Atomklokker har vært en stor innflytelse på vårt moderne liv med mange av teknologiene som har revolusjonert måten vi lever våre liv på, basert på deres svært nøyaktige tidsbesparende evner.

Atomklokker er langt forskjellig fra andre kronometre; en vanlig klokke eller klokke vil holde tiden ganske nøyaktig, men vil miste andre eller to hver dag. En atomur på den annen side vil ikke miste et sekund i millioner av år.

Faktisk er det rettferdig å si at en atomur ikke måler tid, men er grunnlaget for å basere våre oppfatninger av tid på. La meg forklare, tid, som Einstein demonstrerte, er relativ og den eneste konstanten i universet er lysets hastighet (selv om det er et vakuum).

Målingstid med noen ekte presisjon er derfor vanskelig, fordi selv tyngdekraften på jorden skiller tiden, senker den ned. Det er også nesten umulig å basere tid på et hvilket som helst referansepunkt. Historisk har vi alltid brukt jordens revolusjon og referanse til de himmelske legemene som grunnlag for vår tidsforklaring (24 timer om dagen = en revolusjon av jorden, 365 dager = en revolusjon av jorden rundt solen osv.).

Dessverre er jordens rotasjon ikke en nøyaktig referanseramme for å basere vår tid på å fortsette. Jorden sakter seg og går opp i revolusjonen, noe som betyr at noen dager er lengre enn andre.

Atomklokkene Imidlertid brukte resonansen av atomer (normalt cesium) ved bestemte energitilstander. Da disse atomene vibrerer ved eksakte frekvenser (eller et eksakt antall ganger), kan dette brukes som grunnlag for å fortelle tid. Så etter utviklingen av atomuret er det andre blitt definert som over 9 milliarder resonans "flått" av cesium-atom.

Den ekstreme presisjonen av atomklokker er grunnlaget for teknologier som satellittnavigasjon (GPS), flytrafikkontroll og internetthandel. Det er mulig å bruke den nøyaktige naturen av atomklokker for å synkronisere datanettverk også. Alt som trengs er en Ntp tid (Network Time Protocol).
NTP-servere motta tiden fra atomur via et kringkastingssignal eller GPS-nettverket de distribuerer det mellom et nettverk, slik at alle enheter har nøyaktig samme, ultra presise tid.

Det er nå angivelig så mange biler på veien som det er husholdninger, og det tar bare en kort reise i rushtiden for å innse at dette kravet er ganske muligens sant.

Congestion er et stort problem i våre byer og kontrollerer denne trafikken og holder den i bevegelse er en av de mest essensielle aspektene ved å redusere overbelastning. Sikkerhet er også en bekymring på våre veier, da sjansene for at alle kjøretøyene som reiser rundt uten at det noen ganger rammer hverandre, er nær null, men problemet kan eksemplifiseres av dårlig trafikkstyring.

Når det gjelder å kontrollere trafikkstrømmene i våre byer, er det ikke noe større våpen enn det ydmyke trafikklyset. I noen byer er disse enhetene enkle timed lights som stopper trafikken på en måte og tillater det den andre og omvendt.

Imidlertid er potensialet for hvordan trafikklys kan redusere overbelastning nå realisert, og takket være millisekundens synkronisering muliggjort med NTP-servere er nå drastisk redusert overbelastning er noen av verdens største byer.

I stedet for bare enkle tidsbestemte segmenter av grønt, rav og rødt, kan trafikklysene svare på behovene til veien, slik at flere biler går gjennom i én retning mens de reduseres i andre. De kan også brukes sammen med hverandre, slik at grønne lyspassasjer for biler i hovedruter.

Men alt dette er bare mulig dersom trafikklyssystemet i hele byen synkroniseres sammen, og det kan bare oppnås med a Ntp tid.

NTP (Network Time Protocol) er ganske enkelt en algoritme som er mye brukt til synkronisering. EN NTP server vil motta et tidssignal fra en presis kilde (normalt en atomur) og NTP-programvaren distribuerer den deretter mellom alle enheter på et nettverk (i dette tilfellet trafikklysene).

De NTP server vil kontinuerlig sjekke tiden på hver enhet og sørge for at den tilsvarer tidssignalet, slik at alle enheter (trafikklys) er perfekt synkronisert sammen slik at hele trafikklyssystemet kan administreres som et enkelt, fleksibelt trafikkstyringssystem i stedet for individuelle tilfeldige lys .

De Ntp tid (Network Time Protocol) er et viktig verktøy for å holde nettverk synkronisert. Uten tilstrekkelig synkronisering kan datanettverk være utsatt for sikkerhetstrusler, datatap, svindel og kan finne det umulig å samhandle med andre nettverk over hele verden.

Datanettverk er normalt synkronisert med den globale tidsskalaen UTC (Koordinert universell tid) slik at de kan kommunisere effektivt med andre nettverk som også kjører UTC.

Selv om UTC-tidskilder er tilgjengelige over Internett, er disse ikke sikre (ligger utenfor brannmuren), og mange er enten for langt unna for å gi tilstrekkelig presisjon eller er for unøyaktige til å begynne med.

De sikreste metodene for å motta en UTC-tidskilde er å bruke en dedikert NTP Time Server. Disse enhetene kan motta et sikkert og nøyaktig tidssignal, enten GPS-nettverket (Global Positioning System), tilgjengelig overalt i verden, med god utsikt over himmelen eller via spesialisert radiosending kringkastet av nasjonale fysikklaboratorier.

I USA har Nasjonalt institutt for standarder og tid (NIST) kringkastet et tidssignal fra nær Fort Collins, Colorado. Signalet, kjent som WWVB kan mottas over hele Nord-Amerika (inkludert mange deler av Canada) og gir en nøyaktig og sikker metode for å motta UTC.

Siden signalet er avledet fra atomklokker som ligger på Fort Collins-siden, er WWVB en svært nøyaktig metode for synkronisering av tid og er også sikker fordi en dedikert NTP-tidsserver fungerer som en ekstern kilde.

Sikkerhet er ofte den mest bekymret for aspektet ved å kjøre et datanettverk. Å holde uønskede brukere ute, samtidig som det tillater frihet for brukere å få tilgang til nettverksapplikasjoner, er en heltidsjobb. Likevel mangler mange nettverksadministratorer å ta hensyn til en av de mest avgjørende aspektene ved å holde et nettverk sikkert - tidssynkronisering.

Tidssynkronisering er ikke bare viktig, men det er viktig i nettverkssikkerheten, og likevel er det svimlende hvor mange nettverksadministratorer ignorerer det eller ikke har systemene deres riktig synkronisert.

Sikre samme og riktig tid (helst UTC - Coordinated Universal Time) er på hver nettverksmaskin er avgjørende, ettersom eventuelle forsinkelser kan være en åpen dør for hackere å glide i uoppdaget, og hva som er verre hvis maskiner blir hakkede, går ikke på samme tid som det kan være nesten umulig å oppdage, reparere og få tak i nettverkskopiering og kjøring.

Likevel er tidssynkronisering en av de enkleste oppgavene å ansette, særlig ettersom de fleste operativsystemer har en versjon av tidsprotokollen NTP (Network Time Protocol).

Å finne en nøyaktig tidsserver kan noen ganger være problematisk, spesielt hvis nettverket er synkronisert over Internett, da dette kan øke andre sikkerhetsproblemer som å ha en åpen port i brannmuren og mangel på mulig autentisering av NTP for å sikre at signalet er klarert.

En enklere metode for tidssynkronisering, som er både nøyaktig og sikker, er imidlertid å bruke en dedikert Ntp tid (også kjent som nettverkstidsserver). en NTP server vil ta et tidssignal direkte fra GPS eller fra de nasjonale tids- og frekvensradiooverføringene som er lagt ut av organisasjoner som NIST or NPL.

Ved å bruke en dedikert NTP server Nettverket vil bli mye sikrere, og hvis det verste skjer, og systemet faller offer for ondsinnede brukere, har det et synkronisert nettverk som sikrer at det lett kan løses.

UTC (Coordinated Universal Time) er verdens globale tidsskala og erstattet den gamle tiden GMT (Greenwich Meantime) i 1970s.

Mens GMT var basert på solens bevegelse, er UTC basert på tiden som ble fortalt av atomklokkene selv om det holdes inline med GMT ved tillegg av "Leap Seconds" som kompenserer for bremsing av jordens rotasjon slik at både UTC og GMT kan kjøre side om side (GMT er ofte feilaktig referert til som UTC - selv om det ikke er noen aktuell forskjell det spiller ingen rolle).

Ved beregning gjør UTC-datanettverk over hele verden til å synkronisere til samme tid som muliggjør tidsfølsomme transaksjoner fra hele verden. De fleste datanettverk som brukes dedikert nettverk tidsservere å synkronisere til en UTC-tidskilde. Disse enhetene bruker protokollen NTP (Network Time Protocol) for å distribuere tiden over nettverkene og kontrollerer kontinuerlig for å sikre at det ikke er drift.

Den eneste kvinnen i å bruke en dedikert Ntp tid er å velge hvor tidskilden kommer fra hvilken vil styre typen av NTP server du trenger. Det er virkelig tre steder som en kilde til UTC-tid kan enkelt plasseres.

Den første er internett. Ved bruk av en Internett-tidskilde som time.nist.gov eller time.windows.com en dedikert NTP server er ikke nødvendigvis nødvendig fordi de fleste operativsystemer har en versjon av NTP allerede installert (i Windows bare dobbeltklikk på klokkeikonet for å se alternativene for Internett-tid).

*Merk at det må bemerkes at Microsoft, Novell og andre sterkt anbefaler at du bruker Internett-tidskilder hvis sikkerhet er et problem. Internettkilder kan ikke godkjennes av NTP og er utenfor brannmuren som kan føre til sikkerhetstrusler.

Den andre metoden er å bruke en GPS NTP server; disse enhetene bruker GPS-signalet (oftest brukt for satellittnavigasjon), som faktisk er en tidskode generert av en atomur (fra ombord på satellitten). Mens dette signalet er tilgjengelig hvor som helst på kloden, trenger en GPS-antenne et klart syn på himmelen, som er den eneste ulempen ved bruk av GPS.

Alternativt kan mange landes nasjonale fysikklaboratorier som NIST i USA og NPL i Storbritannia, overføre et tidssignal fra deres atomur. Disse signalene kan hentes med en radio som er referert til NTP server selv om disse signalene er begrensede og sårbare for lokal forstyrrelse og topografi.

GPS-nettverket (Global Positioning System), er kjent som et satellittnavigasjonssystem. Det relayer imidlertid et ultra-presis tidssignal fra en ombord atomur.

De kronologiske pionerene på NIST har gått sammen med University of Colorado og har utviklet verdens mest nøyaktige atomur til dags dato. Strontiumbasert klokke er nesten dobbelt så nøyaktig som dagens cesiumklokker brukes til å styre UTC (Koordinert universell tid), da det mister bare et sekund hvert 300 millioner år.

Strontium basert atomklokkene ses nå som vei fremover i tidevannet da høyere nivåer av nøyaktighet er oppnåelige som bare ikke er mulige med cesiumatomet. Strontiumklokker, som deres forgjengere, arbeider ved å utnytte den naturlige, men svært konsistente vibrasjonen av atomer.

Men disse nye generasjonene av klokker bruker laserstråler og ekstremt lave temperaturer nær absolutt null for å kontrollere atomer, og det er håpet at det er et skritt fremover for å skape et perfekt presis klokke.

Denne ekstreme nøyaktigheten kan virke et skritt for langt og unødvendig, men bruken for slik presisjon er mange ganger og når du vurderer teknologiene som er utviklet som er basert på den første generasjonen atomklokker som GPS-navigasjon, NTP server synkronisering og digital kringkasting en ny verden av spennende teknologi basert på disse nye klokkene kunne bare være rundt hjørnet.

Mens for tiden verdens globale tidsskala, UTC, er basert på tiden som er fortalt av en konstellasjon av cesiumklokker (og for øvrig er det også en definisjon av et sekund som bare over 9 milliarder cesium-ticks), menes at når rådgivende komité for Tid og Frekvens hos Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) neste møter det vil diskutere om å lage denne neste generasjonen av atomklokkene den nye standarden.

Strontiumklokker er imidlertid ikke den eneste metoden for svært presis tid. I fjor utviklet en kvadratur også ved NIST klarte nøyaktighet av 1 andre i 1 milliard år. Denne typen klokke kan imidlertid ikke overvåkes direkte og krever en mer kompleks skjema for å overvåke tiden.

A nettverkstidsserver kan være en av de mest avgjørende enhetene på et datanettverk som tidsstempler er avgjørende for de fleste dataprogrammer fra å sende og e-post til feilsøking av et nettverk.

Små unøyaktigheter i en tidsstempel kan forårsake kaos på et nettverk, fra e-postmeldinger som kommer før de er teknisk sendt, for å forlate et helt system sårbart for sikkerhetstrusler og til og med bedrageri.

En nettverksserver er imidlertid bare så god som tidskilden den synkroniserer med. Mange nettverksadministratorer velger å motta en tidskode fra Internett, men mange Internett-kilder er helt unøyaktige og ofte for langt unna en klient for å gi ekte nøyaktighet.

Videre kan Internettbaserte tidskilder ikke godkjennes. Autentisering er et sikkerhetsmål som brukes av NTP (Nettverkstidsprotokoll som styrer nettverksserveren) for å sikre at tidsserveren er nøyaktig hva den sier det er).

For å sikre at nøyaktig tid holdes, er det viktig å velge en tidskilde som er både sikker og nøyaktig. Det er to metoder som kan sikre en millisekunds nøyaktighet tilUTC (koordinert universeltid - en global tidsskala basert på tiden som atomklokker angir).

Den første er å bruke en spesialisert nasjonal tids- og frekvensoverføring kringkasting i flere land, inkludert Storbritannia, USA, Tyskland, Frankrike og Japan. Dessverre kan disse sendingene ikke hentes overalt, men den andre metoden er å bruke tidssignalet som sendes av GPS-nettverket, som er tilgjengelig bokstavelig talt overalt på planeten.

A nettverkstidsserver vil bruke denne timing koden og synkronisere et helt nettverk til det ved hjelp av NTP, og derfor blir de ofte referert til som a NTP server or Ntp tid. NTP justerer nettverket klokker kontinuerlig og sikrer at det ikke er noen drift.

For tiden er det bare ett Global Navigation Satellite System (GNSS) NAVSTAR GPS som har vært åpen for sivil bruk siden sen 1980.

Mest vanlig, den GPS-systemet er ment å gi navigasjonsinformasjon slik at sjåfører, sjømenn og piloter kan finne frem til posisjonen deres hvor som helst i verden.

Faktisk er den eneste informasjonen som er strålet fra en GPS-satellitt, den tiden som genereres av satellittets interne atomur. Dette timingsignalet er så nøyaktig at en GPS-mottaker kan bruke signalet fra tre satellitter og finne plasseringen til innen få meter ved å finne ut hvor lenge hvert presis signal tok for å ankomme.

Foreløpig en GPS NTP server kan bruke denne timinginformasjonen til å synkronisere hele datanettverk for å gi nøyaktighet innen noen få millisekunder.

EU arbeider imidlertid for tiden med Europas eget globale navigasjonssatellittssystem, kalt Galileo, som vil konkurrere med GPS-nettverket ved å gi sin egen timing og posisjoneringsinformasjon.

Imidlertid er Galileo designet for å være interoperabel med GPS som betyr at en nåværende GPS NTP server vil kunne motta begge signaler, selv om enkelte programvarejusteringer måtte bli gjort.

Denne interoperabiliteten vil gi økt nøyaktighet og kan gjøre nasjonale tids- og frekvensradiosendinger utelatt, da de ikke vil kunne produsere en sammenlignbar nøyaktighet.

Videre planlegger Russland, Kina og India for tiden sine egne GNSS-systemer som kan gi enda mer nøyaktighet. GPS har allerede revolusjonert måten verden fungerer ikke bare ved å tillate nøyaktig posisjonering, men også gjøre det mulig for hele verden å synkronisere til samme tidsskala ved hjelp av en GPS NTP server. Det forventes at enda flere fremskritt innen teknologi vil oppstå når neste generasjon av GNSS begynner sine overføringer.

Datanettsynkronisering er viktig i den moderne verden. Mange av verdens datanettverk er synkronisert til samme globale tidsskala UTC (Koordinert universell tid).

For å styre synkronisering protokollen NTP (Network Time Protocol) brukes i de fleste tilfeller, da det er i stand til å synkronisere et nettverk pålitelig på noen få millisekunder uten UTC-tid.

Imidlertid er nøyaktigheten av tidssynkronisering bare avhengig av nøyaktigheten av hvilken tid referanse er valgt for NTP å distribuere og her ligger en av de grunnleggende feilene som er gjort i synkroniseringsnettverk.

Mange nettverksadministratorer stole på tidsreferanser på Internett som en kilde til UTC-tid, men bortsett fra sikkerhetsrisikoen de utgjør (som de er på feil side av en nettverksbrannmur), men også deres nøyaktighet kan ikke garanteres, og nyere studier har funnet mindre enn halvparten av dem som gir noen nyttige nøyaktigheter i det hele tatt.

For en sikker, nøyaktig og pålitelig metode for UTC er det egentlig bare to valg. Bruk tidssignalet fra GPS-nettverket eller stole på de lange bølgeoverføringene som sendes av nasjonale fysikklaboratorier som NPL og NIST.

For å velge hvilken metode som er best, er den eneste faktoren som skal vurderes, plasseringen av NTP server det er å motta tidssignalet.

GPS er den mest fleksible fordi signalet er tilgjengelig bokstavelig talt overalt på planeten, men den eneste ulempen til signalet er at en GPS-antenne må ligge på taket ettersom den trenger en klar utsikt over himmelen. Dette kan vise seg å være problematisk hvis tidsserver ligger i de nederste etasjene av en skyskraper, men i det hele tatt de fleste brukere av GPS-tid signaler finner ut at de er veldig pålitelige og utrolig nøyaktige.

Hvis GPS er upraktisk, gir den nasjonale tiden og frekvensene en like nøyaktig og sikker metode for UTC-tid. Disse longwave-signalene sendes ikke av alle land, selv om det amerikanske WWVB-signalet som sendes av NIST i Colorado, er tilgjengelig i det meste av Nord-Amerika, inkludert Canada.

Det er forskjellige versjoner av dette signalet som sendes over hele Europa, inkludert tysk DCF og Storbritannia Leger Uten Grenser som viser seg å være den mest pålitelige og populære. Disse signalene kan ofte hentes utenfor landets grenser, selv om det må bemerkes at langbølgeoverføringer er sårbare for lokal forstyrrelse og topografi.

For fullstendig sjelefred, dobbelt system NTP-servere som mottar signaler fra både GPS- og nasjonalfysikklaboratoriene, er tilgjengelige, selv om de pleier å være litt dyrere enn enkle systemer, selv om bruk av mer enn ett tidssignal gjør dem dobbelt pålitelige.