Nøjagtig tid er afgørende i den moderne verden af ​​internetbank, online-auktioner og global finansiering. Ethvert computernetværk, der er involveret i global kommunikation, skal have en præcis kilde til den globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time) for at kunne tale med andre netværk.

Modtagelse af UTC er simpel nok. Den er tilgængelig fra flere kilder, men nogle er mere pålidelige end andre:

Internet tidskilder

Internettet er oversvømmet med tidskilder. Disse varierer i pålidelighed og nøjagtighed, men nogle betroede organisationer som NIST (National Institute of Standards and Time) og Microsoft. Der er imidlertid ulemper med internetkilder:

Pålidelighed - Efterspørgslen efter internetkilder til UTC betyder ofte, at det kan være svært at få adgang til dem

Nøjagtighed - De fleste internet-tidsservere er stratum 2-enheder, hvilket betyder, at de selv er afhængige af en tidskilde. Ofte kan der opstå fejl, og mange kilder til tid kan være meget unøjagtige.

Sikkerhed - Måske er det største problem med internetkilder den risiko, de udgør for sikkerheden. For at modtage et tidsstempel fra hele internettet skal firewallen have en åbning for at lade signalerne passere igennem; Dette kan føre til, at ondsindede brugere udnytter.

Radio refererede tidsservere.

En sikker metode til at modtage UTC-tidsstempler er tilgængelig ved hjælp af a NTP tidsserver der kan modtage radiosignaler fra laboratorier som NIST og NPL (National Physical Laboratory. Mange lande har disse udsendte tidssignaler, som er meget præcise, pålidelige og sikre.

GPS-tidsservere

En anden kilde til dedikerede tidsservere er GPS. Den store fordel ved a GPS NTP tidsserver er at tidskilden er tilgængelig overalt på planeten med et klart billede af himlen. GPS-tidsservere er også yderst nøjagtige, pålidelige og lige så sikre som radio-refererede tidsservere.

GPS-systemet er kendt for de fleste mennesker. Mange biler har nu en GPS-satellitnavigationsenhed i deres biler, men der er mere til Global Positioning System end bare wayfinding.

Global Positioning System er en konstellation af over tredive satellitter, der alle drejer rundt om kloden. GPS-satellitnetværket er designet således, at der til enhver tid er mindst fire satellitter overhead - uanset hvor du er på kloden.

Ombord på hver GPS-satellit er der en meget præcis atomur, og det er informationerne fra dette ur, der sendes via GPS-transmissionen, som en satellitnavigationsmodtager ved hjælp af triangulering (ved hjælp af signalet fra flere satellitter) kan træne din position.

Men disse ultimative præcise timingssignaler har endnu en brug, der ikke er kendt for mange brugere af GPS-systemer. Fordi timingen signalerer fra GPS atomure er så præcise, de giver en god kilde til at synkronisere alle mulige teknologier - fra computernetværk til trafikkameraer.

For at udnytte GPS-timingssignalerne bruges en GPS-tidsserver ofte. Disse enheder bruger NTP (Network Time Protocol) til at distribuere GPS timing kilde til alle enheder på NTP-netværket.

NTP kontrollerer jævnligt tiden på alle systemerne på sit netværk og justerer det i overensstemmelse hermed, hvis det har drevet til, hvad den oprindelige GPS-timingskilde er.

Da GPS er tilgængelig overalt på planeten, giver det en rigtig god kilde til tid til mange teknologier og applikationer, der sikrer, at det, der er synkroniseret til GPS-timingskilden, forbliver så nøjagtigt som muligt.

En enkelt GPS NTP-server kan synkronisere hundredvis og tusindvis af enheder, herunder routere, pc'er og anden hardware, der sikrer, at hele netværket kører perfekt koordineret tid.

Kommende pladsvej kan påvirke GPS-enheder, herunder satellitnavigation og NTP GPS-tidsservere.

Mens mange af os har været nødt til at klare nogle ekstreme vejr i vinter, er der yderligere storme på vej - denne gang fra rummet.

Solstråler er en regelmæssig forekomst på solens overflade. Mens videnskabsmænd ikke er helt sikre på, hvad der får dem til at kende to ting om sollys: - de er cykliske - og er relateret til solplet-aktivitet.

I de sidste elleve år har solens solspotsaktivitet - små mørke fordybninger, der vises på solens overflade - været meget minimal. Men denne elleve års cyklus er afsluttet, og der er sket en stigning i solspots i slutningen af ​​sidste år, hvilket betyder, at 2010 vil være et kofangerår for både solstråler og solfangere.

Men der er ingen grund til at bekymre sig om at blive ristet af sollys, da disse udbrud af varme gasser, der flammer fra solen, aldrig bliver langt nok til at nå jorden, men de kan påvirke os på forskellige måder.

Solstråler er udbrud af energi og udsender som sådan stråling og høj energi partikler. På jorden beskyttes vi af disse blaster af energi og stråling af jordens magnetfelt og ionosfæren. Satellitkommunikation er imidlertid ikke, og det kan føre til problemer.

Mens effekten af ​​solstråling er meget svag, kan den bremse og reflektere radiobølger, når de rejser gennem ionosfæren mod jorden. Denne interferens kan især forårsage GPS-satellitter, der er ekstreme problemer, da de er afhængige af nøjagtighed for at give navigationsinformation.

Selvom virkningerne af sollys er milde, er det muligt, at GPS-enheder vil støde på korte perioder med intet signal, og også problemet med unøjagtige signaler, der betyder poserende information, kan blive upålidelige.

Dette vil ikke kun påvirke navigationen, da GPS-systemet bruges af hundredvis og tusindvis af computernetværk som en kilde til pålidelig tid.

Mens mest dedikeret GPS tid servere bør være i stand til at klare ustabilitetsperioder uden at miste præcision, for bekymrede netværksadministratorer, der ikke ønsker at gå i arbejde for at finde deres systemer krasjet på grund af manglende synkronisering, vil måske overveje at bruge en radio-refereret netværkstidsserver, der bruger broadcast-transmission såsom MSF eller WVBB.

Dual NTP-tidsservere (Network Time Protocol) er også tilgængelige, der kan modtage både radio og GPS, hvilket sikrer, at en kildes tid altid er konstant tilgængelig.

Enhver netværksadministrator fortæller dig, hvor vigtigt det er tidssynkronisering er til et moderne computernetværk. Computere er afhængige af tiden for næsten alt, især i dagens alder af online handel og global kommunikation, hvor nøjagtighed er afgørende.

Hvis du undlader at sikre, at computere er nøjagtigt synkroniseret sammen, kan det føre til alle former for problemer: datatab, sikkerhedssvagheder, manglende evne til at foretage tidsfølsomme transaktioner og problemer med fejlfinding kan alle skyldes manglende eller ikke tilstrækkelig tidssynkronisering.

Men at sikre, at hver computer på et netværk har nøjagtig samme tid er enkel takket være to teknologier: atomuret og NTP server (Network Time Protocol).

Atomiske ure er yderst præcise chronometre. De kan holde tid og ikke glide med så meget af et sekund i tusinder af år, og det er denne nøjagtighed, der har gjort mulige teknologier og applikationer som satellitnavigation, online handel og GPS.

Tidssynkronisering til computernetværk styres af netværks-tidsserveren, der ofte kaldes NTP-serveren efter den tidssynkroniseringsprotokol, de bruger, Network Time Protocol.
Når det kommer til at vælge en tidsserver, er der virkelig kun to rigtige typer - radio referencen NTP tidsserver og GPS NTP tidsserver.

Radio reference tidsservere modtager tiden fra langbølge transmission transmitteret af fysik laboratorier som NIST i Nordamerika eller NPL i Storbritannien. Disse transmissioner kan ofte hentes i hele oprindelseslandet (og hinsides), selvom lokal topografi og interferens fra andre elektriske enheder kan interferere med signalet.

GPS tid serverepå den anden side bruge satellitnavigationssignalet, der sendes fra GPS-satellitter. GPS-transmissionerne genereres af atomure ombord på satellitterne, så de er en yderst præcis tidskilde, ligesom atomklokken genereret tid udsendt af fysiklaboratorierne.

Bortset fra ulempen ved at have en tagantenn antenne (GPS fungerer ved synsfelt, så et klart billede af himlen er afgørende), kan GPS opnåes bogstaveligt overalt på planeten.

Som begge typer tidsserver kan give en nøjagtig kilde til pålidelig tid, afgørelsen af ​​hvilken type tidsserver skal baseres på tilgængeligheden af ​​lange bølgesignaler, eller om det er muligt at installere en rooftop GPS-antenne.

En af verdens mest præcise atomure skal lanceres i kredsløb og vedhæftes til International Space Station (ISS) takket være en aftale underskrevet af det franske rumbureau.

FARAO'en (Projet d'Horloge Atomique par-Orbite) atomuret er fastgjort til ISS'en i et forsøg på at mere præcist teste Einsteins teori om forholdsvis såvel som at øge nøjagtigheden af ​​koordineret universel tid (UTC) blandt andre geodesi eksperimenter.

PHARAO er en næste generation af cesium atomur med en nøjagtighed, der svarer til mindre end et sekunds drift hvert 300,000 år. PHARAO skal lanceres af Den Europæiske Rumorganisation (ESA) i 2013.

Atomsklokke er de mest nøjagtige tidskriftsenheder til rådighed for menneskeheden, men de er modtagelige for ændringer i tyngdekraftstræk, som forudsagt af Einsteins teori, da tiden selv er slewed af Jordens træk. Ved at placere denne præcise atomur i kredsløb mindskes virkningen af ​​Jordens tyngdekraft, så PHARAO kan være mere præcis end jordbaseret ur.

Mens atomure er ikke nye til kredsløb, lige så mange satellitter; herunder GPS-netværket (Global Positioning System) indeholder atomur, vil PHARAO imidlertid være blandt de mest præcise ure, der nogensinde er lanceret i rummet, så det kan bruges til langt mere detaljeret analyse.

Atomiske ure har eksisteret siden 1960, men deres stigende udvikling har banet vejen for mere og mere avancerede teknologier. Atomiske ure danner grundlaget for mange moderne teknologier fra satellitnavigation, så computernetværk kan kommunikere effektivt over hele kloden.

Computer netværk modtage tidssignaler fra atomur via NTP tid servere (Network Time Protocol), som nøjagtigt kan synkronisere et computernetværk inden for et par millisekunder af UTC.

Satellitnavigationssystemer, eller sat navs, har ændret den måde, vi navigerer vores vej omkring højvejen. Borte er de dage, da rejsende måtte have en handskeboks fuld af kort og også gået, er behovet for at stoppe og spørg en lokal for retninger.

Satellitnavigation betyder, at vi nu går fra punkt A til punkt B, tillid til, at vores systemer vil tage os derhen, og mens satellitnavigationssystemer ikke er narrebestandige (vi skal alle have læst historierne om folk, der kører over klipper og i floder osv.) har helt sikkert revolutioneret vores wayfinding.

I øjeblikket er der kun ét Global Navigation Satellite System (GNSS) det amerikanske løb Global Positioning System (GPS). Selvom et rivaliserende europæisk system (Galileo) er sat til at gå online engang efter 2012, og der udvikles både et russisk (GLONASS) og kinesisk (COMPASS) system.

Imidlertid vil alle disse GNSS-netværk fungere med samme teknologi som anvendt af GPS, og i virkeligheden bør de nuværende GPS-systemer kunne udnytte disse fremtidige systemer uden meget ændring.

GPS-systemet er dybest set en konstellation af satellitter (i øjeblikket er der 27). Disse satellitter indeholder hver ombord en atomur (faktisk er to på de fleste GPS-satellitter, men med henblik på denne forklaring må kun en overvejes). Signalerne, som transmitteres fra GPS-satellitten, indeholder flere stykker information, der sendes som et helt tal:

* Den tid, beskeden blev sendt

* Satellitens orbitalstilling (kendt som efemerien)

* Den generelle system sundhed og kredsløb af de andre GPS-satellitter (kendt som almanakken)

En satellitnavigationsmodtager, den type, der findes på din bils dashbopard, modtager disse oplysninger, og ved hjælp af timing-informationen udregnes den nøjagtige afstand fra modtageren til satellitten. Ved at bruge tre eller flere af disse signaler kan den nøjagtige position trianguleres (fire signaler er faktisk nødvendige, da højden over havets overflade også skal udarbejdes).

Fordi trianguleringen går ud, når tidssignalet blev sendt, og hvor lang tid det tog at komme til modtageren, skal signalerne være utroligt korrekte. Selv et sekund med unøjagtighed kunne se navigationsinformationen ud, men tusindvis af kilometer som lys, og derfor radiosignaler, kan køre næsten 300,000 km hvert sekund.

I øjeblikket kan GPS-satellitnetværket give navigationsnøjagtighed inden for 5-målere, som viser, hvordan præcise atomure måske.

I efterfølgende år med wrangling og usikkerhed, den europæiske tilsvarende GPS (Global Positioning System), begynder endelig at tage form. Det europæiske Galileo-system, der supplerer det nuværende USA-system, er et skridt tættere på færdiggørelsen.

Galileo, som vil være det første operationelle globale navigationssatellitsystem (GNSS) uden for USA, vil tilvejebringe positionsinformation for satellitnavigationsmaskiner og timinginformation til GPS NTP-servere (Network Time Protocol).

Systemet, som er designet og fremstillet af Den Europæiske Rumorganisation (ESA) og Den Europæiske Union (EU), og når det er operationelt, forventes det at forbedre tilgængeligheden og nøjagtigheden af ​​timing og navigationssignaler, der sendes fra rummet.

Systemet har været forankret i politisk skæve og usikkerhed siden starten for næsten ti år siden. Indvendinger fra USA, som de vil miste evnen til, skal slukke for GPS i tider med militær brug; og økonomiske begrænsninger i hele Europa betød, at projektet næsten blev hylder flere gange.

Imidlertid færdiggøres de første fire satellitter i et laboratorium i det sydlige England. Disse in-orbit validering (IOV) satellitter vil danne en mini-konstellation på himlen og bevise Galileo konceptet ved at sende de første signaler, så det europæiske system kan blive en realitet.

Resten af ​​satellitnetværket skal følge kort tid efter og. Galileo bør til sidst omfatte over 30 af dem, hvilket betyder at brugere af satellitnavigationssystemer fra GPS NTP-tidsservere skulle få hurtigere rettelser kunne lokalisere deres positioner med en fejl på en meter sammenlignet med den nuværende GPS-kun fejl på fem.

Det ser ud til, at næsten alle bilens instrumentbræt har en GPS-modtager anbragt på toppen. De er blevet utroligt populære som et navigationsværktøj, hvor mange mennesker stoler på dem udelukkende for at arbejde deres vej rundt på vejene.

Det Globalt positionerings system har eksisteret i ganske få år nu, men blev oprindeligt designet og bygget til amerikanske militære applikationer, men blev udvidet til civil brug efter en katastrofe i flyselskabet.

Selvom det er utroligt nyttigt og praktisk et værktøj, er GPS-systemerne relativt enkle i sin drift. Navigationen fungerer ved hjælp af en konstellation af 30 eller så satellitter (der er et par stykker der kredser, men ikke længere operationelle).

De signaler, der sendes fra satellitterne, indeholder tre stykker informationer, der modtages af sat nav-enhederne i vores biler.

Disse oplysninger omfatter:

* Den tid, beskeden blev sendt

* Satellitens orbitalstilling (kendt som efemerien)

* Den generelle system sundhed og kredsløb af de andre GPS-satellitter (kendt som almanakken)

Den måde, hvorpå navigationsoplysningerne udarbejdes, er ved hjælp af oplysningerne fra fire satellitter. Den tid, signalerne forlod hver af satellitterne, optages af satellitnavtageren, og afstanden fra hver satellit udarbejdes derefter ved hjælp af disse oplysninger. Ved at bruge oplysningerne fra fire satellitter er det muligt at træne præcis, hvor satellitmodtageren er, denne proces er kendt som triangulering.

Men at trække præcis, hvor du er i verden, er afhængig af fuldstændig nøjagtighed i de tidssignaler, der udsendes af satellitterne. Da signaler som GPS-kørslen ved lysets hastighed (ca. 300,000 km et sekund gennem et vakuum), kunne et unøjagtigt unøjagtigt se positioneringsoplysninger ud af 300 kilometer! I øjeblikket er GPS-systemet nøjagtigt til fem meter, hvilket viser, hvor præcist de tidsmæssige oplysninger, der udsendes af satellitterne, er.

Denne høje nøjagtighed er mulig, fordi hver GPS-satellit indeholder atomur. Atomiske ure er utroligt nøjagtige afhængig af de ubevidste oscillationer af atomer for at holde tid - faktisk vil hver GPS-satellit løbe i mere end en million år, før den vil glide med så meget som et sekund (i forhold til det gennemsnitlige elektroniske ur, som vil drive et sekund i en uge eller to)

På grund af dette høje niveau af nøjagtighed kan atomurerne om bord på GPS-satellitter bruges som en kilde til præcis tid til synkronisering af computernetværk og andre enheder, der kræver synkronisering.

Modtagelse af dette tidssignal kræver brug af a NTP GPS-server som vil synkronisere med satellitten og distribuere tiden til alle enheder på et netværk.

Dedikeret NTP-tidsserver enheder er den nemmeste og mest nøjagtige, pålidelige og sikre metode til at modtage en kilde til UTC tid (Koordineret Universal Time) til synkronisering af et computernetværk.

NTP-servere (Network Time Protocol) fungerer uden for firewallen og er ikke afhængige af internettet, hvilket betyder, at de er meget sikre og ikke sårbare over for ondsindede brugere, der i tilfælde af internetkilder kan bruge NTP-klientsignalerne som en metode til at få adgang til netværket eller penetrere firewall.

En dedikeret NTP-server modtager også sin tidskode direkte fra et atomur, hvilket gør det til en stratum 1-tidsserver i modsætning til online-tidsservere, som er stratum 2-tidsservere, det vil sige at de får tiden fra en stratum 1-server og så er ikke så præcise.

In ved hjælp af en NTP-tidsserver der er kun virkelig en beslutning at lave, og det er hvordan tidssignalet skal modtages, og for dette er der kun to valg:

Den første er at gøre brug af de tidsmæssige radiotransmissioner, der udsendes af nationale fysiklaboratorier som f.eks NIST i USA eller UK NPL. Disse signaler (WWVB i USA, MSF i Det Forenede Kongerige) er begrænsede inden for rækkevidde, selvom USA-signalet er tilgængeligt i de fleste dele af Canada og Alaska. Men de er sårbare over for lokal interferens og topografi, som andre langbølgesignaler er.

Alternativet til WWVB / MSF-signalet er at udnytte GPS-satellitnetværket (Global Positioning System). Atomiske ure anvendes af GPS-satellitter som grundlag for navigationsinformation, der anvendes af satellitmodtagere. Disse atomure kan anvendes ved at bruge en NTP-tidsserver udstyret med en GPS-antenne.

Mens GPS-tidssignalet strengt taget ikke er UTC - er det 17 sekunder bagud, da spring sekunder ikke er blevet tilføjet til GPS-tid (da satellitterne ikke kan nås), men NTP kan tage højde for dette (ved blot at tilføje 17 hele sekunder). Fordelen med GPS er, at den er tilgængelig overalt på planeten, lige så længe GPS-antennen har et klart billede af himlen.

Duel-systemer, der kan udnytte begge typer af signal er også tilgængelige.

GPS'en (Globalt positionerings system) systemer har revolutioneret navigation for piloter, søfolk og chauffører en lignende. Næsten hver helt ny bil sælges med et indbygget satellitnavigationssystem, der allerede er installeret, og lignende aftagelige enheder fortsætter med at sælge i deres millioner.

Men GPS-systemet er et multifunktionsværktøj, takket være den teknologi, den bruger til at levere navigationsinformation. Hver GPS-satellit indeholder en atomur hvilket signal bruges til at triangulere positionsinformation.

GPS har eksisteret siden den sene 1970, men det var kun i 1983, der er stoppet fra at være rent militært værktøj og blev åbnet for at tillade fri kommerciel adgang efter en uheldig nedskydning af et passagerfly.

At udnytte GPS-systemet som en timingreference, a GPS-ur or GPS tidsserver er påkrævet. Disse enheder afhænger normalt af tidprotokollen NTP (Network Time Protocol) for at distribuere det GPS-tidssignal, der kommer via GPS-antennen.

GPS-tiden er ikke den samme som UTC (Coordinated Universal Time), som normalt bruges NTP til tidssynkronisering via radiotransmissioner eller internettet. GPS-tiden oprindeligt matchede UTC i 1980 under starten, men sinus dengang har der været skridt sekunder tilføjet til UTC for at modvirke variationerne i jordens rotation, men de indbyggede satellitklokke korrigeres for at kompensere for forskellen mellem GPS-tid og UTC, som er 17sekunder, fra 2009.

Ved at anvende en GPS tidsserver et helt computernetværk kan synkroniseres til inden for få millisekunder af UTC, hvilket sikrer, at alle computere er sikre, sikre og i stand til effektivt at håndtere tidsfølsomme transaktioner.