Uansett hvor vi er i verden, trenger vi alle å kjenne tiden på et tidspunkt i dagen, men mens hver dag varer i samme tid uansett hvor du er på jorden, blir ikke samme tidsskala brukt globalt.

Det upraktiske at australierne måtte våkne opp på 17.00 eller de som i USA måtte begynne å jobbe på 14.00, ville utelukke en enkelt tidsskala, selv om ideen ble diskutert da Greenwich ble kåret til den offisielle prime meridianen (der datelinjen offisielt er) for verden noen 125 år siden.

Mens ideen om en global tidsplan ble avvist av de ovennevnte grunnene, ble det senere bestemt at 24 langsgående linjer ville splitte verden opp i forskjellige tidssoner. Disse vil utgå fra GMT rundt med de på den motsatte siden av planeten er + 12 timer.

Imidlertid med 1970s vekst i global kommunikasjon betydde at en universell tidsskala endelig ble vedtatt og fortsatt er i stor grad i dag til tross for at mange mennesker aldri har hørt om det.

UTC, koordinert universell tid, er basert på GMT (Greenwich Meantime), men holdes av en konstellasjon av atomur. Det står også for variasjoner i jordens rotasjon med ytterligere sekunder kjent som "sprang sekunder" lagt en gang to ganger i året for å motvirke nedbremsing av jordens spinn forårsaket av gravitasjon og tidevannskrefter.

Mens de fleste aldri har hørt om UTC eller bruker det direkte, påvirkes dets innflytelse på våre liv i unødvendig med datanettverk alle synkronisert til UTC via NTP-servere tid (Network Time Protocol).

Uten denne synkroniseringen til en enkelt tidsskala vil mange av teknologiene og applikasjonene vi tar for gitt i dag være umulig. Alt fra global handel på aksjer og aksjer til internett shopping, e-post og sosialt nettverk er bare gjort mulig takket være UTC og Ntp tid.

Fra de tidlige dagene til den industrielle revolusjonen, da jernbanelinjer og telegrafer spredte seg over tidssoner, ble det klart at det var nødvendig med en global tidsskala som ville tillate det samme tidspunkt å bli brukt uansett hvor du var i verden.

Det første forsøket på en global tidsskala var GMT - Greenwich Meantime. Dette var basert på Greenwich Meridian hvor solen er direkte over på 12 middagstid. GMT ble valgt, hovedsakelig på grunn av påvirkning fra det britiske imperiet på resten om kloden.

Andre tidsskalaer hadde blitt utviklet slik britisk jernbanetid, men GMT var første gang et virkelig globalt system av tid ble brukt over hele verden.

GMT var som global tidsskala gjennom første halvdel av det tjuende århundre, selv om folk begynte å referere til som UT (Universal Time).

Men når atomklokker ble utviklet i midten av det tjuende århundre ble det snart klart at GMT ikke var nøyaktig nok. En global tidsskala basert på tiden som ble fortalt av atomklokker, var ønsket å representere disse nye nøyaktige kronometrene.

International Atomic Time (TAI) ble utviklet for dette formålet, men problemer med å bruke atomklokker ble snart synlige.

Det ble antatt at jordens revolusjon på sin akse var en eksakt 24-timer. Men takket være atomklokker ble det oppdaget at jordens spinn varierer, og siden 1970 har senket seg. Denne bremsing av jordens rotasjon måtte regnes for ellers kunne avvikene bygge seg opp, og natten ville sakte drifte inn i dag (om enn i tusen årtusener).

Coordinated Universal Time ble utviklet for å motvirke dette. Basert på både TAI og GMT, tillater UTC at bremsing av jordens rotasjon skjer ved å legge til hopp sekunder hvert år eller to (og noen ganger to ganger i året).

UTC er nå en virkelig global tidsplan og er vedtatt av nasjoner og teknologier over hele verden. Datanettverk er synkronisert til UTC via nettverk tidsservere og de bruker protokollen NTP for å sikre nøyaktighet.

Atomsklokker er et vidunder sammenlignet med andre former for tidtakere. Det ville ta over 100,000 år for en atomur til å miste et sekund i tide, som er svimlende, spesielt når du sammenligner det med digitale og mekaniske klokker som kan drive så mye om dagen.

Men atomklokkene Det er ikke praktiske deler av utstyret å ha rundt kontoret eller hjemme. De er store, dyre og krever at laboratorieforholdene fungerer effektivt. Men å bruke en atomur er rettferdig nok, spesielt som atomiske tidtakere liker NIST (Statens institutt for standarder og tid) og NPL (National Physical Laboratory) kringkaste tiden som fortalt av deres atomur på kortbølgeradio.

NIST sender signalet, kjent som WWVB fra Boulder, Colorado, og det sendes på ekstremt lav frekvens (60,000 Hz). Radiobølgene fra WWVB-stasjonen kan dekke alle kontinentale USA, pluss mye av Canada og Mellom-Amerika.

NPL-signalet sendes i Cumbria i Storbritannia, og det overføres langs liknende frekvenser. Dette signalet, kjent som MSF, er tilgjengelig over hele Storbritannia, og lignende systemer er tilgjengelige i andre land som Tyskland, Japan og Sveits.

Radiostyrte atomklokker mottar disse lange bølgesignalene og korrigerer seg i henhold til hvilken drift klokken registrerer. Datanettverk utnytter også disse atomklocksignalene og bruker protokollen NTP (Network Time Protocol) og dedikert NTP-servere tid å synkronisere hundrevis og tusenvis av forskjellige datamaskiner.

Å kjøpe riktig tid til nettverkssynkronisering er bare mulig takket være atomur. Sammenlignet med standard timing enheter og atomur er millioner av ganger mer nøyaktige med de nyeste designene som gir nøyaktig tid til innen et sekund i et 100,000-år.

Atomklokker bruker uendelig resonans av atomer under forskjellige energitilstander for å måle tiden som gir et atomfelt som forekommer nesten 9 milliarder ganger i sekundet når det gjelder cesiumatomet. Faktisk er resonansen av cesium nå den offisielle definisjonen av et sekund som har blitt vedtatt av det internasjonale enhetssystemet (SI).

Atomsklokker er baseklokker som brukes til den internasjonale tiden, UTC (Koordinert universell tid). Og de gir også grunnlag for NTP-servere å synkronisere datanettverk og tidssensitive teknologier som de som brukes av flytrafikkontroll og andre tidssensitive applikasjoner på høyt nivå.

Å finne en atomurkilde for UTC er en enkel prosedyre. Spesielt med tilstedeværelsen av online tidskilder som de som tilbys av Microsoft og National Institute for Standards og Tid (windows.time.com og nist.time.gov).

Men disse NTP-servere er det som er kjent som stratum 2-enheter som betyr at de er koblet til en annen enhet som igjen får tiden fra en atomur (med andre ord en brukt kilde til UTC).

Selv om nøyaktigheten av disse stratum-2-serverne er ubestridelig, kan det påvirkes av avstanden klienten er fra tidsserverne, de er også utenfor brannmuren, noe som betyr at enhver kommunikasjon med en online-tidsserver krever en åpen UDP (User Datagram Protocol) port for å tillate kommunikasjonen.

Dette kan forårsake sårbarheter i nettverket, og brukes ikke av denne grunnen i ethvert system som krever fullstendig sikkerhet. En sikrere (og pålitelig) metode for å motta UTC er å bruke en dedikert Ntp tid. Disse tidssynkroniseringsenhetene mottar tiden direkte fra atomklokker, enten sendes på langbølge av steder som NIST eller NPL (Nasjonalt fysisk laboratorium - Storbritannia). Alternativt kan UTC stammer fra GPS-signalet som sendes av satellittkonstellasjonen i GPS-nettverket (Global Positioning System).

Det er en viss ironi at datamaskinen som sitter på skrivebordet ditt og kan ha kostet så mye som måneds lønn, vil ha en klokke om bord som er mindre nøyaktig enn et billig armbåndsur som er kjøpt på bensinstasjon eller bensinstasjon.

Problemet er ikke at datamaskiner er spesielt laget med billige timingkomponenter, men at det kan oppnås alvorlige tidspunkter på en PC uten dyre eller avanserte oscillatorer.

De innebygde timingoscillatorene på de fleste PCer er faktisk bare en sikkerhetskopi for å holde dataklokken synkronisert når PC-en er slått av eller når nettverks-timinginformasjon er utilgjengelig.

Til tross for disse utilstrekkelige innebygde klokker, kan timing på et nettverk av PC-er oppnås innen millisekundens nøyaktighet og et nettverk som er synkronisert med den globale tidsskalaen UTC (Koordinert universell tid) bør ikke skli i det hele tatt.

Årsaken til at dette høye nivået av nøyaktighet og synkronitet kan oppnås uten dyre oscillatorer, er at datamaskiner kan bruke Network Timing Protocol (Nettverk Timing Protocol)NTP) for å finne og vedlikeholde den nøyaktige tiden.

NTP er en algoritme som distribuerer en enkelt kilde til tid; Dette kan genereres av PC-ombord på klokken - selv om dette vil se hver maskin på nettverksdrift som klokken i seg selv. En langt bedre løsning er å bruke NTP til å distribuere en stabil, nøyaktig tidskilde og helst for nettverk som driver virksomhet over internett, en kilde til UTC.

Den enkleste metoden for å motta UTC - som holdes sant av en konstellasjon av atomklokker rundt om i verden - er å bruke en dedikert NTP tidsserver. NTP-servere bruker enten GPS-satellittsignaler (Global Positioning System) eller langbølge-radiosendinger (vanligvis overført av nasjonale fysikklaboratorier som NPL eller NIST).

En gang mottatt NTP server distribuerer tidskilden over nettverket og kontrollerer hver maskin for drift (i hovedsak kontakter nettverksmaskinen serveren som klient og informasjonen utveksles via TCP / IP.

Dette gjør at innebygde klokker på datamaskinene selv er foreldet, men når maskinen først oppstartes, eller hvis det har vært en forsinkelse i å kontakte NTP server (hvis det er nede eller det er en midlertidig feil), er det innebygd klokke som brukes til å opprettholde tiden til full synkronisering igjen er mulig.

Timing blir stadig viktigere for datasystemer. Det er nå nesten uhørt at et datanettverk fungerer uten synkronisering til UTC (Koordinert Universal Time). Og selv enkle maskiner som brukes i hjemmet er nå utstyrt med automatisk synkronisering. Den nyeste inkarnasjonen av Windows, for eksempel Windows 7, kobles automatisk til en tidkildekilde (selv om dette programmet kan slås av manuelt ved å få tilgang til tids- og datoinnstillingene.)

Inkluderingen av disse automatiske synkroniseringsverktøyene på de nyeste operativsystemene er en indikasjon på hvor viktig timinginformasjon er blitt, og når du ser på hvilke typer applikasjoner og transaksjoner som nå utføres på internett, er det ikke overraskende.

Internettbank, online-bestilling, internettauksjoner og jevn e-post kan være avhengig av nøyaktig tid. Datamaskiner bruker tidsstempler som det eneste referansepunktet de må identifisere når og hvis en transaksjon har skjedd. Feil i timinginformasjon kan forårsake utallige feil og problemer, spesielt med feilsøking.

Internett er fullt av tidsservere med over tusen tidskilder tilgjengelig for nettbasert synkronisering; nøyaktigheten og nytte av disse elektroniske kildene til UTC-tid, varierer og lar en TCP / IP åpnes i brannmuren for å tillate at timinginformasjonen gjennom kan føre til at et system er sårbart.

For nettverkssystemer hvor timing ikke bare er avgjørende, men hvor sikkerhet også er et viktig problem, er internett ikke en foretrukket kilde for mottak av UTC-informasjon, og en ekstern kilde kreves.

Å koble et NTP-nettverk til en ekstern kilde til UTC-tid er relativt grei hvis a nettverkstidsserver benyttes. Disse enhetene som ofte refereres til som NTP-servere, bruk atomklokkene ombord på GPS (Global Positioning System) -satellitter eller lange bølgetransmisjoner som sendes av steder som NIST or NPL.

NTP-servere er viktige enheter for datanettverkets tidssynkronisering. Sikre et nettverk sammenfaller med UTC (Coordinated Universal Time) er viktig i moderne kommunikasjoner som Internett og er den primære funksjonen til nettverkstidsserver (NTP-server).

Som navnet antyder, bruker disse tidsservere protokollen NTP (Network Time Protocol) for å håndtere synkroniseringsforespørslene. NTP er allerede installert i mange operativsystemer og synkronisering er mulig uten en NTP-server ved å bruke en Internett-tidskilde, kan dette være usikkert og unøyaktig for mange nettverksbehov.

Nettverk tidsservere motta et langt mer nøyaktig og sikkert tidssignal. Det er to metoder for å motta tiden ved hjelp av en tidsserver: Bruk av GPS-nettverket eller mottak av langbølge-radiotransmisjoner.

Begge disse metodene for å motta en tidskilde er sikre som de er eksterne til en hvilken som helst nettverksbrannmur. De er også nøyaktige da begge kilder til tid genereres direkte av atomur enn en Internett-tidstjeneste som normalt er NTP-enheter koblet til en tredjeparts atomur.

GPS-nettverket gir en ideell kilde til tid for NTP-servere da signalene er tilgjengelige hvor som helst. Den eneste ulempen ved å bruke GPS-nettverket er at det er nødvendig med en visning av himmelen for å låses på en satellitt.

Radio refererte tidskilder er mer fleksible fordi langbølgesignalet kan bli mottatt innendørs. De er begrenset i styrke, og ikke alle land har et tidssignal, selv om enkelte signaler som tysk DCF og USA WVBB er tilgjengelige i nabolandene.

Til tross for å være rundt i over tjue år, har den nåværende favoriserte tidprotokollen av de fleste nettverk, NTP (Network Time Protocol), noe konkurranse.

For tiden brukes NTP til å synkronisere datanettverk ved hjelp av nettverk tidsservere (NTP-servere). For øyeblikket kan NTP synkronisere et datanettverk til noen få millisekunder.

Precision Time Protocol (PTP) eller IEEE 1588 er utviklet for lokale systemer som krever meget høy nøyaktighet (til nano-andre nivå). For tiden er denne typen nøyaktighet utenfor egenskapene til NTP.

PTP krever et master- og slaveforholdsskip i nettverket. En to-trinns prosess er nødvendig for å synkronisere enheter ved hjelp av IEEE 1588 (PTP). For det første må bestemmelsen av hvilken enhet som er mesteren kreves da offsetene og det naturlige nettverksforsinkelsen blir målt. PTP bruker Best Master Clock-algoritmen (BMC) for å fastslå hvilken klokke på nettverket som er mest nøyaktig og det blir master mens alle andre klokker blir slaver og synkroniseres med denne mesteren.

IEEE (Institutt for elektriske og elektroniske ingeniører) beskriver IEEE 1588 eller (PTP) som designet for å "fylle en nisje ikke godt betjent av en av de to dominerende protokollene, NTP og GPS. IEEE 1588 er utviklet for lokale systemer som krever svært høye nøyaktigheter utover de som kan oppnås ved bruk av NTP. Den er også designet for applikasjoner som ikke kan bære prisen på en GPS-mottaker ved hver knutepunkt, eller for hvilke GPS-signaler er utilgjengelige. "(Sitert i Wikipedia)

PTP kan gi nøyaktighet til noen få nanosekunder, men denne type nøyaktighet kreves ikke av de fleste nettverksbrukere, men målet bruk av PTP ser ut til å være mobilt bredbånd og andre mobile teknologier, da PTP støtter tidssvarende informasjon, brukt av fakturering og service nivå avtale rapporteringsfunksjoner i mobilnett.

Tidssynkronisering synkronisering~~POS=HEADCOMP er et viktig aspekt av datanettverk. Sikring av alle maskiner på et nettverk er synkronisert med den globale tidsskalaen, UTC (Koordinert Universal Time), ellers vil tidsfølsomme transaksjoner med andre nettverk være umulig.

Tidssynkronisering gjøres enkelt takket være Network Time Protocol (NTP), som ble utarbeidet i de tidlige dagene av Internett for det samme formål. Det fungerer, bruk en enkeltkilde (vanligvis UTC) som deretter distribueres blant alle enhetene på NTP-nettverk.

De UTC tidskilde er ofte hentet fra Internett på nettverk der sikkerheten ikke er et bra problem, men da dette innebærer å forlate en åpen port i en nettverksbrannmur for mange nettverk, kan sårbarheten som dette gir, ikke risikoen er verdt.

dedikert nettverk tidsservere (ofte referert til som NTP-servere) brukes av mange nettverk som en sikker og enda mer nøyaktig metode for å motta UTC. Disse enhetene mottar UTC-tiden direkte fra en atomurkilde.

Videre opererer disse dedikerte tidsserverne eksterne til brannmuren og nettverket, og bruker kilder som GPS eller radiofrekvenser for å hente tidskoder.

For enkel synkronisering er det forskjellige tidssynkroniseringsprogramvare pakker som går hånd i hånd med NTP og tillater, gjennom nettlesergrensesnitt, enkel konfigurering av tidssynkronisering i hele nettverket.

Selv om disse tidssynkroniseringsprogrammene ikke er avgjørende for å bruke de fleste NTP-servere, standard programvare installert i operativsystemer mangler ofte eller ganske komplisert.

De fleste spesialistprodusenter av dedikerte nettverkstidsservere vil produsere en timeserviceklient for å tillate konfigurasjon, og disse er trolig best egnet for enheten fra den supplerende. Imidlertid er det mange freeware- og åpen kildekodesynkroniseringsprogramvarepakker som for det meste er kompatible med mange NTP-servere.

Å telle tiden er noe som kanskje av oss lærer når vi er svært små barn. Å vite hvilken tid det er, er en viktig del av vårt samfunn, og vi kunne ikke fungere uten det. Tenk deg om vi ikke fortelle tiden - når skal du gå på jobb? Når vil du gå, og hvordan vil det være mulig å møte andre mennesker eller arrangere noen form for funksjon.

Mens det er viktig å fortelle tiden, er det enda viktigere for datamaskiner som bruker tid som eneste referansepunkt og blant datanettverk tidssynkronisering er viktig. Uten å registrere tidsforsinkelsen kunne datamaskiner ikke fungere som det ikke ville være noen referanse til ordreprogrammer og funksjoner.
Men måten datamaskiner forteller tid og dato er langt annerledes enn måten vi registrerer den på. I stedet for å registrere en separat tid, dato og år, bruker datasystemer et enkelt nummer. Dette nummeret er basert på antall sekunder fra et angitt tidspunkt, kjent som den primære epoken.

Når denne epoken er, avhenger av operativsystemet eller det aktuelle programmeringsspråket. For eksempel har Unix-systemer en prime epoke som starter på 1 januar 1970 og antall sekunder fra epoken teller i et 32-bit heltall. Andre operativsystemer, for eksempel Windows, bruker et lignende system, men epoken er annerledes (Windows starter på 1 januar 1601).

Det er imidlertid ulemper for dette heltallsystemet. For eksempel fordi Unix-systemet er et 32-bit heltall som startet i 01 Jan 1970, ved 19 januar 2038 vil hele tallet bli uttømt alle mulige tall og må returnere til null. Dette kan føre til problemer med systemer som er avhengige av Unix, i et problem som minner om tusenårsbilen.
Det er også andre problemer med datatid også. På grunn av de globale kravene til Internett er all datatid nå basert på UTC (Koordinert Universal Time). Men UTC endres ved en tilfeldighet ved å legge til Leap Seconds for å sikre at tiden passer til jordens rotasjon (Jordens rotasjon er aldri eksakt på grunn av tyngdekraften), slik at spranget må håndteres i et datatidsystem.

Datatid er ofte forbundet med NTP (Network Time Protocol) som brukes til å synkronisere datamaskiner som ofte bruker en nettverkstidsserver.