Bortset fra de sædvanlige festligheder og nybegynder bragte slutningen af ​​december med tilføjelsen af ​​en anden Leap Second til UTC tid (koordineret universeltid).

UTC er den globale tidsskala, der bruges af computernetværk over hele verden, og sikrer, at alle holder samme tid. Leap Seconds tilføjes til UTC af International Earth Rotation Service (IERS) som reaktion på forsinkelsen af ​​jordens rotation på grund af tidevandsstyrker og andre anomalier. Hvis du ikke lægger et spring i gang, ville det betyde, at UTC ville gå væk fra GMT (Greenwich Meantime) - ofte kaldet UT1. GMT er baseret på de himmelske legemes position, så om morgenen er solen på sit højeste over Greenwich Meridian.

Hvis UTC og GMT skulle glide adskilt, ville det gøre livet svært for mennesker som astronomer og landmænd, og i sidste ende ville nat og dag svinge (om end i tusind år eller deromkring).

Normalt springes sekunder til sidste minut i december 31, men lejlighedsvis, hvis mere end en er påkrævet om et år, tilføjes det om sommeren.

Spræng sekunder er imidlertid kontroversielle og kan også forårsage problemer, hvis udstyr ikke er designet med spild sekunder i tankerne. For eksempel blev det seneste spring sekund tilføjet på 31 december, og det forårsagede, at database gigantiske Oracle's Cluster Ready Service skulle mislykkes. Det resulterede i, at systemet automatisk genstartede sig på nytår.

Leap Seconds kan også forårsage problemer, hvis netværk synkroniseres ved hjælp af internetkilder eller enheder, der kræver manuel indgriben. Heldigvis mest dedikerede NTP-servere er designet med Leap Seconds i tankerne. Disse enheder kræver ingen indgriben og vil automatisk justere hele netværket til den korrekte tid, når der er et spring sekund.

En dedikeret NTP-server er ikke kun selvjusterende, der kræver ingen manuel indgriben, men også de er yderst nøjagtige at være stratum 1-servere (de fleste internetkilder er stratum 2-enheder med andre ord enheder, der modtager tidssignaler fra stratum 1-enheder og genudgiver det), men de er også meget sikre, at eksterne enheder ikke behøver at være bag brandwaren.

tidssynkronisering beskrives ofte som en "hovedpine" af netværksadministratorer. At holde computere på et netværk, der kører på samme tid, bliver stadig vigtigere i moderne netværkskommunikation, især hvis et netværk skal kommunikere med et andet netværk, der kører uafhængigt.

Af denne grund UTC (Koordineret Universal Time) er udviklet for at sikre, at alle netværk kører samme præcise tidsskala. UTC er baseret på den tid, der er angivet af atomure så det er meget præcist og taber aldrig endnu et sekund. Netværkssynkronisering er dog relativt lige fremad takket være protokollen NTP (Network Time Protocol).

UTC-tidskilder er bredt tilgængelige med over tusind online stratum 1-servere tilgængelige på internettet. Stratumniveauet beskriver, hvor langt væk a tidsserver er til en atomur (en atomur der genererer UTC er kendt som en stratum 0 enhed). De fleste tidsservere, der er tilgængelige på internettet, er faktisk ikke stratum 1-enheder, men stratum, fordi de får deres tid fra en enhed, der igen modtager UTC-tidssignalet.

For mange applikationer kan dette være tilstrækkeligt nok, men da disse tidskilder er på internettet, er der meget lidt, du kan gøre for at sikre både deres nøjagtighed og deres præcision. Faktisk, selvom en internetkilde er yderst præcis, kan afstanden derved forårsage forsinkelser i forbindelse med tidssignalet.

Internet tidskilder er også usikre, da de er placeret uden for brandvæsenet, hvilket tvinger netværket til at stå åben for tidsanmodningerne. Af denne grund er netværksadministratorer seriøse om tidssynkronisering vælger at bruge deres egen eksterne stratum 1-server.

Disse enheder kaldes ofte a NTP-server, modtag en UTC-tidskilde fra en betroet og sikker kilde, f.eks. en GPS-satellit, og distribuer den derefter under netværket. Det NTP-server er langt mere sikker end en internetbaseret tidskilde og er forholdsvis billig og meget præcis.

tidssynkronisering er yderst vigtigt for moderne computernetværk. I nogle brancher er tidssynkronisering helt afgørende, især når du beskæftiger dig med teknologier som flyvekontrol eller sejlads, hvor hundredvis af liv kan blive truet på grund af mangel på præcis tid.

Selv i den finansielle verden er korrekt tidssynkronisering afgørende, da millioner kan tilføjes eller tørres af aktiekurser hvert sekund. Af denne grund overholder hele verden en global tidsplan kendt som koordineret universeltid (UTC). Men at holde fast ved UTC og holde UTC præcis er to forskellige ting.

De fleste computer ure er simple oscillatorer, der langsomt vil drive enten hurtigere eller langsommere. Desværre betyder det, at uanset hvor præcis de er sat på mandag, vil de være drevet af fredag. Denne drift kan kun være en brøkdel af et sekund, men det vil snart ikke vare lang tid for den oprindelige UTC-tid at være over et sekund ud.

I mange brancher kan det ikke betyde et spørgsmål om liv og død af tabet af millioner i aktier og aktier, men manglende tidssynkronisering kan have uforudsete konsekvenser som f.eks. At lade et selskab være mindre beskyttet mod bedrageri. Modtagelse og opbevaring af UTC-tid er dog ret lige fremad.

Dedikeret netværk tidsservere er tilgængelige, der bruger protokollen NTP (Network Time Protocol) for løbende at kontrollere tidspunktet for et netværk mod en kilde til UTC-tid. Disse enheder kaldes ofte som en NTP-server, tidsserver eller netværkstidsserver. Det NTP-server justerer konstant alle enheder på et netværk for at sikre, at maskinerne ikke kører fra UTC.

UTC er tilgængelig fra flere kilder, herunder GPS-netværket. Dette er en ideel kilde til UTC-tid, da den er sikker, pålidelig og tilgængelig overalt på planeten. UTC er også tilgængelig via specialiserede nationale radiosender, der sendes fra nationale fysik laboratorier selvom de ikke er tilgængelige overalt.

Når vi tager et kig på vores ure eller kontoruret, tager vi ofte for givet, at den tid, vi får, er korrekt. Vi kan se, om vores ure er ti minutter hurtigt eller langsomt, men vær opmærksom på, om de er et sekund eller to ud.

Men i tusindvis af år har menneskeheden stræbt efter at blive stadig mere og mere præcise ure fordelene deraf er rigelige i dag i vores alder af satellitnavigation, NTP-servere, internettet og global kommunikation.

For at forstå, hvordan præcis tid kan måles, er det først vigtigt at forstå begrebet tid selv. Tid som den er blevet målt på Jorden i årtusinder er et andet begreb til tiden selv, som som Einstein informerede os, var en del af selve universets stof i det, han beskrev som en fire-dimensionel rumtid.

Alligevel har vi historisk målt tidsbaseret ikke på tidenes forløb, men rotationen af ​​vores planet i forhold til Solen og Månen. En dag er opdelt i 24 lige dele (timer), der hver er opdelt i 60 minutter, og minut er opdelt i 60 sekunder.

Men det er nu blevet indset, at målingstiden på denne måde ikke kan betragtes som nøjagtig, da Jordens rotation varierer fra dag til dag. Alle former for variabel som tidevandsstyrker, orkaner, solvind og endog mængden af ​​sne i polerne påvirker jordens rotationshastighed. Faktisk, da dinosaurerne først begyndte at roaming jorden, ville længden af ​​en dag, som vi måler den nu, kun have været 22 timer.

Vi baserer nu vores tidsopgave på overgangen af ​​atomer ved hjælp af atomure med et sekund baseret på 9,192,631,770 perioder af strålingen udsendt af hyperfineovergangen af ​​et unioniseret cæsiumatom i jordtilstanden. Selvom det kan lyde kompliceret, er det bare en atomkryds, der aldrig ændrer sig og derfor kan give en meget præcis reference til at basere vores tid på.

Atomiske ure bruger denne atomresonans og kan holde tid, der er så præcis, at et sekund ikke går tabt i endda en milliard år. Moderne teknologier udnytter alle disse præcisioner, hvilket gør det muligt for mange af de kommunikation og globale handel, vi nyder godt af i dag, med udnyttelsen af ​​satellitnavigation, NTP-servere og flyvekontrol ændrer den måde, vi lever vores liv på.

I en alder af atomur og den NTP-server tidsopbevaring er nu mere præcis end nogensinde med stadig større præcision at have tilladt mange af de teknologier og systemer, vi nu tager for givet.

Mens timekeeping altid har været en bekymring for menneskeheden, har det kun været i de sidste par årtier, at sandt nøjagtighed har været muligt takket være fremkomsten af atomur.

Før atomtiden var elektriske oscillatorer som dem, der blev fundet i det gennemsnitlige digitale ur, det mest præcise tidsforløb, og mens elektroniske ure som disse er langt mere præcise end deres forgængere - de mekaniske ure kan de stadig køre med op til et sekund om ugen .

Men hvorfor skal tiden være så præcis, når alt kommer til alt, hvor vigtigt kan et sekund være? I den daglige drift af vores liv er et sekund ikke, at vigtige og elektroniske ure (og selv mekaniske) giver en passende tidspunkter for vores behov.

I vores daglige liv gør et sekund lidt forskel, men i mange moderne applikationer kan et sekund være en alder.

Moderne satellitnavigation er et eksempel. Disse enheder kan lokalisere et sted overalt på jorden til inden for få meter. Alligevel kan de kun gøre dette på grund af atomklokkenes ultraklare natur, der styrer systemet, da tidssignalet, der sendes fra navigationssatellitterne, bevæger sig ved lysets hastighed, som er næsten 300,000 km et sekund.

Da lyset kan rejse så langt i løbet af et sekund vil ethvert atomur, der styrer et satellitnavigationssystem, der kun var et sekund ud, ville positioneringen være unøjagtig ved tusindvis af miles, hvilket gør placeringssystemet ubrugeligt.

Der er mange andre teknologier, der kræver tilsvarende nøjagtighed og også mange af de måder, vi handler og kommunikerer. Aktier og aktier svinger op og ned hvert sekund, og global handel kræver, at alle over hele verden skal kommunikere på samme tid.

De fleste computernetværk styres ved at bruge en NTP-server (Network Time Protocol). Disse enheder tillader computernetværk til alle at bruge samme atomurbaserede tidsskala UTC (koordineret universeltid). Ved at udnytte UTC via en NTP-server kan computernetværk synkroniseres til inden for få millisekunder af hinanden.

Network Time Protocol er udviklet for at holde computere synkroniseret. Alle computere er tilbøjelige til at drive og præcis timing er afgørende for mange kritiske applikationer.

En version af NTP er installeret på de fleste versioner af Windows (selv om en fjernet version kaldes SNTP-Forenklet NTP-er i ældre versioner) og Linux, men er gratis at downloade fra NTP.org.

Når du synkroniserer et netværk, er det bedst at bruge en dedikeret NTP-server der modtager en timing kilde fra en atomur enten via specialiserede radiosender eller GPS-netværk. Der er dog mange internettidsreferencer til rådighed, nogle mere pålidelige end andre, selvom det skal bemærkes, at internetbaserede tidskilder ikke kan godkendes af NTP, hvilket gør computeren udsat for trusler.

NTP er hierarkisk og arrangeret i stratum. Stratum 0 er timing reference, mens stratum 1 er en server forbundet til en stratum 0 timing kilde og et lag 2 er en computer (eller en enhed), der er knyttet til en stratum 1 server.

Grundlæggende konfiguration af NTP er udført ved hjælp af filen /etc/ntp.conf, du skal redigere den og placere IP-adressen til stratum 1 og stratum 2-servere. Her er et eksempel på en grundlæggende ntp.conf-fil:

server xxx.yyy.zzz.aaa foretrækker (tidsserveradresse som time.windows.com)

123.123.1.0 server

server 122.123.1.0 stratum 3

Driftfile / etc / ntp / drift

Den mest grundlæggende ntp.conf-fil vil liste 2-servere, en, som den ønsker at synkronisere og en IP-adresse for sig selv. Det er god husholdning at have mere end en server til reference, hvis man går ned.

En server med mærket 'foretrukne' bruges til en betroet kilde, der sikrer, at NTP altid bruger den server, når det er muligt. IP-adressen vil blive brugt i tilfælde af problemer, når NTP vil synkronisere med sig selv. Driftfilen er, hvor NTP bygger en oversigt over systemurets drifthastighed og justerer automatisk for den.

NTP vil justere dit system tid, men kun langsomt. NTP afventer mindst ti informationspakker, inden du har tillid til tidskilden. For at teste NTP ændres simpelthen dit systemur med en halv time i slutningen af ​​dagen, og klokken om morgenen skal være korrekt.

Nøjagtig tid ved brug Atomic Ure er tilgængelig i hele Nordamerika ved hjælp af WWVB Atomic Clock tid signal overført fra Fort Collins, Colorado; det giver mulighed for at synkronisere tiden på computere og andet elektrisk udstyr.

Det nordamerikanske WWVB signal drives af NIST - Statens institut for standarder og teknologi. WWVB har høj transmittereffekt (50,000 watt), en meget effektiv antenne og en ekstrem lav frekvens (60,000 Hz). Til sammenligning udsendes en typisk AM-radiostation med en frekvens på 1,000,000 Hz. Kombinationen af ​​høj effekt og lav frekvens giver radiobølgerne fra WWVB en masse spring, og denne enkelt station kan derfor dække hele kontinentale USA plus meget af Canada og Mellemamerika.

Tidskoderne sendes fra WWVB ved hjælp af et af de enkleste systemer, og med en meget lav datahastighed på en bit pr. Sekund. 60,000 Hz-signalet overføres altid, men hvert sekund reduceres det kraftigt i strøm i en periode på 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder: • 0.2 sekunder med reduceret effekt betyder et binært nul. • 0.5 sekunder med reduceret effekt er en binær. • 0.8 sekunder med reduceret effekt er en separator. Tidskoden sendes i BCD (Binary Coded Decimal) og angiver minutter, timer, år og år samt information om sommertid og springår.

Tiden overføres ved hjælp af 53 bits og 7 separatorer, og tager derfor 60 sekunder at transmittere. Et ur eller ur kan indeholde en ekstremt lille og relativt simpel antenne og modtager til at afkode informationen i signalet og indstille urets tid præcist. Alt du skal gøre er at indstille tidszonen, og atomuret viser den korrekte tid.

Dedikeret NTP tid servere der er indstillet til at modtage WWVB-tidssignalet er tilgængelige. Disse enheder forbinder et computernetværk som enhver anden server, der kun modtager timingsignalet og distribuerer det til andre maskiner på netværket ved hjælp af NTP (Network Time Protocol).

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

Her på Galleon Systems, en af ​​Europas førende leverandører af NTP-server systemer vil vi gerne ønske alle vores kunder, leverandører og endda vores konkurrenter en god jul og et godt nytår. Vi håber, at 2009 er et vellykket år for jer alle.