Koordineret Universal Time (UTC - fra den franske Temps Universel Coordonné) er en international tidsskala baseret på den tid, som atomklockerne fortæller. Atomiske ure er nøjagtige til inden for et sekund i flere millioner år. De er så præcise, at International Atomic Time, den tid, der er gengivet af disse enheder, er endnu mere præcis end jordens spin.

Jordens rotation er påvirket af månens tyngdekraft og kan derfor bremse eller fremskynde. Af denne grund skal International Atomic Time (TAI fra den franske Temps Atomique International) have 'Leap seconds' tilføjet for at holde den på linje med den oprindelige tidsskala GMT (Greenwich i mellemtiden) også kaldet UT1, der er baseret på soltid .

Denne nye tidsskala kendt som UTC bruges nu over hele verden, så computernetværk og kommunikation kan udføres på modsatte sider af kloden.

UTC styres ikke af et enkelt land eller en administration, men et samarbejde af atomur over hele verden, der sikrer politisk neutralitet og også øget nøjagtighed.

UTC overføres på mange måder over hele kloden og udnyttes af computernetværk, flyselskaber og satellitter for at sikre nøjagtig synkronisering, uanset hvilken placering på jorden.

I USA udsendte NIST (National Institute of Standards and Technology) UTC fra deres atomur i Fort Collins, Colorado. De nationale fysiklaboratorier i Storbritannien og Tyskland har lignende systemer i Europa.

Internettet er også en anden kilde til UTC-tid. Over tusind tidsservere på tværs af internettet kan bruges til at modtage en UTC-tidskilde, selvom mange ikke er præcise nok til de fleste netværksbehov.

En anden, sikker og mere præcis metode til at modtage UTC er at bruge de signaler, der sendes af USAs Global Positioning System. Satellitterne i GPS-nettet indeholder alle atomklocker, der bruges til at aktivere positionering. Disse ure overfører den tid, der kan modtages ved hjælp af en GPS-modtager.

Mange dedikerede tidsservere er tilgængelige, der kan modtage en UTC-tidskilde fra enten GPS-netværket eller National Physics Laboratory's transmissioner (som alle udsendes ved 60 kHz longwave).

De fleste tidsservere bruger NTP (Network Time Protocol) til at distribuere og synkronisere computernetværk til UTC-tid.

Læger uden Grænser er navnet på den dedikerede tidsudsendelse fra det nationale fysiske laboratorium i Det Forenede Kongerige. Det er en nøjagtig og pålidelig kilde til den britiske borgerlig tid baseret på tidsskala UTC (koordineret universel tid).

Læger uden Grænser anvendes i hele Det Forenede Kongerige og i andre dele af Europa for at modtage en UTC-tidskilde, som kan bruges af radioklokker og synkronisere computernetværk ved hjælp af en NTP tidsserver.

Det er tilgængeligt 24 timer om dagen over hele Storbritannien, selv om signalet på nogle områder kan være svagere og er modtageligt for interferens og lokal topografi. Signalet opererer med en frekvens på 60 kHz og bærer en tids- og datakode, der relæerer følgende informationer i binært format: År, måned, dag i måned, ugedag, time, minut, britisk sommertid (i kraft eller nært forestående) og DUT1 (forskellen mellem UTC og UT1, der er baseret på jordens rotation)

MSF-signalet sendes fra Anthorn Radio Station i Cumbria, men blev først for nylig flyttet der efter at have boet i Rugby, Warwickshire, da det blev startet i 1960s. Signalens bærefrekvens er ved 60 kHz, styret af cæsium atomklocks på radiostationen.

Cesium-atomure er de mest pålidelige atomklokker overalt, og hverken taber eller vinder et sekund i flere millioner år.

At modtage MSF-signalet simpelt radio ure kan bruges til at vise den nøjagtige UTC-tid eller alternativt MSF-refererede tidsservere kan modtage langbølgeoverførslen og distribuere timingoplysningerne omkring computernetværk ved hjælp af NTP (Network Time Protocol).

Det eneste rigtige alternativ til MSF-signalet i Det Forenede Kongerige er at bruge cesium-clocks på GPS-netværket (Global Positioning System), der relæer præcise tidsoplysninger, der kan bruges som en UTC tidskilde.

GPS'en (Globalt positionerings system) netværk har eksisteret i over tredive år, men det var først siden 1983, da en koreansk luftfartsselskab ved et uheld blev skudt ned, har det amerikanske militær, der ejer og kontrollerer systemet, accepteret at åbne det for civil brug i håb om at forhindre sådanne tragedier .

GPS-systemet er for øjeblikket verdens eneste globale satellitnavigationssystem (GNSS), selv om Europa og Kina for øjeblikket udvikler deres egne (Galileo og GLONASS). GPS, eller for at give det sit officielle navn Navstar GPS er baseret på en konstellation mellem 24 og 32 Medium Earth Orbit satellitter.

Disse satellitter sender meddelelser via præcise mikrobølgesignaler. Disse meddelelser indeholder den tid, beskeden blev sendt, en præcis kredsløb for den satellit, der sender beskeden og det generelle system sundhed og uslebne baner af alle GPS-satellitter.

For at udføre en position kræves en GPS-modtager. Dette modtager signalet fra 4 (eller flere) satellitter. Da satellitterne sender deres position og tidspunktet, hvor meddelelsen blev sendt, kan GPS-modtageren bruge timingsignalet og afstandsinformationen til træning ved hjælp af triangulation, præcis, hvor den er i verden.

GPS og andre GNSS-systemer kan kun lokalisere placeringen så præcist, fordi hver relæer timing information fra et ombord atomur. Atomiske ure er så præcise, at de enten taber eller får et sekund i millioner af år. Det er kun denne nøjagtighed, der gør GPS-positionering mulig, fordi det signal, der transmitteres af satellitterne, bevæger sig ved lysets hastighed (op til 180,000 miles et sekund), kan et minuts unøjagtighed gøre stedplacering tusindvis af miles på det forkerte sted.

På grund af dette ombord atomur og højt niveau af timing nøjagtighed, kan en GPS-satellit bruges som en kilde til UTC (Koordineret Universal Time). UTC er en global tidsplan baseret på klokkeslættet fra atomklokker og brugt over hele kloden for at tillade datanetværk til alle at synkronisere til samme tid.

Brug af computernetværk NTP tid servere (netværkstidsprotokol) for at synkronisere deres systemer. en NTP server forbundet til en GPS-antenne kan modtage et UTC-tidssignal fra satellitten og derefter distribuere blandt netværket.

Brug af lægerne til timing information er en af ​​de mest nøjagtige og sikre metoder til at modtage en UTC-kilde med nøjagtigheder på få millisekunder, som er helt muligt.

Udviklingen af ​​atomur gennem hele det tyvende århundrede har været afgørende for mange af de teknologier, vi anvender hver dag. Uden atomur ville mange af det tyvende århundredes nyskabelser simpelthen ikke eksistere.

Satellitkommunikation, global positionering, computernetværk og endda internettet ville ikke kunne fungere på den måde, vi er vant til, hvis det ikke var for atomur og deres ultra-præcision i timekeeping.

Atomiske ure er utroligt nøjagtige chronometre, der ikke taber et sekund i millioner af år. Til sammenligning kan digitale ure tabe et sekund hver uge, og de mest indviklede nøjagtige mekaniske ure taber endnu mere tid.

Årsagen til en atomur's utrolige præcision er, at den er baseret på en oscillation af et enkelt atom. En oscillation er kun en vibration på et bestemt energiniveau i tilfælde af de fleste atomure, de er baseret på resonansen af ​​cæsiumatomet, som oscillerer på nøjagtigt 9,192,631,770 gange hvert sekund.

Mange teknologier stole nu på atomkloder for deres uhyrede nøjagtighed. Det globale positionssystem er et godt eksempel. GPS satellitter alle har ombord et atomur og det er denne timing information, der bruges til at udarbejde positionering. Fordi GPS-satellitter kommunikerer ved hjælp af radiobølger, og de rejser med lysets hastighed (180,000 miles et sekund i et vakuum), kunne små unøjagtigheder i tiden gøre positionering unøjagtig af hundredvis af miles.

En anden applikation, der kræver brug af atomure, er i computernetværk. Når computere taler med hinanden over hele kloden, er det afgørende, at de alle bruger samme tidskilde. Hvis de ikke gjorde det, ville tidsfølsomme transaktioner som internet shopping, online reservationer, børsen og endda sende en email være næsten umulige. E-mails ville ankomme, inden de blev sendt, og det samme emne på et internet-shoppingsted kunne sælges til mere end en person.

Af denne årsag er der udviklet en global tidsskala kaldet UTC (Coordinated Universal Time) baseret på den tid, som atomklockerne fortæller. UTC leveres til computernetværk via timeservere. De fleste tidsservere bruger NTP (netværksprotokol) for at distribuere og synkronisere netværkene.

NTP tid servere kan modtage UTC-tid fra en række kilder, som oftest kan GPS-systemets atomkvarterer bruges som en UTC-kilde af en tidsserver, der er tilsluttet en GPS-antenne.

En anden metode, der er ganske almindeligt anvendt af NTP tidsservers er at udnytte langvarig radiotransmissionssendelse fra flere landes nationale fysiklaboratorier. Mens de ikke er tilgængelige overalt og helt modtagelige for lokal topografi, giver udsendelserne en sikker metode til at modtage timing-kilde.

Hvis ingen af ​​disse metoder er tilgængelige, kan en UTC-tidskilde modtages fra internettet, selv om nøjagtighed og sikkerhed ikke garanteres.

Q. Hvad er NTP?
A. NTP - Network Time Protocol er en internetprotokol til tidssynkronisering, mens andre tidssynkroniseringsprotokoller er tilgængelige, er NTP langt den mest udbredte, der har eksisteret siden midten af ​​1980, da internettet stadig var i sin barndom.

Q. Hvad er UTC?
A. UTC - Koordineret Universal Time er en global tidsplan baseret på den tid, som atomklockerne fortæller. Fordi disse ure er så præcise hvert år, eller så skal "spring sekunder" tilføjes, da UTC er endnu mere præcis end Jordens rotation, hvilket bremser og fremskynder takket være Månens tyngdekraften.

Q. Hvad er en Network Time Server?
A. En netværkstidsserver, der også er kendt som en NTP-tidsserver, er en netværksenhed, der modtager et UTC-tidssignal og derefter distribuerer det blandt de andre enheder på et netværk. Tidsprotokollen NTP sikrer derefter, at alle maskiner holdes synkroniserede til den tid.

Q. Hvor gør en netværkstidsserver modtag en UTC-tid fra?
A. Der er flere kilder, hvor en UTC-tidsreference kan tages. Internettet er det mest oplagte med hundredvis af forskellige tidsservere, der relayer deres UTC-tidssignaler. Men disse er notorisk unøjagtige, afhængigt af mange variabler, er internettet heller ikke en sikker kilde og ikke egnet til ethvert computernetværk, hvor sikkerhedsspørgsmål er et problem. De andre metoder, der giver en mere præcis, sikker og pålidelig kilde til UTC-tid, er enten at bruge transmissionen af ​​GPS-systemet (global positioneringssystem) eller de nationale tids- og frekvensoverførsler, der sendes på langbølge.

Q. Kan jeg modtage et radiotids signal fra hvor som helst?
A. Desværre ikke. Kun visse lande har et tidssignal udsendt fra deres nationale fysiklaboratorier, og disse signaler er uendelige og sårbare for interferens. I USA sendes signalet fra Colorado og er kendt som WWVB, i Storbritannien sendes det fra Cumbria og kaldes MSF. Lignende systemer findes i Tyskland, Japan, Frankrig og Schweiz.

Q. Hvad med GPS-signalet?
A. Et satellitnavigationssystem er afhængig af tidssignalerne fra atomklockerne ombord i GPS-satellitterne. Det er dette tidssignal, der bruges til at triangulere positionering, og det kan også modtages af en netværkstidsserver udstyret med en GPS-antenne. GPS er tilgængelig overalt i verden, men en antenne skal have et klart billede af himlen.

Q. Hvis jeg har stort netværk, skal jeg bruge flere netværkstids servere?
A. Ikke nødvendigvis. NTP er hierarkisk og opdelt i 'stratum' et atomur er en stratum 0-enhed, en tidsserver, der modtager klokkesignalet, er en stratum 1-enhed, og en netværksenhed, der modtager et signal fra en tidsserver, er en stratum 2-enhed. NTP kan understøtte 12-lag (realistisk, selv om mere er muligt), og hvert lag kan bruges som en enhed til at synkronisere til. Derfor kan en stratum 2-enhed synkronisere anden maskine lavere ned ad lagene og så videre. Det betyder, uanset hvor stort et netværk er, kræves der kun en netværkstidsserver.

Det NTP-server er en integreret del af det moderne computernetværk. Uden Network Time Protocol og NTP tid servere mange af de moderne funktionaliteter af computere, som vi tager for givet, såsom online reservation, internethandel og satellitkommunikation ville være umulige.

Synkronisering i computere behandles af NTP. NTP- og NTP-servere bruger en enkelt tidsreference til at synkronisere alle maskiner på et netværk til den tid. Denne tidsreference kunne faktisk være noget som tiden på et armbåndsur måske. Synkronisering er imidlertid meningsløs, medmindre en UTC (koordineret universeltid) -kilde bruges, da UTC er blevet udviklet for at gøre det muligt for hele verden at synkronisere til samme tid, hvilket tillader virkelig global synkronisering.

UTC er baseret på atomklokkenes tid, selvom kompensationsforanstaltninger som Leap Seconds tilføjes til UTC for at holde det inline med Greenwich Meantime (GMT).

Atomcykler er meget dyre og yderst delikate stykker udstyr og ikke den slags ting, der kan huse på kontormøderummet. Heldigvis kan en NTP-server modtage en UTC-tidskilde fra flere forskellige steder.

Internettet er måske den mest udbredte kilde til tidsreferencer. Desværre er der dog rygter i at bruge internettet til en timing kilde. For det første kan internet timing kilder ikke godkendes. Autentificering er en sikkerhedsforanstaltning, der bruges af NTP for at kontrollere, at timing-kilden er ægte. For det andet, at bruge et internet timing reference betyder et hul skal stå åben i netværkets firewall, hvilket igen kompromitterer sikkerheden. For det tredje er internet timing kilder notorisk unøjagtige, og de, der ikke er, kan ofte være for langt væk fra en klient for at give nogen brugbar præcision.

Men hvis sikkerhed og høj nøjagtighed til UTC-tid ikke er påkrævet, kan internettet give en enkel og overkommelig løsning.

En langt mere sikker metode til at modtage en UTC-timingreference er at bruge den specialiserede nationale tids- og frekvensoverførsel fra flere lande. Det Forenede Kongerige (MSF), USA (WWVB), Tyskland (DCF) og Japan (JJY) har alle et langt bølgetidssignal. Mens disse signaler er begrænsede i rækkevidde og styrke, hvor de er tilgængelige, udgør de en ideel timingkilde, da radiomodtageren kan vælge disse signaler op fra en bygning. Disse transmissioner kan også godkendes, hvilket giver et højt sikkerhedsniveau.

Den tredje og måske enkleste løsning er at bruge en GPS NTP-server. Disse bruger signalerne sendt fra Global Positioning System, som indeholder timing information. Dette er ideelt, da GPS-signalet kan modtages bogstaveligt hvor som helst i verden, så hvis der ikke er nogen radiotransmission i dit område, vil GPS-netværket give en sikker og autentificeret løsning.

Den eneste ulempe ved GPS er, at en antenne skal have et godt kig på himlen og derfor skal placeres på taget. Dette har naturligvis logistiske ulemper, hvis serverrummet er i kælderen af ​​en sky-scraper.

Ved at vælge en timing kilde, er det vigtigste at huske, hvor NTP-server kommer til at være beliggende. Hvis det er indendørs, og der ikke er mulighed for at køre og antenne til taget, ville radiosenderne være det bedste alternativ. Hvis der ikke er radiooverførsel i dit land / område eller signalerne er blokeret af lokal topografi, er GPS en ideel løsning.

Men hvis nøjagtighed og sikkerhed ikke er et problem, ville internettet være den mest oplagte løsning.

A NTP GPS Server er en type tidsserver, der bruger Network Time Protocol (NTP) som en metode til at synkronisere tiden på netværksenheder og computere efter at have modtaget et tidssignal fra sit GPS-netværk.

GPS-nettet (Global Positioning System) er en konstellation af satellitter, der ejes og drives af USA's militær. De fleste mennesker er opmærksomme på GPS som hjælp til satellitnavigation. Faktisk er basis for transmissionerne, der udsendes af GPS-satellitterne, et tidssignal. Dette tidssignal genereres af satellitens ombord atomur. Det er disse oplysninger, som et satellitnavigationssystem modtager og beregner ved hjælp af triangulation afstanden fra satellitterne.

Dette timing signal er, hvad der bruges af en NTP GPS-server som en reference til at synkronisere et netværk også. NTP distribuerer derefter denne gang til alle routere og computere på netværket.

A NTP GPS-server består af en GPS-modtager, GPS-antenne og NTP-software. GPS-antennen skal være placeret på et rooftop, der giver den bedste mulighed for at modtage transmissionen fra satellitterne.

GPS-modtageren konverterer så disse oplysninger til timing-oplysninger, der kan læses og distribueres af NTP.

Mens atomklockerne ombord GPS-satellitterne ikke sender en UTC-tidskode (Coordinated Universal Time). NTP har imidlertid evnen til at konvertere atomuret fra satellitterne til UTC. Dette gør det muligt at synkronisere computernetværk til samme universelle tidskilde, uanset hvor de er i verden.

Ved hjælp af en dedikeret NTP-GPS-server kan et netværk synkroniseres til inden for et par millisekunder af UTC-tid med nøjagtigheder på få hundrede nanosekunder muliggjort via LAN.

Computer netværk kan virke en skræmmende virksomhed. Et computernetværk er imidlertid kun en række maskiner, der er tilsluttet sammen, så dataoverførslen og sikkerheden bliver nemme. De kan være meget små, såsom to computere i et hjemmenetværk til virkelig store netværk bestående af hundreder og tusindvis af maskiner.

Når en computer eller enhed er tilsluttet et netværk, er der kun et referencepunkt, som computere kan bruge til at fastlægge rækkefølgen af ​​hændelser og applikationer, og det er tid.

Tid, i form af tidsstempler bruges af de fleste applikationer, og dette er når problemer i computernetværk kan forekomme.

Computere fortæller tiden ved at bruge et softwareur. Dette er baseret på et systemur, der holder tid, når computeren er slukket. Imidlertid er computerklokker helt ukorrekte. De har tendens til at køre op til flere sekunder om ugen. På et netværk, når der er mere end en maskine, kan det medføre alvorlige problemer, hvis maskinerne kører med forskellige hastigheder.

Emails kan ankomme, inden de er sendt, og hele netværket kan være sårbart over for sikkerhedstrusler og endda bedrageri!

A netværkstidsserver bruges til at synkronisere et computernetværk til en enkeltkilde. Denne tidskilde kan være alt fra et internt ur på en computer til det tidspunkt, der er sagt af et armbåndsur. For at sikre perfekt nøjagtighed og for at holde et netværk synkroniseret med resten af ​​verden, skal der bruges en UTC-tidskilde.

UTC (Koordineret Universal Time) er en global tidsplan baseret på den tid, som atomklockerne fortæller. En netværkstidsserver kan modtage en UTC-tidskilde fra hele internettet (selvom den ikke er sikret), via GPS-systemet (globalt positionssystem) eller via specialradio-transmission fra nationale fysiklaboratorier.

De fleste netværkstidsservere bruger NTP (Network Time Protocol) til at distribuere timingsreferencen i hele netværket. NTP er ikke den eneste timingprotokol, der er designet til at gøre dette, selv om det dog er langt den mest udbredte.

Vi er alle vant til satellitnavigation nu. Flere og flere mennesker installerer de små sorte kasser i deres biler og smider deres gamle papirkort. Fordelene ved satellitnavigering er mange gange - fra konstante opdateringer, hvor kortene er aktuelle for at være i stand til at pinke din lokalitet miles fra nogen landemærker eller vejskilte, men GPS har flere anvendelsesmuligheder end blot at triangulere en position til retningsafvikling, det kan bruges til at give tid og frekvens information verden over.

Siden den tidlige 1990 er Global Positioning System (GPS) blevet verdens eneste fuldt fungerende Global Navigation Satellite System (GNSS). Kører af det amerikanske militær, har GPS (undertiden benævnt NAVSTAR) tilladt en nøjagtig timing og placering fundet over hele verden.

For nøjagtigt at bestemme en placering kræver alle GNSS-systemer en absolut tidskilde, det er en tidskilde, der er så præcis som menneskelig mulig, som f.eks. Fra et atomur. Uden at vide præcis, hvad tiden er en GNSS-satellit, ville ikke være i stand til præcist at pege på et sted (da jorden, satellitter og mennesker alle bevæger sig om en placering, kan det kun defineres af en position og tid). På grund af afstanden fra satellitterne væk fra Jorden kunne selv en unøjagtighed af et sekund eller to betyde, at en satellitnav placering kunne være miles out.

Af denne grund har hver satellit en meget præcis atomur om bord, som også kan bruges af NTP (Network Time Protocol) servere til at synkronisere computernetværk. GPS er en ideel tid og frekvens kilde, fordi den kan give meget præcis tid overalt i verden ved hjælp af relativt billige komponenter.

En GPS-modtager afkodes signalet, der sendes fra GPS-antennen, til en computerlæsbar protokol, der kan anvendes af de fleste tidsservere og operativsystemer, herunder Windows, LINUX og UNIX.

GPS-modtageren udsender også en præcis puls hvert sekund, som GPS NTP-servere og computers tidsservere kan udnytte til at yde ultra-præcis timing. Pulsen pr. Sekund timing på de fleste modtagere er nøjagtig inden for 0.001 af en anden UTC (Koordineret Universal Time eller Temps Universal Coordonné).

GPS er ideel til at levere NTP tid servere eller frittstående computere med en yderst præcis ekstern reference til synkronisering. Selv med relativt lavprisudstyr kan nøjagtigheden af ​​hundred nanosekunder (en nanosekund = en milliardedel af et sekund) med rimelighed opnås ved hjælp af GPS som en ekstern reference.

I 2002 enedes Det Europæiske Rumagentur og Den Europæiske Union om at opbygge Europas eget GNSS kaldet Galileo. For at konkurrere med de nye og mere avancerede GNSS teknologier, opdateres GPS-programmet i øjeblikket, og det forventes, at når Galileo begynder at relayere signaler, bliver begge systemer interoperable, hvilket giver endnu mere nøjagtighed i timing og positionering.

Atomsklokke er utroligt dyre, og de er normalt kun i store fysiske laboratorier som MIT (Massachusetts Institute of Technology), NIST (National Institute of Standards and Technology (Colorado) eller National Physical Laboratory i Storbritannien.

Heldigvis sender mange nationale laboratorier UTC (Koordineret Universal Time) tid fra deres atomur via en radiotransmission.

I USA kaldes den nationale timing-udsendelse WWVB og udsendes af NIST (National Institute fro Standards and Time) i Fort Collins, Colorado. WWVB-udsendelsen bruges af millioner af mennesker i hele Nordamerika til at synkronisere forbruger elektroniske produkter som vægure, urradioer og armbåndsure. Derudover bruges WWVB til applikationer på højt niveau, som f.eks. Netværkssynkronisering ved brug af NTP.

Tidskoden indeholder år, årstid, time, minut, sekund og flag, der angiver status for sommertid, springår og spring sekunder.

WWVB-udsendelser på 2.5, 5, 10, 15 og 20 MHz og for de fleste brugere i USA, skal den modtagne nøjagtighed være mindre end 10 millisekunder (1 / 100 i et sekund).

Mens mange NTP-servere Brug nu GPS til at modtage en timingreference, fordelen ved at bruge en radiotransmission er, at et signal kan modtages indendørs (en GPS-antenne har et godt overblik over himlen).

Radiosignalet har dog et begrænset område og kan blokere af skyskrabere, bjerge og tætte byområder. En radiobaseret NTP-server består normalt af a rackmonterbar tidsserver, og en antenne, der består af en ferritstang inde i en plastikindkapsling, som modtager radiotiden og frekvensudsendelsen. Antennen skal altid monteres vandret i en ret vinkel mod transmissionen for optimal signalstyrke.

Lignende nationale tidssendinger sendes fra andre lande i Storbritannien. Signalet kaldes MSF og udsendes af National Physical Laboratory i Cumbria, andre systemer udsendes i Frankfurt, Tyskland (DCF-77), Japan (JJY) og Frankrig (TDF)