Nettverkstid Protokoll (NTP) brukes som et synkroniseringsverktøy av de fleste datanettverk. NTP distribuerer en enkeltkilde rundt et nettverk og sikrer at alle enheter kjører i synkronisering med det. NTP er svært nøyaktig og i stand til å holde alle maskiner på et nettverk til innen noen millisekunder av tidskilden. Men hvor denne kilden kommer fra, kan det føre til problemer i tidssynkronisering i et nettverk. (mer…)

Leap Seconds har vært i bruk siden utviklingen av atomur og introduksjonen av den globale tidsskala UTC (Koordinert Universal Time). Leap Seconds forhindrer den faktiske tiden som fortalt av atomklokker og den fysiske tiden, styrt av solen som er høyest ved middagstid, fra å skyve fra hverandre.

Siden UTC startet i 1970s da UTC ble introdusert, har 24 Leap Seconds blitt lagt til. Leap sekunder er et poeng med kontrovers, men uten dem ville dagen sakte gå inn i natt (om enn etter mange århundrer); De forårsaker imidlertid problemer for noen teknologier.

NTP-servere (Network Time Protocol) implementerer Leap Seconds ved å gjenta den siste andre dagen når en Leap Second blir introdusert. Mens Leap Second introduksjon er en sjelden hendelse, forekommer bare en eller to ganger i året, for noen komplekse systemer som behandler tusenvis av hendelser en gang denne repetisjonen forårsaker problemer.

For søkemotorjeger, Google, kan Leap Seconds føre til at systemene deres fungerer i løpet av dette andre, for eksempel i 2005 da noen av sine klyngesystemer sluttet å akseptere arbeid. Selv om dette ikke førte til at nettstedet deres gikk ned, ønsket Google å løse problemet for å forhindre eventuelle fremtidige problemer forårsaket av denne kronologiske fudgen.

Løsningen var å skrive et program som i utgangspunktet løy til sine dataservere i løpet av en Leap Second, slik at systemene tror at tiden var litt foran hva NTP-servere var å fortelle det.

Denne gradvise oppbremsingstid betydde at i slutten av en dag, når en Leap Second er lagt til, må Googles timeservers ikke gjenta det ekstra sekundet, ettersom tiden på serverne allerede var et sekund bak det punktet.

Galleon GPS NTP-server

Selv om Googles løsning på Leap Second er genial, forårsaker de fleste datasystemer Leap Seconds ingen problemer i det hele tatt. Med et datanettverk synkronisert med en NTP-server, blir Leap Seconds justert automatisk på slutten av dagen og forekommer sjelden, slik at de fleste datasystemer aldri merker denne lille hikken i tide.

De fleste vil ha hørt om atomklokkene, folk flest, trolig uten å vite har selv brukt dem; Men jeg tviler mange folk som leser dette vil noensinne har sett en. Atomic klokker er svært tekniske og kompliserte stykker av maskiner. Stole på støvsugere, super-kjølevæsker som for eksempel flytende nitrogen og selv lasere, er de fleste atomklokkene bare finnes i laboratorier som NIST (National Institute for Standards and Time) i USA, eller NPL (National Physical Laboratory) i Storbritannia.

Klokke NPL atom

Ingen annen form for tidtaking er så nøyaktig som et atomur. Atomklokkene danner grunnlaget for verdens globale tidsskala UTC (Coordinated Universal Time). Selv lengden jordens spin krever manipulering av tilsetning av spranget sekunder for å UTC å holde dag synkronisert.

Atomklokkene fungerer ved hjelp av oscillerende endringer av atomer under ulike energitilstander. Cesium er den foretrukne atom brukt i atomklokker, som oscillerer 9,192,631,770 ganger i sekundet. Dette er en konstant effekt også, så mye at en andre er nå definert av dette mange svingninger av cesium atom.

Louis Essen bygde den første nøyaktig atomur i 1955 ved National Physical Laboratory i Storbritannia, siden da atomklokkene har blitt stadig mer nøyaktig med moderne atomklokkene i stand til å opprettholde tid i over en million år uten noen gang å miste et sekund.

I 1961 ble UTC verdens globale tidsskala, og ved 1967, den SI-systemet vedtok Cesium frekvens som den offisielle andre.

Siden da har atomklokkene blitt en del av moderne teknologi. Onboard hver GPS-satellitt, til atomklokkene stråle tidssignaler til jorden, slik at satellittnavigasjonssystemer i biler, båter og fly bedømme sine steder presist.

UTC-tid er også viktig for handel i den moderne verden. Med datanettverk snakker til hverandre på tvers av tidssoner, ved hjelp av atomuret som en referanse hindrer feil, sikrer trygghet og gir pålitelig dataoverføring.

Mottar et signal fra en atomklokke for datamaskin tid synkronisering er utrolig enkelt. NTP-servere tid som mottar tidssignalet fra GPS-satellitter, eller de sendes på radiobølger fra steder NPL og NIST, aktiver datanettverk over hele verden for å holde sikker og nøyaktig tid.

Forskere har oppdaget at den britiske atomklokken styrt av Storbritannias Nasjonale Fysiske Laboratorium (NPL) er den mest nøyaktige i verden.

NPLs CsF2 cesiumfontene atomur er så nøyaktig at den ikke vil drive en sekund i 138 millioner år, nesten dobbelt så nøyaktig som første tanke.

Forskere har nå oppdaget at klokken er nøyaktig på en del i 4,300,000,000,000,000 og gjør den til den mest nøyaktige atomuret i verden.

CsF2-klokken bruker energitilstanden til cesiumatomer for å holde tiden. Med en frekvens på 9,192,631,770 topper og troughs hvert sekund, styrer denne resonansen nå den internasjonale standarden for en offisiell sekund.

Den internasjonale standarden for tids-UTC- styres av seks atomklokker, inkludert CsF2, to klokker i Frankrike, en i Tyskland og en i USA, så denne uventede økningen i nøyaktighet betyr at den globale tidsskalaen er enda mer pålitelig enn første tanke.

UTC er avgjørende for moderne teknologi, spesielt med så mye global kommunikasjon og handel som gjennomføres over Internett, over landegrensene og over tidssone.

UTC gjør at separate datanettverk i ulike deler av verden holder seg nøyaktig samtidig, og på grunn av dens betydning er nøyaktighet og presisjon viktig, spesielt når du vurderer hvilke transaksjoner som nå gjennomføres online, for eksempel kjøp av aksjer og aksjer og global bank.

Motta UTC krever bruk av en tidsserver og protokollen NTP (Network Time Protocol). Tidsservere motta en kilde til UTC direkte fra atomklokker kilder slik som NPL, som sender et tidssignal over langbølge-radio, og GPS-nettverket (GPS-satellitter overfører alle atomklocketidssignaler, hvilket er hvordan satellittnavigasjonssystemer beregner posisjon ved å beregne forskjellen i tid mellom flere GPS-signaler.)

NTP holder alle datamaskiner nøyaktige til UTC ved kontinuerlig å sjekke hver systemklokke og justere for drift i forhold til UTC-tidssignalet. Ved å bruke en Ntp tid, et nettverk av datamaskiner kan forbli innen noen få millisekunder av UTC, og forhindrer eventuelle feil, sikrer sikkerhet og gir en pålitelig kilde til presis tid.

Computer hacking er et vanlig emne i nyhetene. Noen av de største selskapene har blitt offer for hackere, og for en rekke grunner. Beskytte datanettverk fra invasjon fra ondsinnede brukere er en dyr og sofistikert industri som hackere bruker mange metoder for å invadere et system.

Ulike former for sikkerhet eksisterer for å forsvare seg mot uautorisert tilgang til datanettverk som antivirusprogramvare og brannmurer.

Et område som ofte overses, er imidlertid hvor et datanettverk får den tidskilden, noe som ofte kan være et sårbart aspekt til et nettverk og en måte for hackere.

De fleste datanettverk bruker NTP (Network Time Protocol) som en metode for å holde synkronisert. NTP er utmerket til å holde datamaskiner på samme tid, ofte til noen få millisekunder, men er avhengig av en enkelt kilde til tid.

Fordi datanettverk fra ulike organisasjoner trenger å kommunisere sammen, har det samme tid, noe som er årsaken til at de fleste datanettverk synkroniseres til en kilde til UTC (Koordinert Universal Time).

UTC, verdens globale tidsskala, holdes sant ved atomklokkene og ulike metoder for bruk av UTC er tilgjengelige.

Ofte bruker datanettverk en Internett-tidskilde for å skaffe UTC, men dette er ofte når de går inn i sikkerhetsproblemer.

Bruk av internettidskilder lar et datanettverk være åpent for flere sårbarheter. For det første, for å tillate tilgang til internettidskilden, må en port være åpen i systembrannmuren (UDP 123). Som med hvilken som helst åpen port, kan uautoriserte brukere dra nytte av dette ved å bruke den åpne porten som en vei inn i nettverket.

For det andre, hvis Internett-kilden selv kaster seg, slik som ved BGP-injeksjon (Border Gateway Protocol), kan dette føre til alle slags problemer. Ved å fortelle Internett-tidsservere var det en annen tid eller dato, kan stor ødeleggelse medføre at data går tapt, systemkrasj-en type Y2K-effekt!

Endelig kan Internett-tidsservere ikke godkjennes av NTP og kan også være unøyaktige. Sårbar for latens og påvirket avstand, feil kan også forekomme; tidligere i år mistet noen anerkjente tidsservere flere minutter, noe som førte til at tusenvis av datanettverk mottok feil tid.

For å sikre fullstendig beskyttelse, dedikerte og eksterne tidsservere, for eksempel Galleon er NTS 6001 er den eneste sikre metoden for å motta UTC. Bruk av GPS (eller en radiotransmisjon) en ekstern Ntp tid kan ikke manipuleres av ondsinnede brukere, er nøyaktig til noen millisekunder, kan ikke drive og er ikke utsatt for tidsfeil.

Storbritannias talende klokke feirer sin 75^th bursdag denne uken, med tjenesten fortsatt gi tid til over 30 millioner innringere i året.

Tjenesten, tilgjengelig ved å ringe 123 på en hvilken som helst BT-telefonlinje (British Telecom), startet i 1936 når General Post Office (GPO) kontrollerte telefonnettverket. Dengang brukte de fleste mekaniske klokker, som var utsatt for drift. I dag, til tross for utbredelsen av digitale klokker, mobiltelefoner, datamaskiner og et utallig antall andre enheter, gir BT-klokkeklokken fortsatt tid til 30 millioner innringere om året, og andre nettverk implementerer sine egne talesystemer.

Mye av taleklokkenes fortsatte suksess er kanskje nede på nøyaktigheten som den holder. Den moderne taleklokken er nøyaktig til fem millisekunder (5 / 1000ths of a second), og holdt nøyaktig ved atomklokksignalene fra NPL (Nasjonalt fysisk laboratorium) og GPS-nettverket.

Men kunngjøreren som erklærer at tiden etter den tredje strekningen gir folk en menneskelig stemme, gir ikke noe annet tidsfortaltende metoder, og kan ha noe å gjøre med hvorfor så mange mennesker fortsatt bruker det.

Fire mennesker har hatt ære av å gi stemmen til taleklokken; Den nåværende stemmen til BT-klokken er Sara Mendes da Costa, som har gitt stemmen siden 2007.

Selvfølgelig krever mange moderne teknologier en nøyaktig tidskilde. Datamaskiner som behøver synkronisert av sikkerhetsgrunner og for å forhindre feil, krever en kilde til atomur klokke tid.

Nettverkstidsservere, ofte kalt NTP-servere etter nettverksprotokoll som distribuerer tiden på tvers av datamaskinene på et nettverk, må du bruke enten GPS-signaler, som inneholder atomur tidssignaler, eller av radiosignaler kringkalt av steder som NPL og NIST (Nasjonalt institutt for standarder og tid) i USA.

Hvis du noen gang har prøvd å holde oversikt over tid uten klokke eller klokke, vil du innse hvor vanskelig det kan være. I løpet av noen timer kan du komme til innen en halv time av riktig tidspunkt, men presis tid er svært vanskelig å måle uten noen form for kronologisk enhet.

Før bruk av klokker var det vanskelig å holde tid, og til og med å miste oversikt over dager i årene ble det lett å gjøre, med mindre du ble holdt som daglig. Men utviklingen av nøyaktige timepieces tok lang tid, men flere viktige skritt i kronologi utviklet muliggjør nærmere og nærmere tidsmålinger.

I dag, med fordel av atomur, NTP-servere og GPS klokke systemer, tiden kan overvåkes til en milliardedel av et sekund (nanosekund), men denne typen nøyaktighet har tatt menneskeheten tusenvis av år for å oppnå.

Stonehenge-gammel tidevarsel

Stonehenge

Uten avtaler for å holde eller et behov for å komme på jobb til tiden, hadde forhistorisk mann lite behov for å kjenne tidspunktet på dagen. Men da landbruket startet, ble det viktig å vite når man skal plante avlinger for overlevelse. De første kronologiske enheter som Stonehenge antas å ha blitt bygget for en slik hensikt.

Ved å identifisere de lengste og korteste dagene i året (solstifter) ble det mulig for tidlige bønder å beregne når de skulle plante sine avlinger, og sannsynligvis ga mye åndelig betydning for slike hendelser.

solur

De ga de første forsøkene på å holde oversikt over tid hele dagen. Tidlig mann innså at solen beveget seg over himmelen på vanlige stier, slik at de brukte det som en kronologisk metode. Sundials kom i alle muligheter, fra obelisker som kastet store skygger til små ornamental solceller.

Mekanisk klokke

Det første sanne forsøk på å bruke mekaniske klokker oppstod i det trettende århundre. Disse brukte escapement mekanismer og vekter for å holde tid, men nøyaktigheten av disse tidlige klokkene mente de ville miste over en time om dagen.

Pendul Klokke

Klokker ble først pålitelige og nøyaktige når pendler begynte å vises i det syttende århundre. Mens de fortsatt ville drive, betydde pendulens svingende vekt at disse klokka kunne holde styr på de første minuttene, og deretter utviklet sekundene som engineering.

Elektroniske klokker

Elektroniske klokker med kvarts eller andre mineraler aktiverte nøyaktigheten til deler av et sekund og aktiverte nedskalering av nøyaktige klokker til armbåndsurstørrelse. Mens mekaniske klokker eksisterte, ville de drive for mye og krevde konstant vikling. Med elektroniske klokker ble det for første gang oppnådd ekte problemfri nøyaktighet.

Atomklokkene

Å holde tid til tusenvis, millioner og enda milliarder deler av et sekund kom da den første atomklokkene ankom i 1950s. Atomsklokker var enda mer nøyaktige enn jordens rotasjon, slik at Leap Seconds trengte å utvikle for å sikre at den globale tiden basert på atomur, koordinert universell tid (UTC), stemte overens med stien til solen over himmelen.

Utvikling i klokke nøyaktighet ser ut til å øke eksponentielt. Fra de tidlige mekaniske klokkene var det bare nøyaktig på omtrent en halv time om dagen, til elektroniske klokker utviklet ved århundreskiftet som bare drev av et sekund. Ved 1950 ble det utviklet atomklokker som ble nøyaktig til tusendeler av et sekund, og år etter år har de blitt stadig mer presise.

For tiden, den mest nøyaktige atomur i eksistens, utviklet av NIST (Nasjonalt institutt for standarder og tid) taper et sekund hvert 3.7 milliard år; men bruker nye beregninger forskere foreslår de kan nå komme opp med en beregning som kan føre til en atomur som ville være så nøyaktig at det ville miste et sekund bare hver 37 milliard år (tre ganger lenger enn universet har eksistert).

Dette ville gjøre atomur nøyaktig til en kvintedel av et sekund (1,000,000,000,000,000,000th of a second eller 1x 10¹⁸). De nye beregningene som kan bidra til utviklingen av denne typen presisjon, har blitt utviklet ved å studere effekten av temperatur på de mindre atomene og elektronene som brukes til å holde atomklokkene tikkende. Ved å utarbeide effektene av variabler som temperatur, hevder forskerne å kunne forbedre nøyaktigheten av atomur systemene; Hvilke muligheter har denne nøyaktigheten imidlertid?

Atomklockens nøyaktighet blir stadig viktig i vår høyteknologiske verden. Ikke bare gjør teknologier som GPS og bredbåndsdatastrømmer avhengig av presis atomurtidspunkt, men å studere fysikk og kvantemekanikk krever høyt nøyaktighet slik at forskere kan forstå universets opprinnelse.

For å bruke en atomklocketidskilde, for presis teknologi eller datanettsynkronisering, er den enkleste løsningen å bruke a nettverkstidsserver; Disse enhetene mottar et tidsstempel direkte fra en atomurkilde, for eksempel GPS- eller radiosignaler som sendes av slike som NIST eller NPL (National Physical Laboratory).

Disse Tidsservere bruker NTP (Network Time Protocol) for å distribuere tiden rundt et nettverk, og sørg for at det ikke er noen drift, noe som gjør det mulig for datanettverket ditt å være nøyaktig i løpet av millisekunder av en atomurkilde.

Network Time Server

Stillehavsøya i Samoa, en gang det siste stedet på jorden for å se solnedgangen, er å flytte hele nasjonen inn i fremtiden etter 24 timer!

Selvfølgelig har samoerne ikke oppdaget hemmelighetene til å reise, men hopper over en hel dag for å få deres nasjon til å falle på den andre siden av International Date Line (IDL).

De Internasjonal datolinje (IDL) den imaginære langsgående linjen på jordens overflate, hvor datoen endres når et skip eller fly reiser øst eller vest over det. Siden 1892 har Samoa satt på den østlige siden av IDL, men nå er landets Prime Minsister, Tuilaepa Sailele Malielegaoi, for å skifte nasjonen til vestsiden, i hovedsak å hoppe over en dag, og gjøre handel med nærliggende Australia og New Zealand lettere.

Når forandringen går framover i slutten av året, vil samoa befolkningen i 180,000 miste en dag, gå fra 29 desember til 31 desember (30 desember ble valgt, så antagelig kan samoans fortsatt feire nyttårsaften).

Samoa er ikke det eneste landet som hopper fremover i tide. Når det skiftet fra den juliske kalenderen til den gregorianske i 1752, måtte det britiske imperiet hoppe over 11 dager, mens Russland, det siste europeiske landet for å adoptere den gregorianske kalenderen, måtte hoppe over 13-dager (interessant dette gjør årsdagen til oktoberrevolusjonen på 7 november).

Vanskeligheter med tidssoner

Mens Samoa er vanskelig med handel har nødvendiggjort denne endringen, betyr en global økonomi at et universelt tids system er nødvendig for kommunikasjon mellom land i forskjellige tidssoner.

UTC-Coordinated Universal Time ble satt opp for bare denne hensikten. Administrert av atomur, verdens mest nøyaktige tidspunkter, gjør UTC til hele verden synkronisert til nøyaktig samme tid.

UTC brukes ofte av teknologier som datanettverk for å tillate kommunikasjon over hele verden, for å forhindre feil og feilkommunikasjon. De fleste teknologier bruker NTP-servere (Network Time Protocol) for å motta en kilde til UTC-tid - enten fra internett, GPS-signaler eller radiofrekvenser - og distribuerer den rundt datanettet for å sikre at alle enheter synkroniseres samtidig.

Samoa er å flytte den andre siden av den internasjonale datalinjen

En ny atomur som er nøyaktig som produsert, har blitt utviklet av University of Tokyo, som er så nøyaktig at den kan måle forskjeller i jordens gravitasjonsfelt, rapporterer journal Nature Photonics.

Mens atomklokker er svært nøyaktige, og brukes til å definere den internasjonale tidsskala UTC (Koordinert universell tid), som mange datanettverk stole på for å synkronisere deres NTP-servere til, de er begrensede i deres nøyaktighet.

Atomsklokke bruker oscillasjonene av atomer som sendes ut under forandringen mellom to energitilstander, men for tiden er de begrenset av Dick-effekten, hvor støy og interferens generert av lasere som brukes til å lese frekvensen av klokken, gradvis påvirker tiden.

De nye optiske gitterklokkene, utviklet av professor Hidetoshi Katori og hans team ved University of Tokyo, løser dette problemet ved å fange de oscillerende atomer i et optisk gitter produsert av et laserfelt. Dette gjør klokken ekstremt stabil og utrolig nøyaktig.

Faktisk er klokken så nøyaktig at professor Katori og hans team tyder på at det ikke bare kan være at fremtidige GPS-systemer blir nøyaktige til noen få inches, men kan også måle forskjellen i jordens tyngdekraft.

Som oppdaget av Einstein i hans spesielle og generelle relativitetsteorier, påvirkes tiden av styrken av gravitasjonsfeltene. Jo sterkere tyngdekraften til en kropp, jo mer tid og rom er bøyd, noe som reduserer tiden.

Professor Katori og hans team tyder på at dette betyr at deres klokker kan brukes til å finne oljeinnsatser under jorden, ettersom oljen har en lavere tetthet, og derfor har en svakere tyngdekraft enn stein.

Til tross for Dick Effect, brukte tradisjonelle atomklokker for tiden UTC og å synkronisere datanettverk via NTP-servere tid, er fortsatt svært nøyaktige og vil ikke skyve med et sekund i løpet av 100,000 år, fortsatt nøyaktig nok til de fleste presise tidskrav.

Men for et århundre siden var det mest nøyaktige klokken tilgjengelig et elektronisk kvartsklokke som ville skyte med en sekund om dagen, men da teknologien utviklet flere og mer nøyaktige tidstykker var nødvendig, så i fremtiden er det høyst mulig at denne nye generasjonen av atomklokker vil være normen.