Global tidssynkronisering kan virke som en moderne behov, har vi tross alt lever i en global økonomi. Med internett, de globale finansmarkedene og datanettverk separert av hav og kontinenter bevar alle kjører i synkroniseringen er en viktig del av den moderne verden.

Likevel begynte det behov for global synkronitet mye tidligere enn dataalderen. Internasjonal standardisering av mål og vekt begynte etter den franske revolusjonen da desimalsystemet ble innført og en platina stang og vekt representerer meter og kilogram ble installert i Archives de la République i Paris.

Paris slutt ble den sentrale leder av SI-systemet, som var greit for mål og vekt, som representanter fra ulike land kunne besøke hvelvene til å kalibrere sine egne base målinger; men når det kom til å standardisere tid, med økt bruk av transatlantiske reiser etter dampbåt, og deretter flyet, ble ting vanskelig.

Tilbake da, de eneste klokkene var mekanisk og pendel drevet. Ikke bare ville basen klokke som befant seg i Paris drift på en daglig basis, men alle reisende fra den andre siden av verden ønsker å synkronisere til det, ville ha til å besøke Paris, sjekke tiden på hvelvet klokke, og deretter bære sin egen klokke tilbake over Atlanteren-uunngåelig kommer med en klokke som hadde glidd kanskje flere minutter etter den tid klokken kommet tilbake.

Med oppfinnelsen av elektronisk klokke, flyet og transatlantiske telefoner, ble det enklere; Men selv elektroniske klokker drive flere sekunder på en dag, så situasjonen var ikke perfekt.

I disse dager, takket være oppfinnelsen av atomur, SI standard tid (UTC: Coordinated Universal Time) har så lite drift enda 100,000 år ville ikke se klokken miste et sekund. Og synkronisering til UTC kunne ikke vært enklere uansett hvor du er i verden, takket være NTP (Network Time Protocol) og NTP-servere.

Nå bruker GPS-signaler eller overføringer satt ut av organisasjoner som NIST (National Institute for Standards and Time-WVBB kringkasting) og NPL (National Physical Laboratory-MSF kringkasting) og bruk av NTP-servere, slik at du blir synkronisert til UTC er enkel.

NTP-servere som Galleon er NTS 6001 GPS motta et atomur tidssignal og distribuerer den rundt en nettverks holde hver enhet innenfor noen få millisekunder av UTC.

Galleon er NTS 6001 GPS Time Server

Nasjonalt institutt for standarder og teknologi (NIST) er en av verdens ledende atomklokke laboratorier, og er den ledende amerikanske tidsmyndigheten. En del av en konstellasjon av nasjonale fysikklaboratorier, NIST, hjelper til med å sikre verdenens atomur klokke tid standard UTC (Samordnet universell tid) holdes nøyaktig og er tilgjengelig for det amerikanske folket å bruke som en tidsstandard.

Alle slags teknologier stole på UTC-tid. Alle maskinene i et datanettverk er vanligvis synkronisert til UTC-kilden, mens teknologier som ATM, lukket fjernsyn (CCTV) og alarmsystemer krever en kilde for NIST-tid for å forhindre feil.

En del av hva NIST gjør er å sikre at kildene til UTC-tid er lett tilgjengelige for teknologiene å bruke, og NIST tilbyr flere måter å motta sin tidsstandard.

Internettet

Internett er den enkleste metoden for å motta NIST-tid, og i de fleste Windows-baserte operativsystemer er NIST-tidens standardadresse allerede inkludert i tids- og datoinnstillingene, slik at det blir enkelt å synkronisere. Hvis det ikke er, å synkronisere til NIST, trenger du bare å dobbeltklikke på systemklokken (nederste høyre hjørne) og angi NIST-serverens navn og adresse. En fullstendig liste over NIST Internett-servere, her:

Internett er imidlertid ikke et spesielt sikkert sted for å motta en kilde til NIST-tid. Enhver Internett-tidskilde vil kreve og åpne port i brannmuren (UDP-port 123) for at tidssignalet skal komme gjennom. Tydeligvis kan noe gap i en brannmur føre til sikkerhetsproblemer, så heldigvis gir NIST en annen metode for å motta tiden sin.

NTP Time Servers

NIST, fra sender i Colorado, sender et tidssignal som alle Nord-Amerika kan motta. Signalet, generert og holdt sant ved NIST atomklokker, er svært nøyaktig, pålitelig og sikker, mottatt eksternt til brannmuren ved hjelp av en WWVB timeserver (WWVB er kaldesignal for NIST-tidssignalet).

Når mottatt, vil protokollen NTP (Network Time Protocol) bruke NIST-tidskoden og distribuere den rundt nettverket, og sørge for at hver enhet holder seg til den, og gjør kontinuerlig tilpasninger for å takle drift.

WWVB NTP-servere tid er nøyaktige, sikre og pålitelige og et must-ha for alle som ser på sikkerhet og nøyaktighet som ønsker å motta en kilde til NIST-tid.

Etter å ha fått jordskjelv, en katastrofal tsunami og et atomulykke har Japan hatt en forferdelig start på året. Nå, uker etter disse forferdelige hendelsene, gjenoppretter Japan, gjenoppbygger sin skadede infrastruktur og forsøker å holde ned i nødsituasjonen på sine ramte atomkraftverk.

Men for å legge til fornærmelse t skade, mange av de japanske teknologiene som stole på en nøyaktig atomur klokke signaler begynner å drive, noe som fører til problemer med synkronisering. Som i Storbritannia sendte Japans nasjonalt institutt for informasjon, kommunikasjon og teknologi en atomur klokkeslett standard med radiosignal.

Japan har to signaler, men mange japanske NTP-servere stole på signalet som sendes fra Mount Otakadoya, som ligger 16 kilometer fra det skadede Daiichi kraftverket i Fukushima, og faller innenfor 20 km ekskluderingssonen pålagt når anlegget begynte å lekke.

Konsekvensen er at teknikere ikke har vært i stand til å delta på tidssignalet. Ifølge Nasjonalt institutt for informasjon, kommunikasjon og teknologi, som vanligvis sender 40-kilohertz-signalet, ble sendingene avsluttet en dag etter at det massive Tohoku-jordskjelvet slo regionen på 11 mars. Tjenestemenn på instituttet sa at de ikke aner når tjenesten kan fortsette.

Radiosignaler som sender tidsstandarder kan være utsatt for problemer av denne art. Disse signalene opplever ofte feil for reparasjon og vedlikehold, og signalene kan være utsatt for forstyrrelser.

Etter hvert som flere og flere teknologier er avhengige av atomurtidspunktet, inkludert de fleste datanettverk, kan denne følsomheten forårsake stor bekymring blant teknologiledere og nettverksadministratorer.

Heldigvis er et mindre sårbart system for å motta tidsstandarder tilgjengelig som er like nøyaktig og er basert på atomur klokke tid-GPS.

Global Positioning System, som vanligvis brukes til satellittnavigering, inneholder atomurinformasjon som brukes til å beregne posisjonering. Disse tidssignaler er tilgjengelige overalt på planeten med utsikt over himmelen, og som det er rombasert, er GPS-signalet ikke utsatt for feil og hendelser som i Fukushima.

Som produsent av NTP-servere tid, synkroniserer datanettverk og holder dem nøyaktige innen noen få millisekunder av internasjonal UTC-tid (Coordinated Universal Time), tror vi ofte at vi kan holde ganske bra tidspor.

Tiden er imidlertid opphørt unnvikende og er ikke den faste enheten vi ofte antar, det er faktisk tid, og tiden som er fortalt på jorden, er ikke konstant og påvirkes av alle mulige ting.

Siden Einsteins berømte ligning, E = MC² det er blitt anerkjent at tiden ikke er konstant, og at den eneste konstanten i universet er maksimal lyshastighet. Tid, som Einstein oppdaget, påvirkes av tyngdekraften, noe som gjør at tiden på jorden går litt langsommere enn tiden i dypt rom, på samme måte på planetariske kropper med større masse enn jord, går tiden enda tregere.

Tiden senkes når du nærmer deg veldig høye hastigheter også. Tidens egenskap, kjent som tidsutvidelse, ble oppdaget av Einstein, og betyr at tiden nesten står stille (og gjør interstellar reise en mulighet for science fiction-forfattere) i nærheten av lysets hastighet.

I alminnelighet, på jorda, er disse forskjellene i tid ikke følt, og faktisk er bremsningen av tiden forårsaket av jordens tyngdekraften så liten, det er nødvendig med meget nøyaktige atomklokker å måle det.

Men tiden vi bruker til å styre våre liv, påvirkes også av andre faktorer. Siden mennesker først utviklet seg, har vi vært vant til en dag som varer like over 24 timer. Men lengden på en dag på jorden er ikke løst, og har endret seg de siste milliarder årene.

Hver dag på jorden skiller seg fra den forrige til den neste. Ofte er disse forskjellene små, men år etter år legger endringene seg til, siden påvirkning av månens tyngdekraft og tidevannskrefter virker som en bremse på jordens rotasjon.

For å takle dette må den globale tidsskala UTC (Koordinert universell tid) justeres for å forhindre at dagen går ut av synkronisering (og vi kommer opp med middag om natten og midnatt i løpet av dagen - selv om den nåværende bremsing av jorden , dette ville ta mange tusen år).

Justeringen i vår tid kalles sprang sekunder som legges til enten en eller to ganger i året til UTC. Alle som bruker en Ntp tid (Network Time Protocol) for å synkronisere deres datanettverk, trenger ikke å bekymre deg, da NTP-servere automatisk vil regne for disse endringene.

Den siste og tragiske jordskjelvet som har forlatt så mye ødeleggelser i Japan har også fremhevet et interessant aspekt om måling av tid og rotasjonen av jorden.

Så kraftig var jordskjelvet 9.0 magnitude, er det faktisk skiftet Earth aksen ved 165mm (6½ inches) i henhold til NASA.

Skjelvet, en av de mektigste følt på Erath det siste årtusener, endret fordeling av planetens masse, forårsaker Jorden roterer rundt sin akse som litt raskere og derfor forkorte lengden på hver dag som vil følge.

Heldigvis er denne endringen så minutters det er ikke merkbar i våre daglige aktiviteter som Jorden bremset med mindre enn et par mikrosekunder (litt over en milliondel av et sekund), og det er ikke uvanlig for naturlige hendelser for å bremse ned hastigheten på jordens rotasjon.

Faktisk, siden utviklingen av atomklokken i 1950 tallet, det har blitt realisert jordens rotasjon er aldri kontinuerlig og faktisk har økt meget svakt, mest sannsynlig i milliarder av år.

Disse endringene i jordas rotasjon, og lengden på en dag, er forårsaket av effekten av de bevegelige hav, vind og gravitasjonskreftene fra månen. Faktisk har det vært anslått at før menneskene kom på jorden, lengden på en dag i løpet av jura alder (40-100 millioner år siden) lengden av en dag var bare 22.5 timer.

Disse naturlige endringer i jordrotasjonen og lengden på en dag, er bare merkbar for oss takket være den nøyaktige natur atomklokkene som har å gjøre rede for disse endringene for å sikre at den globale tidsskala UTC (Coordinated Universal Time) ikke drive bort fra gjennomsnittlig solar tid (med andre ord formiddagen trenger for å holde seg når solen er høyest i løpet av dagen).

For å oppnå dette, er ekstra sekunder av og til legges inn på UTC. Disse ekstra sekunder er kjent som spranget sekunder og over tretti er lagt til UTC siden 1970 tallet.

Mange moderne datanettverk og teknologier avhengige UTC å holde enheter synkronisert, vanligvis ved å motta en tid signal via en dedikert NTP tidsserver (Network Time Protocol).

NTP-servere tid er utviklet for å imøtekomme disse spranget sekunder, slik at datasystemer og teknologier for å forbli nøyaktig, presis og synkronisert.

Tidsvakt og nøyaktighet er viktig i løpet av våre daglige liv. Vi trenger å vite hvilken tid hendelser skjer for å sikre at vi ikke går glipp av dem, vi må også ha en kilde til nøyaktig tid for å forhindre at vi blir sent. og datamaskiner og annen teknologi er like avhengige av tinn som vi er.

For mange datamaskiner og tekniske systemer er tiden i form av en tidsstempel den eneste konkrete tingen en maskin må identifisere når hendelser skal oppstå, og i hvilken rekkefølge. Uten tidsstempel kan en datamaskin ikke utføre noen oppgaver, selv om lagring av data er umulig uten at maskinen vet hvilken tid det er.

På grunn av denne avhengigheten av tid har alle datasystemer innebyggede klokker på kretskortene. Vanligvis er disse kvartsbaserte oscillatorer, som ligner på elektroniske klokker som brukes i digitale armbåndsur.

Problemet med disse systemklokker er at de ikke er veldig nøyaktige. Jo, for å fortelle tiden for menneskelige formål er de presise nok; Imidlertid krever maskiner ganske ofte høyere nøyaktighet, spesielt når enhetene synkroniseres.

For datanettverk er synkronisering avgjørende fordi ulike maskiner som forteller forskjellige tider kan føre til feil og feil i nettverket for å utføre enkle oppgaver. Det vanskelig med nettverkssynkronisering er at systemet klokker som brukes av datamaskiner for å holde tiden kan drive. Og når forskjellige klokker dirigerer med forskjellige mengder, kan et nettverk snart komme til disarray, da forskjellige maskiner holder forskjellige tider.

Av denne grunn er disse systemklokkene ikke avhengig av å gi synkronisering. I stedet brukes en langt mer nøyaktig type klokke: atomur.

Atomsklokker driver ikke (minst ikke mer enn et sekund i en million år), og det er også ideelt å synkronisere datanettverk også. De fleste datamaskiner bruker programvareprotokollen NTP (Network Time Protocol) som bruker en enkelt atomur tid kilde, enten fra over internett, eller mer sikkert, eksternt via GPS eller radiosignaler, der det synkroniserer hver maskin på et nettverk til.

Fordi NTP sikrer at hver enhet holdes nøyaktig til denne kildetiden og ignorerer de upålitelige systemklokkene, kan hele nettverket holdes synkronisert til hver maskin i fraksjoner av et sekund av hverandre.

Mange moderne datanettverk kjører nå Microsofts nyeste operativsystemvindu 7, som har mange nye og forbedrede funksjoner, inkludert muligheten til å synkronisere tid.

Når en Windows 7-maskin starter opp, i motsetning til tidligere inkarnasjoner av Windows, prøver operativsystemet automatisk å synkronisere til en tidsserver over Internett for å sikre at nettverket kjører nøyaktig tid. Imidlertid, mens dette anlegget ofte er nyttig for privatbrukere, kan det for virksomhetsnett forårsake mange problemer.

For det første, for å tillate denne synkroniseringsprosessen å skje, må selskapets brannmur ha en åpen port (UDP 123) for å tillate vanlig tidsoverføring. Dette kan forårsake sikkerhetsproblemer som skadelige brukere, og bots kan dra nytte av den åpne porten for å trenge inn i bedriftsnettverket.

For det andre, mens internett tidsservere er ofte ganske nøyaktige, dette kan ofte avhenge av avstanden fra verten, og eventuell latens forårsaket av nettverk eller internettforbindelse kan føre til unøyaktigheter, noe som betyr at systemet ditt ofte kan være mer enn flere sekunder unna den foretrukne UTC-tiden (Koordinert Universal Time ).

Til slutt, som internettkilder er stratum 2-enheter, det vil si at de er servere som ikke mottar en førstehåndskode, men i stedet får en brukt håndkilde fra en stratum 1-enhet (dedikert Ntp tid - Network Time Protocol), som også kan føre til unøyaktighet - disse stratum 2-tilkoblingene kan også være veldig opptatt, slik at nettverket ditt ikke får tilgang til tiden i lengre perioder som kan drive drift.

For å sikre nøyaktig, pålitelig og sikker tid for et Windows 7-nettverk, er det egentlig ingen erstatning enn å bruke din egen stratum 1 NTP-tidsserver. Disse er lett tilgjengelige fra mange kilder og er ikke veldig dyre, men freden i deres sinn er uvurderlig.

Stratum 1 NTP-tidsservere motta et sikkert tidssignal direkte fra en atomurkilde. Tidsignalet er eksternt til nettverket, så det er ingen fare for at det blir kapret eller at det må være åpne porter i brannmuren.

Videre, som tidssignalene kommer fra en direkte atomurkilde, er de meget nøyaktige og har ingen latensproblemer. Signalene som brukes kan enten være via GPS (Global Positioning System satellitter har ombord atomklokker) eller fra radiotransmisjoner som sendes av nasjonale fysikklaboratorier som NIST i USA (sendt fra Colorado), NPL i Storbritannia (sendt form Cumbria) eller deres tyske ekvivalent (fra Frankfurt).

Nesten hver enhet synes å ha en klokke festet til det i disse dager. Datamaskiner, mobiltelefoner og alle de andre gadgets vi bruker er alle gode kilder til tid. Sikre at uansett hvor du er en klokke er aldri så langt unna - men det var ikke alltid slik.

Klokke gjør, i Europa, startet rundt det fjortende århundre da de første enkle mekaniske klokker ble utviklet. Disse tidlige enhetene var ikke veldig nøyaktig, mister kanskje opptil en halv time om dagen, men med utviklingen av Pendler disse enhetene ble stadig mer nøyaktig.

Imidlertid var ikke de første mekaniker al klokker de første mekaniske innretninger som kunne fortelle og forutsi tid. Ja, det synes europeerne var over femten hundre år for sent med sin utvikling av tannhjul, hjul og mekaniske klokker, som i antikken hadde lenge siden kom dit først.

Tidlig i det tjuende århundre en messing maskin ble oppdaget i et forlis (Antikythera vraket) av Hellas, som var en enhet så komplisert som en hvilken som helst klokke laget i Europa opp i middelalderperioden. Mens Antikythera mekanismen er strengt tatt ikke en klokke - det er designet for å forutsi banen til planeter og årstider, solformørkelser og selv de gamle OL - men er like presis og komplisert som sveitsiske klokker produsert i Europa i det nittende århundre.

Mens europeerne måtte lære på nytt fremstilling av slike presise maskiner, har klokke making flyttet på seg dramatisk siden da. I de siste hundre årene eller så har vi sett fremveksten av elektroniske klokker, ved hjelp av krystaller som kvarts å holde tiden, til fremveksten av atomklokkene som bruker resonans av atomer.

Atomklokkene er så nøyaktige at de ikke vil drive med enda et sekund i hundre tusen år som er fenomenal når du tenker på at selv kvarts digitale klokker vil drive flere sekunder na dag.

Mens noen mennesker vil noensinne har sett et atomur som de er klumpete og kompliserte enheter som krever team av mennesker til å holde dem i drift, har de fortsatt styrer våre liv.

Mye av den teknologien vi kjenner som internett og mobiltelefon nettverk, er alle styrt av atomuret. NTP-servere tid (Network Time Protocol) brukes til å motta atomur signaler ofte kringkastet av store fysikklaboratorier eller fra GPS (Global Positioning System) satellittsignaler.

NTP-servere deretter fordele tiden rundt et datanettverk justere systemet klokker på individuelle maskiner for å sikre at de er nøyaktige. Vanligvis kan et nettverk av hundrevis og kanskje tusenvis av maskiner skal holdes synkronisert sammen til et atomur tidskilde ved hjelp av en enkelt Ntp tid, Og holde dem nøyaktig innenfor noen få millisekunder av hverandre (noen tusendels sekund).

Å komme fra A til B har vært en primær bekymring for samfunnene siden de første veiene ble bygget. Enten det er hest, vogn, tog, bil eller fly - transport er det som gjør det mulig for samfunn å vokse, blomstre og handle.

I dagens verden er våre transportsystemer svært komplekse grunnet det store antallet mennesker som alle prøver å komme seg et sted - ofte på lignende tidspunkter som rushtid. Å holde motorveiene, motorveiene og jernbanene løpende krever en sofistikert teknologi.

Trafikklys, fartkameraer, elektroniske advarselsskilt og jernbanesignaler og punktsystemer må synkroniseres for sikkerhet og effektivitet. Eventuelle forskjeller i tid mellom trafikksignaler, for eksempel, kan føre til trafikkøer bak visse lys, og andre veier forblir tomme. Mens på jernbanene, hvis poengsystemene styres av en feilaktig klokke, når togene kommer, kan systemet være uforberedt eller ikke har byttet linjen - som fører til katastrofe.

På grunn av behovet for sikker, nøyaktig og pålitelig tidssynkronisering på våre transportsystemer, blir teknologien som styrer dem ofte synkronisert til UTC bruker atomur klokke tidsservere.

De fleste tidsservere som styrer slike systemer, må være sikre slik at de bruker nettverksprotokoll (Network Time Protocol)NTP) og motta en sikker tidsoverføring som enten bruker atomur på GPS-satellittene (Global Positioning System) eller ved å motta en radiotransmisjon fra et fysikklaboratorium som NPL (National Physical Laboratory) eller NIST (National Institute of Standards and Time).

I så fall er alle trafikk- og jernbaneadministrasjonssystemer som opererer på det samme nettverket, nøyaktige med hverandre innen noen få millisekunder av denne atomklokken generert tid og NTP-servere tid som holder dem synkronisert, sikrer at de forblir på den måten, og gjør små tilpasninger til hver systemklokke for å takle driften.

NTP-servere brukes også av datanettverk for å sikre at alle maskiner blir synkronisert sammen. Ved å bruke en NTP-tidsserver på et nettverk, reduserer det sannsynligheten for feil og sikrer at systemet holdes sikkert.

Del en

Med moderne NTP-servere (Network Time Protocol) synkronisering gjøres enkelt. Ved å motta signaler fra GPS eller radiosignaler som MSF eller WWVB, kan datanettverk bestående av hundrevis av maskiner enkelt synkroniseres, noe som sikrer problemfri nettverk og nøyaktig tidsstempling.

Moderne NTP-servere tid er avhengige av atomklokker, nøyaktig til milliarder deler av et sekund, men atomklokker har bare eksistert de siste seksti årene, og synkronisering har ikke alltid vært så lett.

I de tidlige dager av kronologi, klokker mekanisk i naturen, var ikke veldig nøyaktig i det hele tatt. De første gangstykkene kunne drive opp til en time om dagen, slik at tiden kunne avvike fra byur til byur, og de fleste i landbruksbaserte samfunn betraktet dem som en nyhet, og stod i stedet for soloppgang og solnedgang for å planlegge deres dager.

Men etter den industrielle revolusjonen ble handel viktigere for samfunnet og sivilisasjonen, og med det behovet for å vite hva tiden var; folk trengte å vite når de skulle gå på jobb, når de skulle forlate og med advent av jernbaner, ble nøyaktig tid enda viktigere.

I de tidlige dager, hvis industrien, ble arbeidere ofte våknet for arbeid av folk som ble betalt for å vekke dem opp. Kjent som "knocker-overers." Basert på fabrikkens tidspunkter, ville de gå rundt i byen og trykke på folks vinduer, varsle dem til begynnelsen av dagen, og fabrikkhøydene signaliserte begynnelsen og slutten av skiftene.

Men da handelsutviklet tid ble enda mer avgjørende, men som det ville ta et århundre eller så for mer nøyaktige tidspunkter å utvikle (til i hvert fall oppfinnelsen av elektroniske klokker), ble det utviklet andre metoder.

Å følge…