Det WWVB-tidssignal er en dedikeret radioudsendelse, der giver en præcis og pålidelig kilde til USAs borgerlige tid, baseret på den globale tidsskala UTC (koordineret universel tid), udsendes WWVB-signalet og vedligeholdes af USA's NIST-laboratorium (National Institute for Standards and Tid).

WWVB-tidssignalet kan udnyttes af alle, der kræver præcise timingoplysninger, selvom hovedbrug er som en kilde til UTC-tid for administratorer, der synkroniserer et computernetværk med et radioklip. Radio ure er virkelig et andet begreb for a netværkstidsserver der udnytter en radiotransmission som en tidskilde.

De fleste radiobaserede netværkstidsservere bruger NTP (Network Time Protocol) til at distribuere timingoplysningerne i hele netværket.

WWVB-signalet sendes fra Fort Collins, Colorado. Det er tilgængeligt 24 timer om dagen på tværs af de fleste af USA og Canada, selv om signalet er sårbart over for interferens og lokal topografi. Brugere af WWVB-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.

WWVB-signalet bæres med en frekvens på 60 kHz (til inden for 2-dele i 1012) og styres af et cesium atomur baseret på NIST

Signalets feltstyrke overstiger 100 μV / m (mikrovolt en meter) i en afstand af 1000 km fra Colorado - der dækker meget af USA.

WWVB-signalet er i form af en simpel binær kode indeholdende oplysninger om tid og dato WWVB-tid og datokode indeholder følgende oplysninger: år, måned, dag i måned, dag for uge, time, minut, sommertid forestående).

NTP (Network Time Protocol) er den mest fleksible, nøjagtige og populære metode til at sende tid via internettet. Det er måske Internetets ældste protokol, der har eksisteret i en eller anden form siden midten af ​​1980.

Hovedformålet med NTP er at sikre, at alle enheder på et netværk synkroniseres til samme tid og for at kompensere for nogle netværksforsinkelser. På tværs af et LAN eller WAN NTP formår at opretholde en nøjagtighed på nogle få millisekunder (Over internettet overføres tiden, hvis den er langt mindre præcis som følge af netværkstrafik og afstand).

NTP er langt den mest anvendte tidssynkroniseringsprotokol (et sted i området 95% af alle tidsservere bruger NTP) og det skylder meget af sin succes for sine løbende opdateringer og dets fleksibilitet. NTP vil køre på UNIX, LINUX og Windows-baserede operativsystemer (det er også gratis, en anden mulig grund til dens enorme succes).

NTP bruger en enkeltkilde, som den distribuerer blandt alle enheder på et netværk; det kontrollerer også hver enhed for drift (den vinder eller taber tid) og justerer for hver. Det er også hierarkisk, idet tusindvis af maskiner bogstaveligt talt styres med kun en NTP-server da hver maskine i sig selv kan bruges af nabobiler som tidsserver.

NTP er også meget sikker (når du bruger en ekstern tidsreference, ikke når du bruger internettet til en timing-kilde) med en godkendelsesprotokol, der er i stand til at etablere præcis, hvor en timingkilde kommer fra.

For at et netværk skal være effektivt, bruger de fleste NTP-tidsservere et atomur som grundlag for deres tidssynkronisering. En international tidsskala baseret på den tid, som atomklockerne fortæller, er udviklet til dette formål. UTC (koordineret universeltid).

Der er virkelig to metoder til at modtage en sikker UTC atomur tids signal til brug for NTP. Den første er tid og frekvens transmissioner, som flere nationale fysik laboratorier udsendes på lang bølge rundt om i verden; den anden (og langt den mest lettilgængelige) er ved at bruge timing informationen i GPS satellit transmissioner. Disse kan hentes overalt på kloden og give sikker, sikker og meget præcis timing information.

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)

tidssynkronisering er nu en integreret del af netværksadministrationen. Netværk, der ikke synkroniseres til UTC-tid (Coordinated Universal Time) bliver isoleret; ude af stand til at behandle tidsfølsomme transaktioner eller kommunikere sikkert med andre netværk.

UTC tid er blevet udviklet for at give hele kloden mulighed for at kommunikere under en enkelt tidsramme, og den er baseret på den tid, der er fortalt af atomure.

For at synkronisere til UTC-tid forbinder mange netværksadministratorer simpelthen med en internet timing-kilde og antager, at de modtager en sikker kilde til UTC-tid. Der er dog faldgruber til dette, og ethvert netværk, der kræver sikkerhed, bør ALDRIG bruge internettet som en tidskilde:

1. For at bruge en internet timing kilde skal en port sendes i firewall. Dette "hul" for at tillade timing information at passere gennem kan udnyttes af nogen andre også.
2. NTP (Network Time Protocol) har en indbygget sikkerhedsforanstaltning kaldet godkendelse, der sikrer, at en timing-kilde er præcis, som den siger, at den er, kan den ikke anvendes over internettet.
3. Internet timing kilder er helt unøjagtige. En undersøgelse foretaget af Nelson Minar fra MIT (Massachusetts Institute of Technology) opdagede mindre end halvdelen var tæt nok til UTC-tiden til at blive beskrevet som pålidelig (nogle hvor minutter og endog timer ud!).
4. Afstand på tværs af internettet kan gøre endda en ekstremt nøjagtig internet timing kilde ubrugelig som afstanden til klienten kan forårsage forsinkelse.
5. En dedikeret tidsserver bruger en radio af GPS-timersignal, som kan revideres for at garantere dets nøjagtighed, give sikkerhed og retlig beskyttelse; internet timing kilder kan ikke.

Dedikeret NTP tid servere ikke kun tilbyde større beskyttelse og sikkerhed end internetkilder. De tilbyder også uhindret nøjagtighed med både GPS- og tid- og frekvensradiooverførsler (som f.eks. MSF, DCF eller WWVB) nøjagtige inden for få millisekunder af UTC-tid.

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.

Det NTP-server (Network Time Protocol) er en af ​​de mest brugte, men mindst forstået computernetværk hardware elementer.

En NTP-server er kun en tidsserver, der bruger protokollen NTP. Andre tidsprotokoller eksisterer, men NTP er langt den mest udbredte. Betegnelserne 'NTP server', 'time server' og 'netværkstidsserver'er udskiftelige og ofte udtrykkene' radio ur 'eller'GPS tidsserver'bruges, men disse beskriver blot metoden, som tidsserverne modtager en tidsreference.

NTP-servere modtager en tidskilde, som de derefter kan distribuere blandt et netværk. NTP vil tjekke en enhedens systemur og fremskynde eller trække sig tilbage afhængigt af hvor meget det har drevet. Ved regelmæssigt at kontrollere systemuret med tidsserveren kan NTP sikre, at enheden er synkroniseret.

NTP-serveren er en simpel enhed til at installere og køre. De fleste forbinder til et netværk via et Ethernet-kabel, og den medfølgende software er let konfigureret. Der er dog nogle almindelige fejlfindingsproblemer forbundet med NTP-servere og især med modtagelse af timingkilder:

A dedikeret NTP-server vil modtage et tidssignal fra forskellige kilder. Internettet er nok de mest almindelige kilder til UTC-tid (Koordineret Universal Time), men at bruge internettet som en tidskilde kan være årsag til flere tidsserverproblemer.

For det første kan internettet timing kilder ikke autentificeres; Autentificering er NTP's indbyggede sikkerhedsforanstaltning og sikrer, at en timingreference kommer fra, hvor den siger, at den er. På en lignende note for at bruge en internet timing kilde ville betyde, at der skulle oprettes et hul i netværks firewall, dette kan naturligvis forårsage sine egne sikkerhedsproblemer.

Internet timing kilder er også notorisk unøjagtige. En undersøgelse foretaget af MIT (Massachusetts Institute of Technology) fandt mindre end en fjerdedel af internet timing kilder var nogen hvor nær nøjagtige og ofte dem, der var, var for langt væk fra klienter for at give en pålidelig timing kilde.

Den mest almindelige, sikre og præcise metode til modtagelse af timing-kilde er GPS-systemet (Global Positioning System). Mens en GP-signal kan modtages hvor som helst på planeten, er der stadig almindelige installationsproblemer.

En GPS-antenne skal have et godt klart billede af himlen; det skyldes, at lægerne satellitter udsendte deres signal efter synsfelt. Hans signal kan ikke trænge ind i bygninger, og antennen skal derfor være placeret på ruden. Et andet almindeligt problem med en GPS-tidsserver er, at de skal overlades i mindst 49 timer for at sikre, at GPS-modtageren får en god satellitfix. Mange brugere finder, at de får et intermitterende signal, det skyldes normalt utålmodighed og ikke at lade GPS-systemet få en solid fix.

Den anden sikre og pålidelige metode til modtagelse af et timingsignal er de nationale radiosender. I Storbritannien hedder dette MSF, men der findes lignende systemer i USA (WWVB), Tyskland (DCF) og flere andre lande. Der er normalt mindre problemer i forbindelse med brug af MSF / DCF / WWVB signalet.

Selv om radiosignalet kan trænge ind i bygninger, er det modtageligt for interferens fra topografi og andre elektriske apparater. Eventuelle problemer med en MSF-tidsserver kan normalt løses ved at flytte serveren til en anden lokalitet eller ofte bare angre serveren, så dens ib-byggede antenne er vinkelret på transmissionen.

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.

De fleste tidsservere bruger Network Time Protocol og ligesom andre internetbaserede protokoller indeholder NTP en pakkeoverskrift. En pakkeoverskrift, simpelthen, er bare en formateret dataenhed, der beskriver oplysningerne i pakken.

NTP-pakkeoverskriften består af et antal 32-bitord. Her er en liste over de mest almindelige pakkeoverskrift og deres betydning:

IP-adresse - adressen til NTP Time Server

NTP Version - hvilken version af NTP (i øjeblikket version 4 er den seneste)

Reference tidsstempel (den primære epoke), som NTP bruger til at udarbejde tiden fra dette sætpunkt (normalt januar 01 1900

Rundrejseforsinkelsen (den tid det tager anmodning at ankomme og komme tilbage i millisekunder)

Lokal klokkeforskydning - tidsforskel mellem vært og klient

Spildindikator (hvis der skal være et spring andet den dag - normalt kun på 31 december)

Mode3 - et trebits heltal, hvilke værdier repræsenterer: 0 = reserveret, 1 = symmetrisk aktiv, 2 = symmetrisk passiv, 3 = klient, 4 = server, 5 = broadcast, 6 = NTP kontrolmeddelelse, 7 = reserveret til privat brug.

Stratum niveau - hvilket lag niveau niveauer NTP-server er (en stratum 1-server modtager tiden fra en atomurkilde, en stratum 2-server modtager tiden fra en stratum 1-server)

Afstemningsinterval (Hvor mange anmodninger er der lavet og deres intermitterende)

Præcision - hvor præcis i millisekunder er systemuret

Root Delay - Dette er et underskrevet fast punktnummer, der angiver den samlede returrejseforsinkelse til den primære referencekilde ved roden

Root spredning (i millisekunder) - Roden spredning er den maksimale (worst case) forskellen mellem det lokale system ur og roden af ​​NTP træet (stratum 1 ur)

Ref ID - 32 bit identificere referenceuret

Stammer tidsstempel (tid, før synkronisering anmodning)

Modtag tidsstempel - den tid, hvor værten / NTO-tidsserveren fik anmodningen

Overfør tidsstempel - den gang værten sendte anmodningen tilbage

Gyldigt svar - er systemuret synkroniseret eller ej