For å motta og distribuere og godkjente UTC-tidskilden er det for tiden to typer NTP server, the GPS NTP server og radio referert NTP server. Mens begge disse systemene distribuerer UTC på samme måte, varierer måten de mottar tidsinformasjonen.

A GPS NTP tidsserver er en ideell tid og frekvens kilde fordi den kan gi svært nøyaktig tid hvor som helst i verden ved hjelp av relativt billige komponenter. Hver GPS-satellitt overfører i to frekvenser L2 for militær bruk og L1 for bruk av sivile som overføres på 1575 MHz. Lavpris GPS-antenner og mottakere er nå allment tilgjengelige.

Radiosignalet overføres av satellitten kan passere gjennom vinduer, men kan bli blokkert av bygninger, så det ideelle stedet for en GPS-antenne er på et tak med god utsikt til himmelen. Jo flere satellitter den kan motta fra jo bedre signal. Imidlertid kan takmonterte antenner være utsatt for lynnedslag eller annen spenningsstøt, slik at en suppressor er anbefaler blir installert inline på GPS-kabelen.

Kabelen mellom GPS-antennen og mottakeren er også viktig. Den maksimale avstanden som en kabel kan kjøre er normalt bare 20-30 meter, men en høykvalitets koaksialkabel kombinert med en GPS-forsterker plassert i linje for å øke forsterkningen av antennen, kan tillate mer enn 100-målerkabler. Dette kan gi problemer med installasjon i større bygninger hvis serveren er for langt fra antennen.

En alternativ løsning er å bruke en radio referert Ntp tid. Disse er avhengige av en rekke nasjonale tids- og frekvensradio-sendinger som sender UTC-tid. I Storbritannia sendes signalet (kalt MSF) av National Physics Laboratory i Cumbria som fungerer som Storbritannias nasjonale tidsreferanse, finnes det også lignende systemer i USA (WWVB) og i Frankrike, Tyskland og Japan.

En radiobasert NTP server består vanligvis av en rackmonterbar tidsserver, og en antenne, bestående av en ferritbjelke inne i en plastkapsling, som mottar radiotid og frekvensutsending. Den skal alltid monteres horisontalt i riktig vinkel mot transmisjonen for optimal signalstyrke. Data sendes i pulser, 60 et sekund. Disse signalene gir UTC-tid til en nøyaktighet av 100 mikrosekunder, men radiosignalet har et begrenset område og er sårbart for forstyrrelser.

Nyttårs feiringer må vente et sekund i år som International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) har bestemt seg for at 2008 skal ha Leap Second lagt til.

IERS annonserte i Paris i juli at en positiv Leap Second skulle bli lagt til 2008, den første siden desember 31, 2005. Leap Seconds ble introdusert for å kompensere for uforutsigbarheten til jordens rotasjon og å holde UTC (Koordinert Universal Time) med GMT (Greenwich Meantime).

Det nye ekstra sekund vil bli lagt til på den siste dagen i dette året på 23 timer, 59 minutter og 59 sekunder Koordinert universell tid - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds har blitt lagt til siden 1972

NTP server systemer som styrer tidssynkronisering på datanettverk styres alle av UTC (koordinert universell tid). Når ytterligere sekund er lagt til i slutten av året, vil UTC automatisk bli endret som ytterligere sekund. #

Hvorvidt a NTP server mottar et tidssignal fra sendinger som MSF, WWVB eller DCF eller fra GPS-nettverket, vil signalet automatisk bære Leap Second Announcement.

Merknad om Leap Second fra International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMER REFERENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Frankrike)
Tlf. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAKS: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-post: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 juli 2008

Bulletin C 36

Til myndigheter ansvarlig for måling og fordeling av tid

UTC TIDSTEG
på 1st i januar 2009

Et positivt sprang andre vil bli introdusert i slutten av desember 2008.
Sekvensen av datoer for UTC andre markører vil være:

2008 desember 31, 23h 59m 59s
2008 desember 31, 23h 59m 60s
2009 januar 1, 0h 0m 0s

Forskjellen mellom UTC og International Atomic Time TAI er:

fra 2006 januar 1, 0h UTC, til 2009 januar 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
fra 2009 januar 1, 0h UTC, til videre varsel: UTC-TAI = - 34s

Sprang sekunder kan innføres i UTC på slutten av månedene desember

Metoder for å holde oversikt over tid har endret seg gjennom historien med stadig økende nøyaktighet har vært katalysatoren for forandring.

De fleste tidsmålingsmetoder har tradisjonelt vært basert på jordens bevegelse rundt solen. I årtusener har en dag blitt delt inn i 24 like deler som har blitt kjent som timer. Basere våre tidsskala på jordens rotasjon har vært tilstrekkelig for de fleste av våre historiske behov, men etter hvert som teknologien går frem, har behovet for en stadig mer nøyaktig tidsplan blitt tydelig.

Problemet med de tradisjonelle metodene ble tydelig da de første virkelige nøyaktige timepieces - atomuret ble utviklet i 1950s. Fordi disse timepieces var basert på atomfrekvensen og var nøyaktig innen et sekund hver million år, ble det snart oppdaget at vår dag, som vi alltid hadde antatt å være nøyaktig 24 timer, endret fra dag til dag.

Påvirkningen av Månens tyngdekraft på våre hav fører til at jorden senker og øker hastigheten under rotasjonen. Noen dager er lengre enn 24 timer, mens andre er kortere. Selv om denne forskjellen i lengden på en dag har gjort liten forskjell i våre daglige liv, har denne unøyaktigheten implikasjoner for mange av våre moderne teknologier som satellittkommunikasjon og global posisjonering.

En tidsplan er utviklet for å håndtere unøyaktigheter i jordens spin-koordinert universeltid (UTC). Den er basert på den tradisjonelle 24-timers jordrotasjonen, kjent som Greenwich Meantime (GMT), men står for unøyaktigheten i jordens rotasjon ved å ha såkalte "Leap Seconds" lagt til (eller subtraheres).

Som UTC er basert på tidspunktet forklart av atomklokkene Det er utrolig nøyaktig og har derfor blitt vedtatt som verdens sivile tidsskala og brukes av næringslivet over hele verden.

De fleste datanettverk kan synkroniseres til UTC ved hjelp av en dedikert Ntp tid.

Å telle tiden er ikke like rett frem som de fleste tror. Faktisk selve spørsmålet, "hva er klokka?" er et spørsmål som selv moderne vitenskap kan mislykkes i å svare på. Tid, ifølge Einstein, er relativ; Det går forbi forandringer for ulike observatører, påvirket av slike ting som fart og tyngdekraften.

Selv når vi alle lever på samme planet og opplever tidsforsinkelsen på en lignende måte, kan det være vanskeligere å fortelle tiden. Vår opprinnelige metode for bruk av jordens rotasjon er siden blitt oppdaget å være unøyaktig da Månens tyngdekraften fører til at noen dager er lengre enn 24 timer og noen få blir kortere. Faktisk da de tidlige dinosaurene roaming jorden en dag var bare 22 timer lang!

Mens mekaniske og elektroniske klokker har gitt oss noen grad av nøyaktighet, har vår moderne teknologi krevd langt mer nøyaktige tidsmålinger. GPS, Internett-handel og flytrafikk er bare tre bransjer som ble delt andre timing er utrolig viktig.

Så hvordan holder vi øye med tiden? Bruk av jordens rotasjon har vist seg upålitelig, mens elektriske oscillatorer (kvartsklokker) og mekaniske klokker bare er nøyaktige til et sekund eller to per dag. Dessverre for mange av våre teknologier kan en annen unøyaktighet være altfor lang. I satellittnavigasjon kan lyset reise 300,000 km på litt over et sekund, noe som gjør den gjennomsnittlige sat nav-enheten ubrukelig dersom det var et sekund med unøyaktighet.

Løsningen for å finne en nøyaktig metode for måling av tid har vært å undersøke svært småkvantemekanikken. Kvantemekanikk er studiet av atomet og dets egenskaper og hvordan de samhandler. Det ble oppdaget at elektroner, de små partiklene at baneatomer forandret banen som de bane og frigjort en presis mengde energi når de gjør det.

Når det gjelder cesium-atom, skjer dette nesten ni milliarder ganger i sekundet, og dette nummeret endrer aldri og kan derfor brukes som en ultra pålitelig metode for å holde oversikt over tid. Cesiumatomer bruker din atomklokker, og faktisk er den andre nå definert som litt over 9 milliarder sirkler av stråling av cesiumatomet.

Atomklokkene er grunnlaget for mange av våre teknologier. Hele verdensøkonomien er avhengig av dem med tiden som er videreført NTP-servere tid på datanettverk eller strålet ned av GPS-satellitter; Å sikre hele verden holder den samme, nøyaktige og stabile tiden.

En offisiell global tidsplan, Coordinated Universal Time (UTC), er utviklet takket være atomklokker slik at hele verden kan løpe samtidig til noen tusenedeler av et sekund fra hverandre.

A tidsserver er et vanlig kontorverktøy, men hva er det for?

Vi er alle vant til å ha en annen tid fra resten av verden. Når Amerika våkner, går Honk Kong til sengs, hvorfor verden er delt inn i tidssoner. Selv i samme tidssone kan det fortsatt være forskjeller. På fastlands-Europa er for eksempel de fleste land en time foran Storbritannia på grunn av Storbritannias sesongklokkebytte.

Men når det gjelder global kommunikasjon, kan det ha problemer med å ha forskjellige tidspunkter over hele verden, spesielt hvis du må gjennomføre tidsfølsomme transaksjoner som å kjøpe eller selge aksjer.

For dette formål var det klart ved den tidlige 1970 at det var nødvendig med en global tidsskala. Det ble introdusert på 1 januar 1972 og ble kalt UTC - Koordinert universell tid. UTC holdes av atomur, men er basert på Greenwich Meantime (GMT - ofte kalt UT1) som er en tidsskala basert på jordens rotasjon. Dessverre varierer jorden i sin tur, slik at UTC står for dette ved å legge til et sekund en eller to ganger i året (Leap Second).

Mens det er kontroversielt for mange, er det nødvendig med sprang sekunder av astronomer og andre institusjoner for å hindre dagen i å drive noe ellers ville det være umulig å utarbeide stjernens posisjon i natthimmelen.

UTC er nå brukt over hele verden. Ikke bare er det den offisielle globale tidsskalaen, men brukes av hundretusenvis av datanettverk over hele verden.

Datanettverk bruker a nettverkstidsserver for å synkronisere alle enheter på et nettverk til UTC. De fleste tidsservere bruker protokollen NTP (Network Time Protocol) for å distribuere tid.

NTP-tidsservere mottar tiden fra atomur ved enten langbølge-radiotransmisjoner fra nasjonale fysikklaboratorier eller fra GPS-nettverket (Global Positioning System). GPS satellitter alle har en ombord atomur som stråler tiden tilbake til jorden. Selv om dette tidssignalet ikke er strengt talt UTC (det er kjent som GPS-tid) på grunn av overføringens nøyaktighet, blir det lett omgjort til UTC ved hjelp av en GPS NTP server.

Atomsklokker brukes til tusenvis av applikasjoner over hele verden. Fra å kontrollere satellitter for å til og med synkronisere et datanettverk ved hjelp av a NTP serveratomklokker har forandret måten vi styrer og styrer tiden på.

Med hensyn til nøyaktighet er en atomur uovertruffen. Digitale kvarts klokker kan holde nøyaktig tid i en uke, ikke å miste mer enn et sekund, men en atomur kan holde tid i millioner av år uten å drive så mye.

Atomklokkene arbeide med prinsippet om kvantesprang, en gren av kvantemekanikk som sier at et elektron; en negativt ladet partikkel, vil bane en kjerne av et atom (senteret) i en bestemt renhet eller et nivå. Når den absorberer eller frigjør nok energi, i form av elektromagnetisk stråling, vil elektronen hoppe til et annet plan - kvantespringet.

Ved å måle frekvensen av den elektromagnetiske strålingen som svarer til overgangen mellom de to nivåene, kan tidsforsinkelsen registreres. Cesiumatomer (cesium 133) er foretrukket for timing, da de har 9,192,631,770-sykluser av stråling i hvert sekund. Fordi energienivåene i cesium-atomet (kvantestandardene) alltid er like og er så høyt, er cesium-atomuret utrolig nøyaktig.

Den vanligste form for atomur som brukes i verden i dag er cesiumfontenen. I denne typen klokke projiseres en sky av atomer opp i et mikrobølgekammer og får lov til å falle ned under tyngdekraften. Laserbjelker reduserer disse atomene og overgangen mellom atomets energinivå måles.

Den neste generasjonen av atomklokker blir utviklet, bruk ionfeller i stedet for en fontene. Ioner er positivt ladede atomer som kan bli fanget av et magnetfelt. Andre elementer som strontium blir brukt i disse neste generasjonsklokker, og det anslås at den potensielle nøyaktigheten av et strontiumionfeltklokkeslett kan være 1000 ganger det for de nåværende atomklokkene.

Atomsklokker benyttes av alle slags teknologier; satellittkommunikasjon, Global Positioning System og til og med Internett-handel er avhengig av atomur. De fleste datamaskiner synkroniseres indirekte med en atomur ved å bruke en NTP server. Disse enhetene mottar tiden fra en atomur og distribuerer rundt sine nettverk og sikrer nøyaktig tid på alle enheter.

Atomklokkene er høydepunktet for tidsbesparende enheter. Moderne atomklokker kan holde tid til en slik nøyaktighet at de i 100,000,000 år (100 millioner) ikke mister de enda et sekund i tide. På grunn av dette høye nøyaktighetsnivået er atomurene grunnlaget for verdens tidsskala.

For å tillate global kommunikasjon og tidsfølsomme transaksjoner som kjøp av stabler og deler en global tidsskala, basert på tiden som ble forklart av atomur, ble utviklet i 1972. Denne tidsskalaen, koordinert universell tid (UTC) styres og kontrolleres av International Bureau of Weights and Measures (BIPM) som bruker en konstellasjon av over 230 atomklokker fra 65 laboratorier over hele verden for å sikre høy grad av nøyaktighet.

Atomklokker er basert på atomets grunnleggende egenskaper, kjent som kvantemekanikk. Kvantemekanikk antyder at et elektron (negativt ladet partikkel) som kretser et atoms kjernen, kan eksistere i forskjellige nivåer eller baneplaner, avhengig av om de absorberer eller frigjør den riktige mengden energi. Når en elektron har absorbert eller gitt ut nok energi i kan "hoppe" til et annet nivå, er dette kjent som et kvantespring.

Frekvensen mellom disse to energitilstandene er det som brukes til å holde tid. De fleste atomklokker er basert på cesiumatomet som har 9,192,631,770-perioder av stråling som svarer til overgangen mellom de to nivåene. På grunn av nøyaktigheten av cesiumklokker, vurderer BIPM nå et sekund som skal defineres som 9,192,631,770-sykluser av cesiumatomet.

Atomsklokker brukes i tusenvis av forskjellige applikasjoner hvor presis timing er viktig. Satellittkommunikasjon, flytrafikkontroll, internetthandel og legeforeninger krever at atomklokker holder tid. Atomklokker kan også brukes som en metode for synkronisere datanettverk.

Et datanettverk som bruker en Ntp tid kan enten bruke en radiotransmisjon eller signaler som sendes av GPS-satellitter (Global Positioning System) som en tidskilde. NTP-programmet (eller demonen) vil da sørge for at alle enhetene på det nettverket synkroniseres med tiden som forklart av atomuret.

Ved å bruke en NTP server Synkronisert til en atomur kan et datanett kjøre identisk koordinert universell tid som andre nettverk, slik at tidsfølsomme transaksjoner kan gjennomføres fra hele verden.

NTP-servere brukes av datanettverk som en tidsreferanse for synkronisering. en NTP server er virkelig en kommunikasjonsenhet som mottar tiden fra en atomur og distribuerer den. NTP-servere som mottar en direkte atomur tid er kjent som stratum 1 NTP servere.

En stratum 0-enhet er en atomur selv. Disse er svært dyre og delikate maskinstykker og finnes bare i storskala fysikklaboratorier. Dessverre er det mange regler for hvem som kan få tilgang til en stratum 1-server på grunn av båndbreddehensyn. De fleste stratum 1 NTP-servere er satt opp av universiteter eller andre ideelle organisasjoner, og må derfor begrense hvem som får tilgang til dem.

Heldigvis kan stratum 2-tidsservere tilby anstendig nok nøyaktighet som en tidkilde, og en hvilken som helst enhet som mottar et tidssignal, kan selv brukes som en tidsreferanse (en mottakstid fra en stratum 2-enhet er en stratum 3-server. Enheter som mottar tid fra en stratum 3-server er lag 4-enheter og så videre).

Ntp.org, er det offisielle hjemmet til NTP-bassengprosjektet og langt det beste stedet å gå for å finne en offentlig NTP-server. Det er to lister over offentlige servere tilgjengelig i bassenget; primære servere, som viser stratum 1 servere (de fleste er lukket tilgang) og sekundære som er alle stratum 2 servere.

Når du bruker en offentlig NTP-server, er det viktig å overholde tilgangsregler, da det ikke kan føre til at serveren blir tilstoppet med trafikk, og hvis problemene vedvarer, slettes muligens, ettersom de fleste offentlige NTP-servere er satt opp som generøse handlinger.

Det er noen viktige poeng å huske når du bruker en tidkilde fra over Internett. For det første kan Internett-tidkilder ikke godkjennes. Autentisering er et innebygd sikkerhetsmåte som brukes av NTP, men utilgjengelig over nettet. For det andre, å bruke en Internett-tidkilde krever en åpen port i brannmuren. Et hull i en brannmur kan brukes av ondsinnede brukere og kan føre til at et system er sårbart for angrep.

For de som krever en sikker timing kilde eller når nøyaktighet er svært viktig, en dedikert NTP server som mottar et tidssignal fra enten langbølge-radiotransmisjoner eller husleinettverket.

NTP (Network Time Protocol) er den mest brukte tidssynkroniseringsprotokollen på Internett. Årsaken til suksessen er at den er både fleksibel og svært nøyaktig (så vel som fri). NTP er også ordnet inn i en hierarkisk struktur slik at tusenvis av maskiner kan motta et timingsignal fra bare en NTP server.

Selv om tusen maskiner på et nettverk alle forsøkte å motta et tidssignal fra NTP-serveren samtidig, ville nettverket bli flaskehalset og NTP-serveren ville bli gjort ubrukelig.

Av denne grunn eksisterer NTP-stratum-treet. Øverst på treet er NTP-tidsserveren som er en stratum 1-enhet (en stratum 0-enhet er atomuret som serveren mottar sin tid fra). Under NTP server, mottar flere servere eller datamaskiner timinginformasjon fra stratum 1-enheten. Disse pålitelige enhetene blir stratum 2-servere, som igjen distribuerer timinginformasjonen til et annet lag med datamaskiner eller servere. Disse blir deretter lag 3-enheter som igjen kan distribuere tidsinformasjon til lavere lag (stratum 4, lag 5 etc).

I alt kan NTP støtte opp til ni lagnivåer, selv om jo lengre unna den opprinnelige stratum 1-enheten er de mindre nøyaktige synkroniseringen. For et eksempel på hvordan et NTP-hierarki er satt opp, vennligst se dette stratum tre