión de un segundo en más de mil millones de años. Este nuevo reloj atómico de NIST también es un reloj óptico pero se basa en átomos de aluminio, que según la investigación del NIST con este reloj, es mucho más preciso.

Los relojes ópticos utilizan láseres para mantener los átomos inmóviles y difieren de los relojes atómicos tradicionales utilizados por las redes informáticas usando NTP servidores (Protocolo de tiempo de red) y otras tecnologías que se basan en relojes fuente. Estos relojes de fuente tradicionales no solo usan cesio como su tiempo para mantener el átomo, sino que en lugar de láseres utilizan líquidos y aspiradores superfríos para controlar los átomos.

Gracias al trabajo de NIST, PTB y el Reino Unido NPL (National Physical Laboratory) los relojes atómicos continúan avanzando exponencialmente, sin embargo, estos nuevos relojes atómicos ópticos basados ​​en átomos como aluminio, mercurio y estroncio están muy lejos de ser utilizados como base para UTC (Tiempo Universal Coordinado).

UTC se rige por una constelación de relojes de fuente de cesio que, si bien son precisos por un segundo en años 100,000, son mucho menos precisos que estos relojes ópticos y se basan en tecnología de más de cincuenta años de antigüedad. Y desafortunadamente hasta que la comunidad científica mundial pueda ponerse de acuerdo sobre un diseño de átomo y reloj para ser utilizado internacionalmente, estos relojes atómicos precisos seguirán siendo un juego de la comunidad científica solamente.

El efecto de las llamaradas solares en el GPS

El próximo clima espacial puede afectar a los dispositivos GPS, incluida la navegación por satélite y NTP GPS servidores de tiempo.

Si bien muchos de nosotros hemos tenido que lidiar con un clima extremo el invierno pasado, aún hay más tormentas en camino, esta vez desde el espacio.

Erupciones solares son una ocurrencia regular en la superficie del sol. Mientras que los científicos no están completamente seguros de lo que los causa, sabemos dos cosas sobre las erupciones solares: - son cíclicos - y están relacionados con las manchas solares la actividad.

Durante los últimos once años, la actividad de manchas solares del sol - pequeñas depresiones oscuras que aparecen en la superficie del sol - ha sido muy mínima. Pero este ciclo de once años ha llegado a su fin y ha habido un aumento en las manchas solares a finales del año pasado, lo que significa que 2010 será un año excelente tanto para las manchas solares como para las manchas solares.

Pero no hay necesidad de preocuparse por los tostados de las erupciones solares ya que estas explosiones de gases calientes que se disparan desde el sol nunca llegan lo suficientemente lejos como para llegar a la Tierra, sin embargo, pueden afectarnos de diferentes maneras.

Las erupciones solares son ráfagas de energía y, como tales, emiten radiación y partículas de alta energía. En la Tierra, estamos protegidos por estas ráfagas de energía y radiación por el campo magnético y la ionosfera de la Tierra, sin embargo, las comunicaciones por satélite no lo están y esto puede ocasionar problemas.

Mientras que el efecto de la radiación de destello solar es muy débil, puede ralentizar y reflejar las ondas de radio a medida que viajan a través de la ionosfera hacia la Tierra. Esta interferencia puede causar satélites GPS en particular problemas extremos ya que dependen de la precisión para proporcionar información de navegación.

Si bien los efectos de las erupciones solares son leves, es posible que los dispositivos con GPS encuentren breves períodos sin señal y también el problema de las señales inexactas, lo que significa que la información puede volverse poco confiable.

Esto no solo afectará la navegación, ya que el sistema GPS es utilizado por cientos y miles de redes informáticas como fuente de tiempo confiable.

Mientras que más dedicado GPS servidores de hora debería ser capaz de lidiar con períodos de inestabilidad sin perder precisión, los administradores de red preocupados que no quieren entrar al trabajo para encontrar que sus sistemas se han bloqueado debido a la falta de sincronización pueden considerar usar un servidor de tiempo de red con referencia de radio que usa transmisión de difusión como MSF o WVBB.

Servidores de horario dual NTP (Protocolo de tiempo de red) también están disponibles para recibir tanto radio como GPS, asegurando que siempre haya una fuente de tiempo disponible constantemente.

Una guía para la Sincronización de una Red con NTP

(Network Time ProtocolNTP) Es un protocolo TCP / IP desarrollado cuando el Internet estaba en su infancia. Fue desarrollado por David Mills de la Universidad de Delaware que estaba tratando de sincronizar los ordenadores a través de una red con un grado de precisión.

NTP es un protocolo basado en UNIX, pero se ha portado a operar con la misma eficacia en las PC y la versión se ha incluido con los sistemas operativos desde Windows 2000 (incluyendo Windows 7, Vista y XP).

NTP, y el demonio (aplicación) que lo controla, no es sólo un método de pasar el tiempo alrededor. Cualquier sistema que ejecuta el daemon NTP puede actuar como un cliente al consultar el tiempo de referencia de otros servidores o puede hacer su propio tiempo disponible para otros dispositivos que utilizan que en efecto lo convierte en un servidor de tiempo mismo. También puede actuar como un compañero mediante la colaboración con otros compañeros para encontrar la fuente de tiempo más estable y precisa para su uso.

Uno de los aspectos más flexibles de NTP es su naturaleza jerárquica. NTP divide dispositivos en estratos, cada nivel de estrato está definido por su proximidad con el reloj de referencia (reloj atómico). El propio reloj atómico es un dispositivo 0 estrato, el dispositivo más cercano a él (a menudo una dedicado servidor de tiempo NTP) Es un dispositivo 1 estrato mientras que otros dispositivos que se conectan a que 2 convertido estrato. NTP puede mantener la precisión de dentro de los niveles de estrato 16.

Cualquier red que necesita ser sincronizado, tiene que identificar primero y localizar una fuente de tiempo para NTP para distribuir. Fuentes de Internet de tiempo están disponibles, pero te menudo se toman de dispositivos 2 estrato que operan a través del firewall. La única manera de NTP puede mirar el tiempo es si el puerto TCP / IP se deja abierta para permitir que el tráfico a través de. Esto podría llevar a problemas de seguridad ya que los usuarios maliciosos pueden aprovechar este agujero cortafuegos.

Dedicado Servidores de tiempo NTP encontrar una fuente de tiempo a través de las señales de GPS o la radio y así que no deje una red vulnerable a los ataques. Al conectar un NTP servidor de tiempo a una red router y la totalidad de cientos e incluso miles de dispositivos se pueden sincronizar gracias a la estructura jerárquica de NTP.

Nuevas tecnologías y la creciente importancia de la sincronización de tiempo

La Página Web de Protocolo NTP (Network Time Protocol) tiene desde los primeros días de Internet sido responsable de sincronizar el tiempo en las redes de computadoras. No solo el NTP es efectivo en esto, sino que cuando se conecta a una fuente de UTC (Tiempo Universal Coordinado) NTP también es extremadamente preciso.

La mayoría de las redes informáticas se conectan a UTC a través de un NTP servidor de tiempo. Estos dispositivos usan una conexión externa a un reloj atómico para recibir el tiempo y luego distribuirlo a través de una red. Al conectarse externamente, a través de GPS (Sistema de Posicionamiento Global) o radio de onda larga, no solo están Servidores de tiempo NTP increíblemente preciso, pero también son muy seguros, ya que no dependen de una conexión a Internet por el momento.
Los servidores horarios NTP también se utilizan cada vez más para otras innovaciones nuevas. Las tecnologías tradicionales, como CCTV, semáforos, control del tráfico aéreo y la bolsa de valores, no solo tienen que depender de la sincronización horaria con los servidores horarios, sino que también una cantidad cada vez mayor de tecnologías modernas.

Servidores de tiempo NTP ahora son comunes en la moderna señalización digital sistemas (el uso de televisores de pantalla plana para publicidad fuera del hogar). Estas pantallas en red a menudo se sincronizan para permitir campañas programadas y orquestadas.

Una campaña de señalización digital sincronizada es un método para hacer que una campaña de publicidad fuera de casa se destaque. Esto es cada vez más importante a medida que se implementa más y más señalización digital, lo que hace que una campaña de señalización digital convencional sea difícil de captar y llamar la atención.

Al sincronizar varias pantallas junto con un servidor horario NTP y ejecutar una campaña programada y programada. Esto permite que el contenido se programe o sincronice para maximizar su impacto.

Los pequeños servidores de tiempo pueden incluso instalarse directamente en la señalización digital de Recinto de LCD aunque la mayoría de estos dispositivos de sincronización de tiem requieren un GPS o una señal de onda larga, la antena puede ser problamtica. Una mejor solución es conectar la señalización digital y usar una sola Servidor NTP como un método para la sincronización.

NTP puede ser el protocolo más antiguo en Internet y Servidores de tiempo NTP han existido por casi dos décadas, pero esta tecnología y software comparativamente antiguos nunca han tenido tanta demanda.

La precisión científica del reloj atómico

La precisión es cada vez más importante en las tecnologías modernas y nada más que la precisión en el mantenimiento del tiempo. Desde Internet hasta la navegación por satélite, la sincronía precisa y precisa es vital en la era moderna.

De hecho, muchas de las tecnologías que damos por sentado en el mundo de hoy, no serían posibles si no fuera por las máquinas más precisas inventadas: el reloj atómico.

Los relojes atómicos son solo dispositivos de cronometraje como otros relojes o relojes. Pero lo que los distingue es la precisión que pueden lograr. Como ejemplo crudo, su reloj mecánico estándar, como una torre de reloj del centro de la ciudad, se desplazará hasta un segundo por día. Relojes electrónicos como relojes digitales o radios reloj son más precisos. Estos tipos de reloj derivan un segundo en aproximadamente una semana.

Sin embargo, cuando se compara la precisión de un reloj atómico en el que un segundo no se perderá ni se ganará en 100,000 años o más, la precisión de estos dispositivos es incomparable.

Los relojes atómicos pueden alcanzar esta precisión con los osciladores que usan. Casi todos los tipos de reloj tienen un oscilador. En general, un oscilador es solo un circuito que regularmente funciona.

Los relojes mecánicos usan péndulos y resortes para proporcionar una oscilación regular, mientras que los relojes electrónicos tienen un cristal (generalmente de cuarzo) que cuando se pasa una corriente eléctrica proporciona un ritmo preciso.

Los relojes atómicos usan la oscilación de átomos durante diferentes estados de energía. A menudo se usa cesio 133 (y algunas veces rubidio) ya que su hiperfino oscilación transicional supera los 9 mil millones de veces por segundo (9,192,631,770) y esto nunca cambia. De hecho, el Sistema Internacional de Unidades (SI) ahora oficialmente considera un segundo en el tiempo como ciclos 9,192,631,770 de radiación del átomo de cesio.

Los relojes atómicos proporcionan la base para la escala de tiempo global del mundo: UTC (Tiempo Universal Coordinado). Y las redes informáticas de todo el mundo permanecen sincronizadas mediante el uso de señales horarias transmitidas por relojes atómicos y recogidas en Servidores de tiempo NTP (Servidor de tiempo de red).

Protocolo de tiempo de red y sincronización de tiempo de red

La sincronización de las redes de computadoras es algo que muchos administradores dan por sentado. Los servidores de tiempo de red dedicados pueden recibir una fuente de tiempo y distribuirla entre una red, de forma precisa, segura y precisa.

Sin embargo, sincronización de tiempo precisa solo es posible gracias al protocolo de tiempo NTP - Protocolo de tiempo de red.

NTP se desarrolló cuando Internet todavía estaba en su infancia y Profesor David Mills y su equipo de la Universidad de Delaware estaban tratando de sincronizar el tiempo en una red de pocas máquinas. Desarrollaron la versión más antigua de NTP que se ha desarrollado hasta el día de hoy, casi treinta años después de su primer inicio.

NTP no era, y no es ahora, el único software de sincronización de tiempo, hay otras aplicaciones y protocolos que hacen una tarea similar, pero NTP es el más utilizado (por mucho con más de 98% de las aplicaciones de sincronización de tiempo que lo usan). También está empaquetado con la mayoría de los sistemas operativos modernos con una versión de NTP (generalmente SNTP - una versión simplificada) instalada en el último sistema operativo Windows 7.

NTP ha jugado un papel importante en la creación de Internet que conocemos y amamos hoy. Muchas aplicaciones y tareas en línea no serían posibles sin sincronización precisa de tiempo y NTP.

El comercio en línea, las subastas por Internet, la banca y la depuración de redes se basan en la sincronización precisa del tiempo. Incluso el envío de un correo electrónico requiere sincronización horaria con el servidor de correo electrónico; de lo contrario, las computadoras no podrían manejar los correos electrónicos provenientes de máquinas no sincronizadas, ya que pueden llegar antes de que se envíen.

NTP es un protocolo de software libre y está disponible en línea desde NTP.org Sin embargo, la mayoría de las redes informáticas que requieren un tiempo seguro y preciso utilizan principalmente servidores NTP dedicados que operan fuera de la red y cortafuegos obteniendo el tiempo de las señales del reloj atómico garantizando una precisión de milisegundos con la escala de tiempo global del mundo UTC (Tiempo Universal Coordinado).

Elegir un servidor de tiempo para su red

Cualquier administrador de red le dirá qué tan importante sincronización de tiempo es para una red informática moderna. Las computadoras confían en el tiempo para casi todo, especialmente en la era actual del comercio en línea y la comunicación global donde la precisión es esencial.

Si no se garantiza que las computadoras se sincronicen con precisión, se pueden producir todo tipo de problemas: la pérdida de datos, las vulnerabilidades de seguridad, la incapacidad de realizar transacciones sensibles al tiempo y la dificultad de depuración pueden deberse a una falta de sincronización o a una sincronización de tiempo insuficiente.

Pero asegurar que cada computadora en una red tenga exactamente el mismo tiempo es simple gracias a dos tecnologías: el reloj atómico y el NTP servidor (Protocolo de tiempo de red).

Los relojes atómicos son cronómetros extremadamente precisos. Pueden mantener el tiempo y no la deriva por más de un segundo en miles de años y es esta precisión la que ha hecho posibles las tecnologías y aplicaciones como la navegación por satélite, el comercio en línea y el GPS.

La sincronización de tiempo para las redes de computadoras es controlada por el servidor de tiempo de la red, comúnmente conocido como el servidor NTP después del protocolo de sincronización de tiempo que utilizan, el protocolo de tiempo de red.
Cuando se trata de elegir un servidor de tiempo, en realidad solo hay dos tipos reales: la referencia de radio NTP servidor de tiempo y el GPS NTP servidor de tiempo.

Los servidores de tiempo de referencia de radio reciben el tiempo de la transmisión de onda larga transmitida por laboratorios de física como NIST en América del Norte o NPL en el Reino Unido. Estas transmisiones a menudo se pueden recoger en todo el país de origen (y más allá), aunque la topografía local y la interferencia de otros dispositivos eléctricos pueden interferir con la señal.

GPS servidores de hora, por otro lado, use la señal de navegación por satélite transmitida desde los satélites GPS. Las transmisiones de GPS son generadas por relojes atómicos a bordo de los satélites, por lo que son una fuente de tiempo muy precisa al igual que el reloj atómico generado tiempo transmitido por los laboratorios de física.

Además de la desventaja de tener que tener una antena de techo (el GPS funciona por línea de visión para que sea clara la vista del cielo), el GPS se puede obtener literalmente en cualquier parte del planeta.

Como ambos tipos de servidor de tiempo puede proporcionar una fuente precisa de tiempo confiable para decidir qué tipo de servidor de tiempo se debe basar en la disponibilidad de señales de onda larga o si es posible instalar una antena de GPS en la azotea.

Usar el GPS como fuente de tiempo preciso

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es una herramienta cada vez más popular, utilizada en todo el mundo como una fuente de orientación y navegación. Sin embargo, la red GPS tiene mucho más que solo la navegación satelital, ya que las transmisiones transmitidas por los satélites GPS también se pueden usar como una fuente de tiempo altamente precisa.

Los satélites GPS en realidad están en órbita alrededor de los relojes ya que cada uno contiene relojes atómicos que generan una señal de tiempo. Es la señal horaria transmitida por los satélites GPS que los receptores de navegación satelital en automóviles y aviones utilizan para determinar la distancia y la posición.

El posicionamiento solo es posible porque las señales de tiempo son tan precisas. Los vehículos de navegación por satélite, por ejemplo, usan las señales de cuatro satélites en órbita y triangulan la información para calcular la posición. Sin embargo, si solo hay una segunda inexactitud con una de las señales de tiempo, entonces la información que figura podría estar a miles de kilómetros de distancia, demostrando ser inútil.

Es un testimonio de la precisión de los relojes atómicos utilizados para generar señales de GPS que actualmente un receptor de GPS puede determinar su posición en la tierra a cinco metros.

Debido a que los satélites GPS son tan precisos, son una fuente ideal de tiempo para sincronizar una red informática a. Estrictamente hablando, el tiempo del GPS difiere del UTC de escala de tiempo internacional (Tiempo Universal coordinado) ya que UTC ha agregado segundos intercalares adicionales para garantizar la paridad con la rotación de la tierra, lo que significa que es exactamente 18 segundos por delante del GPS, pero NTP protocolo (Network Time Protocol).

GPS servidores de hora reciba la señal de hora del GPS a través de una antena de GPS que debe colocarse en el techo para recibir transmisiones de línea de mira. Una vez que se recibe la señal de GPS, NTP GPS servidor de hora distribuirá la señal a todos los dispositivos en la red NTP y corrige cualquier deriva en máquinas individuales.

GPS servidores de hora son dispositivos dedicados y fáciles de usar que pueden garantizar una precisión milisegunda a UTC sin ninguno de los riesgos de seguridad involucrados en el uso de una fuente de tiempo de Internet.

Uso de la señal WWVB para la sincronización de tiempo

Todos confiamos en el tiempo para mantener nuestros días programados. Relojes de pulsera, relojes de pared e incluso el reproductor de DVD nos dicen la hora, pero en ocasiones esto no es lo suficientemente preciso, especialmente cuando el tiempo necesita ser sincronizado.

Existen muchas tecnologías que requieren una precisión extremadamente precisa entre los sistemas, desde la navegación por satélite hasta muchas aplicaciones de Internet, el tiempo preciso es cada vez más importante.

Sin embargo, lograr precisión no siempre es sencillo, especialmente en las redes informáticas modernas. Si bien todos los sistemas informáticos tienen relojes incorporados, estos no son relojes precisos, sino osciladores de cristal estándar, la misma tecnología utilizada en otros relojes electrónicos.

El problema de confiar en relojes de sistema como este es que son propensos a la deriva y en una red que consta de cientos o miles de máquinas, si los relojes se desvían a un ritmo diferente, el caos puede seguir pronto. Los correos electrónicos se reciben antes de que se envíen y las aplicaciones de tiempo crítico fallan.

Los relojes atómicos son las piezas de tiempo más precisas pero estas son herramientas de laboratorio a gran escala y son poco prácticas (y muy costosas) para ser utilizadas por redes de computadoras.

Sin embargo, los laboratorios de física como el norteamericano NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo) tienen relojes atómicos de los cuales transmiten señales de tiempo. Estas señales de tiempo pueden ser utilizadas por redes de computadoras con el propósito de sincronización.

En América del Norte, el código de tiempo emitido por el NIST se llama WWVB y se transmite desde Boulder, Colorado en onda larga a 60Hz. El código de tiempo contiene el año, día, hora, minuto, segundo, y como es una fuente de UTC, cualquier segundo intercalar que se agregue para asegurar la paridad con la rotación de la Tierra.

Recibir la señal WWVB y usarla para sincronizar una red informática es simple de hacer. Los servidores horarios de la red de referencia de radio pueden recibir esta emisión en toda América del Norte y mediante el uso del protocolo NTP (Network Time Protocol).

Un dedicado NTP servidor de tiempo que puede recibir la señal WWVB puede sincronizar cientos e incluso miles de dispositivos diferentes a la señal WWVB asegurando que cada uno se encuentre dentro de unos pocos milisegundos de UTC.