GPSを利用したNTPサーバ

　IT Proによると、GPSを利用することで、NTPの一次サーバを自前で構築することが可能になったとのこと。

GPSとNTPサーバをつなぎ合わせたこの技術は面白いですね。

GPSとはGlobal Positioning Systemの略で、アメリカ軍がミサイルを目的地点に正確に撃てるようにするために、24個の人工衛星と地上の端末を利用した位置計測システムです。意外に知られてませんが、GPSはカーナビや携帯電話の機能のためにあるわけでなく軍事技術なんですね。
GPSの仕組みは、人工衛星を少なくとも24個打ち上げ、地上にそれらの人工衛星から出た電波を受信できる端末(以下、GPS端末)を用意します。また、人工衛星、GPS端末それぞれに絶対にずれない時計を装備します。人工衛星は1秒間隔でパルス信号を発信していますが、その中には時刻情報が入っています。
電波は光速で地上に到達するとは言っても、GPS端末に到達するまでにはわずかながら遅延が発生します。電波の速度と遅延時間を計算すると、人工衛星と受信端末との距離が計算できます。上記のようなことを少なくとも3個の人工衛星と行うと、3次元的にGPS端末のある位置が計測でき、今地球のどこにいるのかが分かるようになっています。

現在、工事での位置計測は当然のこと、車や携帯電話にま利用されているこの技術ですが、アメリカ軍にライセンス契約してるのかと思いきや無断借用してます(笑)　別に違法ではないのですが、勝手に衛星から垂れ流しになってる電波を受信して使ってるという感じです。
しかし、仕組みが分かってる以上、アメリカ軍としても他国に、特に敵国に精度の良いミサイルを撃たれるような事態があっては困るわけで、スクランブル電波を混入してあります。なので、一般の利用では数メートルの誤差が生じるようなってます。ただ、日本では国内の電波局から補正電波が発信されているのと、2、3年前ですがアメリカ軍がGPSにかけていたスクランブル電波を弱めてくれたため、最近の計測制度はかなり高いようです。
auのGPS携帯は　精度の良い場所では75cmしかずれない場所もあるようです。

で、次にNTPですが、Network Time Protocolの略で、ネットワークを使ってコンピュータに正確な時刻を同期させるために利用されるプロトコルです。

WindowsXP以外のパソコンだと時刻が5分ずれてるパソコンって結構存在します。(WindowsXPは親切にもマイクロソフトのNTPサーバにデフォルトで時刻を同期してくれる機能をつけてくれるのでほとんどずれることはないようです。)パソコンの時計には水晶を利用しているのですが、重要性を感じてないからなのか一般のパソコンにはあまり質の良い水晶を利用してないようです。なので、時報で合わせたつもりが一ヶ月以上経ってふと時刻を確認したら5分もずれてるというのは結構当たり前な状態です。
確かに家庭でなら問題ありませんが、これが企業とかになると問題が生じます。午前0時になった瞬間に更新したいタスクがあったのに5分パソコンの時計が遅れていたため失敗してしまったとかだと洒落になりません。なので企業はNTPというプロトコルを使用し、時刻のズレが許されないコンピュータに対して時刻同期をするようにしている企業が多いのです。

仕組みは、セシウム時計など時刻を正確に刻むことが出来る時計の装置がある場所にNTPサーバというのを立てておきます。ある送信元が、そのNTPサーバに対して時刻情報の取得をリクエストすると、今が何時かの情報を返してくれます。情報量もそう多くないので1秒もせずに時刻情報を受信することが出来るのですが、NTPは送信してから受信するまでの遅延時間も考慮に入れて時刻を同期してくれます。つまり、NTPサーバが送信元に対してデータを返した瞬間の時間になるということです。

詳しくは、今回紹介した記事に書き込んであるので、これ以上の説明は譲りますが、今回はNTPサーバをGPSを使って自前で構築しようというのが凄いんですね。

今まで企業はファイヤーウォールを介して、外部のNTPサーバに接続し、企業のファイヤーウォール内のNTPサーバ(またはファイヤーウォール内にNTPサーバを構築しない場合は、直接コンピュータ)と時刻を同期させます。つまり、NTPを使用するためにファイヤーウォールに穴を開けるということになるのですね。ファイヤーウォールを構築する以上、なるべく外部の危険に晒すことになるポートは塞いだ方が良いのですが、NTPサーバは時刻同期の必要上どうしても開けざるを得なかったのです。

しかし、前述の通りGPSにも絶対ずれない時計が装備されております。そのGPSの電波を利用して、時刻同期をしてしまおいうということです。そうすれば、一々ファイヤーウォールにNTPポートを開ける必要が無くなりますから。

余談ですが、auの携帯電話は、時刻設定にマニュアルとオートの二種類があります。マニュアルは手動設定ですが、オートにすると実はGPSの電波を利用して同期してます。auの携帯を持ってる知り合いがいましたら、同じ時間にタイマー掛けておくと良いですよ。全く同じタイミングでタイマーがなり出すのでうけます(何)　

ただ、やはりGPSはアメリカ軍の軍事技術であり突然スクランブル電波を変えられるようなことがあると怖いですね。

ま、素人はおとなしくWindowsXPを使ってなさいってこった(何)