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.

Vi stoler alle på tiden for at holde vores dage planlagt. Armbåndsure, vægure og endda dvd-afspilleren fortæller os det hele, men det er i øvrigt ikke tilstrækkeligt nok, især når tiden skal synkroniseres.

Der er mange teknologier, der kræver ekstremt præcis præcision mellem systemer, fra satellitnavigation til mange internetapplikationer, præcis tid bliver stadig vigtigere.

Det er imidlertid ikke altid ligefrem at opnå præcision, især i moderne computernetværk. Mens alle computersystemer har indbyggede ure, er disse ikke præcise tidstykker, men standard krystaloscillatorer, den samme teknologi, der anvendes i andre elektroniske ure.

Problemet med at stole på systemklokker som dette er, at de er tilbøjelige til at drive og på et netværk bestående af hundreder eller tusindvis af maskiner, hvis urene kører i en anden hastighed - kaos kan snart følge. Emails modtages, før de sendes, og tidskritiske applikationer fejler.

Atomiske ure er de mest præcise tidstykker rundt, men disse er laboratorieværktøjer i stor skala og er upraktiske (og meget dyre), der skal bruges af computernetværk.

Men fysik laboratorier som den nordamerikanske NIST (National Institute of Standards and Time) har atomklokke, som de sender tidssignaler fra. Disse tidssignaler kan bruges af computernetværk med henblik på synkronisering.

I Nordamerika kaldes den NIST-udsendte tidskode wwvb og sendes ud af Boulder, Colorado på langbølge på 60Hz. Tidskoden indeholder år, dag, time, minut, sekund, og som det er en kilde til UTC, er der nogen spring sekunder, der tilføjes for at sikre paritet med jordens rotation.

Modtagelse af WWVB-signalet og brug af det til at synkronisere et computernetværk er nemt at gøre. Radio reference netværk tidsservere kan modtage denne udsendelse i hele Nordamerika og ved hjælp af protokollen NTP (Network Time Protocol).

En dedikeret NTP tidsserver der kan modtage WWVB-signalet, kan synkronisere hundredvis og endda tusindvis af forskellige enheder til WWVB-signalet, der sikrer, at hver enkelt er inden for et par millisekunder af UTC.

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).

Nøjagtig tidtagning hvis det ofte overses som en prioritet for netværksadministratorer, risikerer mange imidlertid både sikkerhed og datatab ved ikke at sikre, at deres netværk synkroniseres så præcist som muligt.

Computere har deres egne hardware ure, men det er ofte bare enkle elektroniske oscillatorer, som findes i digitale ure, og desværre er disse systemklokke tilbøjelige til at drive, ofte med så mange som flere sekunder om ugen.

At køre forskellige maskiner på et netværk, der har forskellige tidspunkter - selv om kun få sekunder - kan forårsage kaos, da så mange computeropgaver er afhængige af tiden. Tid, i form af tidsstempler, er den eneste referencecomputer, der bruges til at skelne mellem forskellige begivenheder og manglende evne til at nøjagtigt synkronisere et netværk kan føre til alle mulige utallige problemer.

Her er nogle af hovedårsagerne til, at dit netværk skal synkroniseres med Network Time Protocol, præfasbly med a NTP tidsserver.

Data backup - vigtigt for at beskytte data i enhver virksomhed eller organisation, manglende synkronisering kan føre til ikke kun back ups fejler, men ældre versioner af filer erstatter mere moderne versioner.

Ondsindede angreb - Ligegyldigt hvor sikkert et netværk, nogen, et eller andet sted vil få adgang til dit netværk, men uden nøjagtig synkronisering kan det blive umuligt at finde ud af, hvilke kompromiser der har fundet sted, og det vil også give uautoriserede brugere ekstra tid i et netværk for at få ødelæggelse.

Fejllogging - Når fejl opstår, og de uundgåeligt gør, indeholder systemlogfilerne al information til at identificere og rette op på problemer. Men hvis systemloggene ikke synkroniseres, kan det nogle gange være umuligt at finde ud af, hvad der gik galt og hvornår.

Online Trading - Køb og salg på internettet er nu almindeligt, og i nogle virksomheder udføres tusindvis af online-transaktioner hvert sekund fra sædebestilling til køb af aktier og mangel på nøjagtig synkronisering kan resultere i alle mulige fejl i onlinehandel som f.eks. varer, der købes eller sælges mere end én gang.

Overholdelse og lovlighed - Mange industrielle reguleringssystemer kræver en auditerbar og præcis metode til timing. Et usynkroniseret netværk vil også være sårbart over for juridiske problemer, da det ikke kan bevises, hvor en begivenhed angiveligt har fundet sted.

Når du tælles ned på nytårsaften for at markere begyndelsen af ​​det næste år, begyndte du på 10 eller 11? De fleste revelers ville have regnet ned fra ti, men de ville have været for tidlige i år, da der blev tilføjet et ekstra sekund til sidste år - springet andet.

Spræng sekunder indføres normalt en eller to gange om året (normalt på nytårsaften og i juni) for at sikre den globale tidsplan UTC (Koordineret Universal Time) falder sammen med den astronomiske dag.

Sprang sekunder er blevet brugt siden UTC blev først implementeret, og de er et direkte resultat af vores nøjagtighed i timekeeping. Problemet er det moderne atomure er langt mere præcise timekeeping enheder end jorden selv. Det blev lagt mærke til, at atomklokker først blev udviklet, at længden af ​​en dag, en gang syntes at være nøjagtigt 24 timer, varierede.

Variationerne er forårsaget af Jordens rotation, som påvirkes af Jordens Jordens Tyngdekraft og Tidevandsstyrker, som alle minutielt sænker Jordens Drejning.

Denne rotationsbremsning, mens den kun er lille, hvis den ikke er tjekket, vil UTC-dagen snart gå ind i den astronomiske nat (om end i flere tusinde år).

Beslutningen om, hvorvidt der er brug for et andet skridt, er den internationale jordrotationstjeneste (IERS), men Leap Seconds er ikke populære hos alle, og de kan forårsage potentielle problemer, når de introduceres.

UTC bruges af NTP tid servere (Network Time Protocol) som en tidsreference til at synkronisere computernetværk og anden teknologi, og forstyrrelsen, der kan forårsage sprængs sekunder, anses for ikke at være besværet.

Men andre, som astronomer, siger, at manglende at holde UTC i tråd med den astronomiske dag ville gøre studiet af himlen næsten umuligt.

Det sidste spring andet indsat før denne var i 2005, men der har været i alt 23 sekunder tilføjet til UTC siden 1972.

Oscillatorer har været afgørende for udviklingen af ​​ure og kronologi. Oscillatorer er kun elektroniske kredsløb, der producerer et gentagne elektroniske signal. Ofte anvendes krystaller som kvarts til at stabilisere oscillationsfrekvensen,

Oscillatorer er den primære teknologi bag elektroniske ure. Digitale ure og batteridrevne analoge klokke styres alt sammen af ​​et oscillerende kredsløb, der normalt indeholder en kvartskrystal.

Og mens elektroniske ure er mange gange mere præcise end et mekanisk ur, vil en kvartsoscillator stadig køre med et sekund eller to hver uge.

Atomiske ure selvfølgelig er langt mere præcise. De bruger dog stadig oscillatorer, oftest cæsium eller rubidium, men de gør det i en hyperfin tilstand, ofte frosne i flydende nitrogen eller helium. Disse ure i forhold til elektroniske ure vil ikke køre med endnu en million år (og med de mere moderne atomure 100 millioner år).

For at udnytte denne kronologiske nøjagtighed en netværks tidsserver, der bruger NTP (Network Time Protocol) kan bruges til at synkronisere komplette computernetværk. NTP-servere brug et tidssignal fra enten GPS eller langbølge-radio, der kommer direkte fra et atomur (i tilfælde af GPS genereres tiden i et ur ombord på GPS-satellitten).

NTP-servere Kontroller løbende denne tidskilde, og juster derefter enhederne på et netværk for at matche den pågældende tid. I mellem afstemninger (modtagelse af tidskilden) bruges en standardoscillator af tidsserveren til at holde tid. Normalt er disse oscillatorer kvarts, men fordi tidsserveren er i regelmæssig kommunikation med atomuret, siger hvert minut eller to, så er det normalt ikke en normal drift af en kvartsoscillator, da et par minutter mellem afstemninger ikke ville medføre nogen målbar drift.

Fortsættes ...

Uanset hvor vi er i verden, har vi alle brug for at kende tiden på et tidspunkt i dag, men medens hver dag varer i samme tid uanset hvor du er på jorden, bruges den samme tidsskala ikke globalt.

Det upraktiske, at australierne skal vågne op på 17.00, eller de i USA, der skal starte arbejde på 14.00, ville udelukke at sagsøge en enkelt tidsskala, selv om ideen blev drøftet, da Greenwich blev udnævnt til den officielle førende meridian (hvor datelinjen officielt er) for verden nogle 125 år siden.

Mens ideen om en global tidsplan blev afvist af ovenstående grunde, blev det senere besluttet, at 24 langsgående linjer ville opdele verden op i forskellige tidszoner. Disse vil udsende fra GMT omkring med dem på den modsatte side af planeten er + 12 timer.

Men ved 1970'ernes betydning medførte en vækst i globale kommunikation, at en universel tidsskala endelig blev vedtaget og stadig er i stor udstrækning i dag, selv om mange mennesker aldrig har hørt om det.

UTC, Koordineret Universal Time, er baseret på GMT (Greenwich Meantime), men holdes af en konstellation af atomur. Det tegner også for variationer i jordens rotation med yderligere sekunder kendt som "spring sekunder", der tilføjes en gang to gange om året for at modvirke forsinkelsen af ​​jordens spinding forårsaget af tyngdekraft og tidevandskræfter.

Mens de fleste mennesker aldrig har hørt om UTC eller bruger det direkte, synkroniseres deres indflydelse på vores liv i uendelig med computernetværk til UTC via NTP tid servere (Network Time Protocol).

Uden denne synkronisering til en enkelt tidsplan vil mange af de teknologier og applikationer, vi tager for givet i dag, være umuligt. Alt fra global handel på aktier og aktier til internet shopping, email og social networking er kun muliggjort takket være UTC og NTP tidsserver.

DCF 77-signalet er en langbølgeoverførselsudsendelse ved 77 KHz fra Frankfurt i Tyskland. DCF -77 overføres af Physikalisch-Technische Bundesanstalt, det tyske nationale fysiklaboratorium.

DCF-77 er en nøjagtig kilde til UTC-tid og er genereret af atomure, der sikrer dens præcision. DCF-77 er en nyttig kilde til tid, der kan vedtages over hele Europa af teknologier, der kræver en nøjagtig tidsreference.

Radiostyrede ure og netværk tidsservere modtage tidssignalet og i tilfælde af tidsservere distribuere dette tidssignal på tværs af et computernetværk. Det meste computernetværk bruger NTP til at distribuere DCF 77-tidssignalet.

Der er fordele ved at bruge et signal som DCF til tidssynkronisering. DCF er langbølge og er derfor modtagelig for interferens fra andre elektriske apparater, men de kan trænge igennem bygninger, der giver DCF-signalet en fordel i forhold til den anden kilden til UTC-tid, der normalt er tilgængelig - GPS (Global Positioning System) - som kræver en åben visning af sky for at modtage satellit transmissioner.

Andre langbølgesignaler er tilgængelige i andre lande, der ligner DCF-77. I Storbritannien sendes MSF-60-signalet af NPL (National Physical Laboratory) fra Cumbria, mens NIST (National Institute of Standards and Time) sender WVBB-signalet fra Boulder, Colorado.

NTP tid servere er en effektiv metode til at modtage disse lange bølgekransmissioner og derefter bruge tidskoden som en synkroniseringskilde. NTP-servere kan modtage DCF, MSF og WVBB samt mange af dem også også i stand til at modtage GPS signalet.

Fra de tidlige dage af den industrielle revolution, da jernbanelinjer og telegraf spænder over tidszoner, viste det sig, at der var behov for en global tidsskala, der ville gøre det muligt at bruge samme tid uanset hvor du var i verden.

Det første forsøg på en global tidsplan var GMT - Greenwich Meantime. Dette var baseret på Greenwich Meridianen, hvor solen er direkte over på 12 middagstid. GMT blev valgt, primært på grund af det britiske imperiums indflydelse på resten, hvis kloden.

Andre tidsskalaer var blevet udviklet sådan britisk jernbanetid, men GMT var første gang et virkelig globalt system af tid blev brugt over hele verden.

GMT forblev som den globale tidsplan gennem første halvdel af det tyvende århundrede, selvom folk begyndte at henvise til som UT (Universal Time).

Men da atomklokker blev udviklet i midten af ​​det tyvende århundrede, blev det snart klart, at GMT ikke var tilstrækkelig nok. En global tidsplan baseret på den tid, som atomklokkerne fortalte, var ønsket at repræsentere disse nye nøjagtige chronometre.

International Atomic Time (TAI) blev udviklet til dette formål, men problemer med at bruge atomur blev snart synlige.

Man mente, at jordens revolution på sin akse var en nøjagtig 24-time. Men takket være atomklokker blev det opdaget, at Jordens spin varierer, og siden 1970'erne har været langsomt. Denne forsinkelse af jordens rotation skulle nødvendigvis tages i betragtning, da uoverensstemmelserne kunne bygge op, og natten ville langsomt glide ind i dag (om end i mange årtusinder).

Koordineret Universal Time blev udviklet for at imødegå dette. Baseret på både TAI og GMT giver UTC mulighed for at bremse Jordens rotation ved at tilføje spring sekunder hvert år eller to (og nogle gange to gange om året).

UTC er nu en virkelig global tidsplan og er vedtaget af nationer og teknologier over hele kloden. Computernetværk er synkroniseret til UTC via netværk tidsservere og de bruger protokollen NTP for at sikre nøjagtighed.