|
Uhrzeiten (zusammen mit einem Datum) sind ein wichtiger
Bestandteil des täglichen Lebens. Man verabredet sich für eine
bestimmte Zeit oder erwartet eine Fernsehsendung zu einer bestimmten
Zeit. Seit Jahrhunderten verwendet die Menschheit Uhren, um die
Zeit möglichst genau zu messen. Mit der Kenntnis einer genauen
Uhrzeit können auch längere Zeitspannen genau gemessen werden.
Inzwischen ist man mit sogenannten Atomuhren in der Lage, mit viel
technischem Aufwand die Zeit unheimlich genau zu messen: eine
Atomuhr misst die Zeit auf mindestens 0.00000000001 Sekunden
genau! Das bedeutet, dass eine Atomuhr nach zehn Jahren um
maximal eine Millisekunde oder nach 10.000 Jahren nur um eine
Sekunde falsch geht.
Es ist sicherlich einsichtig, dass es wichtig ist, dass auch
jeder die gleiche Uhrzeit verwendet. Falsch gehende Armbanduhren
können zu bösen Überraschungen beim ersten Rendevouz führen...
Auch bei Rechnersystemen und in Netzwerken spielt die genaue
Uhrzeit eine wichtige Rolle: nur so können Protokoll- und
Logdateien sinnvoll genutzt werden, Dateiänderungen korrekt
dokumentiert und verglichen werden.
Dieser Text beschreibt, wie man es erreicht, dass ein Linuxsystem
über das Netzwerkzeitprotokoll NTP über eine sehr genaue Zeit
verfügt und diese einem Windowssystem über Samba zur Verfügung
stellen kann. Netzwerkzeit ist ein Basisdienst eines Netzwerkes
und sollte immer eingerichtet werden. Dies ist auch nicht sehr
aufwendig.
Die Begriffe Uhrzeit und Zeit schließen im Folgenden das Datum
grundsätzlich mit ein.
|
Dieses Dokument kann nur einen kleinen Überblick über das Thema geben.
Viele Details werden nur angerissen oder überhaupt nicht erwähnt.
Trotz aller Sorgfalt kann es leider passieren, dass einige der
Informationen aus diesem Dokument fehlerhaft sind.
Der Autor Steffen Dettmer (  steffen@dett.de) freut sich natürlich
über Kommentare und Anregungen zu diesem Text.
|
|
Mittags erwarten wir, dass die Sonne den höchsten Stand hat. Nun
ist klar, dass dies regional unterschiedlich ist: ist es in
Europa Mittag, so herrscht in Australien gerade tiefe Nacht. Also
hat man verschiedene Uhrzeiten. Nun wäre es natürlich
umständlich, in Berlin ausrechnen zu müssen, wie spät es gerade
in Hamburg ist (vermutlich ein paar Sekunden früher), daher hat
man sogenannte Zeitzonen eingeführt. Innerhalb einer Zeitzone
verwendet man die gleiche Uhrzeit (auch wenn dann die Sonne erst
ein paar Minuten nach zwölf Uhr im Zenit steht). Vereinfacht
gesprochen hat man jeweils etliche Länder oder grössere Regionen
in eine Zeitzone gesteckt, deren Zeit weniger als eine Stunde von
einander abweicht. So erhält man 24 Zeitzonen (in der Praxis gibt
es allerdings mehr). Im Internet findet man Seiten, die Karten
der Zeitzonen zeigen.
|
|
Beispielsweise im internationalen Schiffsverkehr, aber auch in
internationalen Chaträumen ist es aufwendig, die Zeitzonen
entsprechend ineinander umzurechnen. Daher hat man eine Weltzeit
Coordinated Universal Time UTC definiert. Diese entspricht der
Zeit am Nullmeridian und ist damit (ziemlich genau) gleich der
Greenwich Mean Time (GMT). Die Zeit in Mitteleuropa ist im Winter
eine Stunde, im Sommer zwei Stunden weiter (später).
Sommerzeit wurde eingeführt, um das Tageslicht besser ausnutzen
zu können. Man kennt das: zweimal im Jahr werden die Uhren um je
eine Stunde verstellt. Da man die Uhrzeit im Sommer eine Stunde
vorstellt und die UTC keine Sommer- oder Winterzeit
unterscheidet, hat man im Sommer also zwei Stunden Differenz.
Bei Zeitsynchronisation verwendet man UTC oder GMT. Die lokale
Zeit wird dann vom System entsprechend der lokalen Zeitzone
angezeigt. Die Umstellung von Sommer- auf Winterzeit und
umgekehrt ist in diesem Modell auch keine Zeitumstellung, sondern
lediglich eine Änderung der Zeitzone; so sind CET und MET
Winterzeit, CEST und MEST sind Varianten dieser Zeitzonen in
Sommerzeit.
Das Kommando date gibt die aktuelle Systemzeit und die lokale
Zeitzone aus:
user@linux ~$
date
Sun Apr 13 16:08:15 CEST 2003
|
man erkennt, dass wir Sommerzeit haben. Die Weltzeit UTC kann das
GNU date Kommando über die Option --utc anzeigen:
user@linux ~$
date --utc
Sun Apr 13 14:11:15 UTC 2003
|
Mitteleuropäische Zeit ist eine Stunde Differenz, die zweite
kommt durch die Sommerzeit - daher beträgt die Zeitdifferenz im
Winter nur eine Stunde.
|
|
Dass es super genaue Atomuhren gibt, hilft einem zunächst erstmal
nicht sehr viel: man bräuchte einen grossen Keller und sehr
preiswert sind diese Uhren auch nicht. Nun ist es aber möglich,
die Atomzeit zu verteilen. Ein bekanntes Beispiel sind die
Funkuhren, die die Uhrzeit auf ca. 20 Millisekunden genau über
das DFC77 Protokoll aus Frankfurt/Main per Funk empfangen. Mit
dem Satelliten-Navigationssystem GPS ist es sogar möglich, die
Uhrzeit auf eine Mikrosekunde genau zu erhalten, jedoch ist dies
technisch deutlich aufwendiger.
Neben Funkverbindungen bietet sich das Internet an, um
Uhrzeitdaten zu übermitteln. Leider ist die Signallaufzeit im
Internet deutlich größer und vor allem ungenau, so dass man einige
Tricks benutzen muß, um eine Genauigkeit besser als eine Sekunde
zu erreichen. Es gibt Server im Internet, die die Uhrzeit auf
Anfrage verschicken. Die physikalisch-technische Bundesanstalt
beispielsweise betreibt eine Atomuhr und solche Zeitserver.
Es gibt etliche Programme, die eine genaue Zeitsynchronisation
über das Internet ermöglichen.
|
|
Häufig wird das Network Time Protocol (NTP) verwendet. Es gibt
Server, die über eine externe Quelle, beispielsweise über einen
GPS Empfänger, mit einer Atomuhr verbunden sind. Man bezeichnet
diese als Stratum 1 Server. Diese können die Zeit mittels NTP
zur Verfügung stellen. Server, die ihre Zeit über Stratum 1
Server beziehen, und damit indirekt von einer Atomuhr, nennt
man Stratum 2 Server. So hat man ein Maß für die Qualität der
Zeit. Auch Stratum 2 Server sind auf Sekundenbruchteile genau.
Manche Zeitserver im Internet dürfen nur nach Vereinbarung oder
Erlaubnis benutzt werden. Insbesondere Stratum 1 Server sind oft
stark belastet. Für die meisten Anwendungen ist ein Stratum 2
Server jedoch mehr als ausreichend (im Heimbereich ist eine auf
hundertstel Sekunde genaue Uhrzeit sicherlich immer ausreichend).
|
|
SelfLinux 
