De MSF tidssignal er en dedikert radiosending som gir en nøyaktig og pålitelig kilde til britisk siviltid, basert på den globale tidsskalaen UTC (Coordinated Universal Time), sendes MSF-signalet og vedlikeholdes av Storbritannias National Physical Laboratory (NPL).

MSF-tidssignalet kan utnyttes av alle som krever nøyaktig timinginformasjon. Hovedbruken er imidlertid som en kilde til UTC-tid for administratorer som synkroniserer et datanettverk med en radio klokke. Radio klokker er egentlig et annet begrep for en nettverksserver som benytter en radiotransmisjon som en tidskilde.

Mest radiobaserte nettverk tidsservere bruke NTP (Network Time Protocol) for å distribuere tidsinformasjonen i hele nettverket.

MSF-signalet sendes fra Anthorn Radio-stasjon i Cumbria med VT-kommunikasjon under kontrakt til NPL. Det er tilgjengelig 24 timer om dagen over hele Storbritannia og utover, selv om signalet er sårbart for forstyrrelser og lokal topografi. Brukere av MSF-tjenesten mottar overveiende et "bølgebølge" -signal. Det er imidlertid også en gjenværende "himmelbølge" som reflekteres av ionosfæren og er mye sterkere om natten; Dette kan resultere i et totalt mottatt signal som er enten sterkere eller svakere.

MSF-signalet bæres med en frekvens på 60 kHz (til innenfor 2-deler i 1012) og styres av en Cesium-atomur basert på radiostasjonen.

Antennen på Anthorn er på 54 ° 55 'N breddegrad, og 3 ° 15' W lengdegrad. Signalets feltstyrke overstiger 100 μV / m (mikrovoltmeter) i en avstand på 1000 km fra Anthorn, som dekker hele Storbritannia, og kan til og med bli mottatt i hele Nord- og Vest-Europa.

MSF overfører en enkel binær kode som inneholder informasjon om tid og dato MSF-tid og datokode inneholder følgende opplysninger: år, måned, dag i måned, ukedag, time, minutt, britisk sommertid (i kraft eller nært forestående), DUT1 (en parameter som gir UT1-UTC)

Tidssynkronisering er nå en integrert del av nettverksadministrasjonen. Nettverk som ikke er synkronisert til UTC-tid (Coordinated Universal Time) blir isolert; kan ikke behandle tidsfølsomme transaksjoner eller kommunisere sikkert med andre nettverk.

UTC-tid har blitt utviklet for å tillate hele kloden å kommunisere under en enkelt tidsramme, og den er basert på tiden som ble fortalt av atomklokkene.

For å synkronisere til UTC-tid, kobler mange nettverksadministratorer til en Internett-tidkilde og antar at de mottar en sikker kilde til UTC-tid. Det er imidlertid fallgruver til dette og ethvert nettverk som krever sikkerhet, bør ALDRI bruke Internett som en tidskilde:

1. For å bruke en Internett-tidkilde må en port videresendes i brannmuren. Dette "hullet" for å tillate at tidsinformasjonen går gjennom, kan benyttes av noen andre også.
2. NTP (Network Time Protocol) har et innebygd sikkerhetsmåte som kalles godkjenning som sikrer at en tidkilde er akkurat som den sier det er, kan dette ikke utnyttes over Internett.
3. Internett timing kilder er helt unøyaktig. En undersøkelse av Nelson Minar fra MIT (Massachusetts Institute of Technology) oppdaget at mindre enn halvparten var nær nok til UTC-tid for å bli beskrevet som pålitelig (noen hvor minutter og enda timer ute!).
4. Avstand over Internett kan gjøre enda en ekstremt nøyaktig Internett-timingskilde ubrukelig som avstanden til klienten kan føre til forsinkelse.
5. En dedikert tidsserver vil bruke en radio av GPS-tidssignal som kan revideres for å garantere nøyaktigheten, gi sikkerhet og juridisk beskyttelse. Internett timing kilder kan ikke.

dedikert NTP-servere tid gir ikke bare større beskyttelse og sikkerhet enn Internett-tidskilder. De tilbyr også uberørt nøyaktighet med både GPS- og tid- og frekvensradiooverføringer (som MSF, DCF eller WWVB) nøyaktig innen noen få millisekunder UTC-tid.

GPS tidsservere er nettverkstidsservere som mottar et tidssignal fra GPS-nettverket og distribuerer det blant alle enheter på et nettverk som sikrer at hele nettverket er synkronisert.

GPS er en ideell tidskilde som et GPS-signal er tilgjengelig hvor som helst på kloden. GPS står for Global Positioning System, GPS-nettverket eies av det amerikanske militæret og styres og drives av den amerikanske luftvåpen (romfløyen). Det er imidlertid siden slutten av 1980 blitt åpnet opp til verdens sivile befolkning som verktøy for å hjelpe navigasjonen.

GPS-nettverket er faktisk en konstellasjon av 32-satellitter som bane jorden, de gir egentlig ikke posisjoneringsinformasjon (GPS-mottakere gjør det), men overfører et timingsignal fra deres atomklokker ombord.

Dette timing-signalet er det som brukes til å utarbeide en global posisjon ved triangulerende 3-4-timingssignaler. En mottaker kan finne ut hvor langt og dermed stillingen du er fra en satellitt. I hovedsak er en global posisjonerings-satellitt bare en omløpende klokke, og det er denne informasjonen som sendes ut som kan hentes av en GPS-tidsserver og distribueres blant et nettverk.

Mens strengt tatt GPS-tid ikke er den samme som den globale tidsskala UTC (koordinert universell tid), a GPS tidsserveren vil automatisk konvertere tidsformatet til UTC.

En GPS-tidsserver kan gi uberørt nøyaktighet med nettverk som kan opprettholde nøyaktighet innen noen få millisekunder av UTC.

Tidssynkronisering er nå et kritisk aspekt av nettverksadministrasjon som gjør det mulig å gjennomføre tidsfølsomme applikasjoner fra hele verden. Uten riktig synkronisering ville datasystemer ikke kunne kommunisere med hverandre, og transaksjoner som plassreservasjon, Internett-auksjoner og nettbank ville være umulige.

Til effektiv tidssynkronisering Den globale tidsskala UTC (Samordnet universell tid) er en forutsetning. Mens et datanettverk kan synkroniseres til en enkeltkilde, er UTC ansatt av datanettverk over hele verden. Ved å synkronisere til en UTC-tidskilde kan et datanettverk derfor synkroniseres med alle andre datanettverk over hele verden som også bruker UTC som tidskilde.

Motta en pålitelig UTC tidskilde er ikke så enkelt som det høres ut. Mange nettverksadministratorer velger å bruke en UTC-tidskilde. Mens mange av disse tidskildene er nøyaktige, kan de være for langt unna for å gi pålitelighet og det er mange Internettkilder som er stort unøyaktige.

En annen grunn til at Internett-tidskilder ikke skal brukes som en kilde til tidssynkronisering skyldes at en Internett-tidskilde er utenfor en brannmur og lar et gap i brannmuren for å motta timinginformasjon, kan la et system være åpent for misbruk.

Slik at UTC-tid kan velges som en sivil tid i hele verden, sender flere nasjonale fysikklaboratorier et UTC-tidssignal som kan mottas og brukes som en tidskilde for nettverket. Dessverre er imidlertid disse tidssignaler ikke tilgjengelige i alle land og til og med i de områdene der et signal eksisterer; de kan ganske ofte hindres av forstyrrelser og lokal topografi.

En annen metode for å motta en kilde til UTC-tid er å bruke GPS-satellittnettverket. Strengt sett relaterer ikke Global Positioning System (GPS) UTC, men det er en tid basert på International Atomic Time (TAI) med en forhåndsdefinert offset. EN GPS NTP klokke kan bare konvertere GPS-tiden til UTC for synkroniseringsformål.

Den største fordelen ved å bruke GPS er at et GPS-signal er tilgjengelig hvor som helst på planeten, forutsatt at det er et klart bilde av himmelen over (GPS-sendinger sendes via synspunkt), slik at UTC-synkronisering kan gjennomføres hvor som helst.

De NTP server (Network Time Protocol) er en av de mest brukte, men minst forstått maskinvareelementene for datanettverk.

En NTP-server er bare en tidsserver som bruker protokollen NTP. Andre tidsprotokoller eksisterer, men NTP er langt den mest brukte. Begrepene 'NTP-server', 'tidsserver' og 'nettverkstidsserver'er utbyttbare og ofte termene' radioklokke 'eller'GPS tidsserveren'brukes, men disse beskriver bare metoden som tidsserverne mottar en tidsreferanse.

NTP-servere mottar en tidskilde som de kan distribuere blant et nettverk. NTP vil sjekke en enhetens systemklokke og forflytte eller trekke seg tilbake avhengig av hvor mye det har drevet. Ved å regelmessig sjekke systemuret med tidsserveren, kan NTP sikre at enheten er synkronisert.

NTP-serveren er en enkel enhet for å installere og kjøre. De fleste kobler seg til et nettverk via en Ethernet-kabel, og den medfølgende programvaren er enkelt konfigurert. Det er imidlertid noen vanlige problemer med feilsøking knyttet til NTP-servere, og spesielt når du mottar tidskilder:

A dedikert NTP-server vil motta et tidssignal fra forskjellige kilder. Internett er trolig den vanligste kilden til UTC-tid (Koordinert Universal Time), men bruk av Internett som en tidskilde kan være årsak til flere tidsserverproblemer.

For det første kan Internett-tidskilder ikke godkjennes; autentisering er NTPs innebygde sikkerhetsmåte og sikrer at en tidsreferanse kommer fra hvor den sier det er. På et lignende notat for å bruke en Internett-tidkilde ville kilde bety at et gap måtte opprettes i nettverksbrannmuren, dette kan selvsagt føre til egne sikkerhetsproblemer.

Internett timing kilder er også notorisk unøyaktige. En undersøkelse fra MIT (Massachusetts Institute of Technology) fant mindre enn en fjerdedel av Internett-timing kilder var noen hvor nær nøyaktige og ofte de som var, var for langt unna fra klienter for å gi en pålitelig timing kilde.

Den vanligste, sikre og nøyaktige metoden for å motta timing kilden er GPS-systemet (Global Positioning System). Mens et GPS-signal kan mottas hvor som helst på planeten, er det fortsatt vanlige installasjonsproblemer.

En GPS-antenne må ha en god klar utsikt over himmelen; Dette skyldes at GPS-satellittene sender signalet sitt etter synsfelt. Hans signal kan ikke trenge inn i bygninger, og derfor må antennen ligge på ruten. Et annet vanlig problem med en GPS-tidsserver er at de må være igjen i minst 49 timer for å sikre at GPS-mottakeren får en god satellittrett. Mange brukere finner at de mottar et intermitterende signal, dette skyldes vanligvis utålmodighet og ikke la GPS-systemet få en solid løsning.

Den andre sikre og pålitelige metoden for å motta et tidssignal er de nasjonale radiotransmisjonene. I Storbritannia kalles dette MSF, men lignende systemer finnes i USA (WWVB), Tyskland (DCF) og flere andre land. Det er vanligvis mindre problemer når man bruker MSF / DCF / WWVB-signalet.

Selv om radiosignalet kan trenge inn i bygninger, er det utsatt for interferens fra topografi og andre elektriske apparater. Eventuelle problemer med en MSF-tidsserver kan normalt løses ved å flytte serveren til en annen lokal eller ofte bare fiske på serveren, slik at den ib-baserte antennen er vinkelrett på overføringen.

Tidsservere er vanlige apparater i moderne serverrom, men tidssynkronisering har bare blitt mulig takket være ideer fra fysikeren i forrige århundre, og det er våre disse ideene om tid som har gjort mange av teknologiene de siste tiårene mulig.

Tiden er en av de vanskeligste konseptene å forstå. Inntil forrige århundre ble det antatt at tiden var konstant, men det var ikke før Einsteins ideer at vi oppdaget tiden var relativ.
Relativ tid var en konsekvens av Einsteins mest populære teori 'General Theory of Relativity' og dens berømte ligning E = MC2.

Hva Einstein oppdaget var at lysets hastighet var den eneste konstanten i universet (i vakuum uansett) og den tiden vil avvike for forskjellige observatører. Einsteins ligninger viste at jo raskere en observatør reiste mot lysets hastighet, desto langsommere tid ville bli.

Han oppdaget også at tiden ikke var en separat enhet utenom universet, men var en del av en fire-dimensjonal romtid, og at virkningen av tyngdekraften ville forvride dette romet og forårsake tid til å sakte.

Mange moderne teknologier som satellittkommunikasjon og navigasjon må ta disse ideene i betraktning ellers vil satellitter falle ut av bane og det ville være umulig å kommunisere over hele verden.

Atomsklokker er så nøyaktige at de kan miste mindre enn et sekund i 400 millioner år, men hensynet til Einsteins ideer må tas med i betraktning som atomklokker basert på havnivå kjører langsommere at de i høyere høyde på grunn av jordens tyngdekraften som sprer romtiden.

En universell tidsskala har blitt utviklet kalt UTC (Koordinert Universal Time), som er basert på tiden som er forklart av atomurene, men kompenserer for den minske nedbremsing av jordens rotasjon (forårsaket av tungens tyngdekraft) ved å legge Leap Seconds hvert år til hindre dag fra å krype inn i natt (om enn i tusen år eller to).

Takket være atomklokker og UTC-tid datanettverk over hele verden kan motta en UTC-tidskilde over Internett, via en nasjonal radiotransmisjon eller via GPS-nettverket. EN NTP server (Network Time Protocol) kan synkronisere alle enheter på et nettverk til den tiden.

Tidsservers brukes i hele britisk industri. Mange av dem mottar MSF-signalet fra National Physical Laboratory i Cumbria. Her er noen spørsmål om britisk tid og MSF-signalet:

Hvem bestemmer når klokker skal gå frem eller tilbake om sommeren?

Hvis du bor i Europa, er det tidspunktet for sommertid som begynner og slutter, gitt i EU-direktivet og det britiske lovbestemte instrumentet som 1 er Greenwich Mean Time (GMT).

Hører midnatt til dagen før eller dagen etter?

Bruken av ordet midnatt er sterkt avhengig av konteksten, men 00.00 (ofte kalt 12 am) er starten på neste dag. Det finnes ingen standarder for betydningen av 12 am og 12 pm, og ofte er en 24 time-tid mindre forvirrende.

Er det en godkjent måte å representere datoer og tider på?

Standardnotasjonen for datoen er sekvensen YYYY-MM-DD eller YY-MM-DD, selv om det i USA er konvensjonen å ha dager og måneder omvendt.

Når begynte det nye årtusen?

Et årtusen er en periode på tusen år. Så du kan si at det neste årtusen begynner nå. Det tredje årtusenet av den kristne tidsalder begynte i begynnelsen av året 2001 AD

Hvordan vet du atomklokkene holde bedre tid?

Hvis du ser på flere atomklokker alt satt til samme tid, vil du oppdage at de fortsatt er enige innen ti millioner av sekunder etter en uke.

Hva er nøyaktigheten av "taleklokken"?

Selv med tillatelse til forsinkelsen i telefonnettverket, kan du sannsynligvis forvente at starten på sekunderpipene skal være nøyaktige sekundermarkører innen omtrent en tiende sekund.

Hvorfor flyttet min radiokontrollte klokke til sommertid på 2, en time for sent?

Batteridrevne radiostyrte klokker kontrollerer vanligvis tiden bare hver time eller to, eller enda mindre, dette er for å spare batteriet.

Hvorfor mottar min radiostyrte klokke MSF-signalet mindre godt om natten?

Brukere av Leger Uten Grenser mottar overveiende et "bølgebølge" signal. Det er imidlertid også en gjenværende "himmelbølge" som reflekteres av ionosfæren og er mye sterkere om natten, dette kan resultere i et totalt mottatt signal som er sterkere eller svakere.

Er det en permanent en times forskjell mellom MSF-tid og DCF-77-tid?

Siden 1995 oktober 22 har det vært en varig en times forskjell mellom britisk tid (som kringkastet av MSF) og sentral europeisk tid, som sendes av DCF-77 i Tyskland.

Hva står MSF for?

Leger Uten Grenser er tre-brev anropstegnet som brukes til å betegne Storbritannias 60 kHz standardfrekvens og tidssignal.

Takk til National Physical Laboratory for deres hjelp med denne bloggen.

De fleste tidsservere bruker Network Time Protocol og som andre internettbaserte protokoller inneholder NTP en pakkeoverskrift. En pakkehode, ganske enkelt, er bare en formatert dataenhet som beskriver informasjonen i pakken.

NTP-pakkehodet består av et antall 32-bitord. Her er en liste over de vanligste pakkeoverskriftene og deres betydning:

IP-adresse - adressen til NTP Time Server

NTP versjon - hvilken versjon av NTP (for øyeblikket versjon 4 er den nyeste)

Referanse tidsstempel (prime epok) som brukes av NTP for å utarbeide tiden fra dette settpunktet (normalt januar 01 1900

Rundtur forsinkelse (tiden det tar forespørselen å komme og komme tilbake i millisekunder)

Lokal klokkeforskyvning - tidsforskjell mellom vert og klient

Sprangindikator (hvis det skal være et sprang andre den dagen - normalt bare på 31 desember)

Mode3 - et trebits heltall hvilke verdier representerer: 0 = reservert, 1 = symmetrisk aktiv, 2 = symmetrisk passiv, 3 = klient, 4 = server, 5 = kringkasting, 6 = NTP kontrollmelding, 7 = reservert for privat bruk.

Stratum nivå - hvilket lag nivåer NTP server er (en stratum 1-server mottar tiden fra en atomurkilde, en stratum 2-server mottar tiden fra en stratum 1-server)

Avstemningsintervall (hvor mange forespørsler er gjort og deres intermittens)

Presisjon - hvor nøyaktig i millisekunder er systemuret

Root Delay - Dette er et signert fast punktnummer som angir total rundreiseforsinkelse til den primære referansekilden ved roten

Root spredning (i millisekunder) - Roten spredning er den maksimale (worst case) forskjell mellom det lokale systemet klokke og roten av NTP treet (stratum 1 klokke)

Ref ID - 32 bit identifisere referanse klokken

Kommer tidsstempel (tid før synkronisering forespørsel)

Motta tidsstempel - tiden da verten / NTO-tidsserveren fikk forespørselen

Send tidsstempel - den gangen verten sendte forespørselen tilbake

Gyldig respons - er systemklokken synkronisert eller ikke

Network Time Protocol (NTP) ble oppfunnet av Dr David Mills fra University of Delaware, den har vært i bruk siden 1985 og er fortsatt i konstant utvikling. NTP er en protokoll utviklet for å synkronisere klokkene på datamaskiner og nettverk på Internett eller lokalnettverk (LAN). De fleste nettverk er synkronisert via NTP til en UTC-tidskilde (koordinert universeltid)

UTC er basert på tiden som ble fortalt av atomklokker og brukes globalt som standardisert tidskilde.

NTP (versjon 4) kan opprettholde tid over det offentlige Internett til 10 millisekunder (1 / 100th av et sekund) UTC-tid og kan utføre enda bedre over LAN med nøyaktighet av 200 mikrosekunder (1 / 5000th av et sekund) under ideelle forhold .

NTP fungerer i TCP / IP-pakken og er avhengig av UDP, tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålitelig UTC-kilde og distribuerer denne gangen til alle maskiner og enheter på et nettverk.

Microsoft og andre anbefaler at bare eksternt basert timing skal brukes i stedet for nettbasert, da disse ikke kan godkjennes og kan la et system være åpent for misbruk, særlig siden en Internett-tidkilde er utenfor brannmuren. Spesialist NTP-servere er tilgjengelige som kan synkronisere tid på nettverk ved hjelp av enten MSF, DCF eller WWVB radiotransmisjon. Disse signalene sendes på lang bølge av flere nasjonale fysikklaboratorier.

I Storbritannia, den Leger Uten Grenser nasjonal tid og frekvens radiotransmisjoner som brukes til å synkronisere en NTP-server, sendes av National Physics Laboratory i Cumbria, som fungerer som Storbritannias nasjonale tidsreferanse. Det finnes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF -77).

En radiobasert NTP-server består vanligvis av en rackmonterbar tidsserver, og en antenne, bestående av en ferrittbjelke inne i en plastkapsling, som mottar radiotid og frekvensutsending. Antennen 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.

En radio referert NTP-server er enkelt installert og kan gi en organisasjon med en presis tidsreferanse som muliggjør synkronisering av hele nettverket. NTP-serveren mottar tidssignalet og distribuerer det mellom nettverksenhetene.

Holder styr på tid har vært som en integrert del av å hjelpe menneskelig sivilisasjon til å utvikle seg. Det kan hevdes at det største skrittet som menneskeheten tok, var i utviklingen av oppdrett, slik at mennesker kunne frigjøre mer tid til å utvikle sofistikerte kulturer.

Oppdrett var imidlertid fundamentalt avhengig av tidsprosessen. Crops er sesongmessige og vet når man skal plante dem er nøkkelen til all hagebruk. Det antas at gamle monumenter som Stonehenge var forseggjort kalendere som hjalp de gamle å identifisere de korteste og lengste dagene (solstice).

Etter hvert som menneskelig sivilisasjon utviklet seg, ble det stadig viktigere å fortelle stadig mer nøyaktig tid. Og å identifisere årets dager var en ting, men å beregne hvor langt inn i en dag var en annen.

Timing var ekstremt unøyaktig frem til middelalderen. Folk vil stole på sammenligninger av tid som en tidsreferanse, for eksempel hvor lang tid det tok å gå en kilometer eller tidspunktet på dagen, ble estimert fra når solen var høyest (middag).

Heldigvis betydde utviklingen av klokker i midten av det siste årtusen at for første gang mennesker kunne fortelle med en viss grad av presisjon tidspunktet på dagen. Etter hvert som klokker utviklet seg, ble deres nøyaktighet og sivilisasjon effektivere da hendelser kunne synkroniseres mer nøyaktig.

Når elektroniske klokker kom til slutten av forrige århundre, ble nøyaktigheten ytterligere økt og ny teknologi begynte å utvikle seg, men det var ikke før oppstarten av atomur at den moderne verden virkelig tok form.

Atomklokker har gjort det mulig for teknologier som satellitter, datanettverk og GPS-sporing som de er så nøyaktige - til innen et sekund hvert hundre millioner år.

Atomklokkene ble til og med oppdaget å være enda mer nøyaktige enn jordens rotasjon som varierer, takket være Månens tyngdekraft og ekstra sekunder må legges til lengden på en dag - Spranget andre.

Atomsklokker betyr at en global tidsskala som er nøyaktig innen en tusen sekund er blitt utviklet kalt UTC - Koordinert universell tid.

Datanettverk for å kommunisere med hverandre fra hele verden i perfekt synkronisering til UTC hvis de bruker en Ntp tid.

En NTP-server synkroniserer et helt datanettverk innen noen få millisekunder av UTC-tid, slik at globale kommunikasjoner og transaksjoner blir mulig.

Atomsklokker er fortsatt under utvikling. De siste strontiumklokkene er lovende nøyaktighet innen et sekund hvert milliard år.