Uanset hvor vi er i verden, har vi alle brug for at kende tiden på et tidspunkt i dag, men medens hver dag varer i samme tid uanset hvor du er på jorden, bruges den samme tidsskala ikke globalt.

Det upraktiske, at australierne skal vågne op på 17.00, eller de i USA, der skal starte arbejde på 14.00, ville udelukke at sagsøge en enkelt tidsskala, selv om ideen blev drøftet, da Greenwich blev udnævnt til den officielle førende meridian (hvor datelinjen officielt er) for verden nogle 125 år siden.

Mens ideen om en global tidsplan blev afvist af ovenstående grunde, blev det senere besluttet, at 24 langsgående linjer ville opdele verden op i forskellige tidszoner. Disse vil udsende fra GMT omkring med dem på den modsatte side af planeten er + 12 timer.

Men ved 1970'ernes betydning medførte en vækst i globale kommunikation, at en universel tidsskala endelig blev vedtaget og stadig er i stor udstrækning i dag, selv om mange mennesker aldrig har hørt om det.

UTC, Koordineret Universal Time, er baseret på GMT (Greenwich Meantime), men holdes af en konstellation af atomur. Det tegner også for variationer i jordens rotation med yderligere sekunder kendt som "spring sekunder", der tilføjes en gang to gange om året for at modvirke forsinkelsen af ​​jordens spinding forårsaget af tyngdekraft og tidevandskræfter.

Mens de fleste mennesker aldrig har hørt om UTC eller bruger det direkte, synkroniseres deres indflydelse på vores liv i uendelig med computernetværk til UTC via NTP tid servere (Network Time Protocol).

Uden denne synkronisering til en enkelt tidsplan vil mange af de teknologier og applikationer, vi tager for givet i dag, være umuligt. Alt fra global handel på aktier og aktier til internet shopping, email og social networking er kun muliggjort takket være UTC og NTP tidsserver.

Fra de tidlige dage af den industrielle revolution, da jernbanelinjer og telegraf spænder over tidszoner, viste det sig, at der var behov for en global tidsskala, der ville gøre det muligt at bruge samme tid uanset hvor du var i verden.

Det første forsøg på en global tidsplan var GMT - Greenwich Meantime. Dette var baseret på Greenwich Meridianen, hvor solen er direkte over på 12 middagstid. GMT blev valgt, primært på grund af det britiske imperiums indflydelse på resten, hvis kloden.

Andre tidsskalaer var blevet udviklet sådan britisk jernbanetid, men GMT var første gang et virkelig globalt system af tid blev brugt over hele verden.

GMT forblev som den globale tidsplan gennem første halvdel af det tyvende århundrede, selvom folk begyndte at henvise til som UT (Universal Time).

Men da atomklokker blev udviklet i midten af ​​det tyvende århundrede, blev det snart klart, at GMT ikke var tilstrækkelig nok. En global tidsplan baseret på den tid, som atomklokkerne fortalte, var ønsket at repræsentere disse nye nøjagtige chronometre.

International Atomic Time (TAI) blev udviklet til dette formål, men problemer med at bruge atomur blev snart synlige.

Man mente, at jordens revolution på sin akse var en nøjagtig 24-time. Men takket være atomklokker blev det opdaget, at Jordens spin varierer, og siden 1970'erne har været langsomt. Denne forsinkelse af jordens rotation skulle nødvendigvis tages i betragtning, da uoverensstemmelserne kunne bygge op, og natten ville langsomt glide ind i dag (om end i mange årtusinder).

Koordineret Universal Time blev udviklet for at imødegå dette. Baseret på både TAI og GMT giver UTC mulighed for at bremse Jordens rotation ved at tilføje spring sekunder hvert år eller to (og nogle gange to gange om året).

UTC er nu en virkelig global tidsplan og er vedtaget af nationer og teknologier over hele kloden. Computernetværk er synkroniseret til UTC via netværk tidsservere og de bruger protokollen NTP for at sikre nøjagtighed.

Atomiske ure er et vidunder sammenlignet med andre former for timekeepers. Det ville tage over 100,000 år for et atomur til at tabe et sekund i tide, hvilket er svimlende, især når du sammenligner det med digitale og mekaniske ure, der kan drive så meget om dagen.

Men atomure er ikke praktiske stykker udstyr til at have omkring kontoret eller hjemme. De er omfangsrige, dyre og kræver laboratoriebetingelser til at fungere effektivt. Men at gøre brug af et atomur er ligefrem nok, især som atombevægere gerne NIST (National Institute of Standards and Time) og NPL (National Physical Laboratory) udsendte tiden som forklaret af deres atomur på kortbølgeradio.

NIST sender sit signal, kendt som WWVB fra Boulder, Colorado, og det udsendes på ekstremt lav frekvens (60,000 Hz). Radiobølgerne fra WWVB-stationen kan dække alle kontinentale USA plus meget af Canada og Mellemamerika.

NPL-signalet sendes i Cumbria i Storbritannien, og det transmitteres langs tilsvarende frekvenser. Dette signal, kendt som MSF, er tilgængeligt i det meste af Storbritannien, og lignende systemer er tilgængelige i andre lande som Tyskland, Japan og Schweiz.

Radiostyrede atomure modtager disse lange bølgesignaler og korrigerer sig i overensstemmelse med enhver drift, som uret opdager. Computernetværk drager også fordel af disse atomklocksignaler og bruger protokollen NTP (Network Time Protocol) og dedikeret NTP tid servere at synkronisere hundreder og tusindvis af forskellige computere.

At købe den korrekte tid til netværkssynkronisering er kun mulig takket være atomur. Sammenlignet med standard timing enheder og atomur er millioner af gange mere præcise med de nyeste designs, der giver præcis tid til inden for et sekund i et 100,000-år.

Atomcykler bruger den uændrede resonans af atomer under forskellige energitilstander for at måle tid, der giver et atomtegn, der forekommer næsten 9 milliarder gange et sekund i tilfælde af cæsiumatomet. Faktisk er resonansen af ​​cæsium nu den officielle definition af et sekund, der er blevet vedtaget af det internationale enhedssystem (SI).

Atomiske ure er de basiske ure, der anvendes til den internationale tid, UTC (Koordineret universeltid). Og de giver også grundlag for NTP-servere at synkronisere computernetværk og tidsfølsomme teknologier som dem, der anvendes af flyvekontrol og andre tidssensitive applikationer på højt niveau.

At finde en atomur kilde til UTC er en simpel procedure. Især med tilstedeværelsen af ​​online-tidskilder som dem, der leveres af Microsoft og National Institute for Standards and Time (windows.time.com og nist.time.gov).

Men disse NTP-servere der er kendt som stratum 2-enheder, der betyder, at de er forbundet til en anden enhed, der igen får tiden fra et atomur (det vil sige en brugt kilde til UTC).

Selv om nøjagtigheden af ​​disse stratum 2-servere er ubestridelig, kan det påvirkes af den afstand, klienten kommer fra tidsserverne, de er også uden for firewallen, hvilket betyder, at enhver kommunikation med en online-tidsserver kræver en åben UDP (User Datagram Protocol) port for at tillade kommunikationen.

Dette kan forårsage sårbarheder i netværket og bruges ikke af denne grund i ethvert system, der kræver fuldstændig sikkerhed. En mere sikker (og pålidelig) metode til at modtage UTC er at bruge en dedikeret NTP tidsserver. Disse tidssynkroniseringsenheder modtager tiden direkte fra atomur enten udsendt på langbølge af steder som NIST eller NPL (National Physical Laboratory - UK). Alternativt kan UTC stamme fra GPS-signalet, der udsendes af konstellationen af ​​satellitter i GPS-netværket (Global Positioning System).

Der er en vis ironi, at den computer, der sidder på dit skrivebord og måske har kostet så meget som måneds løn, vil have et ur om bord, der er mindre præcist end et billigt armbåndsur købt hos en benzin eller benzinstation.

Problemet er ikke, at computere er specielt lavet med billige timing komponenter, men at enhver seriøs timekeeping på en pc kan opnås uden dyre eller avancerede oscillatorer.

De indbyggede timingoscillatorer på de fleste pc'er er faktisk bare en sikkerhedskopi for at holde computerklokket synkroniseret, når pc'en er slukket, eller når netværkstidsinformation er utilgængelig.

På trods af disse utilstrækkelige indbyggede ure kan timing på et netværk af pc'er opnås inden for millisekundens nøjagtighed og et netværk, der er synkroniseret med den globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time) burde slet ikke glide.

Årsagen til, at dette høje niveau af nøjagtighed og synkronitet kan opnås uden dyre oscillatorer, er, at computere kan bruge Network Timing Protocol (netværkstidsprotokol)NTP) for at finde og opretholde den nøjagtige tid.

NTP er en algoritme, der distribuerer en enkelt kilde til tid; dette kan genereres af PC'ens indbyggede ur - selv om dette vil se alle maskiner på netværksdriften som uret selv driver. En langt bedre løsning er at bruge NTP til at distribuere en stabil, præcis tidskilde og helst til netværk, der driver forretning på tværs af internettet, en kilde til UTC.

Den enkleste metode til at modtage UTC - som holdes tro mod en konstellation af atomur rundt om i verden - er at bruge en Dedikeret NTP-tidsserver. NTP-servere anvender enten GPS-satellitsignaler (Global Positioning System) eller langbølge-radio-udsendelser (normalt transmitteret af nationale fysiklaboratorier som NPL eller NIST).

Engang modtaget NTP-server distribuerer timing-kilden på tværs af netværket og kontrollerer løbende hver maskine for drift (I det væsentlige kontakter den netværksmaskine serveren som klient og informationen udveksles via TCP / IP.

Dette gør computerens indvendige klokke selv forældede, selv om maskinen først er startet op, eller hvis der har været en forsinkelse i at kontakte NTP-server (hvis det er nede eller der er en midlertidig fejl), er det indbyggede ur anvendt til at opretholde tiden, indtil fuld synkronisering igen kan opnås.

Timing bliver stadig vigtigere for edb-systemer. Det er nu næsten uhørt for et computernetværk at fungere uden synkronisering til UTC (Koordineret Universal Time). Og selv enkelte maskiner, der bruges i hjemmet, er nu udstyret med automatisk synkronisering. Den nyeste inkarnation af Windows, f.eks. Windows 7, forbinder automatisk til en timing-kilde (selv om denne applikation kan slukkes manuelt ved at få adgang til klokkeslæt og datoindstillinger.)

Inkluderingen af ​​disse automatiske synkroniseringsværktøjer på de nyeste operativsystemer er en indikation af, hvor vigtigt timing information er blevet, og når du overvejer de typer applikationer og transaktioner, der nu udføres på internettet, er det ikke overraskende.

Internetbanker, onlinereservationer, internetauktioner og endda e-mail kan afhænge af præcis tid. Computere bruger tidsstempler som det eneste referencepunkt, de skal identificere, hvornår og hvis en transaktion har fundet sted. Fejl i timing information kan forårsage utallige fejl og problemer, især med debugging.

Internettet er fuld af tidsservere med over tusinde tidskilder tilgængelige for online-synkronisering dog; nøjagtigheden og nytteværdien af ​​disse online kilder til UTC-tid varierer og efterlader en TCP / IP åben i firewallen for at muliggøre timingoplysningerne igennem, kan et system være sårbart.

For netværkssystemer, hvor timing ikke kun er afgørende, men hvor sikkerhed også er et afgørende problem, er internettet ikke en foretrukken kilde til modtagelse af UTC-information, og der kræves en ekstern kilde.

Tilslutning af et NTP-netværk til en ekstern kilde til UTC-tid er relativt ligetil, hvis a netværkstidsserver anvendes. Disse enheder, der ofte omtales som NTP-servere, brug atomklokkerne ombord på GPS (Global Positioning System) -satellitter eller lange bølgetransmissioner, der udsendes af steder som f.eks NIST or NPL.

NTP-servere er vigtige enheder til tidssynkronisering af computernetværk. Sikring af et netværk falder sammen med UTC (Coordinated Universal Time) er afgørende for moderne kommunikation som internettet og er den primære funktion af netværkstidsserver (NTP-server).

Som navnet antyder, bruger disse tidsservere protokollen NTP (Network Time Protocol) til at håndtere synkroniseringsanmodningerne. NTP er allerede installeret i mange operativsystemer, og synkronisering er mulig uden en NTP-server ved brug af en internetkilde, kan dette være usikkert og unøjagtigt for mange netværksbehov.

Netværk tidsservere modtag et langt mere præcist og sikkert tidssignal. Der er to metoder til at modtage tiden ved hjælp af en tidsserver: Brug af GPS-netværket eller modtagelse af langbølge-radiotransmissioner.

Begge disse metoder til at modtage en tidskilde er sikre, da de er eksterne til enhver firewall. De er også præcise, da begge kilder til tid genereres direkte af atomur frem for en internet-tidsservice, der normalt er NTP-enheder forbundet til en tredjeparts atomur.

GPS-netværket giver en ideel kilde til tid til NTP-servere, da signalerne er tilgængelige overalt. Den eneste ulempe ved at bruge GPS-netværket er, at der er udsigt til himlen for at låses på en satellit.

Radio-refererede tidskilder er mere fleksible, fordi det lange bølgesignal kan modtages indendørs. De er begrænsede i styrke, og ikke alle lande har et tidssignal, selv om nogle signaler som den tyske DCF og USA WVBB er tilgængelige i nabolandene.

På trods af at være i mere end tyve år, har den nuværende favoriserede tidsprotokol af de fleste netværk, NTP (Network Time Protocol) en vis konkurrence.

I øjeblikket bruges NTP til at synkronisere computernetværk ved hjælp af netværk tidsservere (NTP-servere). I øjeblikket kan NTP synkronisere et computernetværk til nogle få millisekunder.

Præcisionstidsprotokollen (PTP) eller IEEE 1588 er udviklet til lokale systemer, der kræver meget høj nøjagtighed (til nano-andet niveau). I øjeblikket er denne type nøjagtighed ud over kapaciteten af NTP.

PTP kræver et master- og slaverelationsskib i netværket. En to-trins proces er nødvendig for at synkronisere enheder ved hjælp af IEEE 1588 (PTP). For det første måles bestemmelsen af ​​hvilken enhed en mester er påkrævet, så forskydninger og naturlige netværksforsinkelser måles. PTP bruger den bedste Master Clock-algoritme (BMC) til at bestemme hvilket ur på netværket, der er mest nøjagtigt, og det bliver mesteren, mens alle andre ure bliver slaver og synkroniseres til denne mester.

IEEE (Institut for Elektriske og Elektroniske Ingeniører) beskriver IEEE 1588 eller (PTP) som designet til at "fylde en niche, der ikke fungerer godt af en af ​​de to dominerende protokoller, NTP og GPS. IEEE 1588 er designet til lokale systemer, der kræver meget høje præcisioner ud over dem, der kan opnås ved hjælp af NTP. Den er også designet til applikationer, der ikke kan bære omkostningerne ved en GPS-modtager ved hver knudepunkt, eller for hvilke GPS-signaler der ikke er tilgængelige. "(Citeret i Wikipedia)

PTP kan give nøjagtighed til nogle få nanosekunder, men denne type nøjagtighed er ikke påkrævet af de fleste netbrugere, men målrettet brug af PTP ser ud til at være mobilt bredbånd og andre mobile teknologier, da PTP understøtter tidssvarende information, der bruges af fakturering og serviceniveauaftale rapporteringsfunktioner i mobilnet.

tidssynkronisering er et afgørende aspekt af computernetværk. Sikring af alle maskiner på et netværk synkroniseres med den globale tidsplan, UTC (Koordineret Universal Time), ellers vil tidsfølsomme transaktioner med andre netværk være umulige.

Tidssynkronisering gøres let takket være Network Time Protocol (NTP), som blev udtænkt i de tidlige dage af internettet til det meget formål. Det virker, at der anvendes en enkeltkilde (normalt UTC), som derefter distribueres blandt alle enheder på NTP netværk.

Det UTC tidskilde bruges ofte fra internettet på netværk, hvor sikkerhed ikke er et stort problem, men da det indebærer at lade en åben port være i en netværksbrandwall til mange netværk, er sårbarheden, som dette kan forlade, ikke risikoen værd.

Dedikeret netværk tidsservere (ofte omtalt som NTP-servere) bruges af mange netværk som en sikker og endnu mere præcis metode til at modtage UTC. Disse enheder modtager UTC-tiden direkte fra en atomurkilde.

Desuden opererer disse dedikerede tidsservere eksternt til firewall og netværk og bruger kilder som GPS eller radiofrekvenser til at hente tidskoder.

For at lette synkroniseringen er der forskellige tidssynkroniseringssoftware pakker, der kører hånd i hånd med NTP og tillader via browsergrænseflader let konfiguration af tidssynkronisering i hele netværket.

Mens disse tidssynkroniseringssoftwarepakker ikke er væsentlige for at bruge de fleste NTP-servere, er standardprogrammet installeret i operativsystemer ofte mangelfuld eller ret kompliceret.

De fleste specialproducenter af dedikerede netværkstidsservere producerer en timeserviceklient for at tillade konfiguration, og disse er sandsynligvis bedst egnet til enheden fra den supplerende. Der er dog mange freeware- og open source-tidssynkroniseringssoftwarepakker, der for det meste er kompatible med mange NTP-servere.

At tælle tiden er noget, der kan lære af os, når vi er meget små børn. At vide, hvad tiden er, er en vigtig del af vores samfund, og vi kunne ikke fungere uden det. Forestil dig, om vi ikke fortæller tiden - hvornår vil du gå på arbejde? Hvornår vil du forlade, og hvordan ville det være muligt at møde andre mennesker eller arrangere nogen form for funktion.

Mens vi fortæller tiden er afgørende for os, er det endnu vigtigere for computere, der bruger tid som eneste referencepunkt og blandt tidsnetsynkronisering af computernetværk er afgørende. Uden at registrere tidsforløbet kunne computere ikke fungere, da der ikke ville være nogen henvisning til ordreprogrammer og funktioner.
Men den måde computere fortæller tid og dato på, er langt anderledes end den måde vi registrerer det på. I stedet for at optage en separat tid, dato og år - computer systemer bruger et enkelt nummer. Dette tal er baseret på antallet af sekunder fra et bestemt tidspunkt - kendt som den primære epoke.

Når denne epoke er, afhænger det pågældende operativsystem eller programmeringssprog. Unix-systemer har for eksempel en primær epoke, der starter ved 1 januar 1970, og antallet af sekunder fra epoken tælles i et 32 bit heltal. Andre operativsystemer, såsom Windows, bruger et lignende system, men epoken er anderledes (Windows starter på 1 januar 1601).

Der er dog ulemper for dette heltalsystem. For eksempel som Unix-systemet er et 32-bit heltal, der startede i 01 Jan 1970, ved 19 januar 2038 vil heltalet have opbrugt alle mulige tal og skal returnere til nul. Dette kan medføre problemer med systemer, der er afhængige af Unix, i et problem, der minder om Millennium bugten.
Der er også andre problemer, der involverer computer tid også. På grund af de globale krav på internettet er al computertid nu baseret på UTC (Koordineret Universal Time). Dog ændres UTC til enhver tid ved at tilføje Leap Seconds for at sikre, at tiden svarer til jordens rotation (jordens rotation er aldrig eksakt på grund af tyngdekraften), så springet andenhåndshåndtering skal omfatte et computersystem.

Computer tid er ofte forbundet med NTP (Network Time Protocol), som bruges til at synkronisere computere, der ofte bruger en netværkstidsserver.