Время серверов являются обычным аппаратом в современных серверных комнатах, но синхронизация времени стала возможной благодаря идеям физика прошлого века, и именно эти наши идеи времени сделали многие из технологий последних нескольких десятилетий возможными.

Время - одна из самых сложных понятий для понимания. До последнего столетия считалось, что время было постоянным, но только тогда, когда идеи Эйнштейна, которые мы обнаружили, были относительными.
Относительное время было следствием самой популярной теории Эйнштейна «Общая теория относительности» и ее знаменитого уравнения E = MC2.

Что обнаружил Эйнштейн, так это то, что скорость света была единственной константой во Вселенной (в вакууме в любом случае), и это время будет отличаться для разных наблюдателей. Уравнения Эйнштейна показали, что чем быстрее наблюдатель движется к скорости света, тем медленнее будет время.

Он также обнаружил, что время не было отдельной сущностью всей вселенной, но было частью четырехмерного пространства-времени и что эффекты гравитации деформировали бы это космическое время, заставляя время замедляться.

Многие современные технологии, такие как спутниковая связь и навигация, должны учитывать эти идеи, в противном случае спутники будут выходить из орбиты, и невозможно было бы общаться по всему миру.

Атомные часы настолько точны, что они могут потерять менее секунды за 400 миллионов лет, но рассмотрение идей Эйнштейна должно учитываться, поскольку атомные часы, базирующиеся на уровне моря, работают медленнее, чем те, которые находятся на более высокой высоте из-за земного детерминанта гравитации Земли.

Разработана универсальная шкала времени, которая называется UTC (Coordinated Universal Time), которая основана на времени, указанном атомными часами, но компенсирует минутное замедление вращения Земли (вызванное гравитацией Луны) путем добавления Leap Seconds каждый год к предотвратить день, когда он ползет в ночное время (хотя и в течение тысячелетий или двух лет).

Благодаря атомным часам и Время UTC компьютерные сети по всему миру могут получать источник времени UTC через Интернет, через национальную радиопередачу или через сеть GPS. NTP-сервером (Network Time Protocol) может синхронизировать все устройства в сети до этого времени.

Время сервераs используются во всей индустрии Великобритании. Многие из них получают сигнал MSF от Национальной физической лаборатории в Камбрии. Ниже приведены некоторые часто задаваемые вопросы о британском времени и сигнале MSF:

Кто решает, когда часы должны идти вперед или назад на летнее время?

Если вы живете в Европе, время начала и окончания летнего времени приводится в соответствующей Директиве ЕС и британском уставном инструменте как среднее время 1 am Greenwich (GMT).

Используется ли «полночь» накануне или на следующий день?

Использование слова «полночь» сильно зависит от его контекста, но 00.00 (часто называемый 12 am) - это начало следующего дня. Стандартов, установленных для значений 12 am и 12 pm, не существует, и часто время в 24 менее сбивает с толку.

Есть ли утвержденный способ представления дат и времени?

Стандартная нотация даты - это последовательность YYYY-MM-DD или YY-MM-DD, хотя в США это соглашение имеет дни и месяцы наоборот.

Когда началось новое тысячелетие?

Миллениум - любой период в тысячу лет. Поэтому вы можете сказать, что следующее тысячелетие начинается сейчас. Третье тысячелетие христианской эры началось в начале года 2001 AD

Откуда вы знаете атомные часы сохранить лучшее время?

Если вы посмотрите на несколько атомных часов, настроенных одновременно, вы обнаружите, что они по-прежнему согласны в течение десяти миллионных долей секунды через неделю.

Какова точность «говорящих часов»?

Даже учитывая задержку в телефонной сети, вы, вероятно, можете ожидать, что старты секундных пипсов будут точными секундомерами в пределах одной десятой секунды.

Почему мои радиоуправляемые часы перешли на летнее время в 2, на час опоздания?

Радиоуправляемые часы с батарейным питанием обычно проверяют время только каждый час или два, или даже меньше, это для сохранения батареи.

Почему мои радиоуправляемые часы получают сигнал MSF менее хорошо ночью?

Пользователи Служба MSF получают преимущественно сигнал «земляной волны». Тем не менее, существует также остаточная «волна неба», которая отражается от ионосферы и намного сильнее ночью, это может привести к общему принятому сигналу, который либо сильнее, либо слабее.

Существует ли постоянная одночасовая разница между временем MSF и временем DCF-77?

С 1995 October 22 была постоянная одночасовая разница между британским временем (транслируемая MSF) и Центральноевропейским временем, транслируемая DCF-77 в Германии.

Что означает MSF?

MSF - это трехбуквенный знак вызова, используемый для обозначения стандартного частоты и времени сигнала 60 кГц в Великобритании.

Благодаря Национальной физической лаборатории за помощь в этом блоге.

Отслеживание время является неотъемлемой частью развития человеческой цивилизации. Можно утверждать, что величайший шаг, который сделал человечество, заключался в развитии сельского хозяйства, позволяющем людям освобождать больше времени для развития сложных культур.

Тем не менее, фермерство в основном зависело от хронометража. Сельскохозяйственные культуры являются сезонными, и знание того, когда их сажать, является ключом ко всему садоводству. Считается, что древние памятники, такие как Стоунхендж, были сложными календарями, помогающими древним людям идентифицировать самые короткие и длительные дни (солнцестояние).

По мере развития человеческой цивилизации все более точное время становилось все более и более важным. И идентифицировать дни года было одно, но вычислять, как далеко в день был другой.

Сроки были крайне неточными до средних веков. Люди полагались бы на сопоставления времени, поскольку временная ссылка, например, сколько времени потребовалось, чтобы пройти милю или время суток, было бы оценено, когда солнце было самым высоким (в полдень).

К счастью, развитие часов в середине прошлого тысячелетия означало, что впервые люди могли с определенной долей вероятности определить время суток. По мере развития тактов их точность и цивилизация стали более эффективными, поскольку события могли быть более точно синхронизированы.

Когда электронные часы достигли рубежа прошлого века, точность была еще более повышена, и начали развиваться новые технологии, но только после Атомные часы что современный мир действительно сложился.

Атомные часы позволили использовать такие технологии, как спутники, компьютерные сети и GPS-слежение, поскольку они настолько точны - с точностью до секунды каждые сто миллионов лет.

Было обнаружено, что атомные часы были даже точнее, чем вращение Земли, которое меняется, благодаря гравитации Луны и добавочным секундам, которые нужно добавить к длине дня - секундомер.

Атомные часы означают, что глобальная шкала времени с точностью до тысячи секунд была разработана под названием UTC - Coordinated Universal Time.

Компьютерные сети взаимодействуют друг с другом со всего мира в идеальной синхронизации с UTC, если они используют NTP-сервер времени.

NTP-сервер будет синхронизировать всю компьютерную сеть в течение нескольких миллисекунд времени UTC, обеспечивая глобальную связь и транзакции.

Атомные часы все еще разрабатываются, последние стронциевые часы являются многообещающей точностью в течение секунды каждые миллиарды лет.

NTP-сервером или сетевой сервер времени, как его часто называют, является кульминацией вековых часов и хронологии. История отслеживания времени не так гладко, как вы думаете.

Какой месяц был Октябрьской Октябрьской революцией? Я уверен, что вы догадались, что это трюк, на самом деле, если вы проследите дни до Октябрьской революции, которые изменили форму России в 1917, вы обнаружите, что она началась не раньше ноября!

Одно из первых решений, которое большевики, выигравшие революцию, решили сделать, это присоединиться к остальному миру, заняв григорианский календарь. Россия в последний раз приняла календарь, который по-прежнему используется во всем мире сегодня.

Этот новый календарь был более изощренным, чем юлианский календарь, который большая часть Европы использовала со времен Римской империи. К сожалению, юлианский календарь не позволял достаточно високосных лет, и к началу века это означало, что времена года дрейфовали, тем более, что, когда Россия наконец приняла календарь после среды, 31 January 1918 на следующий день стал четверг, 14 февраль 1918.

Итак, октябрьская революция произошла в октябре в старой системе, к новому григорианскому календарю это означало, что это произошло в ноябре.

В то время как остальная Европа приняла этот более точный календарь раньше, чем русские, им все равно пришлось исправлять сезонный дрейф, поэтому в 1752, когда Великобритания изменила системы, они потеряли одиннадцать дней, которые, по словам популистского живописца того времени, Хогарт, вызвали бунтовщиков требуют возвращения потерянных одиннадцать дней.

Эта проблема неточности в отслеживании времени считалась решаемой в 1950, когда первая атомные часы были разработаны. Эти устройства были настолько точны, что могли удерживать время на миллион лет, не теряя ни секунды.

Однако вскоре выяснилось, что эти новые хронометры были на самом деле слишком точными - в любом случае по сравнению с вращением Земли. Проблема заключалась в том, что, хотя атомные часы могут измерять длину дня до ближайшей миллисекунды, день никогда не будет такой же длины.

Причина в том, что гравитация Луны влияет на вращение Земли, вызывающее колебание. Это колебание приводит к замедлению и ускорению вращения Земли. Если бы ничего не было сделано, чтобы компенсировать это, то в конечном итоге время, указанное атомными часами (International Atomic Time-TAI), и время, основанное на вращении Земли, используемое фермерами, астрономами и вами и мной (Greenwich Meantime- GMT), дрейфуют, что в конечном итоге полдень станет полночь (хотя и много тысячелетий).

Решение заключалось в разработке временного масштаба, основанного на атомном времени, но также учитывающего это колебание вращения Земли. Решение было названо UTC (Coordinated Universal Time) и учитывает переменное вращение Земли, иногда добавляя «прыгающие секунды». В UTC с момента его создания в 1970 было добавлено более тридцати секунд.

UTC теперь является глобальной шкалой времени, используемой во всем мире компьютерными сетями для синхронизации. Большинство компьютерных сетей используют NTP-сервером получать и распространять время UTC.

Атомные часы были вокруг с 1950. Они обеспечили невероятную точность в хронометрировании с большинством современных атомных часов, не теряя второго времени за миллион лет.

Благодаря атомным часам многие технологии стали возможными и изменили то, как мы живем. Спутниковая связь, спутниковая навигация, интернет-магазины и сетевая связь возможны только благодаря атомным часам.

Атомные часы являются основой глобального всемирного времени всеобщего скоординированного времени (UTC) и являются ссылкой, которую многие компьютерные сети используют в качестве источника времени для распространения среди своих устройств, используя NTP (Протокол сетевого времени) и сервер времени.

Атомные часы основаны на атоме цезия -133. Этот элемент традиционно использовался в атомных часах как его резонанс или вибрации в определенном энергетическом состоянии, или чрезвычайно высокий (по сравнению с 9 миллиардом) и поэтому может обеспечить высокий уровень точности.

Однако на горизонте появляются новые типы атомных часов, которые будут похвастаться еще большей точностью, поскольку атомные часы следующего поколения не набирают и не теряют секунду в 200 миллионов лет.

Следующее поколение атомных часов больше не полагается на атом цезия, но использует такие элементы, как ртуть или стронций, и вместо использования микроволн, таких как цезиевые часы, эти новые часы используют свет, который имеет более высокие частоты.

Резонанс Стронция также превосходит 430 триллион, который значительно превосходит колебания 9.2 млрд., Которые управляет цезий.

В настоящее время атомные часы могут использоваться компьютерными системами с использованием либо радио, либо GPS-часов, либо выделенных NTP-сервер времени, Эти устройства могут принимать сигнал времени, передаваемый атомными часами, и распределять их между сетевыми устройствами и компьютерами.

Тем не менее, Национальный институт стандартов и технологий (NIST) обнаружили миниатюрные атомные часы, которые измеряют только 1.5 миллиметры на стороне и около 4 в миллиметрах. Он потребляет меньше, чем 75 тысячные ватта, и имеет стабильность около одной части в 10 млрд., Что эквивалентно часам, которые не получат и не потеряют больше секунды в 300 годах.

В будущем эти устройства могут быть интегрированы в компьютерные системы, заменяя текущие чипы часов реального времени, которые, как известно, являются неточными и могут дрейфовать.

Все ПК и сетевые устройства используют часы для поддержания внутреннего системного времени. Эти часы, называемые чипами реального времени (RTC), предоставляют информацию о времени и дате. Микросхемы снабжены батареей, так что даже при отключении электроэнергии они могут поддерживать время.

Компьютерные сети полагаются на хронометраж для почти всех своих приложений, от отправки электронной почты до сохранения данных, для отслеживания компьютера необходима метка времени. Все маршрутизаторы и коммутаторы должны работать с одинаковой скоростью, из-за синхронизации устройства могут привести к потере данных и даже к целым соединениям.

Для некоторых транзакций необходимо, чтобы компьютеры были полностью синхронизированы, даже разница в секундах между машинами может иметь серьезные последствия, например, если вы нашли авиабилет, который вы забронировали, были проданы через несколько секунд другому клиенту, или вы могли бы извлечь свои сбережения из банкомат, а когда ваша учетная запись пуста, вы можете быстро перейти на другую машину и снова снять ее.

Однако персональные компьютеры не предназначены для идеальных часов, их дизайн был оптимизирован для массового производства и недорогих, а не для поддержания точного времени. Однако эти внутренние часы подвержены дрейфу, и хотя для многих приложений это может быть вполне адекватным, часто машинам необходимо работать вместе в сети, и если компьютеры дрейфуют с разной скоростью, компьютеры будут не синхронизированы друг с другом, и проблемы могут особенно чувствительные к времени транзакции.

Время серверакак и другие компьютерные серверы в том смысле, что они обычно расположены в сети. Сервер времени собирает информацию о синхронизации, как правило, из внешнего аппаратного источника, а затем синхронизирует сеть с этим временем.

Большинство серверов времени используют протокол NTP (Network Time Protocol), который является одним из самых старых протоколов Интернета, который все еще используется, изобретенный д-ром Дэвидом Миллсом из Университета штата Делавэр, он использовался с 1985. NTP - это протокол, предназначенный для синхронизации часов на компьютерах и сетях через Интернет или локальные сети (ЛВС).

NTP использует внешнюю привязку синхронизации, а затем синхронизирует все устройства в сети с этим временем.

Существуют различные источники, NTP-сервер времени может использоваться в качестве ссылки на синхронизацию. Интернет является очевидным источником, однако ссылки на интернет-время из Интернета, такие как nist.gov и windows.time, не могут быть аутентифицированы, оставив сервер времени и, следовательно, сеть уязвимой для угроз безопасности.

Часто серверы времени синхронизируются с UTC (скоординированным универсальным временем) источником, который является глобальным стандартным временным масштабом и позволяет компьютерам во всем мире синхронизироваться точно в одно и то же время. Это имеет очевидное значение в отраслях, где точное время имеет решающее значение, например, для биржевой или авиационной промышленности.

Скоординированное всеобщее время (UTC - от французского Temps Universel Coordonné) - это международный шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами. Атомные часы с точностью до секунды через несколько миллионов лет. Они настолько точны, что Международное атомное время, время, переданное этими устройствами, еще точнее, чем вращение Земли.

Вращение Земли зависит от силы тяжести Луны и поэтому может замедляться или ускоряться. По этой причине Международное атомное время (TAI от французского Temps Atomique International) должно быть добавлено «Leap seconds», чтобы поддерживать его в соответствии с исходным временем GMT (Greenwich), также называемым UT1, который основан на солнечном времени ,

Эта новая шкала времени, известная как UTC, теперь используется во всем мире, позволяя проводить компьютерные сети и коммуникации на разных сторонах земного шара.

UTC регулируется не отдельной страной или администрацией, а сотрудничество атомных часов во всем мире, которое обеспечивает политическую нейтральность, а также добавляет точность.

UTC передается многими способами по всему миру и используется компьютерными сетями, авиакомпаниями и спутниками для обеспечения точной синхронизации независимо от местоположения на Земле.

В США NIST (Национальный институт стандартов и технологий) транслировал UTC с их атомных часов в Форт-Коллинзе, штат Колорадо. Лаборатории Национальной физики Великобритании и Германии имеют аналогичные системы в Европе.

Интернет также является еще одним источником времени UTC. Более тысячи Время серверов через Интернет можно использовать для получения источника времени UTC, хотя многие из них недостаточно точны для большинства сетевых потребностей.

Другой, безопасный и более точный способ получения UTC - использовать сигналы, передаваемые Глобальной системой позиционирования США. Спутники всей сети GPS содержат атомные часы, которые используются для обеспечения позиционирования. Эти часы передают время, которое может быть получено с помощью приемника GPS.

Многие посвященные Время серверов , которые могут получать источник времени UTC либо из сети GPS, либо из передач Национальной лаборатории физики (все из которых транслируются по длине волны 60 кГц).

Большинство серверов времени используют протокол NTP (Network Time Protocol) для распределения и синхронизации компьютерных сетей с временем UTC.

MSF - это имя, присвоенное выделенной временной трансляции, предоставленной Национальной физической лабораторией в Великобритании. Это точный и надежный источник гражданского времени Великобритании, основанный на шкале времени UTC (Coordinated Universal Time).

MSF используется во всей Великобритании и даже в других частях Европы для получения источника времени UTC, который может использоваться радиочасами и для синхронизации компьютерных сетей с использованием NTP-сервер времени.

Он доступен 24 часов в день по всей Великобритании, хотя в некоторых районах сигнал может быть слабее и восприимчив к помехам и локальной топографии. Сигнал работает на частоте 60 кГц и содержит код времени и даты, который передает следующую информацию в двоичном формате: Год, месяц, день месяца, день недели, час, минуту, британское летнее время (фактически или неминуемое) и DUT1 (разница между UTC и UT1, которая основана на вращении Земли)

Сигнал MSF передается с радиостанции Анторн в Камбрии, но только недавно переехал туда после проживания в регби, Уорикшир, так как он был запущен в 1960. Частота несущей сигнала составляет 60 кГц, контролируемая атомными часами цезия на радиостанции.

Цезарные атомные часы - наиболее надежные атомные часы в любом месте, не теряя и не получая второго за несколько миллионов лет.

Чтобы получить сигнал MSF радиочасы может использоваться для отображения точного времени UTC или, альтернативно, серверы времени, на которые ссылаются MSF, могут получать длинноволновую передачу и распространять информацию о времени вокруг компьютерных сетей, используя NTP (Network Time Protocol).

Единственной реальной альтернативой MSF-сигналу в Великобритании является использование встроенных цезиевых часов сети GPS (Global Positioning System), которые передают точную информацию о времени, которая может использоваться как Источник времени UTC.

Безопасность
Неточное время или работа в сети, которая не синхронизирована, может оставить компьютерную систему уязвимой для угроз безопасности и даже мошенничества. Временные метки являются единственной точкой отсчета для компьютера для отслеживания приложений и событий. Если они неточны, могут возникнуть всевозможные проблемы, например, сообщения электронной почты, прибывающие до их отправки. Это также делает возможными такие чувствительные к времени транзакции, как электронная коммерция, онлайн-резервирование и торговля акциями и обмен ими, когда точное время с сетевой сервер времени является существенным, и цены могут падать или увеличиваться на миллионы в секунду.

Степень защиты:
Невозможность синхронизировать компьютерную сеть может позволить хакерам и вредоносным использованиям возможность получить доступ к вашей системе, даже мошенники могут воспользоваться преимуществами. Даже те машины, которые синхронизированы, могут стать жертвами, особенно когда использование Интернета в качестве ссылки на синхронизацию позволяет открывать дверь злоумышленникам для вставки вируса в вашу сеть. Использование радио или GPS атомные часы обеспечить точное время за вашим брандмауэром, поддерживающим безопасность.

Точность:
Времени NTP серверов убедитесь, что все сетевые компьютеры автоматически синхронизируются с точным временем и датой, теперь и в будущем, автоматически обновляя сеть во время летнего времени и секунд прыжка.

Законность:
Если компьютерные данные когда-либо будут использоваться в суде, тогда важно, чтобы информация поступала из сети, которая синхронизирована. Если система не является, то доказательства могут быть недопустимыми.

Счастливые пользователи:
Запретить пользователям жаловаться на неправильное время на своих рабочих станциях

Контроль:
У вас есть контроль над конфигурацией. Например, вы можете автоматически изменять время вперед и назад каждую весну и осень для летнего времени или устанавливать время сервера для блокировки только по времени UTC или любого выбранного вами часового пояса.

Большинство людей слышали о атомные часы, их точность и точность хорошо известны. Часы ato0mic имеют потенциал для поддержания времени в течение нескольких сотен миллионов лет и не потерять второй в дрейфе. Дрифт - это процесс, когда часы теряют или получают время из-за неточностей в механизмах, которые заставляют их работать.

Механические часы, например, были в течение сотен лет, но даже самые дорогие и хорошо спроектированные будут дрейфовать по крайней мере секунду в день. Хотя электронные часы более точны, они также будут дрейфовать примерно на секунду в неделю.

Атомные часы не имеют никакого сравнения, когда дело доходит до времени. Поскольку атомные часы основаны на колебании атома (в большинстве случаев атома цезия 133), который имеет точный и конечный резонанс (цезий 9,192,631,770 каждую секунду), это делает их точными с точностью до миллиардной доли секунды (наносекунды) ,

Хотя этот тип точности не имеет аналогов, он сделал возможными технологии и инновации, которые изменили мир. Спутниковая связь возможна только благодаря сохранению атомных часов, поэтому спутниковая навигация. Поскольку скорость света (и, следовательно, радиоволны) перемещается со скоростью более 300,000km секунды, то погрешность секунды может видеть навигационную систему на сотни тысяч миль.

Точная точность также важна во многих современных компьютерных приложениях. Глобальное общение, особенно финансовые операции, должно быть сделано точно. На Уолл-стрит или на Лондонской фондовой бирже второй может увидеть стоимость акций или падение на миллионы. Онлайн-резервирование также требует точности и идеальной синхронизации, только атомные часы могут обеспечить, в противном случае билеты могут быть проданы более одного раза, а банкоматы могут в конечном итоге выплатить вашу заработную плату дважды, если вы нашли банкомат с медленными часами.

Хотя это может показаться желательным для более нечестного из нас, не нужно много воображать, чтобы понять, какие проблемы может вызвать недостаток точности и синхронизации. По этой причине была разработана Международная шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами.

UTC (скоординированное универсальное время) везде одинаково и может объяснять замедление вращения Земли, добавляя секунды прыжка, чтобы поддерживать UTC в соответствии с GMT (Greenwich Meantime). Все компьютерные сети, которые участвуют в глобальной связи, должны быть синхронизированы с UTC. Поскольку UTC основан на времени, рассказанном атомными часами, это наиболее точное время. Чтобы компьютерная сеть могла получать и поддерживать синхронизацию с UTC, сначала требуется доступ к атомным часам. Это дорогие и большие единицы оборудования и, как правило, их можно найти только в крупных лабораториях физики.

К счастью, время, указанное этими часами, все равно может быть получено сетевой сервер времени затухают, используя частотные и частотные широковещательные передачи, передаваемые национальными физическими лабораториями или GPS (система глобального позиционирования). NTP (протокол сетевого времени) может затем распространять это время UTC в сети и использовать сигнал времени, чтобы все устройства в сети были полностью синхронизированы с UTC.