Som med fremskridtet af computerteknologi, der tilsyneladende eksponentielt øges i evnen hvert år, synes atomblocks også at stige dramatisk i deres nøjagtighed år efter år.

Nu, disse pionerer af atomur teknologi, USA's National Institute of Standards Time (NIST), har meddelt, at de har formået at producere en atomur med nøjagtighed dobbelt så mange gange som tidligere.

Uret er baseret i et enkelt aluminiumatom, og NIST hævder, at det kan forblive nøjagtigt uden at tabe et sekund i løbet af 3.7 milliarder år (omtrent den samme tid, som livet har eksisteret jorden).

Det forrige mest præcise ur blev udtænkt af den tyske fysikalske-tekniske Bundesanstalt (PTB) og var et optisk ur baseret på et strontiumatom og var nøjagtigt til et sekund på over en milliard år. Denne nye atomur af NIST er også et optisk ur, men er baseret på aluminiumatomer, hvilket ifølge NISTs forskning med dette ur er langt mere præcist.

Optiske ure bruger lasere til at holde atomer stadig og adskiller sig fra de traditionelle atomure, der bruges af computernetværk ved hjælp af NTP-servere (Network Time Protocol) og andre teknologier, der er baseret på springvandsklokke. Ikke kun bruger disse traditionelle springvandsklokke cæsium som deres tidsholdende atom, men i stedet for lasere bruger de superkølede væsker og støvsuger til at styre atomerne.

Takket være arbejdet hos NIST, PTB og UK NPL (Nationale Fysiske Laboratorier) atomklokker fortsætter eksponentielt, men disse nye optiske atomure baseret på atomer som aluminium, kviksølv og strontium er langt fra at blive anvendt som grundlag for UTC (Koordineret universeltid).

UTC styres af en konstellation af cæsium springvandsklokke, som samtidig er nøjagtige til et sekund i 100,000 år langt mindre præcise end disse optiske ure og er baseret på teknologi over halvtreds år gammel. Og desværre, indtil verdens videnskabelige samfund kan blive enige om et atom- og urdesign, der skal bruges internationalt, vil disse præcise atomure kun forblive en videnskab for det videnskabelige samfund.

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.

Netværkstidsprotokol (NTP) Er en TCP / IP-protokol udviklet, da internettet var i sin barndom. Det blev udviklet af David Mills of the University of Delaware Der forsøgte at synkronisere computere på tværs af et netværk med en vis grad af præcision.

NTP er en UNIX-baseret protokol, men den er blevet portet til at fungere lige så effektivt på pc'er, og en version er blevet inkluderet i operativsystemerne siden Windows 2000 (herunder Windows 7, Vista og XP).

NTP, og daemonen (applikationen), der styrer den, er ikke bare en metode til at passere tiden. Ethvert system, der kører NTP-dæmonen, kan fungere som en klient ved at spørge referencetiden fra andre servere, eller det kan give sin egen tid til rådighed for andre enheder til at bruge, som i virkeligheden gør det til en tidsserver selv. Det kan også fungere som peer ved at samarbejde med andre jævnaldrende for at finde den mest stabile og præcise tidskilde, der skal bruges.

Et af de mest fleksible aspekter af NTP er dets hierarkiske karakter. NTP deler enheder i lag, hvert stratumniveau defineres af dets nærhed til referenceklokken (atomur). Atomuret selv er en stratum 0-enhed, den nærmeste enhed til den (ofte en Dedikeret NTP-tidsserver) Er en stratum 1 enhed, mens andre enheder der forbinder det bliver stratum 2. NTP kan opretholde nøjagtighed inden for 16 stratum niveauer.

Ethvert netværk, der skal synkroniseres, skal først identificere og lokalisere en tidskilde for NTP at distribuere. Internetkilder er tilgængelige, men du bliver ofte taget fra stratum 2-enheder, der opererer gennem firewallen. Den eneste måde, NTP kan sammenligne tiden på, er, hvis TCP / IP-porten er åben for at tillade trafikken igennem. Dette kan medføre sikkerhedsproblemer, da ondsindede brugere kan udnytte dette firewallhul.

Dedikeret NTP tid servere Find en kilde til tid via GPS eller radiosignaler, og lad ikke et netværk være sårbart for angreb. Ved at vedhæfte en NTP tidsserver Til en router og hele netværket af hundredvis og endda tusindvis af enheder kan synkroniseres takket være NTPs hierarkiske struktur.

Det NTP-protokol (Network Time Protocol) har siden de tidligste dage på internettet været ansvarlig for at synkronisere tiden på tværs af computernetværk. Ikke alene er NTP effektiv til dette, men når du er tilsluttet en kilde til UTC (Koordineret Universal Time), er NTP også yderst præcis.

De fleste computernetværk forbinder til UTC via en dedikeret NTP tidsserver. Disse enheder bruger en ekstern forbindelse til et atomur for at modtage tiden og derefter distribuere den over et netværk. Ved at forbinde eksternt, via GPS (Global Positioning System) eller langbølgeradio, er det ikke kun NTP tid servere utroligt præcise, men de er også meget sikre, da de ikke stoler på en internetforbindelse for tiden.
NTP-tidsservere bruges også i stigende grad til andre nye innovationer. Traditionelle teknologier som CCTV, trafiklys, flyvekontrol og børsen har ikke kun tradition for tidssynkronisering med tidsservere, men også en stigende mængde moderne teknologier.

NTP tid servere er nu almindelige i moderne digital skiltning systemer (brug af fladskærms-tv til reklame uden for hjemmet). Disse netværksskærme synkroniseres ofte for at tillade planlagte og orkestriske kampagner.

En synkroniseret digital skiltningskampagne er en metode til at gøre en udeblivende reklamekampagnes stand-out. Dette er i stigende grad vigtigt, da flere og flere digitale skiltning implementeres, hvilket gør en konventionel digital skiltningskampagne vanskelig at engagere og fange øjet.

Ved at synkronisere flere skærme sammen med en NTP-tidsserver og køre en planlagt og tidsbestemt kampagne. Dette gør det muligt at planlægge eller justere indhold for at maksimere dets indvirkning.

Små tidsservere kan eben installeres direkte i den digitale skiltning af LCD-kabinet selvom de fleste af disse tiem-synkroniseringsenheder kræver et GPS eller et langt bølgesignal, kan antennen være problamtisk. En bedre løsning er at etablere et netværk af digtal skiltning og bruge en enkelt NTP-server som en metode til synkronisering.

NTP kan være den ældste protokol på internettet og NTP tid servere har eksisteret i næsten to årtier, men denne forholdsvis antikke teknologi og software har aldrig været så meget efterspurgt.

Præcision bliver stadig vigtigere i moderne teknologier og ikke mere end nøjagtighed i tiden. Fra internettet til satellitnavigering er præcis og præcis synkronitet afgørende i den moderne tidsalder.

Faktisk vil mange af de teknologier, som vi tager for givet i dagens verden, ikke være muligt, hvis det ikke var for de mest præcise maskiner, der opfandt - den atomur.

Atomsklokke er bare timekeeping enheder som andre ure eller ure. Men hvad står dem adskilt fra er den nøjagtighed, de kan opnå. Som et groft eksempel vil dit standardmekaniske ur, som et centralt uretårn, glide så meget som et sekund om dagen. Elektroniske ure som digitale ure eller urradioer er mere præcise. Disse typer ur kører et sekund om en uge.

Men når du sammenligner præcisionen af ​​et atomur, hvor et sekund ikke går tabt eller opnået i 100,000 år eller mere, er nøjagtigheden af ​​disse enheder uforlignelig.

Atomiske ure kan opnå denne nøjagtighed ved hjælp af de oscillatorer, de bruger. Næsten alle typer ur har en oscillator. Generelt er en oscillator kun et kredsløb, der regelmæssigt rammer.

Mekaniske ure bruger pendler og fjedre til at give en regelmæssig svingning, mens elektroniske ure har en krystal (normalt kvarts), at når en elektrisk strøm gennemføres, giver en præcis rytme.

Atomiske ure bruger oscillationen af ​​atomer under forskellige energitilstand. Ofte anvendes cæsium 133 (og undertiden rubidium), da den hyperfine overgangssvingning er over 9 milliarder gange et sekund (9,192,631,770), og det ændrer aldrig. Faktisk er det International System of Units (SI) hilser nu officielt et sekund i tiden som 9,192,631,770 cyklusser af stråling fra cæsiumatomet.

Atomiske ure udgør grundlaget for verdens globale tidsplan - UTC (Koordineret Universal Time). Og computernetværk over hele verden forbliver synkroniseret ved at bruge tidssignaler udsendt af atomur og afhentet på NTP tid servere (Network Time Server).

Synkronisering af computernetværk er noget, som mange administratorer tager for givet. Dedikerede netværkstidsservere kan modtage en tidskilde og distribuere den mellem et netværk, præcist, sikkert og præcist.

Imidlertid nøjagtig tidssynkronisering er kun muliggjort takket være tidsprotokollen NTP - Network Time Protocol.

NTP blev udviklet, da internettet stadig var i sin barndom og Professor David Mills og hans team fra Delaware University forsøgte at synkronisere tiden på et netværk af et par maskiner. De udviklede den meget tidligste gengivelse af NTP, som fortsat er udviklet til denne dag, næsten tredive år efter dens første start.

NTP var ikke dengang, og er ikke nu den eneste tidssynkroniseringssoftware, der er andre programmer og protokoller, der gør en lignende opgave, men NTP er den mest udbredte (langt med over 98% af tidssynkroniseringsprogrammer, der bruger det). Den er også pakket med de fleste moderne operativsystemer med en version af NTP (normalt SNTP - en forenklet version) installeret på det nyeste Windows 7-operativsystem.

NTP har spillet en vigtig rolle i at skabe det internet, vi kender og elsker i dag. Mange onlineapplikationer og opgaver ville ikke være mulige uden korrekt tidssynkronisering og NTP.

Online handel, internetauktioner, bank og fejlsøgning af netværk er alle afhængige af præcis tidssynkronisering. Selv at sende en e-mail kræver tidssynkronisering med e-mail-server - ellers ville computere ikke kunne håndtere e-mails fra usynkroniserede maskiner, da de måtte ankomme, før de blev sendt.

NTP er en gratis softwareprotokol og er tilgængelig online fra NTP.org Men de fleste computernetværk, der kræver sikker og præcis tid, bruger oftest dedikerede NTP servere der opererer eksternt til netværket og firewall at opnå tiden fra atomur-signaler, der sikrer millisekundens nøjagtighed med verdens globale tidsskala UTC (Koordineret universeltid).

Global Positioning System (GPS) er et stadig mere populært værktøj, der bruges over hele verden som en kilde til vejsøgning og navigation. Der er imidlertid meget mere til GPS-netværket end blot satellitnavigation, da transmissionerne, der udsendes af GPS-satellitterne, også kan bruges som en meget præcis tidskilde.

GPS-satellitter er faktisk bare kredsløbende ure, da hver enkelt indeholder atomure, der genererer et tidssignal. Det er det tidssignal, der udsendes af GPS-satellitterne, som satellitnavigationsmodtagere i biler og fly bruger til at trække afstand og position.

Placering er kun mulig, fordi dine tidssignaler er så præcise. Køretøjssæt navs bruger f.eks. Signalerne fra fire omløbssatellitter og triangulerer informationen til at udarbejde stillingen. Men hvis der kun er et sekund unøjagtigt med et af tidssignalerne, kan de poserende oplysninger være tusindvis af miles ude - hvilket viser sig ubrugeligt.

Det er testamente til nøjagtigheden af ​​atomurerne, der bruges til at generere GPS-signaler, som i øjeblikket en GPS-modtager kan trække sin position på jorden til inden for fem meter.

Fordi GPS-satellitter er så præcise, er de en ideel kilde til tid til synkronisere et computernetværk til. Strengt taget adskiller GPS-tiden sig fra den internationale tidsskala UTC (koordineret Universal Time), da UTC har fået yderligere spring sekunder til at sikre paritet med jordens rotation, hvilket betyder, at det er nøjagtigt 18 sekunder forud for GPS, men det er nemt konverteret af NTP til tidssynkronisering protokol (Network Time Protocol).

GPS tid servere modtage GPS-tidssignalet via en GPS-antenne, der skal anbringes på taget for at modtage synspunktet. Når GPS-signalet er modtaget, NTP GPS tidsserver vil distribuere signalet til alle enheder på NTP-netværket og korrigerer enhver drift på enkelte maskiner.

GPS tid servere er dedikerede nemme at bruge enheder og kan sikre millisekundens nøjagtighed til UTC uden nogen af ​​de sikkerhedsrisici, der er involveret i at bruge en internetkilde.

Atomiske ure er det ultimative inden for timekeeping enheder. Deres nøjagtighed er utroligt, da et atomur ikke vil glide med så meget som et sekund inden for en million år, og når det sammenlignes med de næste bedste chronometre, som f.eks. Et elektronisk ur, der kan køre med et sekund om en uge, en atomur er utrolig mere præcis.

Atomiske ure anvendes verden over og er hjertet i mange moderne teknologier, der gør det muligt for en lang række applikationer, som vi tager for givet. Internethandel, satellitnavigering, flyvekontrol og international bank er alle brancher, der er afhængige af

De styrer også verdens tidsplan, UTC (Koordineret Universal Time), som holdes sande ved en konstellation af disse ure (selv om UTC skal justeres for at imødekomme forsinkelsen af ​​jordens spin ved at tilføje spring sekunder).

Computernetværk skal ofte køres synkroniseret til UTC. Denne synkronisering er afgørende i netværk, der udfører tidsfølsomme transaktioner eller kræver et højt sikkerhedsniveau.

Et computernetværk uden tilstrækkelig tidssynkronisering kan forårsage mange problemer, herunder:

Tab af data

• Vanskeligheder ved at identificere og logge fejl
• Øget risiko for sikkerhedsbrud.
• Kan ikke foretage tidsfølsomme transaktioner

Af disse grunde skal mange computernetværk synkroniseres til en kilde til UTC og opbevares så nøjagtige som muligt. Og selv om atomur er store voluminøse enheder, der holdes inden for rammerne af fysiklaboratorier, er det meget nemt at bruge dem som en kilde til tid.

Network Time Protocol (NTP) er en softwareprotokol designet udelukkende til synkronisering af netværk og computersystemer og ved hjælp af a dedikeret NTP-server tiden fra et atomur kan modtages af tidsserveren og distribueres rundt om netværket ved hjælp af NTP.

NTP-servere brug radiofrekvenser og mere almindeligt GPS-satellitsignalerne til at modtage atomurets timingssignaler, som derefter spredes over hele netværket med NTP regelmæssigt at justere hver enhed for at sikre, at den er så nøjagtig som muligt.

Brugere af det nationale fysiske laboratoriums (NPL) MSF-tid og frekvenssignal er sikkert klar over, at signalet lejlighedsvis tages ud i luften til planlagt vedligeholdelse.

NPL har offentliggjort der planlagt vedligeholdelse for 2010, hvor signalet midlertidigt bliver taget udenfor. Normalt varer de planlagte nedetider i mindre end fire timer, men brugerne skal være opmærksomme på, at mens NPL og VT Communications, som servicerer antennen, gør alt for at sikre, at senderen er slukket i en kort tid som muligt, kan der være forsinkelser .

Og mens NPL ser ud til at sikre, at alle brugere af MSF-signalet har en avanceret advarsel om mulige udbrud, kan nødreparationer og andre problemer føre til unscheduled outages. Enhver bruger, der modtager problemer, der modtager MSF-signalet, bør kontrollere NPL hjemmeside i tilfælde af unscheduled vedligeholdelse, før du kontakter din tidsserver sælger.

Dato og tid for de planlagte vedligeholdelsesperioder for 2010 er som følger:

* 11 marts 2010 fra 10: 00 UTC til 14: 00 UTC

* 10 juni 2010 fra 10: 00 BST til 14: 00 BST (UTC + 1 hr)

* 9 September 2010 fra 10: 00 BST til 14: 00 BST (UTC + 1 hr)

* 9 December 2010 fra 10: 00 UTC til 14: 00 UTC

Da disse planlagte afbrydelser ikke bør tage mere end fire timer, bør brugere af MSF-refererede tidsservere ikke mærke nogen frafald i nøjagtigheden af ​​deres netværk, da de ikke bør være tilstrækkelig tid til, at enheden kan drifte.

Men for de brugere, der er bekymret for nøjagtighed eller kræver en NTP tidsserver (Network Time Server), der ikke giver anledning til regelmæssige udfald, kan de overveje at investere i en GPS tidsserver.

GPS-tidsservere modtager tiden fra de omløbende navigationssatellitter. Da disse er tilgængelige overalt på kloden og signalerne aldrig er nede for udfald, kan de give et konstant, præcist tidssignal (GPS-tid er ikke den samme som UTC, men kan nemt konverteres af NTP, da det er nøjagtigt 17 sekunder bagpå på grund af spring sekunder tilføjes til UTC og ikke GPS).

Når det kommer til synkronisering af et computernetværk Der er flere valgmuligheder for at sikre, at hver enhed kører samme tid. NTP (Network Time Protocol) er det foretrukne valg af tidssynkroniseringsprotokoller, men der findes en lang række metoder i, hvordan NTP modtager tiden.

NTP Daemon er installeret på de fleste operativsystemer som Windows og applikationer som Windows Time er ganske i stand til at modtage en kilde til UTC tid (Koordineret Universal Time) fra hele internettet.

UTC-tid er den foretrukne tidskilde, der benyttes af computernetværk, da den holdes sande af atomur. UTC, som navnet antyder, er også universelt og bruges af computernetværk over hele verden som en kilde til at synkronisere også.

Men internetkilder til UTC anbefales til enhver organisation, hvor sikkerhed og nøjagtighed er et problem. Ikke kun kan fjernt fra vært (internet tidsserver) til klienten (dit computernetværk) aldrig måles nøjagtigt, hvilket fører til et fald i præcisionen. Endvidere vil enhver kilde til internettet have brug for adgang via firewall'en (normalt via UDP 123-porten). Og ved at lade denne port stå åben, kan ondsindede brugere og hackere udnytte og få adgang til systemet.

Dedikerede NTP-tidsservere er en bedre løsning, da de modtager tiden fra en ekstern kilde. Der er virkelig to typer NTP-server, radio reference tid server og GPS-tidsserver.
Radio reference tidsservere bruger signaler udsendt af steder som NPL (National Physical Laboratory i Storbritannien) eller NIST (National Institute of Standards and Time). Mens disse signaler er ekstremt nøjagtige, præcise og sikre, påvirkes de af regelmæssig vedligeholdelse af sendere, der sender signalet. De er også sårbare for lokal forstyrrelse.

GPS tid servere på den anden side modtage tiden direkte fra GPS-satellitter. Denne GPS-tid kan nemt konverteres til UTC med NTP (GPS-tid er UTC - 17 sekunder nøjagtigt som ingen spring sekunder er blevet tilføjet.) Da GPS-signalet er tilgængeligt overalt på jorden 24 timer om dagen, 365 dage om ugen, er der aldrig en risiko for tab af signal.
En enkelt dedikeret GPS tidsserver kan synkronisere et computernetværk af hundredvis og endda tusindvis af maskiner inden for et par millisekunder af UTC-tid.