Was sind Zeitserver?
Zeitserver sind Server, die aktuelle Zeitinformationen über TCP/IP-Netze wie das Internet verbreiten.
Sie verwenden NTP (Network Time Protocol), um die Zeit zwischen den Servern zu synchronisieren und die Clients über die genaue aktuelle Zeit zu informieren. Jeder Client-PC kann über dieses Protokoll mit dem Zeitserver kommunizieren und die aktuelle Zeit abfragen.
Darüber hinaus beziehen nicht nur die Client-PCs, sondern auch die Router und andere Netzwerkgeräte im Netzwerk die Zeitdaten vom Zeitserver, um ihre Prozesse mit der richtigen Zeit zu synchronisieren. Die Zeitsynchronisation mit Hilfe eines Zeitservers ermöglicht es, dass alle Geräte im System zur gleichen Zeit aufzeichnen und die Protokolle zwischen den Geräten im Netzwerk abgeglichen werden können.
Anwendungen von Zeitservern
Zeitserver werden zur Bereitstellung von Zeitdaten für Geräte verwendet, die eine genaue Zeitangabe benötigen.
1. IT-Systeme
IT-Systeme benötigen eine genaue Zeitsynchronisation. In einer Umgebung mit mehreren Servern ist zum Beispiel eine genaue Zeitsynchronisation zwischen ihnen erforderlich.
Zeitstempel in Protokolldateien sind genauer, was die Fehlersuche erleichtert.
2. Sicherheitsmaßnahmen
Bei Sicherheitsmaßnahmen erleichtert z. B. die genaue Aufzeichnung von Anmeldezeiten die Erkennung und Untersuchung von unbefugten Anmeldungen.
3. Geschäftsleben
Eine genaue Zeitsynchronisierung kann auch im Geschäftsleben notwendig sein. So erfordert beispielsweise der internationale Handel eine genaue Zeitsynchronisation, da es Börsen und Banken in verschiedenen Ländern gibt.
Eine genaue Zeitsynchronisierung ist auch für das Online-Shopping unerlässlich. Sie ist aufgrund der großen Anzahl zeitbezogener Transaktionen wie Bestellungen und Zahlungen unerlässlich.
4. Wissenschaft und Technik
Eine genaue Zeitsynchronisierung ist auch in Wissenschaft und Technik erforderlich. Beobachtungen in der Astronomie und Meteorologie zum Beispiel erfordern eine genaue Zeitsynchronisation. Die Ergebnisse dieser Beobachtungen können genau aufgezeichnet werden, was präzisere Vorhersagen und Analysen ermöglicht.
Wie bereits erwähnt, werden Zeitserver in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Der Bedarf an genauer Zeitsynchronisation besteht nicht nur in IT-Systemen und in der Wirtschaft, sondern auch in den Bereichen Wissenschaft und Technik. Die genauen Zeitinformationen, die von Zeitservern bereitgestellt werden, tragen in vielen verschiedenen Situationen dazu bei.
Funktionsweise von Zeitservern
Zeitserver tauschen Zeitinformationen in der Regel über das NTP-Protokoll (Network Time Protocol) aus, ein Protokoll zur Zeitsynchronisierung in TCP/IP-Netzen, das verschiedene Funktionen für eine genaue Zeitsynchronisierung bietet.
Bei NTP fordert ein Client Zeitinformationen von einem Zeitserver an. Der Zeitserver sendet die genauen Zeitinformationen, die er besitzt, an den Client. Diese Zeitinformationen umfassen genaue Zeitangaben, die von hochpräzisen Uhren wie Atomuhren oder GPS stammen. Der Client spiegelt die empfangenen Zeitinformationen in seiner eigenen Uhr wider, um eine genaue Zeitsynchronisation zu erreichen.
NTP ermöglicht es den Clients auch, Zeitinformationen von mehreren Zeitservern abzurufen, wenn es mehrere Zeitserver gibt. Dies ermöglicht eine noch genauere Zeitsynchronisation. Darüber hinaus bietet NTP Funktionen zur Kompensation von Netzwerkverzögerungen und Zeitfehlern, die bei der Zeitsynchronisation auftreten. Dies ermöglicht eine genauere Zeitsynchronisation.
Zusätzliche Informationen zu Zeitservern
Uhrenhierarchie
NTP arbeitet mit einer hierarchischen Struktur zum Zwecke des Lastausgleichs. Die Schichten sind mit 0, 1, 2 … nummeriert, je höher die Nummer, desto weiter entfernt vom Hauptzeitserver, desto größer der Fehler.
Stratum 0 ist die Atomuhr. Die von der Atomuhr gelieferte extrem genaue Zeit wird verwendet, um die von der RTC selbst gelieferte Zeit zu korrigieren.