Summary

  • Der erste Internetzeitserver von NIST überprüfte seine Uhr durch Anrufe beim Telefondienst ACTS im Abstand von 3.000 Sekunden.
  • Die spätere Betriebsbeschreibung trennt Zeitausgabe und Uhrenregelung. Ein Server konnte im Internet weiter antworten, obwohl seine telefonische Kalibrierung ausgefallen war.

Präzision mit Wartungsvertrag

Zur Ausstattung einer öffentlichen Internetuhr gehörten auch Magnetbänder und Notizbücher in einem feuersicheren Tresor. Darauf lagen Festplattenabbilder, Hardwarekonfigurationen und Softwarestände. Wer eine kaputte Maschine wiederherstellen musste, brauchte neben der genauen Uhrzeit vor allem die richtige Version.

Diese bodenständige Seite beschreibt der NIST-Betriebsbericht vom Mai 2002. Er dokumentiert einen Dienst, der seit 1993 existierte und im November 2001 vierzehn aktive Server umfasste, ergänzt um Testanlagen. Hinter den kurzen Antworten steckte eine Organisation, die Geräte reparierte, Software erprobte und Uhren immer wieder abglich. Für den Abgleich benutzte sie das Telefon.

Alle 3.000 Sekunden kurz nachfragen

Judah Levine stellte den Dienst auf der PTTI-Tagung 1993 vor. Der erste Server stand in Boulder, Colorado, und lieferte UTC(NIST), die von National Institute of Standards and Technology unterhaltene Zeitskala. Clients konnten die Formate Daytime, Time und NTP verwenden.

Im Originalbeitrag erklärt Levine den anfänglichen Abgleich: Der Server rief alle 3.000 Sekunden den Automated Computer Time Service, kurz ACTS, an. Im beschriebenen Versuch hielt das seine Uhr auf etwa 0,8 Millisekunden RMS an UTC(NIST). Auf dem Weg zum Nutzer kam die Unsicherheit der Netzübertragung hinzu.

Die vorgestellte Clientsoftware ersparte dem Nutzer einen eigenen Ferngesprächsanruf zur Zeitabfrage. Das Telefon blieb beschäftigt, nur weiter hinten im Dienst. Die Maschine, die anderen die Zeit sagte, musste regelmäßig zu Hause nachfragen, wie gut sie selbst ging.

Zwei Leitungen am selben Schreibtisch

Die Konfiguration von 2001 sah an jedem Server ein Analogmodem mit eigener Telefonleitung vor. Darüber rief die Maschine ACTS in Boulder an. Eingehende Anrufe wurden ignoriert. Für Anfragen aus dem Internet gab es Ethernet.

Auch im Rechner waren die Aufgaben getrennt. Die Prozesse zur Ausgabe von Zeitcodes arbeiteten unabhängig von denen, die die eigene Uhr regelten. Ein Kalibrierungsanruf dauerte typischerweise ungefähr fünfzehn Sekunden und erfolgte alle paar Stunden. Dazwischen korrigierte die Software die Uhr anhand eines Modells des Oszillators.

Die Boulder-Server erhielten zusätzlich einen direkten Sekundenpuls von der örtlichen Referenz. Manche entfernten Server hatten Rubidiumtechnik, um kurzfristig stabiler zu laufen und einen begrenzten Ausfall der Telefonkalibrierung zu überbrücken. Ein gemeinsamer Dienst konnte so mit unterschiedlichen örtlichen Bedingungen arbeiten.

Schweigen beförderte manche Clients nach 2037

Der Bericht nennt Ausfälle von Telefonleitungen und Probleme bei ACTS. Die betroffenen Internetserver konnten dabei weiter erreichbar bleiben. Ihre Uhr hatte allerdings den Kontakt zur Kalibrierung verloren. Neben der Antwort musste der Client deshalb den Zustand der Zeitquelle auswerten.

Bei Teilstörungen lieferten die Server üblicherweise eine Fehlerkennzeichnung mit. Die meisten Clientprogramme prüften sie und wechselten den Server. Einige taten es nicht. Das ältere Time-Format konnte überhaupt keine solche Zustandsinformation übertragen.

NIST versuchte, kranke Server auf solche Anfragen schweigen zu lassen. Viele Clients deuteten eine ausbleibende Antwort laut Bericht als Zeit im Jahr 2037. Daraufhin kamen verärgerte Briefe. Die vorsichtige Zurückhaltung des Servers hatte einen ausgesprochen unvorsichtigen Zeitsprung ausgelöst.

Hier traf die Betriebsentscheidung auf längst installierte Software. Eine Fehlermeldung musste beim Empfänger die passende Handlung auslösen. Sogar eine fehlende Meldung hatte dort schon eine Bedeutung bekommen.

Wer die Uhr am Laufen hielt

NIST steuerte den Dienst zentral; Beschäftigte an entfernten Standorten halfen bei Hardwareproblemen. Herstellerverträge deckten Ersatzteile und Arbeit ab. Softwareänderungen wurden auf privaten Testservern erprobt, bevor sie die öffentlichen Systeme erreichten.

Die Bänder im Tresor passten genau in diese Arbeitsteilung. Sie bewahrten einen bekannten Ausgangszustand für den nächsten Reparaturfall. Zusammen mit Telefonleitung und Uhrenmodell machten sie aus einem Rechner einen betreibbaren Zeitdienst.

Für den Nutzer war die Uhrzeit wenige Datenpakete entfernt. Dahinter lagen Anrufe, Wartung und ordentlich geführte Unterlagen. Die digitale Zeit hatte eine sehr handfeste Hausverwaltung.