Time-servere er almindelige apparater i moderne serverrum, men tidssynkronisering er kun blevet mulig takket være ideer fra fysikeren i det sidste århundrede, og det er vores tidspunkter, der har gjort mange af teknologierne i de sidste par årtier muligt.

Tiden er en af ​​de sværeste begreber at forstå. Indtil forrige århundrede blev det antaget, at tiden var konstant, men det var ikke før Einsteins ideer, at vi opdagede tiden var relativ.
Relativ tid var en konsekvens af Einsteins mest populære teori 'General Theory of Relativity' og dens berømte ligning E = MC2.

Hvad Einstein opdagede var, at lysets hastighed var den eneste konstant i universet (i et vakuum alligevel), og den tid vil afvige for forskellige observatører. Einsteins ligninger viste, at jo hurtigere en observatør rejste hen imod lysets hastighed, jo langsommere tid ville blive.

Han opdagede også, at tiden ikke var en separat enhed af ud universet, men var en del af en fire-dimensionel rumtid, og at virkningerne af tyngdekraften ville kvæle dette rum tid og forårsage tid til at bremse.

Mange moderne teknologier som satellitkommunikation og navigation skal tage disse ideer i betragtning, ellers vil satellitter falde uden for kredsløb, og det ville være umuligt at kommunikere over hele kloden.

Atomsklokker er så præcise, at de kan tabe mindre end et sekund i 400 millioner år, men hensyn til Einsteins ideer skal tages i betragtning, da atomklokker baseret på havniveau kører langsommere, at de i højere højde på grund af jordens tyngdekraft, der springer spacetime.

En universel tidsskala er udviklet kaldet UTC (Koordineret Universal Time), som er baseret på tiden, der er forklaret af atomurerne, men kompenserer for minutsombremsningen af ​​jordens rotation (forårsaget af månens tyngdekraft) ved at tilføje Leap Seconds hvert år til forhindre dag i at snigre om natten (om end i årtusinder eller to).

Takket være atomur og UTC tid computernetværk over hele verden kan modtage en UTC-tidskilde via internettet, via en national radiotransmission eller via GPS-netværket. EN NTP-server (Network Time Protocol) kan synkronisere alle enheder på et netværk til den tid.

Time-servers bruges i hele britisk industri. Mange af dem modtager MSF-signalet fra National Physical Laboratory i Cumbria. Her er nogle ofte stillede spørgsmål om britisk tid og MSF-signalet:

Hvem bestemmer hvornår ure skal gå frem eller tilbage til sommertid?

Hvis du bor i Europa, er den tid, hvor sommertid begynder og slutter, angivet i det relevante EU-direktiv og Det Forenede Kongeriges lovpligtige instrument som 1 er Greenwich Mean Time (GMT).

Er 'midnat' tilhørende dagen før eller dagen efter?

Brugen af ​​ordet midnat er stærkt afhængig af dens sammenhæng, men 00.00 (ofte kaldet 12 am) er starten på den næste dag. Der er ingen standarder fastsat for betydningen af ​​12 am og 12 pm og ofte er en 24 timetid mindre forvirrende.

Er der en godkendt måde at repræsentere datoer og tider på?

Standardnotationen til datoen er sekvensen ÅÅÅÅ-MM-DD eller ÅÅ-MM-DD, selvom det i USA er konventionen at have dage og måneder omvendt.

Hvornår begyndte det nye årtusind virkelig?

Et årtusind er en periode på tusind år. Så man kan sige, at det næste årtusind begynder nu. Det tredje årtusinde af den kristne tidsalder begyndte i begyndelsen af ​​året 2001 AD

Hvordan ved du det atomure holde bedre tid?

Hvis du kigger på flere atomure alle sammen til samme tid, vil du opdage, at de stadig er enige inden for ti milliontedele af et sekund efter en uge.

Hvad er nøjagtigheden af ​​det 'talende ur'?

Selv om der er mulighed for forsinkelsen i telefonnetværket, kan du nok forvente, at starten på sekunderpiperne bliver nøjagtige sekunder markører inden for omkring en tiendedel af et sekund.

Hvorfor flyttede mit radiostyrede ur til sommertid på 2, en time for sent?

Batteridrevne radio-kontrollerede ure tjekker typisk kun klokken hver time eller to, eller endnu mindre, dette er for at spare batteriet.

Hvorfor modtager mit radiostyrede ur MSF-signalet mindre godt om natten?

Brugere af MSF service modtage overvejende et "ground wave" signal. Der er dog også en resterende "himmelbølge", som afspejles ud af ionosfæren og er meget stærkere om natten, kan dette resultere i et totalt modtaget signal, som er enten stærkere eller svagere.

Er der en permanent en times forskel mellem MSF-tid og DCF-77-tid?

Siden 1995 October 22 har der været en permanent timers forskel mellem britisk tid (som udsendt af MSF) og Central European Time, som udsendt af DCF-77 i Tyskland.

Hvad står MSF for?

Læger uden Grænser er det trebogstavsopkaldstegn, der anvendes til at angive Storbritanniens 60 kHz-standardfrekvens og tidssignal.

Tak til National Physical Laboratory for deres hjælp med denne blog.

Network Time Protocol (NTP) blev opfundet af dr. David Mills fra University of Delaware, den har været i udnyttet siden 1985 og er stadig i konstant udvikling. NTP er en protokol designet til at synkronisere uret på computere og netværk på tværs af internettet eller lokale netværk (LAN). De fleste netværk synkroniseres via NTP til en UTC-tidskilde (koordineret universeltid)

UTC er baseret på klokkeslættet fra atomklokker og bruges globalt som standardiseret tidskilde.

NTP (version 4) kan opretholde tid over det offentlige internet til inden for 10 millisekunder (1 / 100th af et sekund) UTC-tid og kan udføre endnu bedre over LAN med nøjagtighed af 200 mikrosekunder (1 / 5000th sekund) under ideelle forhold .

NTP fungerer inden for TCP / IP-pakken og er afhængig af UDP, tidssynkronisering med NTP er relativt simpel, det synkroniserer tid med henvisning til en pålidelig UTC-kilde og distribuerer derefter denne gang til alle maskiner og enheder på et netværk.

Microsoft og andre anbefaler, at kun eksternt baseret timing bruges i stedet for internetbaseret, da disse ikke kan godkendes og kan lade et system være åbent for misbrug, især da en internet-timing-kilde ligger uden for firewallen. Specialist NTP-servere er tilgængelige, der kan synkronisere tid på netværk ved hjælp af enten MSF, DCF eller WWVB radio transmission. Disse signaler udsendes på lang bølge af flere nationale fysiklaboratorier.

I Storbritannien, den MSF nationale radiofrekvensoverførsler, der bruges til at synkronisere en NTP-server, udsendes af National Physics Laboratory i Cumbria, der fungerer som Det Forenede Kongeriges nationale tidsreference. Der findes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF -77).

En radiobaseret NTP-server består normalt af en rackmonterbar tidsserver og en antenne, der består af en ferritstang inde i en plastikindkapsling, der modtager radio- og frekvensudsendelsen. Antennen skal altid monteres vandret i en ret vinkel mod transmissionen for optimal signalstyrke. Data sendes i pulser, 60 et sekund. Disse signaler giver UTC-tid til en nøjagtighed af 100-mikrosekunder, men radiosignalet har et begrænset antal og er sårbart for interferens.

En radio-refereret NTP-server er let installeret og kan give en organisation en præcis tidsreference, der muliggør synkronisering af hele netværk. NTP-serveren modtager tidssignalet og distribuerer det mellem netværksenhederne.

Tids servere kommer i flere former og størrelser. Den primære forskel mellem de fleste dedikerede tidsservere er, sådan som de modtager en timing-kilde.

Nogle tidsservere anvender nationale tids- og frekvensoverførsler, der udsendes på langbølge, mens andre bruger GPS-netværket.

Nogle tidsservere er designet til at være rackmonterbare, der passer perfekt til det gennemsnitlige U-system, der gør det muligt at adskille snoren i dit eksisterende rack.

Andre tidsservere er ikke mere end små bokse, der kan diskret være skjult.

Her er en liste over top-time-serverproducenter:

Galleon Systems

Elproma

Symmetricom

Meinberg

Tidsværktøjer

Det NTP-server eller netværks tidsserver som det ofte kaldes er kulminationen af ​​århundreder af horologi og kronologi. Historien om at holde øje med tiden har ikke været så glat som du måske tror.

Hvilken måned var den russiske oktoberrevolution? Jeg er sikker på at du har gættet, at det er et trick spørgsmål, faktisk hvis du sporer dagene tilbage til oktoberrevolutionen, der ændrede formen af ​​Rusland i 1917, finder du det ikke begyndte til november!

En af de første beslutninger, bolsjevikkerne, der havde vundet revolutionen, valgte at lave, var at slutte sig til resten af ​​verden ved at optage den gregorianske kalender. Rusland var sidst at vedtage kalenderen, som stadig er i brug over hele verden i dag.

Denne nye kalender var mere sofistikeret, at den juliske kalender, som det meste af Europa havde brugt siden Romerriget. Desværre tillod den juliske kalender ikke nok springår, og ved århundredeskiftet havde det betydet, at årstiderne havde drevet, så meget, at når Rusland endelig vedtog kalenderen efter onsdag, 31 januar 1918 den følgende dag blev torsdag, 14 februar 1918.

Så mens oktoberrevolutionen fandt sted i oktober i det gamle system, til den nye gregorianske kalender, betød det, at det havde fundet sted i november.

Mens resten af ​​Europa vedtog denne mere præcise kalender tidligere end russerne, måtte de også korrigere sæsondriften, så i 1752, da Storbritannien ændrede systemer, mistede de elleve dage, hvilket ifølge den populistiske maleren af ​​tiden Hogarth forårsagede røvere til kræve tilbagevenden af ​​deres tabte elleve dage.

Dette problem med unøjagtighed ved at holde styr på tiden blev anset for at blive løst i 1950'erne, når den første atomure blev udviklet. Disse enheder var så præcise, at de kunne holde tid i en million år uden at tabe et sekund.

Det blev imidlertid hurtigt opdaget, at disse nye kronometre faktisk var for præcise - sammenlignet med jordens rotation i hvert fald. Problemet var, at mens atomklokker kunne måle længden af ​​en dag til nærmeste millisekund, er en dag aldrig den samme længde.

Årsagen er, at Månens tyngdekraft påvirker Jordens rotation, der forårsager en wobble. Denne wobble har den virkning at bremse ned og fremskynde Jordens spin. Hvis der ikke blev gjort noget for at kompensere for dette, så vil tiden til at forklare atomklokken (International Atomic Time-TAI) og tiden baseret på jordens rotation, som bruges af landmænd, astronomer og dig og jeg (Greenwich Meantime-GMT) middag ville blive midnat (om end i mange årtusinder).

Løsningen har været at udtænke en tidsskala, der er baseret på atomtiden, men tegner også for denne wobble af Jordens rotation. Løsningen blev kaldt UTC (Koordineret Universal Time) og tegner sig for Jordens variabel rotation ved at have 'spring sekunder' tilføjet sporadisk. Der er gået over tredive spring sekunder til UTC siden starten i 1970s.

UTC er nu en global tidsplan, der bruges over hele verden af ​​computernetværk til at synkronisere også. De fleste computernetværk bruger a NTP-server at modtage og distribuere UTC-tid.

NTP-tidsskalaen er baseret på UTC (Koordineret Universal Time), som er en global civil tidskala, der er baseret på International Atomic Time (TAI), men tegner sig for langsommelsen af ​​Jordens spin ved intermitterende at tilføje 'spring sekunder'.

Dette gøres for at sikre, at UTC holdes sammen med GMT (Greenwich Meantime, ofte omtalt som UT1). Hvis man ikke regner med at Jordens aftagende rotation (og lejlighedsvis fremskyndelse) vil betyde, at UTC falder ud af synkronisering med GMT og middag, når solen er traditionelt, vil det højeste i himlen drifte. Faktisk hvis spring sekunder ikke blev tilføjet i sidste ende middag ville falde ved midnat og omvendt (omend i flere årtusinder).

Ikke alle er tilfredse med spring sekunder, der er dem, der føler, at tilføjelse af sekunder for at holde Jordens rotation og UTC inline er intet andet end en fudge. Hvis man undlader at gøre det, ville sådanne ting som astronomiske observationer umulige, da astronomer har brug for at kende den nøjagtige positionering af stjernernes kroppe, og landmænd er også afhængige af jordens rotation.

Det NTP ur repræsenterer tiden på en helt anden måde end den måde mennesker opfatter tid på. I stedet for at formatere tid til minutter, timer, dage, måneder og år bruger NTP et kontinuerligt tal, der repræsenterer antallet af sekunder, der har gået siden 0h 1 januar 1900. Dette er kendt som den primære epoke.

De sekunder, der regnes fra prime epoken, fortsætter med at stige, men ombrydes omkring hvert 136-år. Den første ombrydning finder sted i 2036, 136 år siden den primære epoke. For at håndtere dette NTP vil bruge et æra heltal, så når sekunderne nulstilles til nul, vil heltalet 1 repræsentere den første æra, og negative heltal repræsenterer eraserne før prime epoken.

Time-servere der modtager deres tid fra GPS-systemet modtager faktisk ikke UTC, primært fordi GPS-netværket var ved at blive udviklet inden første skridt andet, men de er baseret på TAI. GPS-tiden konverteres imidlertid til UTC af GPS-tidsserveren.

Radiostransmissionssendingen fra nationale fysiklaboratorier som MSF, DCF eller WWVB er alle baseret på UTC, og tidsserverne behøver derfor ikke at foretage nogen konvertering.

Protokollen, der bruges af de fleste netværks tidsservere, er NTP (Network Time Protocol) og har eksisteret i temmelig lang tid, men det bliver hele tiden opdateret og udviklet med stadig højere niveauer af nøjagtighed og sikkerhed.

Synkronisering er en vigtig del af moderne computernetværk og er afgørende for at sikre et system sikkert. Uden NTP og tidssynkronisering kan et computernetværk være sårbart o ondsindede angreb og endog bedrageri.

Selv med en perfekt synkroniseret netværkssikkerhed kan stadig være et problem, men der er nogle få vigtige trin, der kan træffes for at sikre, at dit netværk holdes sikkert.

Brug altid en dedikeret Network Time Server. Mens internetkilder er fællessted, er de en tidskilde placeret uden for firewallen. Dette vil have indlysende sikkerhedstryk, da en ondsindet bruger kan udnytte "hullet" i din firewall til at kommunikere med NTP-serveren. En dedikeret NTP-server vil modtage et tidssignal fra en ekstern kilde.

Normalt vil disse typer dedikerede tidsservere benytte enten GPS-netværket (Global Positioning System) eller specialiserede nationale tids- og frekvensradio transmissioner. Begge disse tidskilder giver en præcis og pålidelig metode til UTC-tid (koordineret universeltid), samtidig med at den er sikker.

En anden måde at sikre sikkerhed på er at udnytte NTP's indbyggede sikkerhedsmekanisme - autentificering. Autentificering er et sæt krypterede nøgler, der bruges til at konstatere, om tidskilden kommer fra, hvor den hævder at komme fra.

Godkendelse kontrolleres, at hver tidsstempel er kommet fra den tilsigtede tid reference ved at analysere et sæt aftalte krypteringsnøgler, der sendes sammen med den tid oplysninger. NTP ved hjælp Message Digest kryptering (MD5) at un-kryptere nøglen, analyserer den og bekræfter, om det er kommet fra den betroede tidskilde ved at kontrollere den mod et sæt af betroede nøgler.

Bekræftede godkendelsestaster er angivet i NTP-serverkonfigurationsfilen (ntp.conf) og er gemt i filen ntp.keys. Nøglefilen er normalt meget stor, men pålidelige nøgler fortæller NTP-serveren, hvilket sæt af delmængder af nøgler der aktuelt er aktiv, og som ikke er. Forskellige undergrupper kan aktiveres uden at redigere filen ntp.keys ved hjælp af kommandoen trusted-keys-config.

Autentificering er meget vigtigt for at beskytte en NTP-server fra ondsindet angreb Men internetkilder kan ikke godkendes, hvilket fordobler risikoen for at bruge en internetbaseret tidsreference.

Atomiske ure har eksisteret siden 1950'erne. De har givet utroligt nøjagtighed i timekeeping med de fleste moderne atomure, som ikke taber et sekund i tide i en million år.

Takket være atomklokken er mange teknologier blevet mulige og har ændret den måde, vi lever vores liv på. Satellitkommunikation, satellitnavigation, internet shopping og netværkskommunikation er kun mulig takket være atomur.

Atomiske ure er grundlaget for verdens globale tidsskala Universal Coordinated Time (UTC) og er referencen til, at mange computernetværk bruger som tidskilde til at distribuere blandt sine enheder ved hjælp af NTP (Network Time Protocol) og en tidsserver.

Atomiske ure er baseret på atom cæsium-133. Dette element er traditionelt anvendt i atomkloder som dets resonans eller vibrationer i en bestemt energitilstand eller ekstremt høj (over 9 milliarder) og kan derfor give et højt niveau af nøjagtighed.

Men nye typer af atomure er i horisonten, der vil prale endnu mere nøjagtighed, med den næste generation af atomure, der hverken vinder eller taber et sekund i 200 millioner år.

Den næste generation af atomure er ikke længere afhængig af cæsiumatomet, men bruger elementer som kviksølv eller strontium og i stedet for at bruge mikrobølger som cæsiumklokkerne, bruger disse nye ure lys, der har højere frekvenser.

Strontiums resonans overstiger også over 430 trillion, hvilket er langt bedre end de 9.2-milliarder vibrationer, som cæsium styrer.

I øjeblikket kan atomure anvendes af computersystemer ved hjælp af enten en radio eller et GPS-ur eller dedikeret NTP tidsserver. Disse enheder kan modtage det tidssignal, der overføres af atomur og distribuere dem blandt netværksenheder og computere.

National Institute for Standards and Technology (NIST) har imidlertid afsløret en miniature atomur, der kun måler 1.5 millimeter på en side og omkring 4 millimeter høj. Den bruger mindre end 75 tusindedele af en watt og har en stabilitet på omkring en del i 10 mia., Svarende til et ur, der hverken vil vinde eller tabe mere end et sekund i 300 år.

I fremtiden kunne disse enheder integreres i edb-systemer, der erstatter de nuværende realtidsklokchips, der er berygtede og kan drive.

tidssynkronisering er en integreret del af moderne computernetværk især med internettet og online kommunikation er blevet så dominerende.

Kommunikation med maskiner over hele kloden kræver præcis tidssynkronisering ellers ville mange af de online opgaver, vi tager for givet, ikke være muligt. Tid i form af tidsstempler er den eneste form for reference, en computer skal identificere rækkefølgen af ​​begivenheder. Så med tidsfølsomme transaktioner er tidssynkronisering afgørende.

Her er nogle tips til at sikre, at dit netværk kører præcis og præcis som muligt:

NTP (Network Time Protocol) er verdens førende tidssynkroniseringssoftware. Der er andre tidsprotokoller, men NTP er den mest udbredte og bedst støttede.

De fleste computernetværk over hele kloden er synkroniseret til UTC (Coordinated Universal Time). Dette er en global tidsplan baseret på den tid, som atomklockerne fortæller. Brug altid en UTC-kilde til at synkronisere også.

Brug altid en ekstern hardwarekilde som en timingreference, da tidskilder fra internettet ikke kan godkendes. Autentificering er en sikkerhedsforanstaltning, der bruges af NTP for at sikre, at en timingreference kommer fra, hvor den siger, at den er fra. Også ved hjælp af en internet timing kilde betyder at referencen er uden for din firewall fire, kan dette medføre ekstra sikkerhedsrisici.

Dedikeret tidsservers kan modtage UTC-signaler fra radiotransmissioner og GP-netværket. Disse giver den mest sikre, præcise og pålidelige metode til at modtage en UTC-tidsreference.

Netværk baseret i Storbritannien, Tyskland, USA og Japan har adgang til langbølge tid og frekvens transmissioner, der udsendes af nationale fysik labs. Disse udsendelser er nøjagtige og pålidelige, og ofte er de dedikerede tidsservere, der modtager dem, billigere end deres GPS-alternativer.

GPS er tilgængelig overalt på kloden som en kilde til UTC-tid. GPS-antenner gør det godt en god 180-grad af himlen og kræver en god 48-timer til at modtage en stabil 'låst' satellitfix.

Arranger dit netværk i lag. Stratum niveauer angiver afstanden fra en timing kilde. En stratum 0-server er et atomur, mens en stratum 1-server er en dedikeret tidsserver, som modtager tiden fra en stratum 0-kilde. Stratum 2-enheder er maskiner, der modtager deres timingkilde fra en stratum 1-server, men stratum 2-enheder kan også bruges til at videregive timingoplysninger. Ved at sikre, at du har nok lagerniveauer, vil du undgå overbelastning i dit netværk og tidsserver.

UTC (Coordinated Universal Time) er den globale civile tidsplan, der bruges af millioner af mennesker, virksomheder og myndigheder over hele kloden. UTC er baseret på den tid, der er angivet af cæsiumklokker. Disse ure er de mest pålidelige nøjagtige chronometre på jorden, der er i stand til at opretholde nøjagtig tid i flere millioner år, men hverken taber eller vinder et sekund.

Desværre er cæsieklokke alt for dyre og delikate stykker af maskiner, så det bliver praktisk for os alle at have en, men heldigvis er den tid, de fortæller, overført af flere lande. Disse nationers nationale fysiklaboratorier har tendens til at udsende UTC tid fra disse ure ved langbølge.

I Storbritannien udsendes 60 kHz transmissionen af National Physical Laboratory fra en sender i Anthorn i Cumbria (den var baseret i Rugby indtil 2007). NPL opretholder kontinuerligt transmissionen og vurderer dens nøjagtighed. Mens MSF signal En britisk baseret transmission er mulig for at modtage signalet i nogle dele af Nordeuropa og Skandinavien.

Men på det europæiske fastland er det stærkeste tids- og frekvenssignal den tyske transmissionssending fra Frankfurt i Tyskland. Dette signal kendt som DCF styres og vedligeholdes af det tyske nationalfysiklaboratorium. Mens Schweiz også har sit eget tids- og frekvenssignal, er det tyske DCF-signal langt den mest udbredte i Europa.

I USA opretholdes et lignende system af NIST (National Institute for Standards and Time) og udsendes fra Fort Collins, Colorado. Dette signal er kendt som WWVB og er tilgængeligt i de fleste dele af Nordamerika (herunder Canada).

Japan opretholder også sin egen timing-udsendelse (JJY), som er populær i sydstillehavet, og flere andre lande (f.eks. Frankrig) har også deres egne signaler, selvom disse kun har en mindre dækning.

Alle disse tidssignaler fungerer på en lignende måde. Signalstyrken reduceres enten med mellem 6 og 10 dB eller slukket i en bestemt tid, før de genoprettes ved starten af ​​hvert sekund. Den tid, signalet er reduceret, indikerer en strøm af binære tal med positioneringsmarkører.
Signalerne opererer på en 60 kHz-frekvens og har en tids- og datakode, der relæerer følgende informationer i binært format: År, måned, dag i måned, ugedag, time, minut, DUT1 (forskellen mellem UTC og UT1, som er baseret på jordens rotation). Signalerne relayer også information om lokal tid som britisk sommertid.