Når vi vil vide tiden, er det meget nemt at se på et ur, se eller en af ​​de utallige enheder, der viser tiden som vores mobiltelefoner eller computere. Men når det kommer til at indstille tiden, er vi afhængige af internettet, taleklokke eller nogen andre se; Men hvordan ved vi, at disse ure har ret, og hvem er det, der sikrer, at tiden er præcis overhovedet?

Traditionelt har vi baseret tid på Jorden i forhold til rotationen af ​​planet-24 timer om dagen, og hver time opdeles i minutter og sekunder. Men da atomklokker blev udviklet i 1950'erne, blev det snart klart, at Jorden ikke var et pålideligt kronometer, og at længden af ​​en dag varierer.

I den moderne verden med global kommunikation og teknologier som GPS og internettet er præcis tid meget vigtig, så det sikres, at der er en tidsskala, der holdes rigtig nøjagtig, er vigtig, men hvem er det der styrer global tid, og hvor præcis er det virkelig?

Den globale tid er kendt som UTC-koordineret Universal Time. Det er baseret på den tid, som atomklockerne fortæller, men giver kvoter for jordens spids ukorrekt ved at have lejlighedsvise spring sekunder tilføjet til UTC for at sikre, at vi ikke kommer ind i en position, hvor tiden går og slutter uden at have relation til dagslyset eller nat tid (så midnat er altid om dagen og middag er på dagen).

UTC styres af en konstellation af forskere og atomur over hele kloden. Dette gøres af politiske grunde, så ingen lande har fuldstændig kontrol over den globale tidsplan. I USA hjælper National Institute for Standards and Time (NIST) med at styre UTC og udsende et UTC-tidssignal fra Fort Collins i Colorado.

Mens i Det Forenede Kongerige gør det nationale fysiske laboratorium (NPL) det samme og sender deres UTC-signal fra Cumbria, England. Andre fysik laboratorier over hele verden har lignende signaler, og det er disse laboratorier, der sikrer, at UTC altid er korrekt.

For moderne teknologier og computernetværk muliggør disse UTC-transmissioner datasystemer over hele kloden til at blive synkroniseret sammen. Softwaren NTP (Network Time Protocol) bruges til at distribuere disse tidssignaler til hver maskine, hvilket sikrer perfekt synkronitet, mens NTP tid servere kan modtage radiosignaler udsendt af fysiklaboratorierne.

Mens mange af os er opmærksomme på GPS (Globalt positionerings system) som navigationsværktøj, og mange af os har 'sat navs' i vores biler, men GPS-netværket har en anden brug, der også er vigtigt for vores daglige liv, men få mennesker indser det.

GPS-satellitter indeholder atomklocks, der overfører jord til et præcist tidssignal; Det er denne udsendelse, som satellitnavigationsenheder bruger til at beregne global position. Der er dog andre anvendelser til dette tidssignal udover navigation.

Næsten alle computernetværk holdes nøjagtige til et atomur. Dette skyldes, at mindre præcisioner på tværs af et netværk kan føre til problemer, fra sikkerhedsproblemer til tab af data. De fleste netværk bruger en form for NTP (Network Time Protocol) for at synkronisere deres netværk, men NTP kræver en hovedkilde, der skal synkroniseres til.

GPS er ideel til dette, ikke kun er det en atomklynge kilde, som NTP kan beregne UTC (Coordinated Universal Time) fra, hvilket betyder at netværket vil blive synkroniseret til alle andre UTC-netværk på kloden.

GPS er en ideel kilde til tid, da den er tilgængelig bogstaveligt overalt på planeten, så længe GPS-antennen har et klart billede af himlen. Og det er ikke kun computernetværk, der kræver atomur tid, alle slags teknologier kræver nøjagtig synkronisering: trafiklys, CCTV kameraer, flyvekontrol, internet servere, faktisk mange moderne applikationer og teknologi uden at vi indser, bliver holdt sandt ved GPS tid .

Top brug GPS som en kilde til tid, a GPS NTP-server er påkrævet. Disse tilsluttes routere, switche eller anden teknologi og modtager et regelmæssigt tidssignal fra GPS-satellitterne. Det NTP-server distribuerer derefter denne gang på tværs af netværket, idet protokollen NTP løbende kontrollerer hver enhed for at sikre, at den ikke drev.

GPS NTP-servere er ikke kun nøjagtige, de er også meget sikre. Nogle netværksadministratorer bruger internet tidsservere som en kilde til tid, men det kan føre til problemer. Ikke alene er nøjagtigheden af ​​mange af disse kilder tvivlsom, men signalerne kan kapres af ondsindet software, der kan krænke netværksbranden og forårsage kaos.

At holde præcis tid er et vigtigt aspekt af vores daglige liv. Næsten alt, hvad vi gør, er afhængig af tiden fra at stå op til arbejde om morgenen til at arrangere møder, aftener eller lige når det er tid til aftensmad.

De fleste af os bærer en slags ur eller se med os, men disse ure er tilbøjelige til at drive, hvorfor mange mennesker regelmæssigt bruger et andet ur af enheden til at indstille deres tid også.

I London er langt den mest almindelige timepiece, som folk bruger til at indstille deres ure, også Big Ben. Denne verdensberømte ur kan ses i miles, hvorfor mange Londonere bruger det til at sikre deres ure og ure er nøjagtige - men har du nogensinde spekuleret på, hvordan Big Ben holder sig nøjagtigt?

Nå ligger den usandsynlige sandhed i en bunke gamle mønter. Big Bens urmekanisme bruger et pendul, men til finjustering og sikring af nøjagtighed er en lille bunke guldmønter hvilende på toppen af ​​pendulet. Hvis kun en mønt fjernes, ændres urets hastighed med næsten et halvt sekund

At sikre nøjagtighed på et computernetværk er langt mindre arkaisk. Alle computernetværk skal køre nøjagtig og synkroniseret tid, da computere også er helt afhængige af at kende tiden.

Heldigvis NTP tid servere er designet til præcist og pålideligt at holde hele computernetværk synkroniseret. NTP (Network Time Protocol) er en softwareprotokol designet til at holde netværkene nøjagtige, og det virker ved at bruge en enkeltkilde, som den bruger til at korrigere driften på

De fleste netværksoperatører synkroniserer deres computere til en form for UTC-tid (Coordinated Universal Time), da dette styres af atomure (yderst præcise ure, der aldrig drev - ikke i flere tusinde år, alligevel).

En atomklocketid kan modtages af en NTP-server ved brug af enten GPS-satellitsignaler (Global Positioning System) eller radiofrekvenser, der udsendes af nationale fysiklaboratorier.

NTP-servere sikre, at computernetværk over hele kloden er synkroniserede, nøjagtige og pålidelige.

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.

Den moderne verden er en lille. Disse dage i erhvervslivet er du lige så tilbøjelig til at kommunikere på tværs af Atlanterhavet, mens du handler med din nabo, men det kan forårsage vanskeligheder - som alle, der forsøger at få fat i nogen på tværs af den anden side af verden, vil vide.

Problemet er selvfølgelig tid. Der er 24 tidszoner på jorden, hvilket betyder, at folk, du måske ønsker at tale med på tværs af den anden side af verden, er i seng, når du er vågen - og omvendt.

Kommunikation er ikke et problem for os mennesker heller; Meget af vores kommunikation foregår via computere og andre teknologier, der kan forårsage endnu flere problemer. Ikke kun fordi tidszoner er anderledes end ure, uanset om de er dem, der driver en computer eller et kontor vægur, kan drev.

tidssynkronisering Det er derfor vigtigt at sikre, at den enhed, du kommunikerer med, har det samme, ellers uanset hvilken transaktion du udfører, kan det resultere i fejl som f.eks. at applikationen fejler, at data går tabt, eller at maskinerne mener, at en handling har fundet sted, når den ikke har det.

Koordineret Universal Time

Koordineret Universal Time (UTC) er en international tidsskala. Det tager ikke hensyn til tidszoner og holdes sande ved en konstellation af atomure - nøjagtige ure, der ikke lider af drift.

UTC kompenserer også for bremsningen af ​​jordens spin ved at tilføje spring sekunder for at sikre, at der ikke er nogen drift, der i sidste ende vil forårsage middag til at køre mod natten (om end i mange årtusinder; så langsomt er Jordens bremsning).

De fleste teknologier og computernetværk over hele kloden bruger UTC som deres kilde til tid, hvilket gør global kommunikation mere gennemførlig.

Network Time Protocol og NTP Time Servers

Modtagelse af UTC-tid til et computernetværk er jobbet af NTP tidsserver. Disse enheder bruger Network Time Protocol til at distribuere tiden til alle teknologier på NTP-netværket. NTP tid servere modtage tidskilden fra en række forskellige kilder.

• Internettet - selvom internetkilder kan være usikre og upålidelige
• GPS (Global Positioning System) - Brug af atomklockerne fra navigationssatellitter.
• Radiosignaler - udsendes af nationale fysiklaboratorier som NPL og NIST.

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.

NTP tid servere (Network Time Protocol) er et vigtigt aspekt af ethvert computer- eller teknologinetværk. Så mange applikationer kræver præcise timing oplysninger, der ikke synkroniserer et netværk tilstrækkeligt og præcist, kan føre til alle mulige fejl og problemer - især når du kommunikerer med andre netværk.

Nøjagtighed, når det kommer til tidssynkronisering, betyder kun én ting - atomur. Ingen anden metode til at holde tid er lige så præcis eller pålidelig som et atomur. I sammenligning med et elektronisk ur, som et digitalt ur, som vil tabe op til et sekund om dagen - forbliver et atomur nøjagtigt til et sekund over 100,000 år.

Atomiske ure er ikke noget, der kan huse i en gennemsnitlig server værelse dog; atomure er meget dyre, skrøbelige og kræver fuld tid teknikere til at kontrollere, så er de normalt kun fundet i storskala fysik laboratorier som dem, der drives af NIST (National Institute of Standards and Time - USA) og NPL (National Physical Laboratory - UK).

At få en kilde til præcis tid fra et atomur er forholdsvis let. For en sikker og pålidelig kilde til atomur tid er der kun to muligheder (internettet kan hverken betegnes som sikker eller pålidelig som tidskilde):

• GPS-tid
• UTC-tid udsendt på langbølge

GPS-tid fra USAs Global Positioning System er et tidsstempel, der genereres ombord på atomurerne på satellitterne. Der er en klar fordel ved at bruge GPS som en kilde til tid: Den er tilgængelig overalt på planeten.

Alt, hvad der kræves for at modtage og udnytte GPS-tid, er en GPS-tidssnit og antenne; et godt klart syn på himlen er også nødvendigt for et sikret signal. Mens ikke strengt UTC-tid (Koordineret Universal Time) udsendes af GPS (UTC har fået 17-spring sekunder tilsluttet siden satellitterne blev lanceret) tidsstempelet indeholdt de oplysninger, der var nødvendige for NTP at konvertere det til universeltidstandarden.

UTC udsendes dog direkte fra fysiklaboratorier og er tilgængelig ved brug af en radio, der refereres til NTP-server. Disse signaler er ikke tilgængelige overalt, men i USA (signalet kaldes WWVB) og det meste af Europa (MSF og DCF) er dækket. Også disse er meget præcise atomur genererede tidskilder og da begge metoder kommer fra en sikker kilde, forbliver computernetværket sikkert.

At holde computernetværk nøjagtige og synkroniserede kan ikke understreges stærkt nok. Nøjagtig tid er afgørende i den moderne globale økonomi, da computernetværk over hele kloden er forpligtet til konstant at tale med hinanden.

Manglende at sikre et netværk er præcist og præcist kan føre til hovedpine efter hovedpine: Transaktioner kan mislykkes, data kan gå tabt, og fejllogning og fejlfinding kan være næsten umuligt.

Atomic Ure

Atomiske ure udgør grundlaget for den globale tidsplan - UTC (Koordineret Universal Time). UTC bruges over hele kloden af ​​teknologi og computernetværk, der gør det muligt for hele den kommercielle og teknologiske verden at kommunikere i synkronitet sammen.

Men som atomure Er meget tekniske (og dyre) hardwarestykker, der kræver et team af teknikere til at kontrollere - hvor får folk en kilde til en sådan præcis tid?

Svaret er ret simpelt; atomklocketidsstempler transmitteres af fysiklaboratorier og kan læses fra en lang række kilder - holdes nøjagtige med tiden software NTP (Network Time Protocol).

NTP tid servere

Den mest almindelige placering for kilder til atomur genereret UTC er internettet. En hel række online-tidsservere er tilgængelige for synkronisering, men disse kan variere i deres nøjagtighed og præcision. Derudover kan brugen af ​​en kilde til internettet skabe sårbarheder i netværket, da firewallet skal tillade disse tidsstempler igennem og derfor kan udnyttes af virus og ondsindet software.

Den langt sikreste og præcise metode til at modtage atomkilde genereret tid er at udnytte GPS-netværket (Global Positioning System).

GPS tid servere er unikke, så længe der er et klart billede af himlen, kan de få tidskilder - hvor som helst på kloden, 24 timer om dagen, 365 dage om året.

De er også meget præcise med en enkelt GPS NTP tidsserver kunne synkronisere hele netværk til blot et par millisekunder af UTC.

Skrevet af Richard N Williams for Galleon Systems

Siden dets frigivelse til den civile befolkning har Global Positioning System (GPS) forbedret og forbedret vores verden kraftigt. Fra satellitnavigation til den præcise tid, der bruges af NTP-servere (Network Time Protocol) og meget eller vores moderne verdens teknologi.

Og GPS har i flere år været den eneste Global Navigation Satellite Systems (GNSS) og bruges verden over, men tiden er ved at ændre sig.

Der er nu tre andre GNSS-systemer i horisonten, der ikke kun vil fungere som konkurrence for GPS, men vil også øge sin præcision og nøjagtighed.

Glonass er et russisk GNSS-system, der blev udviklet under den kolde krig. Men efter Sovjetunionens fald faldt systemet i forfald, men det er endelig blevet fornyet og er nu i gang igen.

Glonass-systemet bruges nu som navigationshjælp fra russiske flyselskaber, og deres nødtjenester med GNSS-modtagere i bil bliver også udbredt for den generelle befolkning at bruge. Og Glonass-systemet tillader også tidssynkronisering ved hjælp af NTP tid servere da den bruger den samme atomur teknologi som GPS.

Og Glonass er heller ikke den eneste konkurrence for GPS. Det europæiske Galileo-system er på vej med de første satellitter, der forventes lanceret i slutningen af ​​2010, og det kinesiske kompas-system forventes også at være online snart, hvilket vil skabe fire fuldt operationelle GNSS-systemer, der kredser over jordens kredsløb.

Og det er gode nyheder for dem, der er interesseret i ultrahøjtidssynkronisering, da systemerne alle skal være interoperable, hvilket betyder, at alle, der kigger på GNSS-satellitter, kan bruge flere systemer til at sikre endnu større nøjagtighed.

Det forventes at interoperable GNSS NTP tid servere vil snart være tilgængelig for at gøre brug af disse nye teknologier.

Den længe ventede europæiske rival til USAs Global Positioning System, Galileo, har taget et skridt fremad til realisering med levering af nyttelast for første satellit.

Nyttelastet, som indeholder "Galileo-satellittens" hjerne, omfatter atomklokkerne, som er grundlaget for alle globale navigationssatellitsystemer (GNSS), og giver både den poserende information og GPS-tidssignalet, der anvendes af så mange GPS NTP-tidsservere til netværkssynkronisering.

Galileo er indstillet til ikke kun at konkurrere med det nuværende amerikanske løbende GPS-system, men for tidssynkroniseringsapplikationer forventes det at fungere samtidig, hvilket sikrer endnu større nøjagtighed for dem, der søger en kilde til UTC-tid.

Galileo har været meget usikker på, da projektet med flere milliarder euro først blev designet for over ti år siden, men leveringen af ​​den første satellits nyttelast til Rom, hvor udstyret færdiggøres til forberedelse til lanceringen i begyndelsen af ​​næste år, er en rigtig velsignelse til projektet, der ofte har været i tvivl.

Ligesom GPS vil Galileo være et fuldt operationelt navigationssatellitsystem, men vil tilbyde endnu større nøjagtighed, at dets aldring forgænger og give Europa et eget navigationssystem, der ikke ejes og kontrolleres af det amerikanske militær.

Ud over de poserende oplysninger, der skal bruges af bilister, piloter og andre rejsende, vil Galileo også give en sikker og præcis tidskilde til verdens computernet og teknologier for at sikre synkronitet.

I øjeblikket er GPS alene i at levere denne sikre service, selvom radiooverførsler i nogle lande giver et alternativ til GPS tidsserver signaler, selvom de ikke er så spredte som GPS.

Den første Galileo-satellit forventes at nå bane i begyndelsen af ​​2011, hvor hele netværket planlægges at fungere i 2014 - selv om tidligere erfaringer med projektet er noget at fortsætte - du bør forvente mindst et par forsinkelser.