Indtil 1967 blev den anden defineret ved hjælp af Jordens bevægelse, der roterer en gang på sin akse hver 24 timer, og der er 3,600 sekunder i den time og 86,400 i 24.

Det ville være fint, hvis jorden var punktlig, men faktisk er det ikke. Jordens rotationshastighed ændres hver dag af tusindvis af nanosekunder, og det skyldes i vid udstrækning at vind og bølger springer rundt om Jorden og forårsager træk.

I løbet af tusindvis af dage kan disse ændringer i omdrejningshastigheden resultere i, at jordens spin bliver ude af synk med de meget præcise atomure, som vi bruger til at holde UTC-systemet (Koordineret Universal Time) tikker over. Af denne grund overvåges Jordens rotation og tidsindstillet ved hjælp af fjernlyset fra en slags sammenklappede stjerne kaldet en quasar, der blinker med en ultra præcis rytme mange millioner lysår væk. Ved at overvåge Jordens spin mod disse fjerntliggende objekter kan det udarbejdes, hvor meget rotationen er bremset.

Når et sekund af bremse er opbygget, har Den Internationale Jordrotationstjeneste (IERS) anbefaler en Leap Second at tilføjes, normalt i slutningen af ​​året.

Andre komplikationer opstår når det kommer til synkroniserings- Jorden til en timescale. I 1905 viste Albert Einsteins relativitetsteori, at der ikke er noget som absolut tid. Hvert ur, overalt i universet, krydser i en anden hastighed. For GPS er dette et enormt problem, fordi det viser sig, at klokkerne på satellitterne drev med næsten 40,000 nanosekunder om dagen i forhold til klokkerne på jorden, fordi de er høje over jordens overflade (og derfor i svagere gravitationsfelt) og bevæger sig hurtigt i forhold til jorden.

Og som lys kan rejse 40.000 fod i den tid, kan du se problemet. Einsteins ligninger, der først er skrevet ned i 1905 og 1915, bruges til at korrigere for denne tidsskifte, så GPS kan fungere, flyver til at navigere sikkert og GPS NTP-servere at modtage den korrekte tid.

Det MSF transmission fra Anthorn (bredde 54 ° 55 'N, længdegrad 3 ° 15' W) er det vigtigste middel til at formidle de britiske nationale standarder for tid og frekvens, som opretholdes af National Physical Laboratory. Den effektive monopole udstrålede effekt er 15 kW, og antennen er i det væsentlige omnidirektionel. Signalstyrken er større end 10 mV / m ved 100 km og større end 100 μV / m ved 1000 km fra senderen. Signalet er meget udbredt i Nord- og Vesteuropa. Bærefrekvensen opretholdes ved 60 kHz til inden for 2-dele i 1012.

Enkel på-off-bærermodulering anvendes, bærerens stignings- og faldstider bestemmes af kombinationen af ​​antenne og sender. Tidspunktet for disse kanter styres af sekunder og minutter af koordineret universel tid (UTC), som altid er inden for et sekund af Greenwich Mean Time (GMT). Hver UTC sekund er markeret med en "off" forud for mindst 500 ms fra carrier, og denne anden markør overføres med en nøjagtighed bedre end ± 1 ms.

Det første sekund af minutet begynder med en periode på 500 ms med bæreren fra, for at fungere som en minutmarkør. De andre 59 (eller undtagelsesvis 60 eller 58) sekunder af minuttet begynder altid med mindst 100 ms 'off' og slutter med mindst 700 ms fra carrier. Sekunder 01-16 bærer oplysninger for det aktuelle minut om forskellen (DUT1) mellem astronomisk tid og atomtid, og de resterende sekunder overfører tid og dato kode. Tids- og datokodeoplysningerne gives altid i UK-klokkeslæt og -dato, som er UTC om vinteren og UTC + 1h, når sommertid er i kraft, og det vedrører det minut, der følger efter det, hvor det sendes.

Dedikeret MSF NTP-server Der findes enheder, der kan tilsluttes direkte til MSF-overførslen.

Information Hilsen af NPL

Distribuerede netværk stole helt på den korrekte tid. Computere har brug for tidsstempler til ordrebegivenheder, og når en samling af maskiner samarbejder, er det afgørende, at de løber på samme tid.

Desværre er moderne pc'er ikke designet til at være perfekte timekeepers. Deres urværk er simple elektroniske oscillatorer og er tilbøjelige til at drive. Dette er normalt ikke et problem, når maskinerne arbejder uafhængigt, men når de kommunikerer på tværs af et netværk, kan der opstå mange problemer.

Fra e-mails, der ankommer, før de er sendt til hele systemet, nedbryder manglen på synkronisering kan forårsage utallige problemer på tværs af et netværk, og det er derfor, at netværks tidsservere bruges til at sikre, at hele netværket er synkroniseret sammen.

Netværk tidsservere komme i to former - The GPS tidsserver og den radio refererede tidsserver. GPS NTP servere bruger tidssignalet udsendt fra GPS-satellitter. Dette er ekstremt nøjagtigt, da det genereres af et atomur ombord på GPS-satellitten. Radio henvist til NTP-servers bruger en langbølge transmission sendt af flere nationale fysik laboratorier.

Begge disse metoder er en god kilde til Koordineret Universal Time (UTC) verdens globale tidsplan. UTC bruges af netværk over hele kloden og synkronisering til det tillader computernetværk at kommunikere trygt og deltage i tidsfølsomme transaktioner uden fejl.

Nogle administratorer bruger internettet til at modtage en UTC-tidskilde. Selvom en dedikeret netværkstidsserver ikke er forpligtet til at gøre dette, har det sikkerhedsmæssige ulemper, idet en port er nødvendig for at blive åben i brandvejen, for at computeren kan kommunikere med NTP-server, dette kan lade et system være sårbart og åbent for angreb. Endvidere er Internet-tidskilder notorisk upålidelige med mange enten for unøjagtige eller for langt væk for at tjene noget nyttigt formål.

Network Time Protocol er en internetprotokol, der bruges til at synkronisere uret til en stabil og præcis tidsreference. NTP blev oprindeligt udviklet af professor David L. Mills ved University of Delaware i 1985 og er en internet standardprotokol.

NTP blev udviklet til at løse problemet med flere computere, der arbejder sammen og har den forskellige tid. Mens tiden som regel bare går videre, hvis programmer kører på forskellige computere, bør tiden gå, selvom du skifter fra en computer til en anden. Men hvis et system er forud for det andet, vil skift mellem disse systemer give tid til at hoppe frem og tilbage.

Som følge heraf kan netværk løbe deres egen tid, men så snart du opretter forbindelse til internettet, bliver effekter synlige. Bare e-mail-meddelelser ankommer før de blev sendt, og er endda besvaret, før de blev sendt!

Selvom denne form for problem kan virke uskadelig, når det kommer til at modtage e-mail, kan det dog i nogle miljøer mangle synkronisering få katastrofale resultater. Derfor var flyvekontrol en af ​​de første applikationer for NTP.

NTP bruger en enkeltkilde og distribuerer den blandt alle enheder på et netværk gør det ved hjælp af en algoritme, der beskriver, hvor meget der skal justeres til et systemur for at sikre synkronisering.

NTP arbejder på hierarkisk basis for at sikre, at der ikke er problemer med netværkstrafik og båndbredde. Den bruger en enkeltkilde, normalt UTC (koordineret universeltid) og modtager tidsforespørgsler fra maskinerne på toppen af ​​hierarket, som derefter sender tiden længere nede i kæden.

De fleste netværk, der bruger NTP, bruger en dedikeret netværkstidsserver at modtage deres UTC-tidssignal. Disse kan modtage tiden fra GPS-netværk eller radiotransmissioner udsendt af nationale fysiklaboratorier. Disse dedikerede NTP tid servere er ideelle, da de modtager tid direkte fra en atomurkilde, de er også sikre, da de ligger eksternt og derfor ikke kræver afbrydelser i netværksbranden.

NTP-servere bruges af computernetværk som en timingreference til synkronisering. en NTP-server er virkelig en kommunikationsenhed, der modtager tiden fra et atomur og distribuerer det. NTP-servere, der modtager en direkte atomurtid, er kendt som stratum 1 NTP-servere.

En stratum 0-enhed er et atomur selv. Disse er meget dyre og delikate maskiner og findes kun i storskala fysiklaboratorier. Desværre er der mange regler for hvem der kan få adgang til en stratum 1-server på grund af båndbredde overvejelser. De fleste stratum 1 NTP-servere er oprettet af universiteter eller andre almennyttige organisationer, og det er derfor nødvendigt at begrænse dem, der får adgang til dem.

Heldigvis kan stratum 2-tidsservere tilbyde anstændigt nok nøjagtighed som en timing-kilde, og enhver enhed, der modtager et tidssignal, kan selv bruges som en tidsreference (en enhed, der modtager tid fra en stratum 2-enhed, er en stratum 3-server. Enheder, der modtager tid fra en stratum 3-server er stratum 4-enheder og så videre).

Ntp.org, er det officielle hjem for NTP-poolprojektet og langt det bedste sted at gå for at finde en offentlig NTP-server. Der er to lister over offentlige servere tilgængelige i poolen; primære servere, der viser stratum 1 servere (hvoraf de fleste er lukket adgang) og sekundære som er alle stratum 2 servere.

Når du bruger en offentlig NTP-server, er det vigtigt at overholde adgangsreglerne, da det ikke er muligt at få serveren til at blive tilstoppet med trafik, og hvis problemerne vedvarer, ophører muligvis, da de fleste offentlige NTP-servere er oprettet som generøse handlinger.

Der er nogle vigtige punkter at huske, når du bruger en timing kilde fra over internettet. For det første kan internet timing kilder ikke godkendes. Autentificering er en indbygget sikkerhedsforanstaltning udnyttet af NTP, men utilgængelig over nettet. For det andet kræver brug af en internet timing kilde en åben port i din firewall. Et hul i en firewall kan bruges af ondsindede brugere og kan lade et system være sårbart over for angreb.

For dem der kræver en sikker timing kilde eller når nøjagtigheden er meget vigtigt, en dedikeret NTP-server der modtager et tidssignal fra enten langbølge-radiotransmissioner eller GP-netværket.

NTP tidsserver (Network Time Protocol) misbrug er ganske ofte utilsigtet og heldigvis takket være NTP-poolen er mindre hyppig end det var selv om hændelser stadig sker.

NTP-server misbrug er enhver handling, der overtræder adgangsreglerne for en NTP-tidsserver eller en handling, der beskadiger det på nogen måde. Offentlige NTP-servere er de servere, der kan fås fra hele internettet af enheder og routere til at bruge som en tidskilde til at synkronisere et netværk til. De fleste offentlige NTP-tidsservere er non-profit og oprettet som generøse handlinger, hovedsagelig ved universitetets eller andre tekniske centre.

Af denne grund skal adgangsregler opstilles, da store mængder trafik kan generere kæmpe båndbredderegninger og kan føre til, at NTP-tidsserveren slås fra permanent. Adgangsregler bruges til at forhindre for meget trafik fra at få adgang til stratum 1-servere. Ved konventionen skal stratum 1-servere kun få adgang til stratum 2-servere, som igen kan videregive timingoplysningerne nede på linjen.

Men de værste tilfælde af NTP server misbrug har været hvor tusindvis af enheder har sendt anmodninger om tid, hvor i den hierarkiske natur NTP kun er en nødvendig.

Mens de fleste handlinger af NTP misbrug er forsætlige nogle af de værste misbrug af NTP tid servere er blevet begået (omend utilsigtet) af store virksomheder. Det første store firma, der opdagede at have været skyld i NTP-misbrug, var Netgear, der i 2003 udgav fire routere, der alle var hårdkodede for at bruge University of Wisconsin's NTP-server, nåede den resulterende DDS (Distributed Denial of Service) næsten 150 megabiter en anden.

Selv nu, fem år på og trods udgivelsen af ​​flere patches for at løse problemet og universitetet bliver kompenseret af Netgear fortsætter problemet stadig, da nogle mennesker aldrig har patchet deres routere.

Tilsvarende hændelser er begået af SMC og D-Link. D-Link i særdeleshed forårsagede kontroverser, som når sagen blev henledt til deres opmærksomhed, besluttede de at bringe advokaterne ind. Først efter at det blev opdaget, at de overtrådte næsten 50 NTP-servere, forsøgte de at løse problemet (og først efter afdæmpende pressedækning gjorde de relent).

Den nemmeste måde at undgå sådanne problemer på er at bruge en dedikeret ekstern stratum 1 tidsserver. Disse enheder er relativt billige, enkle at installere og langt mere præcise og sikre end online NTP-servere. Disse enheder modtager tiden fra atomur enten fra GPS-netværket (Global Positioning System).

Tid har altid spillet en vigtig rolle i civilisationen. Forståelse og overvågningstid har været et af menneskehedens præ-besættelser siden forhistorien, og evnen til at holde styr på tiden var lige så vigtig for de gamle, som det er for os.

Vores forfædre havde brug for at vide, hvornår den bedste tid var at plante afgrøder eller hvornår de skulle samles for religiøse festligheder og at vide, at tiden betyder, at det er det samme som alle andres.

tidssynkronisering er nøglen til præcis tidsoverholdelse, da arrangering af en begivenhed på et bestemt tidspunkt kun er umagen værd, hvis alle kører på samme tid. I den moderne verden, som virksomheden har flyttet fra et papirbaseret system til en elektronisk, er vigtigheden af ​​tidssynkronisering og søgen efter stadig bedre nøjagtighed endnu mere afgørende.

Computernetværk kommunikerer nu med hinanden fra hele verden, der udfører milliarder dollars værd for transaktioner hvert sekund, millisekundens nøjagtighed er nu en del af forretningssuccesen.

Computernetværk kan bestå af hundreder og tusindvis af computere, servere og routere, og mens de alle har et internt ur, medmindre de er synkroniseret perfekt sammen, kan der opstå et utal af potentielle problemer.

Sikkerhedsbrud, datatab, hyppige nedbrud og nedbrud, svindel og kunders troværdighed er alle mulige farer ved dårlig datatidsynkronisering. Computere er afhængige af tid, da det eneste tidsrum mellem begivenheder og mange applikationer og processer er tidsafhængig.

Selv uoverensstemmelser mellem nogle få millisekunder mellem enheder kan forårsage problemer især i verden af ​​global finansiering, hvor millioner bliver vundet eller tabt om et sekund. Af denne grund styres de fleste computernetværk af a tidsserver. Disse enheder modtager et tidssignal fra et atomur. Dette signal distribueres derefter til alle enheder på netværket og sikrer, at alle maskiner har samme tid.

De fleste synkroniseringsenheder styres af computerprogrammet NTP (Network Time Protocol). Denne software kontrollerer jævnligt hver enheds ur for drift (langsom eller accelererende fra den ønskede tid) og korrigerer det, så apparaterne aldrig vrimler fra den synkroniserede tid.

Det MSF-tidssignal er en dedikeret radioudsendelse, der giver en præcis og pålidelig kilde til den britiske borgerlige tid, baseret på den globale tidsskala UTC (koordineret universeltid), udsendes MSF-signalet og vedligeholdes af Storbritanniens National Physical Laboratory (NPL).

MSF-tidssignalet kan udnyttes af enhver, der kræver nøjagtig timinginformation. Hovedbrug er dog som en kilde til UTC-tid for administratorer, der synkroniserer et computernetværk med en radio ur. Radio ure er virkelig et andet udtryk for en netværkstidsserver, der anvender en radiotransmission som en timing-kilde.

Mest radiobaserede netværk tidsservere brug NTP (Network Time Protocol) til at distribuere timingoplysningerne i hele netværket.

MSF-signalet sendes fra Anthorn Radio station i Cumbria af VT-kommunikation under kontrakt til NPL. Den er tilgængelig 24 timer om dagen over hele Storbritannien og hinsides, selvom signalet er sårbart for interferens og lokal topografi. Brugere af MSF-tjenesten modtager overvejende et "ground wave" -signal. Der er dog også en resterende "himmelbølge", som afspejles ud af ionosfæren og er meget stærkere om natten; dette kan resultere i et totalt modtaget signal, der er enten stærkere eller svagere.

MSF-signalet bæres med en frekvens på 60 kHz (til inden for 2-dele i 1012) og styres af et Cesium-atomur baseret på radiostationen.

Antennen på Anthorn er ved 54 ° 55 'N breddegrad og 3 ° 15' W længdegrad. Signalets feltstyrke overstiger 100 μV / m (mikro volt en meter) i en afstand af 1000 km fra Anthorn, der dækker hele Det Forenede Kongerige, og kan endda modtages i hele Nord- og Vesteuropa.

MSF sender en simpel binær kode indeholdende oplysninger om tid og dato MSF-tid og dato kode indeholder følgende oplysninger: år, måned, måned, ukedag, time, minut, britisk sommertid (i kraft eller nært forestående), DUT1 (en parameter, der giver UT1-UTC)

GPS tid servere er netværks tidsservere, der modtager et timingssignal fra GPS-netværket og distribuerer det blandt alle enheder på et netværk, der sikrer, at hele netværket er synkroniseret.

GPS er en ideel tidskilde, da et GPS-signal er tilgængeligt overalt på kloden. GPS står for Global Positioning System, GPS-netværket ejes af det amerikanske militær og styres og drives af den amerikanske luftvåben (rumvinge). Det er imidlertid siden den sene 1980 er blevet åbnet op til verdens civile befolkning som redskab til at hjælpe navigationen.

GPS-netværket er faktisk en konstellation af 32-satellitter, der kredser jorden, de giver ikke rent faktisk positioneringsoplysninger (GPS-modtagere gør det), men sender et timingsignal fra deres ombordværende atomur.

Dette timing signal er, hvad der bruges til at udarbejde en global position ved at triangulere 3-4 timing signaler en modtager kan træne ud, hvor langt og dermed positionen du er fra en satellit. I det væsentlige er en global positionerings-satellit kun et omløbende ur, og det er disse oplysninger, der udsendes, der kan hentes af en GPS-tidsserver og distribueres blandt et netværk.

Mens strengt taget GPS-tid ikke er den samme som den globale tidsskala UTC (koordineret universeltid), a GPS tidsserver vil automatisk konvertere tidsformatet til UTC.

En GPS-tidsserver kan give uhyggelig nøjagtighed med netværk, der kan opretholde nøjagtighed inden for et par millisekunder af UTC.