Vi kunne ikke leve vores liv uden dem. De påvirker næsten alle aspekter af vores daglige liv, og mange af de teknologier, som vi tager for givet i dagens verden, kunne bare ikke fungere uden dem. Faktisk, hvis du læser denne artikel på internettet, er der en chance for at du bruger en lige nu.

Uden at vide det styrer atomklokker os alle. Fra internettet; til mobilnet og satellitnavigering uden atomur ikke nogen af ​​disse teknologier ville være mulig.

Atomiske ure regulerer alle computernetværk ved hjælp af protokollen NTP (netværkstidsprotokol) og netværk tidsservere, computer systemer rundt omkring i verden forbliver i perfekt synkronisering.

Og de vil fortsætte med at gøre det i flere millioner år, fordi atomurerne er så nøjagtige, at de kan bevare tiden til inden for et sekund i godt over 100 millioner år. Imidlertid atomure kan gøres endnu mere præcis, og et fransk team af forskere planlægger at gøre netop det ved at lancere et atomur i rummet.

Atomsklokker er begrænset til deres nøjagtighed på jorden på grund af virkningerne af hans gravitations-træk af planeten til tiden selv; som Einstein foreslog, at tiden selv er forvrænget af tyngdekraften, og denne vridning sænker tiden på Jorden.

En ny type atomur, der hedder PHARAO (Projet d'Horloge Atomique-parret Refroidissement d'Atomes en Orbit), skal imidlertid placeres ombord på ISS (internationale rumstation) uden for rækkevidde fra de værste virkninger af Jordens gravitationsdrag.

Denne nye type atomur vil tillade hyper præcis synkronisering med andre atomur, her på jorden (som i virkeligheden vil gøre synkronisering til en NTP-server endnu mere præcis).

Pharao forventes at nå nøjagtigheder på omkring et sekund hvert 300 millioner år og vil tillade yderligere fremskridt i tidsafhængige teknologier.

På trods af at være i mere end tyve år, har den nuværende favoriserede tidsprotokol af de fleste netværk, NTP (Network Time Protocol) en vis konkurrence.

I øjeblikket bruges NTP til at synkronisere computernetværk ved hjælp af netværk tidsservere (NTP-servere). I øjeblikket kan NTP synkronisere et computernetværk til nogle få millisekunder.

Præcisionstidsprotokollen (PTP) eller IEEE 1588 er udviklet til lokale systemer, der kræver meget høj nøjagtighed (til nano-andet niveau). I øjeblikket er denne type nøjagtighed ud over kapaciteten af NTP.

PTP kræver et master- og slaverelationsskib i netværket. En to-trins proces er nødvendig for at synkronisere enheder ved hjælp af IEEE 1588 (PTP). For det første måles bestemmelsen af ​​hvilken enhed en mester er påkrævet, så forskydninger og naturlige netværksforsinkelser måles. PTP bruger den bedste Master Clock-algoritme (BMC) til at bestemme hvilket ur på netværket, der er mest nøjagtigt, og det bliver mesteren, mens alle andre ure bliver slaver og synkroniseres til denne mester.

IEEE (Institut for Elektriske og Elektroniske Ingeniører) beskriver IEEE 1588 eller (PTP) som designet til at "fylde en niche, der ikke fungerer godt af en af ​​de to dominerende protokoller, NTP og GPS. IEEE 1588 er designet til lokale systemer, der kræver meget høje præcisioner ud over dem, der kan opnås ved hjælp af NTP. Den er også designet til applikationer, der ikke kan bære omkostningerne ved en GPS-modtager ved hver knudepunkt, eller for hvilke GPS-signaler der ikke er tilgængelige. "(Citeret i Wikipedia)

PTP kan give nøjagtighed til nogle få nanosekunder, men denne type nøjagtighed er ikke påkrævet af de fleste netbrugere, men målrettet brug af PTP ser ud til at være mobilt bredbånd og andre mobile teknologier, da PTP understøtter tidssvarende information, der bruges af fakturering og serviceniveauaftale rapporteringsfunktioner i mobilnet.

tidssynkronisering er et afgørende aspekt af computernetværk. Sikring af alle maskiner på et netværk synkroniseres med den globale tidsplan, UTC (Koordineret Universal Time), ellers vil tidsfølsomme transaktioner med andre netværk være umulige.

Tidssynkronisering gøres let takket være Network Time Protocol (NTP), som blev udtænkt i de tidlige dage af internettet til det meget formål. Det virker, at der anvendes en enkeltkilde (normalt UTC), som derefter distribueres blandt alle enheder på NTP netværk.

Det UTC tidskilde bruges ofte fra internettet på netværk, hvor sikkerhed ikke er et stort problem, men da det indebærer at lade en åben port være i en netværksbrandwall til mange netværk, er sårbarheden, som dette kan forlade, ikke risikoen værd.

Dedikeret netværk tidsservere (ofte omtalt som NTP-servere) bruges af mange netværk som en sikker og endnu mere præcis metode til at modtage UTC. Disse enheder modtager UTC-tiden direkte fra en atomurkilde.

Desuden opererer disse dedikerede tidsservere eksternt til firewall og netværk og bruger kilder som GPS eller radiofrekvenser til at hente tidskoder.

For at lette synkroniseringen er der forskellige tidssynkroniseringssoftware pakker, der kører hånd i hånd med NTP og tillader via browsergrænseflader let konfiguration af tidssynkronisering i hele netværket.

Mens disse tidssynkroniseringssoftwarepakker ikke er væsentlige for at bruge de fleste NTP-servere, er standardprogrammet installeret i operativsystemer ofte mangelfuld eller ret kompliceret.

De fleste specialproducenter af dedikerede netværkstidsservere producerer en timeserviceklient for at tillade konfiguration, og disse er sandsynligvis bedst egnet til enheden fra den supplerende. Der er dog mange freeware- og open source-tidssynkroniseringssoftwarepakker, der for det meste er kompatible med mange NTP-servere.

At tælle tiden er noget, der kan lære af os, når vi er meget små børn. At vide, hvad tiden er, er en vigtig del af vores samfund, og vi kunne ikke fungere uden det. Forestil dig, om vi ikke fortæller tiden - hvornår vil du gå på arbejde? Hvornår vil du forlade, og hvordan ville det være muligt at møde andre mennesker eller arrangere nogen form for funktion.

Mens vi fortæller tiden er afgørende for os, er det endnu vigtigere for computere, der bruger tid som eneste referencepunkt og blandt tidsnetsynkronisering af computernetværk er afgørende. Uden at registrere tidsforløbet kunne computere ikke fungere, da der ikke ville være nogen henvisning til ordreprogrammer og funktioner.
Men den måde computere fortæller tid og dato på, er langt anderledes end den måde vi registrerer det på. I stedet for at optage en separat tid, dato og år - computer systemer bruger et enkelt nummer. Dette tal er baseret på antallet af sekunder fra et bestemt tidspunkt - kendt som den primære epoke.

Når denne epoke er, afhænger det pågældende operativsystem eller programmeringssprog. Unix-systemer har for eksempel en primær epoke, der starter ved 1 januar 1970, og antallet af sekunder fra epoken tælles i et 32 bit heltal. Andre operativsystemer, såsom Windows, bruger et lignende system, men epoken er anderledes (Windows starter på 1 januar 1601).

Der er dog ulemper for dette heltalsystem. For eksempel som Unix-systemet er et 32-bit heltal, der startede i 01 Jan 1970, ved 19 januar 2038 vil heltalet have opbrugt alle mulige tal og skal returnere til nul. Dette kan medføre problemer med systemer, der er afhængige af Unix, i et problem, der minder om Millennium bugten.
Der er også andre problemer, der involverer computer tid også. På grund af de globale krav på internettet er al computertid nu baseret på UTC (Koordineret Universal Time). Dog ændres UTC til enhver tid ved at tilføje Leap Seconds for at sikre, at tiden svarer til jordens rotation (jordens rotation er aldrig eksakt på grund af tyngdekraften), så springet andenhåndshåndtering skal omfatte et computersystem.

Computer tid er ofte forbundet med NTP (Network Time Protocol), som bruges til at synkronisere computere, der ofte bruger en netværkstidsserver.

Windows 7 er den seneste rate i Microsoft-operativsystemfamilien. Efterfølgende fra den meget malignerede Windows Vista har Windows 7 en meget varmere modtagelse fra kritikere og forbrugere.

Tidssynkronisering på Windows 7 er ekstremt lige fremad som protokollen NTP (Network Time Protocol) er indbygget i Windows 7, og operativsystemet synkroniserer automatisk computerens ur ved at oprette forbindelse til Microsoft-tidstjenesten time.windows.com.

Dette er nyttigt for mange hjemmebrugere, men synkroniseringen på tværs af internettet er ikke sikker nok til et computernetværk af følgende årsag:

For at oprette forbindelse til en hvilken som helst internetkilde, f.eks. Time.windows.com, kræves der et indlæg, der skal stå åben i firewallen. Som med enhver åben port i en netværksbrandwall kan dette bruges som et indgangssted af en ondsindet bruger eller noget ondsindet software.

Tidsynkroniseringsanlægget i Windows 7 kan slukkes og er ret nemt at gøre ved at åbne dialogboksen tid og dato og fjerne markeringen i synkroniseringsboksen.

Tidssynkronisering på et netværk er imidlertid afgørende, så hvis internet tidstjenesten er slukket, skal den udskiftes med en sikker og præcis tidskilde.

Langt den bedste måde at gøre dette på er at bruge en tidskilde, der er ekstern til netværket (og firewallen).

Den enkleste, sikreste og mest præcise måde at synkronisere et Windows 7-netværk på er at bruge en dedikeret NTP-server. Disse enheder bruger en tidsreference fra enten en radiofrekvens (normalt distribueret af nationale fysiklaboratorier som Storbritanniens NPL og America's NIST) eller fra GPS-satellitnetværket.

Fordi begge disse referencekilder kommer fra atomurkilder, er de utroligt præcise også, og et Windows 7-netværk, der består af hundredvis af maskiner, kan synkroniseres til inden for få millisekunder af den globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time) ved kun at bruge en NTP tidsserver.

Tidssynkronisering kan være hovedpine for mange netværksadministratorer, der forsøger at synkronisere et netværk for første gang. Der er mange faldgruber, som en uvidende netværksadministrator kan komme ind i, når man forsøger at få hver maskine på et netværk til at synkronisere til samme tid.

Det første problem, som mange netværksadministratorer laver, er valget af tidskilden. UTC (Koordineret Universal Time) er en global tidsplan og bruges over hele verden som grundlag for tidssynkronisering da det ikke er afhængigt af tidszoner, der gør det muligt for det globale samfund at basere sig på en timescale.

UTC styres også af en konstellation af atomure, der sikrer dens nøjagtighed; Det reguleres dog regelmæssigt for at sikre, at den svarer til den gennemsnitlige soltid ved at tilføje sprang sekunder, der er tilsat for at modvirke den naturlige afmatning af jordens rotation.

UTC er let tilgængelig som en tidsreference fra en række kilder. Internettet er et populært sted for at modtage en UTC-tidskilde. En internetkilde er dog placeret via netværkets firewall, og sikkerhedsproblemer kan opstå ved at lade UDP-porten være åben for at modtage tidsforespørgsler.

Internet-tidskilder kan også være unøjagtige, og da NTPs eget sikkerhedssystem, der er kendt som NTP-godkendelse, ikke kan fungere på tværs af internettet, kan der opstå yderligere sikkerhedsproblemer.

En langt bedre løsning for at få en kilde til UTC er at bruge enten Global Positioning System (GPS) eller de langbølgende radiotransmissioner, der sendes af flere nationale fysiklaboratorier som f.eks. NIST i USA og Storbritannien NPL.

Dedikeret NTP tid servere kan modtage disse sikre og godkendte signaler og derefter distribuere dem blandt alle enheder på et netværk.

Satellitnavigationssystemer, eller sat navs, har ændret den måde, vi navigerer vores vej omkring højvejen. Borte er de dage, da rejsende måtte have en handskeboks fuld af kort og også gået, er behovet for at stoppe og spørg en lokal for retninger.

Satellitnavigation betyder, at vi nu går fra punkt A til punkt B, tillid til, at vores systemer vil tage os derhen, og mens satellitnavigationssystemer ikke er narrebestandige (vi skal alle have læst historierne om folk, der kører over klipper og i floder osv.) har helt sikkert revolutioneret vores wayfinding.

I øjeblikket er der kun ét Global Navigation Satellite System (GNSS) det amerikanske løb Global Positioning System (GPS). Selvom et rivaliserende europæisk system (Galileo) er sat til at gå online engang efter 2012, og der udvikles både et russisk (GLONASS) og kinesisk (COMPASS) system.

Imidlertid vil alle disse GNSS-netværk fungere med samme teknologi som anvendt af GPS, og i virkeligheden bør de nuværende GPS-systemer kunne udnytte disse fremtidige systemer uden meget ændring.

GPS-systemet er dybest set en konstellation af satellitter (i øjeblikket er der 27). Disse satellitter indeholder hver ombord en atomur (faktisk er to på de fleste GPS-satellitter, men med henblik på denne forklaring må kun en overvejes). Signalerne, som transmitteres fra GPS-satellitten, indeholder flere stykker information, der sendes som et helt tal:

* Den tid, beskeden blev sendt

* Satellitens orbitalstilling (kendt som efemerien)

* Den generelle system sundhed og kredsløb af de andre GPS-satellitter (kendt som almanakken)

En satellitnavigationsmodtager, den type, der findes på din bils dashbopard, modtager disse oplysninger, og ved hjælp af timing-informationen udregnes den nøjagtige afstand fra modtageren til satellitten. Ved at bruge tre eller flere af disse signaler kan den nøjagtige position trianguleres (fire signaler er faktisk nødvendige, da højden over havets overflade også skal udarbejdes).

Fordi trianguleringen går ud, når tidssignalet blev sendt, og hvor lang tid det tog at komme til modtageren, skal signalerne være utroligt korrekte. Selv et sekund med unøjagtighed kunne se navigationsinformationen ud, men tusindvis af kilometer som lys, og derfor radiosignaler, kan køre næsten 300,000 km hvert sekund.

I øjeblikket kan GPS-satellitnetværket give navigationsnøjagtighed inden for 5-målere, som viser, hvordan præcise atomure måske.

A netværkstidsserver or NTP-server (Network Time Protocol), er en central computer eller server på et netværk, der styrer tiden og synkroniserer alle maskiner på netværket til det.

Windows XP kan konfigureres til at fungere som en NTP-server for at synkronisere resten af ​​computere og enheder på et netværk. Konfiguration af en Windows XP-maskine til at fungere som en NTP-server indebærer redigering af registreringsdatabasen, men redigering af et operativsystem registreringsdatabase kan føre til potentielle problemer og bør kun udføres af nogen med erfaring med registreringsredigering.

Hvis du vil konfigurere Windows XP som en NTP-server, skal du først åbne registryeditoren i Windows. Dette gøres ved at klikke på knappen Start og vælge "Kør" fra menuen. Indtast "regedit" i run-menuen og tryk på retur. Dette skal åbne Windows-registreringseditoren.

Vælg mappen: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \ i venstre rude. Denne mappe indeholder værdierne for NTP-serveren.

Højreklik på tasten "Aktiveret" i højre rude og vælg "Egenskaber". Dette skal åbne en dialogboks, hvor du kan ændre værdien af ​​registreringsdatabasenøglen. Indtast "1" i vinduet, indstil værdien til "True", som gør XP-computeren til en tidsserver.

Luk registreringsdatabasen og åbn DOS-kommandoprompten ved at klikke på Windows Start-knappen og vælge "Kør". Derefter skriv "cmd" i tekstboksen og tryk på retur.

Skriv "Net stop w32time" i kommandoprompten og tryk på "Enter." Skriv nu "net start w32time" dette genstarter timerserveren til Windows XP.

Imidlertid vil XP-maskinen, som nu er indstillet som en NTP-server, kun distribuere den tid, den har i øjeblikket. Hvis denne tid er ukorrekt, vil det medføre unøjagtig tid, der distribueres blandt netværket.

For at sikre en nøjagtig og sikker kilde til tid bruges derefter a Dedikeret NTP-tidsserver der modtager tiden fra en atomur kilde skal anvendes.

Et af de vigtigste aspekter ved netværk er at holde alle enheder synkroniseret til den korrekte tid. Ukorrekt netværkstid og manglende synkronisering kan spille kaos med systemprocesser og kan føre til utallige fejl og fejlfejlfinding.

Og ikke at sikre, at enheder løbende kontrolleres for at forhindre drift kan også føre til, at et synkroniseret netværk langsomt bliver usynkroniseret og fører til de slags problemer, der er nævnt ovenfor.

Men at sikre et netværk har ikke kun den rigtige tid, men at den tid ikke kører, opnås ved hjælp af tidprotokollen NTP.

Network Time Protocol (NTP) er ikke den eneste tidssynkroniseringsprotokol, men den er langt den mest udbredte. Det er en open source-protokol, men opdateres løbende af et stort fællesskab af internet tidskunder.

NTP er baseret på en algoritme, som kan udarbejde den rigtige og mest præcise tid fra en række kilder. NTP tillader en enkeltkilde at blive brugt af et netværk af hundreder og tusindvis af maskiner, og det kan holde hver enkelt nøjagtige til den tidskilde til inden for få millisekunder.

Den nemmeste måde at synkronisere et netværk med NTP på er at bruge a NTP tidsserver, også kendt som a netværkstidsserver.

NTP-servere bruger en ekstern kilde til tid, enten fra GPS-netværket (Global Positioning System) eller fra udsendelser fra nationale fysiklaboratorier som f.eks. NIST i USA eller NPL i England.

Disse tidssignaler genereres af atomur, som er mange gange mere præcise end klokkerne på computere og servere. NTP vil distribuere denne atomur tid til alle enheder på et netværk, det vil derefter fortsætte med at kontrollere hver enhed for at sikre, at der ikke er drift og korrigering af enheden, hvis der er.

I efterfølgende år med wrangling og usikkerhed, den europæiske tilsvarende GPS (Global Positioning System), begynder endelig at tage form. Det europæiske Galileo-system, der supplerer det nuværende USA-system, er et skridt tættere på færdiggørelsen.

Galileo, som vil være det første operationelle globale navigationssatellitsystem (GNSS) uden for USA, vil tilvejebringe positionsinformation for satellitnavigationsmaskiner og timinginformation til GPS NTP-servere (Network Time Protocol).

Systemet, som er designet og fremstillet af Den Europæiske Rumorganisation (ESA) og Den Europæiske Union (EU), og når det er operationelt, forventes det at forbedre tilgængeligheden og nøjagtigheden af ​​timing og navigationssignaler, der sendes fra rummet.

Systemet har været forankret i politisk skæve og usikkerhed siden starten for næsten ti år siden. Indvendinger fra USA, som de vil miste evnen til, skal slukke for GPS i tider med militær brug; og økonomiske begrænsninger i hele Europa betød, at projektet næsten blev hylder flere gange.

Imidlertid færdiggøres de første fire satellitter i et laboratorium i det sydlige England. Disse in-orbit validering (IOV) satellitter vil danne en mini-konstellation på himlen og bevise Galileo konceptet ved at sende de første signaler, så det europæiske system kan blive en realitet.

Resten af ​​satellitnetværket skal følge kort tid efter og. Galileo bør til sidst omfatte over 30 af dem, hvilket betyder at brugere af satellitnavigationssystemer fra GPS NTP-tidsservere skulle få hurtigere rettelser kunne lokalisere deres positioner med en fejl på en meter sammenlignet med den nuværende GPS-kun fejl på fem.