Глобальный синхронизация времени Может показаться, что современный необходимости, мы ведь живем в глобальной экономике. С интернетом, мировые финансовые рынки и компьютерные сети, разделенные океанами и континентами по поддержанию всех работает в синхронизации важным аспектом в современном мире.

Тем не менее, потребность в глобальной синхронности начал намного раньше, чем компьютерный век. Международная стандартизация мер и весов началось после французской революции, когда была введена десятичная система и платины стержень и вес, представляющий счетчик и килограмм были установлены в Архиве De La Republique в Париже.

Париж в конце концов стал центральный глава Международной системе единиц, которая была хорошо для мер и весов, в качестве представителей из разных стран могут посетить своды для калибровки своих собственных базовых измерений; Однако, когда дело дошло до стандартизации времени, с увеличением использования трансатлантического путешествия следующем пароходе, а затем самолетом, вещи стали сложнее.

Тогда, только часы были механическими и приводом маятника. Не только базовая частота, которая была расположена в Париже дрейфа на ежедневной основе, но и любой путешественник из другой части мира, желающих, чтобы синхронизировать с ним, придется посетить Париж, проверить время на часах в хранилище, а затем выполнить самостоятельно часы обратно через Атлантический-неизбежен прибытия с часами, которые дрейфовали, возможно, несколько минут к тому времени, часы вернулись.

С изобретением электронных часов, самолет и трансатлантических телефонов, все стало легче; Однако, даже электронные часы могут дрейфовать на несколько секунд в день, поэтому ситуация не была идеальной.

В эти дни, благодаря изобретению атомных часов, стандартный СИ времени (UTC: Универсальное координированное время) так мало дрейф Даже 100,000 лет не видеть часы потерять второе. И синхронизации с UTC, не может быть проще независимо от того, где вы находитесь в мировой благодаря NTP (Network Time Protocol) и NTP-серверы.

Теперь, используя сигналы GPS или передачи потушить организациями, как NIST (Национального института стандартов и времени-WVBB вещания) и NPL (Национальная физическая лаборатория-MSF трансляции) и с помощью серверов NTP, гарантируя, что вы синхронизированы с UTC прост.

Серверы NTP, как Галеона НТС 6001 GPS-приема сигнала атомного времени часы и распространяет его вокруг сети сохраняя каждое устройство в течение нескольких миллисекунд UTC.

НТС 6001 GPS Сервер времени галеона

Национальный институт стандартов и технологий (NIST) является одной из ведущих лабораторий атомных часов в мире и является ведущим американским авторитетом времени. Часть созвездия национальных лабораторий физики, NIST помогают обеспечить стандартное время атомных часов мира UTC (Coordinated Universal Time) поддерживается точно и доступно американским людям для использования в качестве стандартного времени.

Все виды технологий зависят от времени UTC. Все компьютеры в компьютерной сети обычно синхронизируются с источником UTC, тогда как для таких технологий, как ATM, замкнутое телевидение (CCTV) и системы сигнализации, требуется источник времени NIST для предотвращения ошибок.

Часть того, что делает NIST, заключается в обеспечении доступности источников времени UTC для использования технологий, а NIST предлагает несколько способов получения своего стандартного времени.

Интернет

Интернет - самый простой способ получения времени NIST и в большинстве операционных систем на базе Windows, стандартный адрес времени NIST уже включен в настройки времени и даты, что позволяет легко синхронизировать. Если это не так, для синхронизации с NIST вам просто нужно дважды щелкнуть по системным часам (нижний правый угол) и ввести имя и адрес сервера NIST. Полный список интернет-серверов NIST, здесь:

Однако Интернет не является особо безопасным местом для получения источника времени NIST. Для любого источника времени в Интернете потребуется и открыть порт в брандмауэре (UDP-порт 123) для прохождения сигнала времени. Очевидно, что любой пробел в брандмауэре может привести к проблемам безопасности, поэтому, к счастью, NIST предоставляет другой метод получения своего времени.

Времени NTP серверов

NIST, из своего передатчика в Колорадо, транслирует сигнал времени, который может получить вся Северная Америка. Сигнал, сгенерированный и поддерживаемый атомными часами NIST, является высокоточным, надежным и безопасным, полученным извне к брандмауэру с использованием временного сервера WWVB (WWVB - это позывной для сигнала времени NIST).

После приема протокол NTP (Network Time Protocol) будет использовать код времени NIST и распространять его по сети и будет обеспечивать, чтобы каждое устройство поддерживало его, постоянно внося коррективы, чтобы справиться с дрейфом.

WWVB NTP серверы времени являются точными, надежными и надежными и обязательными для любого, кто серьезно относится к безопасности и точности, который хочет получить источник времени NIST.

Потерпев землетрясения, катастрофическое цунами и ядерную катастрофу, Япония пережила ужасное начало года. Теперь, спустя несколько недель после этих ужасных инцидентов, Япония восстанавливается, восстанавливает свою поврежденную инфраструктуру и пытается сдержать чрезвычайные ситуации на своих пораженных атомных электростанциях.

Но чтобы добавить оскорбление t, многие японские технологии, которые полагаются на точные сигналы атомных часов, начинают дрейфовать, что приводит к проблемам с синхронизацией. Как и в Великобритании, Национальный институт информации, коммуникаций и технологий Японии передал радиосигнал по времени атомных часов.

В Японии есть два сигнала, но многие японские NTP-серверы полагайтесь на сигнал, транслируемый с горы Отакадойя, которая находится в 16 километрах от пострадавшей электростанции Дайичи в Фукусиме и попадает в зону исключения 20 км, введенную, когда завод начал протекать.

Следствием этого является то, что технические специалисты не смогли следить за сигналом времени. По данным Национального института информации, коммуникаций и технологий, который обычно передает сигнал 40-килогерца, трансляции прекратились на следующий день после того, как на 11 марта произошло поражение в районе Тохоку. Должностные лица в институте заявили, что понятия не имеют, когда служба может возобновиться.

Радиосигналы, передающие стандарты времени, могут быть восприимчивы к таким проблемам. Эти сигналы часто испытывают сбои в ремонте и обслуживании, а сигналы могут быть подвержены помехам.

Поскольку все больше и больше технологий полагаются на синхронизацию атомных часов, включая большинство компьютерных сетей, эта восприимчивость может вызвать много опасений среди технологических менеджеров и сетевых администраторов.

К счастью, доступна менее уязвимая система получения временных стандартов, которая является столь же точной и основана на время атомных часов-GPS.

Глобальная система позиционирования, обычно используемая для спутниковой навигации, содержит информацию о времени атомного времени, используемую для расчета позиционирования. Эти сигналы времени доступны повсюду на планете с точки зрения неба, и поскольку он основан на космосе, сигнал GPS не подвержен перебоям и инцидентам, например, в Фукусиме.

Как производитель NTP серверы времени, синхронизируя компьютерные сети и сохраняя их с точностью до нескольких миллисекунд международного времени UTC (Coordinated Universal Time), мы часто думаем, что можем сохранить довольно хороший путь времени.

Время, однако, перестает быть неуловимым и не является фиксированной сущностью, которую мы часто предполагаем, это действительно время, и время, сказанное на Земле, не является постоянным и зависит от всех видов вещей.

Поскольку известное уравнение Эйнштейна E = MC² было признано, что время не является постоянным и что единственной константой во Вселенной является максимальная скорость света. Время, как обнаружил Эйнштейн, зависит от силы тяжести, заставляя время на Земле работать немного медленнее, чем время в глубоком космосе, равно как и на планетарных телах с большей массой, чем Земля, время идет еще медленнее.

Время замедляется, когда вы приближаетесь к очень быстрым скоростям. Свойство времени, известное как временное расширение, было обнаружено Эйнштейном и означает, что в непосредственной близости от скорости света время почти останавливается (и делает межзвездное путешествие возможностью для писателей-фантастов).

Вообще, живущие на Земле, эти различия во времени не ощущаются, и действительно, замедление времени, вызванное земной гравитацией, является настолько маленьким, что для его измерения требуются очень точные атомные часы.

Тем не менее, время, которое мы используем для управления нашей жизнью, также зависит от других факторов. Поскольку люди сначала развивались, мы привыкли к тому, что продлилось чуть больше 24 часов. Однако продолжительность дня на Земле не фиксирована и меняется в течение последних нескольких миллиардов лет.

Каждый день на Земле отличается от предыдущего к следующему. Часто эти различия являются минутными, но с каждым годом изменения складываются, так как влияние гравитации Луны и приливных сил действует как тормоз на вращение Земли.

Чтобы справиться с этим, глобальная шкала времени UTC (скоординированное универсальное время) должна быть скорректирована, чтобы предотвратить дрейф от синхронного дня (и мы заканчиваем днем ​​и ночью в полночь днем, хотя при нынешнем замедлении Земли , это займет много тысяч лет).

Регулировка в наше время известна как секунды прыжка, которые добавляются один или два раза в год к UTC. Любой, кто использует NTP-сервер времени (Network Time Protocol), чтобы синхронизировать свою компьютерную сеть тоже, не стоит беспокоиться, поскольку NTP-серверы автоматически учитывают эти изменения.

Недавнее землетрясение и трагическая, который оставил так много разрушений в Японии также подчеркнул интересный аспект о измерения времени и вращения Земли.

Так сильно было 9.0 землетрясение магнитудой, на самом деле смещенной оси Земли по 165mm (6½ дюймов) в соответствии с НАСА.

Землетрясение, одно из самых мощных чувствовал на Erath на последних тысячелетий, изменили распределение массы планеты, в результате чего Землю вращаться вокруг своей оси, что немного быстрее, и поэтому сокращение длины каждый день, что будет следовать.

К счастью, это изменение настолько малы, это не заметно в нашей повседневной деятельности, как Земля замедляется меньше, чем на пару микросекунд (чуть более одной миллионной доли секунды), и это не является необычным для природных явлений, чтобы замедлить Скорость вращения Земли.

В самом деле, поскольку развитие атомных часов в 1950 годов, было реализовано вращение Земли никогда не постоянное, а в том, была очень слабо растет, скорее всего, в течение миллиардов лет.

Эти изменения в скорости вращения Земли, и длина дня, вызваны последствиями движущегося океанов, ветра и гравитации Луны. В самом деле, было подсчитано, что, прежде чем люди прибыли на Землю, длина дня во время юрского периода (40-100 миллион лет назад) длина дня было всего 22.5 часов.

Эти естественные изменения в скорости вращения Земли и длина дня, заметны только для нас благодаря точной природы атомные часы которые должны учитывать эти изменения для того, чтобы глобальная шкала времени UTC (Всемирное координированное время) не отдаляться от среднего солнечного времени (другими словами полдень должен оставаться, когда солнце является самым высоким в течение дня).

Для достижения этой цели дополнительных секунд иногда достроил UTC. Эти дополнительные секунды известны как секунд прыжка и более тридцати были добавлены к UTC, так как 1970 годов.

Многие современные компьютерные сети и технологии полагаются на UTC сохранить устройств синхронизации, как правило, получает сигнал времени с помощью специальной NTP-сервером времени (Network Time Protocol).

NTP серверы времени предназначены для размещения этих високосных секунд, что позволяет компьютерных систем и технологий, чтобы оставаться точным, точным и синхронизированы.

Сроки и точность важны для повседневной жизни. Нам нужно знать, какие временные события происходят, чтобы мы не пропустили их, мы также должны иметь источник точного времени, чтобы не дать нам опоздать; и компьютеры и другие технологии так же зависят от зубца, как и мы.

Для многих компьютеров и технических систем время в виде метки времени является единственной материальной вещью, которую машина должна идентифицировать, когда происходят события, и в каком порядке. Без метки времени компьютер не может выполнить какую-либо задачу - даже сохранение данных невозможно, если машина не знает, в какое время.

Из-за этой зависимости от времени все компьютерные системы имеют встроенные часы на своих печатных платах. Обычно это кварцевые генераторы, похожие на электронные часы, используемые в цифровых наручных часах.

Проблема с этими системными часами заключается в том, что они не очень точны. Конечно, для того, чтобы рассказать о времени для человеческих целей, они достаточно точны; однако машины часто требуют более высокого уровня точности, особенно когда устройства синхронизированы.

Для компьютерных сетей синхронизация имеет решающее значение, поскольку разные машины, рассказывающие разные времена, могут привести к ошибкам и сбою сети в выполнении даже простых задач. Трудной с сетевой синхронизацией является то, что системные часы, используемые компьютерами для поддержания времени, могут дрейфовать. И когда разные часы дрейфуют по разным количествам, сеть может вскоре попасть в беспорядок, поскольку разные машины сохраняют разные времена.

По этой причине эти системные часы не полагаются на синхронизацию. Вместо этого используется гораздо более точный тип часов: Атомные часы.

Атомные часы не дрейфуют (по крайней мере, не более чем через секунду за миллион лет), и поэтому идеально подходят для синхронизации компьютерных сетей. Большинство компьютеров используют протокол программного обеспечения NTP (Network Time Protocol), который использует один источник атомных часов, либо через Интернет, либо более надежно, извне через GPS или радиосигналы, в которых он синхронизирует каждую машину в сети.

Поскольку NTP гарантирует, что каждое устройство поддерживается с точностью до этого времени источника и игнорирует ненадежные системные часы, вся сеть может быть синхронизирована с каждой машиной в пределах долей секунды друг от друга.

Многие современные компьютерные сети теперь используют последнюю операционную систему Microsoft Window 7, которая имеет множество новых и улучшенных функций, включая возможность синхронизации времени.

Когда загружается компьютер Windows 7, в отличие от предыдущих инкарнаций Windows, операционная система автоматически пытается синхронизировать с сервером времени через Интернет, чтобы обеспечить точное время работы сети. Однако, хотя этот объект часто полезен для пользователей, для бизнес-сетей это может вызвать множество проблем.

Во-первых, чтобы этот процесс синхронизации произошел, брандмауэр компании должен иметь открытый порт (UDP 123), чтобы разрешить регулярный перенос времени. Это может вызвать проблемы с безопасностью, поскольку вредоносные пользователи и боты могут воспользоваться открытым портом для проникновения в сеть компании.

Во-вторых, в то время как Интернет Время серверов часто могут быть точными, это часто зависит от вашего расстояния от хоста, и любая латентность, вызванная подключением к сети или интернету, может дополнительно вызывать неточности, что означает, что система может часто находиться на расстоянии более нескольких секунд от предпочтительного времени UTC (согласованное универсальное время ).

Наконец, поскольку источниками времени в Интернете являются слоистые 2-устройства, то есть они являются серверами, которые не получают временный код из первых рук, а вместо этого получают второй источник времени от устройства XTUMX NTP-сервер времени - Network Time Protocol), который также может привести к неточности - эти соединения 2 в слое также могут быть очень заняты, не позволяя вашей сети получать доступ к времени в течение длительных периодов времени, рискуя дрейфом.

Чтобы обеспечить точное, надежное и безопасное время для сети Windows 7, на самом деле нет никакой замены, кроме как использовать собственный сервер времени 1 NTP. Они легко доступны из многих источников и не очень дороги, но спокойствие, которое они обеспечивают, неоценимо.

Серверы Stratum 1 NTP получать сигнал безопасного времени непосредственно от источника атомных часов. Сигнал времени является внешним по отношению к сети, поэтому нет опасности его захвата или необходимости иметь открытые порты в брандмауэре.

Кроме того, поскольку сигналы времени поступают из прямого источника атомных часов, они очень точны и не страдают от каких-либо проблем с задержкой. Используемые сигналы могут быть либо через GPS (спутники глобальной системы позиционирования) имеют встроенные атомные часы), либо из радиопередач, транслируемых национальными физическими лабораториями, такими как NIST в США (трансляция из Колорадо), NPL в Великобритании (переданная форма Cumbria) или их немецкий эквивалент (из Франкфурта).

Почти каждое устройство, кажется, есть часы прилагается к нему в эти дни. Компьютеры, мобильные телефоны и все другие устройства, которые мы используем все хорошие источники времени. Обеспечение что неважно, где вы находитесь часы никогда не что далеко - но это не всегда было так.

Часы решений, в Европе, началось около четырнадцатого века, когда были разработаны первые простые механические часы. Эти ранние устройства не были очень точны, потери, возможно, до получаса в день, но с развитием маятника эти устройства стали все более и более точным.

Тем не менее, первые механические часы аль не первые механические устройства, которые могли бы рассказать и поставили время. Действительно, кажется, европейцы были более полутора тысяч лет поздно с их развитием передач, винтиков и механических часов, а древние давно опередила.

В начале двадцатого века латунь машина была обнаружена во время кораблекрушения (Антикитера крушение) выкл Греции, который был, как устройство комплекса, как и любой часами в Европе в средневековый период. В то время как механизм Антикитера не является строго часы - он был разработан, чтобы предсказать орбиты планет и сезонов, солнечных затмений и даже древних Олимпийских игр, - но это так же, как точный и сложный, как швейцарские часы, производимых в Европе в девятнадцатом веке.

В то время как европейцы пришлось заново производство таких точных машин, часы решений переместился на резко с тех пор. В последние сто лет или около того мы видели появление электронных часов, используя кристаллы кварца, такие как сохранить время, с появлением атомных часов, которые используют резонанс атомов.

Атомные часы настолько точны, они не будет дрейфовать по даже на секунду в течение сотен тысяч лет, который является феноменальным, если учесть, что даже кварцевые цифровые часы будет дрейфовать несколько секунд Na день.

В то время как немногие люди будут когда-либо видел атомные часы, как они громоздкие и сложные устройства, которые требуют команды людей, чтобы держать их оперативно, они по-прежнему управляет нашей жизнью.

Большая часть технологий, которые мы знакомы с таким как Интернет и мобильные телефонные сети, все регулируется атомных часов. NTP серверы времени (Network Time Protocol), которые используются для получения атомных тактовых сигналов часто транслируемые больших физических лабораториях или от GPS (Global Positioning System) спутниковых сигналов.

NTP-серверы затем распространить время вокруг компьютерной сети Настройка системных часов на отдельных машин, чтобы они точны. Как правило, сеть сотни и даже тысячи машин может быть синхронизируются вместе с атомной источника времени часы с использованием одного NTP-сервер времени, И держать их с точностью до нескольких миллисекунд друг от друга (несколько тысячных секунды).

Переход от А к Б был главной задачей для обществ с тех пор, как были построены первые дороги. Является ли это лошадью, вагоном, поездом, автомобилем или самолетом - транспорт, что позволяет обществам расти, процветать и торговать.

В сегодняшнем мире наши транспортные системы очень сложны из-за огромного количества людей, которые все пытаются куда-то добраться - часто в подобные моменты, например, в час пик. Сохранение автомагистралей, шоссе и железных дорог требует определенных сложных технологий.

Для обеспечения безопасности и эффективности должны быть синхронизированы светофоры, камеры скорости, электронные предупредительные знаки, железнодорожные сигналы и точечные системы. Например, любые различия во времени между сигналами трафика могут привести к очередям трафика за некоторыми огнями, а другие дороги остаются пустыми. В то время как на железных дорогах, если системы очков контролируются неточными часами, когда поезда прибывают, система может быть неподготовленной или не переключить линию - что приведет к катастрофе.

Из-за необходимости безопасной, точной и надежной синхронизации времени в наших транспортных системах технология, которая их контролирует, часто синхронизируется с UTC используя атомные часы.

Большинство серверов времени, контролирующих такие системы, должны быть безопасными, поэтому они используют протокол сетевого времени (NTP) и получить безопасную передачу времени либо с использованием атомных часов на спутниках GPS (Глобальная система позиционирования), либо путем приема радиопередачи из лаборатории физики, такой как NPL (Национальная физическая лаборатория) или NIST (Национальный институт стандартов и времени).

При этом все системы управления трафиком и рельсами, которые работают в одной и той же сети, являются точными друг для друга в течение нескольких миллисекунд этого времени, генерируемого атомными часами, и NTP серверы времени которые сохраняют синхронизацию, гарантируют, что они останутся таким образом, делая минимальные корректировки для каждого системного такта, чтобы справиться с дрейфом.

NTP-серверы также используются компьютерными сетями для обеспечения синхронизации всех машин. Используя сервер времени NTP в сети, он уменьшает вероятность ошибок и обеспечивает безопасность системы.

Первая часть

С современными NTP-серверы (Протокол сетевого времени) упрощается. Принимая сигналы от GPS или радиосигналов, таких как MSF или WWVB, компьютерные сети, состоящие из сотен машин, могут быть легко синхронизированы вместе, обеспечивая бесперебойную работу сети и точное время-тиснение.

Модерн NTP серверы времени зависят от атомных часов, с точностью до миллиардов частей секунды, но атомные часы существуют только в течение последних шестидесяти лет, и синхронизация не всегда была такой простой.

В первые дни хронологии часы механические по своей природе были не совсем точными. Первые часы могли дрейфовать до часа в день, поэтому время может отличаться от городских часов до городских часов, и большинство людей в обществе, основанном на сельском хозяйстве, рассматривало их как новинку, полагаясь на восход и закат, чтобы планировать свои дней.

Однако после промышленной революции коммерция стала более важной для общества и цивилизации, а вместе с ней и необходимость знать, что такое время; люди должны были знать, когда идти на работу, когда уходить и с появлением железных дорог точное время становится еще более важным.

В первые дни, когда промышленность, рабочие часто разбуждались для работы людьми, заплаченными за то, чтобы разбудить их. Известен как «молоток». Опираясь на заводские часы, они шли по городу и нажимали на окна людей, предупреждая их о начале дня, а заводские гудки сигнализировали о начале и конце смены.

Однако по мере того, как коммерция развивалась, время становилось еще более важным, но, поскольку для получения более точных часов (пока, по крайней мере, изобретение электронных часов) потребуется еще один век или около того, были разработаны другие методы.

Следить…