Осцилляторы были необходимы в развитии часов и хронологии. Осцилляторы - это просто электронные схемы, которые генерируют повторяющийся электронный сигнал. Часто такие кристаллы, как кварц, используются для стабилизации частоты колебаний,

Осцилляторы являются основной технологией электронных часов. Цифровые часы и аналоговые часы с батарейным питанием управляются колебательной схемой, обычно содержащей кристалл кварца.

И хотя электронные часы во много раз точнее механических часов, кварцевый осциллятор будет по-прежнему дрейфовать на секунду или две каждую неделю.

Атомные часы конечно, гораздо точнее. Тем не менее, они все же используют осцилляторы, чаще всего цезий или рубидий, но они делают это в сверхтонком состоянии, часто замороженном в жидком азоте или гелии. Эти часы по сравнению с электронными часами не будут дрейфовать на секунду за миллион лет (а с более современными атомными часами 100 миллионов лет).

Чтобы использовать эту хронологическую точность, сетевой сервер времени, который использует NTP (Network Time Protocol) может использоваться для синхронизации полных компьютерных сетей. NTP-серверы используйте сигнал времени от GPS или длинноволновой радиостанции, которая поступает непосредственно от атомных часов (в случае GPS время генерируется в часах на борту спутника GPS).

NTP-серверы постоянно проверяйте этот источник времени и затем настраивайте устройства в сети в соответствии с этим временем. Между опросами (получение источника времени) стандартный генератор используется сервером времени для поддержания времени. Обычно эти осцилляторы являются кварцами, но поскольку сервер времени находится в регулярной связи с атомными часами, говорят каждую минуту или две, тогда нормальный дрейф кварцевого генератора не является проблемой, так как несколько минут между опросами не приведут к каким-либо измеримым дрейфам.

Продолжение следует ...

Хотя для синхронизации времени доступно несколько протоколов, большая часть времени сети синхронизируется, используя либо NTP или SNTP.

Протокол сетевого времени (NTP) и Simple Network Time Protocol (SNTP) существует с момента создания Интернета (и в случае NTP, за несколько лет до этого) и, безусловно, являются самыми популярными и широко распространенными протоколами синхронизации времени.

Однако разница между ними незначительна и определяет, какой протокол лучше всего подходит для NTP-сервер времени или конкретное приложение синхронизации времени может быть проблематичным.

Как следует из названия, SNTP является упрощенной версией протокола сетевого времени, но часто задают вопрос: «В чем же разница?»

Основное различие между двумя версиями протокола заключается в используемом алгоритме. Алгоритм NTP может запрашивать несколько опорных часов, которые являются наиболее точными.

Использование SNTP для низкопроизводительных устройств - оно подходит для менее мощных машин, не требует высокой точности NTP. NTP также может отслеживать любое смещение и дрожание (небольшие колебания формы сигнала, возникающие из-за колебаний напряжения питания, механических колебаний или других источников), в то время как SNTP этого не делает.

Другое существенное различие заключается в том, как два протокола корректируются для любого дрейфа в сетевых устройствах. NTP ускорит или замедлит системные часы, чтобы соответствовать времени опорных часов, поступающих в NTP-сервером (поворот), в то время как SNTP просто перейдет в обратную или обратную сторону системных часов.

Этот шаг системного времени может вызвать потенциальные проблемы с чувствительными к времени приложениями, особенно на этом шаге, достаточно велико.

NTP используется, когда точность важна, и когда приложения, зависящие от времени, зависят от сети. Однако его сложный алгоритм не подходит для простых машин или устройств с менее мощными процессорами. SNTP, с другой стороны, лучше всего подходит для этих более простых устройств, так как он потребляет меньше ресурсов компьютера, однако он не подходит для любого устройства, где точность является критичной или когда приложения, зависящие от времени, зависят от сети.

Поиск правильного времени для сетевой синхронизации возможен только благодаря атомным часам. По сравнению со стандартными устройствами синхронизации и Атомные часы в миллионы раз более точен с последними проектами, обеспечивающими точное время в течение секунды в 100,000 годах.

Атомные часы используют неизменный резонанс атомов в разных энергетических состояниях для измерения времени, обеспечивающего атомный тик, который происходит почти 9 миллиард раз в секунду в случае атома цезия. Фактически резонанс цезия в настоящее время является официальным определением второго, принятого Международной системой единиц (SI).

Атомные часы - это базовые часы, используемые для международного времени, UTC (Всемирное координированное время). И они также служат основой для NTP-серверы для синхронизации компьютерных сетей и технологий, чувствительных к времени, таких как те, которые используются диспетчером воздушного движения и другими высокоуровневыми приложениями, чувствительными к времени.

Поиск источника атомных часов UTC - простая процедура. В частности, с наличием источников времени в Интернете, например, предоставленных Microsoft и Национальный институт стандартов и времени (windows.time.com и nist.time.gov).

Однако эти NTP-серверы это то, что известно как устройства типа 2, которые означают, что они подключены к другому устройству, которое, в свою очередь, получает время от атомных часов (другими словами, вторичный источник UTC).

Хотя точность этих серверных серверов 2 неоспорима, на него может повлиять расстояние, на котором клиент находится от серверов времени, они также находятся за пределами брандмауэра, что означает, что для любой связи с сервером онлайн-времени требуется открытый протокол UDP (User Datagram Protocol) порт для связи.

Это может вызвать уязвимости в сети и не используется по этой причине в любой системе, требующей полной безопасности. Более безопасный (и надежный) способ получения UTC - использовать выделенный NTP-сервер времени, Эти устройства синхронизации времени получают время непосредственно от атомных часов, транслируемых по длинной волне, такими местами, как NIST или NPL (Национальная физическая лаборатория - Великобритания). Альтернативно, UTC может быть получен из сигнала GPS, передаваемого созвездием спутников в сети GPS (Глобальная система определения местоположения).

Один из самых точные атомные часы должен быть запущен на орбиту и присоединен к Международной космической станции (МКС) благодаря соглашению, подписанному французским космическим агентством.

Атомные часы PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite) прилагаются к МКС в целях более точного тестирования теории Эйнштейна относительно и увеличения точности скоординированного всеобщего времени (UTC) среди других геодезических экспериментов.

PHARAO - это атомные часы цезиевого поколения следующего поколения с точностью, которая соответствует менее чем второму дрейфу каждые 300,000 лет. PHARAO будет запущен Европейским космическим агентством (ESA) в 2013.

Атомные часы - самые точные устройства для хронометража, доступные человечеству, но они подвержены изменениям гравитационного тяготения, как это предсказывает теория Эйнштейна, поскольку само время убито тягой Земли. Поставив эти точные атомные часы на орбиту, эффект земной гравитации уменьшается, что позволяет PHARAO быть более точным, чем часы на основе Земли.

В то время как атомные часы не являются новыми для орбиты, так как многие спутники; включая GPS-сеть (Global Positioning System), содержат атомные часы, однако PHARAO будет одним из самых точных часов, когда-либо выпущенных в космос, что позволяет использовать его для более детального анализа.

Атомные часы были с тех пор, как 1960, но их растущее развитие проложило путь для новых и современных технологий. Атомные часы составляют основу многих современных технологий спутниковой навигации, позволяя компьютерным сетям эффективно взаимодействовать по всему миру.

Компьютерная сеть получать сигналы времени от атомных часов с помощью NTP серверы времени (Network Time Protocol), который может точно синхронизировать компьютерную сеть с точностью до нескольких миллисекунд UTC.

Мы не могли жить без них. Они затрагивают почти каждый аспект нашей повседневной жизни, и многие из технологий, которые мы считаем само собой разумеющимися в современном мире, просто не могли функционировать без них. Фактически, если вы читаете эту статью в Интернете, есть шанс, что вы используете ее прямо сейчас.

Не зная этого, атомные часы управляют всеми нами. Из Интернета; для сетей мобильных телефонов и спутниковой навигации без атомных часов ни одна из этих технологий не была бы возможна.

Атомные часы управляют всеми компьютерными сетями с использованием протокола NTP (протокол сетевого времени) и сетевые серверы времени, компьютерные системы по всему миру остаются в идеальной синхронизации.

И они будут продолжать делать это в течение нескольких миллионов лет, так как атомные часы настолько точны, что они могут поддерживать время в течение секунды для более чем за 100 миллионов лет. Однако, атомные часы могут быть сделаны еще точнее, и французская команда ученых планирует сделать это, запустив атомные часы в космос.

Атомные часы ограничены их точностью на Земле из-за эффектов гравитационного притяжения планеты во времени; поскольку Эйнштейн предложил, что время само по себе искажено гравитацией, и это деформирование замедляет время на Земле.

Тем не менее, новый тип атомных часов с именем PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbit) должен быть размещен на борту Международной космической станции (МКС) вне досягаемости от худших последствий гравитационного тяготения Земли.

Этот новый тип атомных часов позволит гиперточную синхронизацию с другими атомными часами, здесь, на Земле (что фактически сделает синхронизацию с NTP-сервером еще точнее).

Ожидается, что фараон достигнет точности примерно одну секунду каждые 300 миллионов лет и позволит достичь дальнейших успехов в технологиях, зависящих от времени.

Одним из наиболее важных аспектов сетевого взаимодействия является синхронизация всех устройств с правильным временем. некорректный время сети и отсутствие синхронизации может привести к хаосу с системными процессами и может привести к невыразимым ошибкам и отладке проблем.

И неспособность обеспечить непрерывную проверку устройств для предотвращения дрейфа также может привести к тому, что синхронизированная сеть постепенно перестанет быть несинхронизированной и приведет к возникновению описанных выше проблем.

Однако обеспечение сети не только правильное время, но и то, что это время не дрейфует, достигается с использованием протокола NTP времени.

Протокол сетевого времени (NTP) не является единственным протоколом синхронизации времени, но он, безусловно, наиболее широко используется. Это протокол с открытым исходным кодом, но он постоянно обновляется большим сообществом пользователей Интернета.

NTP основан на алгоритме, который может выработать правильное и точное время из ряда источников. NTP позволяет использовать один источник времени сетью из сотен и тысяч машин, и он может поддерживать каждый из них с точностью до этого источника времени в течение нескольких миллисекунд.

Самый простой способ синхронизации сети с NTP - использовать NTP-сервер времени, Также известный как сетевой сервер времени.

Серверы NTP используют внешний источник времени, будь то из сети GPS (Глобальная система позиционирования) или из передач из национальных лабораторий физики, таких как NIST в США или NPL в Великобритании.

Эти сигналы времени генерируются атомными часами, которые во много раз точнее, чем часы на компьютерах и серверах. NTP будет распространять это время атомных часов на все устройства в сети, после чего он будет проверять каждое устройство, чтобы обеспечить отсутствие дрейфа и исправление устройства, если оно есть.

синхронизация времени имеет решающее значение для многих современных приложений. В то время как компьютерные сети должны работать в идеальное время, чтобы предотвратить ошибки и обеспечить безопасность для других систем, требуется синхронизация по времени по юридическим причинам.

Средние камеры скорости, камеры светофора, системы видеонаблюдения, парковочные счетчики и системы сигнализации, но некоторые из них требуют точная синхронизация времени а не только для обеспечения правильной работы систем, но и для обеспечения аудиторской и юридической следы для использования в судебных преследованиях.

Несоблюдение этого требования может привести к тому, что система будет абсолютно бесполезна, поскольку любой законный случай, основанный на технологии, должен быть доказуемым.

Например, сеть CCTV, которая не синхронизирована, не будет приемлема в суде, обвиняемый может легко утверждать, что изображение их на камере не может быть ими, поскольку они не были поблизости в то время, и если система камеры не может быть проверенным и доказанным, чтобы быть точным, тогда разумное сомнение увидело бы любое дело против подозреваемого.

По этой причине системы, подобные упомянутым выше, требуют полной проверенной временной синхронизации, которая может быть доказана вне разумных сомнений в судебной системе.

Проверенная система синхронизации времени возможна только с помощью выделенной NTP-сервер времени (Network Time Protocol),. NTP-серверы не только обеспечивают точный метод синхронизации с точностью до нескольких миллисекунд, они также обеспечивают полный контрольный журнал, который нельзя оспаривать.

Серверные системы NTP использовать сеть GPS или специализированные радиопередачи для получения времени атомных часов, которое настолько точно, что это даже вторая из Время UTC (Universal Coordinated Time) превышает 3 млрд. До одного, что даже больше, чем точность других юридических доказательств, таких как ДНК.

Обеспечение синхронизации компьютерной сети имеет жизненно важное значение в современных компьютерных сетях. Синхронизация не только между различными машинами в сети, но и каждая компьютерная сеть, которая общается с другими сетями, также должна быть синхронизирована с ними.

UTC (Coordinated Universal Time) - глобальная шкала времени, которая позволяет синхронизировать сети на других сторонах земного шара. Синхронизация сети с UTC относительно проста благодаря NTP (Протокол сетевого времени), разработанный для этой цели.

Большинство операционных систем, включая новейшую версию Microsoft Windows 7, имеют версию NTP (часто в упрощенной форме, известную как SNTP), которая позволяет использовать один источник времени для синхронизации каждого компьютера и устройства в сети.

Выбор источника для этой ссылки времени является единственной реальной проблемой при синхронизации сети. Существует три основных места, где время UTC может быть получено:

Интернет-время

Существует много источников интернет-времени, и последняя версия Windows (Windows 7) автоматически синхронизируется с сервером времени Microsoft time.windows.com, поэтому, если время в Интернете адекватно, пользователям Windows 7 не нужно изменять их настройки. Тем не менее, для компьютерных сетей, где безопасность является проблемой, источники времени в Интернете могут оставить уязвимой систему, поскольку время должно быть получено через брандмауэр, заставляя порт UDP оставаться открытым. Это может быть использовано злоумышленниками. Кроме того, аутентификация с источником интернет-времени отсутствует, поэтому тайм-код может быть захвачен до того, как он поступит в вашу сеть.

Время GPS

Доступный буквально везде на земном шаре, GPS обеспечивает 24-час, 365 дней в году источник времени UTC. Поставляется снаружи на брандмауэр через спутниковый сигнал GPS, синхронизация времени с GPS является точной и надежной.

Радиопередачи

Обычно транслируются национальными физическими лабораториями, такими как NIST в США и Великобритании NPL, сигналы времени принимаются через длинную волну и также являются внешними по отношению к брандмауэру, поэтому являются надежными и точными.

A выделенный сервер времени NTP может принимать как радио-, так и GPS-сигналы времени, гарантирующие точность и безопасность.

Время управляет нашей жизнью, и следить за ней очень важно, если мы хотим вовремя добраться до работы, доставить ее на ужин или посмотреть наши любимые шоу в вечернее время.

Это также важно для компьютерных систем. Компьютеры используют время как точку отсчета, действительно, время является единственной точкой отсчета, которую он может использовать для различения двух событий, и крайне важно, чтобы компьютеры, работающие в сетях, синхронизировались вместе.

Синхронизация времени - это время, когда все компьютеры, которые подключены вместе, работают одинаково. синхронизация времени, однако, не просто реализовать, прежде всего потому, что компьютеры не являются хорошими хранителями времени.

Мы все привыкли к тому времени, которое отображается в нижней правой части наших настольных компьютеров, но это время обычно генерируется встроенным кварцевым генератором (обычно кварцем) на материнской плате.

К сожалению, эти встроенные часы подвержены дрейфу, и компьютерные часы могут потерять или получить секунду или около того каждый день. Хотя это может показаться не очень большим, оно может скоро накапливаться и с некоторыми сетями, состоящими из сотен и даже тысяч машин, если все они работают разными временами, не трудно представить себе последствия; электронные письма могут появляться до их отправки, данные могут не поддаваться резервному копированию, файлы будут потеряны, а сети будут путаться и почти невозможно отладить.

Чтобы обеспечить синхронизацию по всей сети, все устройства должны подключаться к одному источнику времени. NTP (Network Time Protocol) был разработан именно для этой цели и может распространять источник времени на все устройства и гарантировать, что любой дрифт будет противодействовать.

Для истинной точности источник времени должен быть источником UTC (Coordinated Universal Time), который является глобальным временным масштабом, который используется на всех континентах и ​​не учитывает временные интервалы, это позволяет синхронизировать сети по разные стороны Земли.

Источник UTC также должен регулироваться атомными часами, так как любой дрейф за это время будет означать, что ваша сеть будет не синхронизирована с UTC. Самым простым, самым эффективным, безопасным, точным и надежным методом получения источника атомных часов UTC является использование выделенный сервер времени NTP, Серверы NTP получают время UTC либо из сети GPS (Глобальная система позиционирования), либо из радиопередачи, передаваемой национальными физическими лабораториями, такими как NIST or NPL.

Для тех из нас, кто живет в Великобритании, камера видеонаблюдения (замкнутое телевидение) будет знакомым местом на высоких улицах. Более четырех миллионов камер работают на Британских островах, и каждый крупный город контролируется государственными камерами, стоимость которых превышает британский налогоплательщик за £ 200 миллионов ($ 400 миллионов).

Причины использования такого широкомасштабного эпиднадзора всегда были объявлены как предотвращение и обнаружение преступлений. Тем не менее, критики утверждают, что нет никаких доказательств того, что камеры видеонаблюдения сделали что-либо, чтобы взорвать уличную преступность на улицах Великобритании и чтобы деньги могли быть лучше потрачены.

Одной из проблем CCTV является то, что во многих городах есть камеры, контролируемые местными советами и камерами с частными камерами. Когда дело доходит до обнаружения преступлений, полиция часто должна получать как можно больше доказательств, что часто означает объединение различных контролируемых местными органами власти камер видеонаблюдения с системами, контролируемыми частным образом.

Однако многие местные власти синхронизируют свои камеры видеонаблюдения, однако, если полиция должна получать изображения из соседнего района или из частной камеры, они могут вообще не синхронизироваться, если так, синхронизированы в разное время полностью.

Здесь CCTV падает в борьбе с преступностью. Представьте, что подозреваемый преступник замечен на одной видеокамере, совершившей преступный акт. Время на камере может сказать 11.05pm, но что, если полиция будет следить за перемещениями подозреваемых по всему городу и использовать кадры из частной камеры или из других районов, а в то время как камера видеонаблюдения, которая поймала подозреваемого в действии, может сказать 11.05, другая камера могла обнаружить подозрительные минуты позже только для того, чтобы время было еще раньше. Вы могли бы представить себе хорошего защитника, полностью используя это.

Чтобы обеспечить их ценность в борьбе с преступностью, необходимо, чтобы камеры видеонаблюдения синхронизация времени с использованием сетевого сервера времени, Эти серверы времени гарантируют, что каждое устройство (в данном случае камера) будет работать в одно и то же время. Но как мы обеспечиваем синхронизацию всех камер с одним и тем же источником времени. К счастью, глобальный источник времени, известный как UTC (скоординированное универсальное время) для этой цели. UTC - это то, что регулирует компьютерные сети, управление воздушным движением и другие чувствительные к времени технологии.

Камера видеонаблюдения используя сервер NTP который получает Источник времени UTC от атомных часов будет не только точным, но время, рассказанное на устройствах, будет доказано в суде и с точностью до тысячной секунды (миллисекунды).