Fysikverdenen fik sig til en smule tizz i denne måned, da forskere fra CERN, Det Europæiske Laboratorium for Partikelfysik, fandt en anomali på et af deres eksperimenter, som syntes at vise, at nogle partikler rejste hurtigere end lys.

Tidsserveren kan levere nøjagtigheden af ​​atomuret

Hurtigere end lysrejse for nogen partikel er naturligvis forbudt ifølge Einsteins særlige relativitetsteori, men OPERA-holdet hos CERN, der fyrede neutrinoer omkring en partikelaccelerator, der kørte for 730 km, fandt ud af, at neutrinerne rejste afstanden 20 dele pr. millioner hurtigere end fotoner (lette partikler), der betyder, at de ødelagde Einsteins hastighedsgrænse.

Selvom dette eksperiment kan vise sig at være en af ​​de vigtigste opdagelser i fysikken, er fysikere tilbage skeptiske, hvilket tyder på, at en årsag kan være en fejl, der genereres i vanskelighederne og kompleksiteterne ved måling af sådanne høje hastigheder og afstande.

Holdet på CERN brugte GPS tid servere, bærbare atomure og GPS positioneringssystemer til at foretage deres beregninger, som alle leverede nøjagtighed i afstand til inden for 20cm og en nøjagtighed af tid til inden for 10 nanosekunder. Imidlertid er anlægget underjordisk, og GPS-signalerne og andre datastrømme måtte være kablet ned til eksperimentet, en forsinkelse, som holdet er overbevist om, de tog hensyn til under deres beregninger.

Fysikere fra andre organisationer forsøger nu at gentage eksperimenterne for at se, om de får de samme resultater. Uanset udfaldet er denne type banebrydende forskning kun mulig takket være nøjagtigheden af ​​atomurerne, der er i stand til at måle tiden til milliontedele af et sekund.

For at synkronisere et computernetværk til et atomur behøver du ikke have adgang til et fysiklaboratorium som CERN som simpelt NTP tid servere som galleoner NTS 6001 vil modtage en nøjagtig kilde til atomur tid og holde al hardware på et netværk til inden for et par millisekunder af det.

De fleste af os genkender hvor lang tid en time, et minut eller et sekund er, og vi er vant til at se vores ure kryds forbi disse trin, men har nogensinde tænkt på, hvad der styrer ure, ure og tiden på vores computere for at sikre, at en Andet er en anden og en time i timen?

Tidlige ure havde en meget synlig form for ur-præcision, pendulet. Galileo Galilei var den første til at opdage virkningerne af vægten suspenderet fra en pivot. Ved at observere en svingende lysekrone forstod Galileo, at et pendul oscillerede kontinuerligt over dets ligevægt og ikke falder i tiden mellem gynger (selv om effekten svækker, med pendulet svingende mindre langt og til sidst stopper) og at et pendul kunne give en metode til at holde tid.

Tidlige mekaniske ure, der havde monteret pendler, viste sig at være meget nøjagtige sammenlignet med andre forsøgte metoder, med en anden i stand til at blive kalibreret af længden af ​​et pendul.

Selvfølgelig medførte små fejl i måling og virkninger af temperatur og fugtighed, at pendulerne ikke var helt præcise, og pendulklokker ville drev med op til en halv time om dagen.

Det næste store skridt i at holde styr på tiden var det elektroniske ur. Disse enheder brugte en krystal, ofte kvarts, som, når den introduceres til elektricitet, vil genopstå. Denne resonans er meget præcis, hvilket gjorde elektriske ure langt mere præcise end deres mekaniske forgængere var.

Den rigtige nøjagtighed blev imidlertid ikke nået, før udviklingen af atomur. I stedet for at bruge en mekanisk form, som med et pendul eller en elektrisk resonans som med kvarts, bruger atomklokker selve resonansen af ​​atomer, en resonans, der ikke ændrer sig, ændrer, langsom eller påvirkes af miljøet.

Faktisk definerer det internationale system af enheder, der definerer verdensmålinger, nu et sekund som 9,192,631,770 oscillationer af et cæsiumatom.

På grund af atomklockers nøjagtighed og præcision giver de tidskilden til mange teknologier, herunder computernetværk. Mens atomur eksisterer kun i laboratorier og satellitter, ved hjælp af enheder som Galleons NTS 6001 NTP tidsserver.

En tidsserver som f.eks NTS 6001 modtager en kilde til atomur tid fra enten GPS-satellitter (som bruger dem til at give vores lørnav med en måde at beregne position) eller fra radiosignaler udsendt af fysik laboratorier såsom NIST (National Institute of Standards and Time) eller NPL (National Physical Laboratory).

Nøjagtig tid er et af de vigtigste aspekter for at holde et computernetværk sikkert og sikkert. Steder som børser, banker og flyvekontrol stole på sikker og præcis tid. Da computere er afhængige af tiden som deres eneste reference til, hvornår hændelser sker, kan en lille fejl i en tidskode føre til alle mulige fejl, hvoraf millioner bliver slettet af aktiekurserne for at flyveveje er ukorrekte.

Og tid behøver ikke bare at være præcis for disse organisationer, men også sikre. En ondsindet bruger, som forstyrrer en tidsstempel, kan forårsage alle slags problemer, så det sikres, at tidskilder er sikre og korrekte.

Sikkerhed er stadig vigtigere for alle slags organisationer. Med så meget handel og kommunikation udført via internettet, ved hjælp af en kilde til præcis og sikker tid er lige så vigtig en del af netværkssikkerheden som beskyttelse mod antivirus og firewall.

På trods af behovet for nøjagtighed og sikkerhed er mange computernetværk stadig afhængige af online-tidsservere. Internettet kilder til tid er ikke kun upålidelige, med unøjagtigheder almindeligt, og afstand og latens påvirker præcisionen, men en internet tidsserver er også usikker og kan kapret af ondsindede brugere.

Men en præcis, pålidelig og helt sikker kilde til tid er tilgængelig overalt, 365 dage om året-GPS.

Mens det almindeligvis betragtes som et navigationsmiddel, giver GPS faktisk en atomur-tidskode direkte fra satellitsignalerne. Det er denne tidskode, som navigationssystemerne bruger til at beregne position, men det er lige så effektivt at give et sikkert tidsstempel til et computernetværk.

Organisationer, der er afhængige af præcis sikkerhed og sikkerhedstid, bruger altid GPS, da det er et kontinuerligt signal, der aldrig går ned, er altid nøjagtigt og kan ikke forstyrres af tredjepart.

At bruge GPS som en kilde til tid er alt, hvad der kræves, et a GPS tidsserver. Ved hjælp af en antenne modtager tidsserveren GPS-signalet, mens NTP (Network Time Protocol) distribuerer det omkring netværket.

Med en GPS tidsserver, et computernetværk er i stand til at opretholde nøjagtighed inden for et par millisekunder af atomurets tidssignal, som oversættes til UTC-tid (koordineret universal tid) takket være NTP, hvilket sikrer at netværket kører på samme nøjagtige tidspunkt som andre netværk også synkroniseres til en UTC-tidskilde.

Det britiske taleklokke har eksisteret i næsten firs år. Det blev startet i 1936, da tiden i gang begyndte at blive vigtigere for folks liv. Oprindeligt tilgængelig kun i London blev det rullet ud til hele landet under Anden Verdenskrig.

Der har været fire personer, der har haft ære at give den faste stemme til det talende ur over den sidste 70. Og over 70 millioner opkald er lavet til taleklokken, hvilket gør det til et vigtigt ud af præcis tid, men har du nogensinde spekuleret på, hvor præcis det er, og hvor tiden kommer fra og hvor præcis det er?

Taleklokket styres af et stort britisk teleselskab, der overtog General Post Office (GPO), og tidspunktet blev oprindeligt leveret af National Physical Laboratory (NPL), som også leverer MSF-signalet, som NTP tid servere bruge som en kilde til atomursynkronisering.

NPL hjælper ikke længere med taleklokken, men tiden styres stadig af NTP-servere, enten GPS eller MSF, hvilket sikrer, at den tid du hører på enden af ​​telefonen er nøjagtig.

NTP-servere bruges også almindeligvis af computernetværk for at sikre, at it-systemer, fra trafiklys signaler til kontorp PC, alle kører en præcis form for tid.

NTP tid servere kan enten modtage MSF-radiosignalet udsendt af NPL eller, mere almindeligt nu, GPS-signaler strålet direkte fra rummet.

Ofte vælger netværksadministratorer at bruge online NTP-servere, der sender tidssignaler over internettet, men disse er ikke så præcise og forårsager sikkerhedsproblemer, så det er langt bedre at have en Dedikeret NTP-tidsserver at styre tiden, hvis du ønsker at have et computernetværk, der kører korrekt.

At finde en tidskilde til at synkronisere et computernetværk kan være en udfordring, da der er et utal af online-tidskilder, der alle vedrører nøjagtige og pålidelige; Sandheden kan dog være anderledes med mange online kilder enten i for meget efterspørgsel, for langt væk eller unøjagtigt.

NTP (Network Time Protocol) kræver en kilde til UTC-tid (Koordineret Universal Time), som holdes sande af atomur. Online tidskilder er ikke selv atomklopper, men NTP-server Enheder, der modtager tiden fra et atomur, som derefter overføres til enhederne, der forbinder til online-tidsserveren.

Der er to typer online-tidsservere: stratum 1-enheder - enheder, der modtager tiden direkte fra et atomur, enten ved hjælp af GPS eller et radiosignal. Stratum 2 enheder er derimod et skridt længere væk, idet de modtager deres tid fra en stratum 1 tidsserver.

På grund af efterspørgslen er det næsten umuligt at finde en online-stratum 1-tidsserver, og de, der kræver anmodning, gør det normalt under et abonnement, hvilket giver det eneste valg for de fleste mennesker, der er en stratum 2-enhed.

Der er masser af ressourcer på internettet, der giver steder til online-tidsservere som f.eks https://support.microsoft.com/en-us/help/262680/a-list-of-the-simple-network-time-protocol-sntp-time-servers-that-are

Men der er ulemper ved at bruge sådanne enheder; For det første kan online-stratum 2-tidskilder ikke garanteres, og flere undersøgelser har taget udgangspunkt i, at pålideligheden og nøjagtigheden af ​​mange af dem ikke kan tages for givet. For det andet kræver onlinekilder en åben firewall-port, som kan manipuleres af ondsindede robotter eller brugere - hvilket medfører sikkerhedsrisici.

En langt bedre løsning for de fleste netværk er at installere din egen Stratum 1 NTP server. Disse tidsserver Enheder synkroniseres med atomur uden for firewallen (ved hjælp af GPS eller radiosignaler) og er derfor ikke sikkerhedsrisici. De er også nøjagtige til nogle få millisekunder, hvilket sikrer, at netværket altid vil være korrekt til UTC.

Nøjagtigheden bliver mere og mere relevant, da teknologien bliver stadig vigtigere for vores hverdag. Og da vores økonomier bliver mere afhængige af den globale markedsplads, nøjagtighed og synkronisering af tid er meget vigtigt.

Computere synes at styre meget vores daglige liv, og tiden er afgørende for den moderne computernetværksinfrastruktur. Timestamps sikre handlinger udføres af computere og er det eneste referencet IT-systemer har til fejlkontrol, debugging og logging. Et problem med tiden på et computernetværk, og det kan medføre, at data går tabt, transaktioner fejler og sikkerhedsproblemer.

Synkronisering på et netværk og synkronisering med et andet netværk, som du kommunikerer med, er afgørende for at forhindre de ovennævnte fejl. Men når det kommer til at kommunikere med netværk over hele kloden, kan tingene være endnu vanskeligere, da tiden på den anden side af verden er naturligvis anderledes, når du passerer hver tidszone.

For at imødegå dette blev en global tidsplan baseret på atomur tid udtænkt. UTC - Koordineret universeltid - fjerner tidszoner, der gør det muligt for alle netværk over hele kloden at bruge samme tidskilde - sikrer, at computere, uanset hvor de er i verden, er synkroniseret sammen.

For at synkronisere et computernetværk distribueres UTC ved hjælp af tidssynkroniseringssoftware NTP (Network Time Protocol). Den eneste komplikation modtager en kilde til UTC-tid, da den genereres af atomure, som er multi-million dollarsystemer, der ikke er tilgængelige til massebrug.

Heldigvis kan signaler fra atomure modtages ved hjælp af a NTP tidsserver. Disse enheder kan modtage radiotransmissioner, der sendes fra fysiske laboratorier, der kan bruges som tidskilde til at synkronisere et helt netværk af computere til.

Andre NTP-tidsservere bruger de signaler, der stråles fra GPS-satellitter som en kilde til tid. Placeringsoplysningerne i disse signaler er faktisk et tidssignal der genereres af atomur om satellitterne (som derefter trianguleres af GPS-modtagerne).

Uanset om det er en radio-refereret NTP-server eller a GPS tidsserver - Et helt netværk af hundredvis, og endda tusindvis af maskiner kan synkroniseres sammen.

NTP-servere (Network Time Protocol) er et vigtigt redskab i det moderne computernetværk. De styrer tiden, så alle enheder på netværket er synkroniseret.

På grund af betydningen af ​​tid i at kontrollere næsten alle aspekter af computernetværk er nøjagtige og synkroniseret tid er afgørende, hvorfor er så mange systemadministratorer anvender en NTP tidsserver.

Disse tidsservere bruger en enkeltkilde som en base til at indstille alle ure på et netværk til; tiden er ofte kommet fra GPS-nettet eller radiosignaler udsendt fra fysik laboratorier som NPL i Det Forenede Kongerige (hvis signal sendes fra Cumbria).

Når dette signal er modtaget af tidsserveren, distribuerer tidsprotokol NTP derefter det rundt om netværket - sammenligner systemets ur for hver enhed til tidsreferencen og justerer hver enhed. Ved regelmæssigt at vurdere driften af ​​disse enheder og korrigere for dem holder NTP klokker nøjagtige til inden for millisekunder af tidssignalet, og når dette signal stammer fra et atomur - det sikrer netværket er så præcist som fysisk muligt, men hvad sker der, hvis du taber tidssignalet?

Beskadigede GPS-antenner, vedligeholdelse af tidssignalgivere eller tekniske fejl kan føre til a NTP tidsafbrydelse mangler at modtage et tidssignal. Ofte er dette kun midlertidigt, og normal service genoptages inden for et par timer, men hvad sker der, hvis det ikke gør det, og hvad har effekten af ​​et mislykket tidssignal?

Heldigvis har NTP back-up-systemer til netop en sådan eventualitet. Hvis et tidssignal fejler og der ikke er nogen anden tidskilde, bruger NTP klogt den gennemsnitlige tid fra alle ure på sit netværk. Så hvis nogle ure har drevet nogle få millisekunder hurtigere, og andre få millisekunder langsommere - så tager NTP gennemsnittet af denne drift, så tiden forbliver nøjagtig så længe som muligt.

Selv hvis et signal har fejlet i flere dage - eller endda uger - uden kendskab til systembrugere, betyder det ikke, at netværket vil springe fra hinanden. NTP vil stadig holde hele netværket synkroniseret sammen ved hjælp af den gennemsnitlige drift, og mens jo længere tidssignalet forbliver af lesen, er netværket det, at det stadig kan give millisekundens nøjagtighed, selv efter nogle få dage uden referencer.

Tid er afgørende for computere, netværk og teknologi. Det er den eneste referenceteknologi, der skal fastslå, om en opgave er sket eller skal finde sted. Som tiden er der i tidsstemplerne så vigtige for teknologi, når der er usikkerhed over tid på grund af forskellige enheder på et netværk, der har forskellige tidspunkter, kan det forårsage utallige fejl.

Problemet med tid i databehandling er, at alle enheder, fra routere til stationære pc'er, har deres eget ombordklok, der styrer systemuret. Disse systemure er bare normale elektroniske oscillatorer, de skriver almindeligt i batteridrevne ure, og mens disse er tilstrækkelige til at fortælle tiden, kan driften af ​​disse ure se enheder på et netværk, sekunder og endog minutter uden synkronisering.

Der er to regler for tidssynkronisering:

• Alle enheder på et netværk skal synkroniseres sammen
• Netværket skal synkroniseres til UTC (Koordineret Universal Time)

NTP

At synkronisere et netværk, du skal bruge Network Time Protocol (NTP). NTP er designet til nøjagtig netværkssynkronisering. IT fungerer ved at bruge en enkelt kilde til tid, som den derefter distribuerer den til alle enheder på NTP-netværket.

NTP kontrollerer løbende enhederne for drift og justeres derefter for at sikre, at hele netværket er inden for få millisekunder af referencetiden.

UTC

Koordineret Universal Time er en global tidsplan, der holdes sande af atomur. Ved at synkronisere et netværk til UTC er du i stand til at sikre, at dit netværk er synkroniseret med alle andre UTC-netværk på planeten.

Brug af UTC som referencekilde er også en simpel affære. NTP tid servere er den bedste måde at finde en sikker kilde til UTC-tid på. De anvender enten GPS (Global Positioning System) som kilde til denne atomurtid eller specialiserede radiosignaler, som holder UTC-tidskilden ekstern til netværket af sikkerhedsmæssige årsager.

En enkelt NTP-server kan synkronisere et netværk af hundredvis og endda tusindvis af enheder, der sikrer hele netværket, er inden for få millisekunder af UTC.

Det atomur er uovertruffen i sin kronologiske nøjagtighed. Ingen anden metode til at bevare tiden kommer tæt på præcisionen af ​​et atomur. Disse ultra-præcise enheder kan holde tid i tusindvis af år uden at tabe et sekund i drift - i sammenligning med elektroniske ure, måske de næste mest præcise enheder, der kan løbe op til en sekund om dagen.

Atomiske ure er ikke praktiske enheder til at have rundt om. De anvender avancerede teknologier som superkølende væsker, lasere og støvsugere - de kræver også et team af dygtige teknikere til at holde urene i gang.

Atomiske ure anvendes i nogle teknologier. Global Positioning System (GPS) er baseret på atomklynger, der opererer ombord på de ubemandede kredsløbssatellitter. Disse er afgørende for udarbejdelse af nøjagtige afstande. På grund af lysets hastighed, som signalerne rejser, vil et minuts unøjagtighed i en hvilken som helst GPS-atomur føre til, at informationen bliver ud af tusinder af kilometer - men den faktiske nøjagtighed af GPS er inden for få meter.

Selvom disse helt præcise og præcise instrumenter til måling af tid er uovertruffen, og de dyre at køre sådanne enheder ikke er tilgængelige for de fleste, er det faktisk relativt simpelt at synkronisere din teknologi til et atomur.

Atomurene ombord på GPS-satellitterne bliver nemt brugt til at synkronisere mange teknologier til. De signaler, der bruges til at tilvejebringe positionsoplysninger, kan også bruges som en kilde til atomur tid.

Den enkleste måde at modtage disse signaler på er at bruge en GPS NTP-server (Network Time Protocol). Disse NTP-servere Brug atomklok-tidssignalet fra GPS-satellitterne som referencetid. NTP'en bruges derefter til at distribuere denne gang omkring et netværk, kontrollere hver enhed med GPS-tiden og justere for at sikre nøjagtighed.

Hele computer netværk kan synkroniseres til GPS-atomuretiden ved kun at bruge en NTP GPS-server, hvilket sikrer at alle enheder er inden for millisekunder af samme tid.

Spørg nogen, hvad nøglen til netværks timing er, og du vil sandsynligvis få svaret NTP (Network Time Protocol). NTP er en protokol, der distribuerer og kontrollerer tiden på alle netværksenheder til et referenceur - og det er denne reference, som er den sande nøgle til netværkssynkronisering.

Mens en version af NTP er nem at få - den er normalt installeret på de fleste operativsystemer eller er ellers gratis at downloade - men at kende tid er, hvor den sande nøgle til netværkssynkronisering ligger.

Atomiske ure regulerer den globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time), og det er denne tidsskala, der er bedst for netværks timing, da synkronisering af alle enheder på et netværk til UTC svarer til, at du har netværkssynkroniseret med alle andre UTC-synkroniserede netværk på Jorden.

Så at få en kilde til UTC-tid er den rigtige nøgle til nøjagtig netværkssynkronisering, så hvad er mulighederne?

Internet tidskilder

Det indlysende valg for de fleste NTP brugere, men internet tid lider af to store fejl; For det første opererer internettet via firewallen og er derfor fyldt med sikkerhedsrisici - hvis tiden kan komme igennem din firewall, så kan andre ting også. For det andet kan internetkilder blive ramt og savner med deres nøjagtighed.

På grund af det faktum, at de fleste internetkilder er stratum 2-enheder (de forbinder til en anden enhed, der modtager UTC-kildetiden), og afstanden fra klient til vært kan aldrig virkelig konstateres eller redegøres for - det kan gøre dem unøjagtige - med noget internet Tidskilder minutter, timer og lige dage væk fra ægte UTC-tid.

Radio refereret tidsserver

En anden kilde til UTC-tid, som ikke lider under enten sikkerhed eller fejl i fejl, modtager tiden fra langbølges radiosignaler, som nogle lands nationale fysiklaboratorier sender. Mens disse signaler er tilgængelige i hele USA (med NIST), Storbritannien (NPL) og flere andre europæiske lande og kan hentes med en grundlæggende radio refereret NTP-server de er ikke tilgængelige overalt, og signalerne kan være vanskelige at modtage i nogle byområder eller hvor som helst hvor der er elektrisk indblanding.

GPS-timing

For fuldstændig præcis, sikker og en pålidelig kilde til UTC-tid er der ingen erstatning for GPS-tid. GPS timing signaler stråles direkte fra atomur ombord på GPS satellitter (Global Positioning System) og modtaget af GPS NTP-tidsservere. Disse kan så distribuere atomuretiden omkring netværket.

GPS timing kilder er præcise, sikre og tilgængelige bogstaveligt hvor som helst på planeten 24 timer om dagen.