Протокол сетевого времени (NTP) используется в качестве инструмента синхронизации большинством компьютерных сетей. NTP распределяет один источник времени по сети и обеспечивает синхронизацию всех устройств. NTP является очень точной и способной поддерживать все машины в сети в течение нескольких миллисекунд от источника времени. Однако, когда этот источник времени приходит, это может привести к проблемам во временной синхронизации в сети. (Далее ...)

Секунды прыжка использовались с момента создания атомных часов и введения глобального временного шкала UTC (Coordinated Universal Time). «Секунды» предотвращают фактическое время, как говорят атомные часы, и физическое время, определяемое солнцем, самым высоким в полдень, от дрейфа.

С начала UTC в 1970, когда был введен UTC, добавлены XVUMX Leap Seconds. Скользящие секунды - это полемика, но без них день медленно дрейфует в ночь (хотя и через много столетий); однако они создают проблемы для некоторых технологий.

NTP-серверы (Network Time Protocol) реализует «Секундомер», повторяя последнюю секунду дня, когда вводится «Вторжение». Хотя введение Leap Second - редкое событие, происходящее только один или два раза в год, для некоторых сложных систем, которые обрабатывают тысячи событий в секунду, это повторение вызывает проблемы.

Для гигантов поисковых систем Google, Leap Seconds может привести к тому, что их системы будут работать в течение этой секунды, например, в 2005, когда некоторые из его кластеризованных систем перестали принимать работу. Хотя это не привело к тому, что их сайт не спустился, Google захотела решить эту проблему, чтобы предотвратить любые будущие проблемы, вызванные этим хронологическим выдумкой.

Его решение заключалось в том, чтобы написать программу, которая, по сути, лежала на своих компьютерных серверах в течение дня второго прыжка, заставляя системы полагать, что время немного опередило то, что NTP-серверы говорили об этом.

Это постепенное ускорение означало, что в конце дня, когда добавляется Leap Second, таймсерверу Google не нужно повторять лишнюю секунду, поскольку время на его серверах уже будет вторым позади этого момента.

Galleon GPS NTP-сервер

В то время как решение Google для Leap Second изобретательно, для большинства компьютерных систем Leap Seconds не вызывает никаких проблем. С компьютерной сетью, синхронизированной с NTP-сервером, Leap Seconds автоматически настраиваются в конце дня и происходят редко, поэтому большинство компьютерных систем никогда не замечают эту небольшую икоту во времени.

Большинство людей слышали атомных часов, большинство людей, наверное, не понимая, даже использовали их; Однако, я сомневаюсь, что многие люди, читающие это когда-либо видел. Атомные часы являются очень техническими и сложные единиц техники. Опираясь на пылесосы, супер-охлаждающие жидкости, такие как жидкий азот и даже лазеров, большинство атомные часы можно найти только в лабораториях, таких как NIST (Национальный институт стандартов и времени) в США, или NPL (Национальная физическая лаборатория) в Великобритании.

Атомные часы NPL в

Никакая другая форма хронометража не так точны, как атомные часы. Атомные часы являются основой мировой глобальной шкале времени UTC (Всемирное координированное время). Даже длина спин Земли требует манипуляций с добавлением секунд координации к UTC, чтобы сохранить день синхронизированы.

Атомные часы работать с помощью колеблющихся изменений атомов во различных энергетических состояниях. Цезий является предпочтительным атомом используется в атомных часов, который колеблется 9,192,631,770 раз в секунду. Это постоянный эффект тоже настолько, что второй определяется теперь это много колебаний атома цезия.

Луи Эссен построен первый точные атомные часы в 1955 в Национальной физической лаборатории в Великобритании, с тех пор атомные часы становятся все более точным с современными атомными часами, способных поддерживать время более миллиона лет, не теряя ни секунды.

В 1961, UTC стала глобальной шкалы времени в мире, и 1967, Международная система единиц приняла частоту цезия в качестве официального секунду.

С тех пор, атомные часы стали частью современной технологии. На борту каждого спутника GPS, сигналы времени атомные часы света на Землю, позволяя спутниковых навигационных систем в автомобиле, лодках и самолетах, чтобы судить их местоположения точно.

UTC время также имеет важное значение для торговли в современном мире. С компьютерные сети разговаривать друг с другом по часовых поясов, используя атомные часы, как ссылка предотвращает ошибки, обеспечивает безопасность и обеспечивает надежную передачу данных.

Прием сигнала от атомных часов для синхронизации времени компьютера невероятно прост. NTP серверы времени что принимать сигнал времени со спутников GPS, или те, транслируемых по радио волн от места NPL и NIST, позволяют компьютерные сети по всему миру, чтобы сохранить безопасную и точное время.

Исследователи обнаружили, что британские атомные часы контролируются Национальной физической лабораторией Великобритании (NPL) является наиболее точным в мире.

NPL's CsF2 цезиевые фонтанные атомные часы настолько точны, что он не будет дрейфовать на секунду за 138 миллионов лет, почти в два раза точнее, чем предполагалось.

Исследователи теперь обнаружили, что часы точно соответствуют одной части 4,300,000,000,000,000, что делает ее наиболее точными атомными часами в мире.

Часы CsF2 используют энергетическое состояние атомов цезия для поддержания времени. С частотой пиков и корытов 9,192,631,770 каждую секунду этот резонанс теперь регулирует международный стандарт для официальной секунды.

Международный стандарт времени-UTC- управляется шестью атомными часами, включая CsF2, два часа во Франции, один в Германии и один в США, поэтому это неожиданное увеличение точности означает, что глобальная шкала времени еще более надежна, чем первая мысль.

UTC имеет важное значение для современных технологий, особенно с таким большим количеством глобальных коммуникаций и торговли, которые проводятся через Интернет, через границы и во времени.

UTC позволяет отдельным компьютерным сетям в разных частях мира сохранять ровно одно и то же время, и из-за его важности важны точность и точность, особенно если вы рассматриваете типы транзакций, которые сейчас проводятся онлайн, например, покупка акций и акций и глобального банковского дела.

Для получения UTC требуется использование сервера времени и протокола NTP (Network Time Protocol),. Время серверов получить источник UTC прямо из источники атомных часов таких как NPL, которые транслируют сигнал времени по длинной волновой радиостанции, а сеть GPS (спутники GPS все передают сигналы времени атомных часов, а именно, как спутниковые навигационные системы вычисляют положение, определяя разницу во времени между несколькими сигналами GPS).

NTP поддерживает все компьютеры с точностью до UTC, постоянно проверяя каждый системный такт и настраивая любой дрейф по сравнению с сигналом времени UTC. Используя NTP-сервер времени, сеть компьютеров может оставаться в течение нескольких миллисекунд UTC, предотвращая любые ошибки, обеспечивая безопасность и обеспечивая проверенный источник точного времени.

Компьютерные взломы - это общий вопрос в новостях. Некоторые из крупнейших компаний стали жертвами хакеров и по множеству причин. Защита компьютерных сетей от вторжения от вредоносных пользователей - это дорогостоящая и сложная индустрия, поскольку хакеры используют множество методов для вторжения в систему.

Существуют различные формы безопасности для защиты от несанкционированного доступа к компьютерным сетям, таким как антивирусное программное обеспечение и брандмауэры.

Однако одна из областей, которые часто игнорируются, - это то место, где компьютерная сеть получает источник времени, который часто может быть уязвимым аспектом для сети и способом для хакеров.

Большинство компьютерных сетей используют NTP (Network Time Protocol) как метод сохранения синхронизации. NTP отлично подходит для одновременного хранения компьютеров, часто с точностью до нескольких миллисекунд, но зависит от одного источника времени.

Поскольку компьютерные сети из разных организаций должны взаимодействовать друг с другом, имеет одинаковый источник времени, что является причиной того, что большинство компьютерных сетей синхронизируются с источником UTC (Coordinated Universal Time).

UTC, глобальная шкала времени в мире, подтверждается атомные часы и доступны различные методы использования UTC.

Довольно часто компьютерные сети используют интернет-источник времени для получения UTC, но часто это происходит, когда они сталкиваются с проблемами безопасности.

Использование источников времени в Интернете оставляют компьютерную сеть открытой для нескольких уязвимостей. Во-первых, чтобы разрешить доступ к источнику интернет-времени, порт должен оставаться открытым в системном брандмауэре (UDP 123). Как и в случае с любым открытым портом, несанкционированные пользователи могут воспользоваться этим, используя открытый порт как путь в сеть.

Во-вторых, если сам интернет-источник времени, если он подделан, например, посредством BGP-инъекции (Border Gateway Protocol), это может привести к возникновению всех проблем. Рассказывая интернет-серверам времени, это было другое время или дата, основной хаос может привести к потере данных, сбоям системы - типу эффекта Y2K!

Наконец, интернет-серверы времени не могут быть аутентифицированы NTP и также могут быть неточными. Уязвимость к латентности и влияние на расстояние, также могут возникать ошибки; в начале этого года некоторые авторитетные серверы времени потеряли несколько минут, что привело к тому, что тысячи компьютерных сетей получили неправильное время.

Чтобы обеспечить полную защиту, выделенные и внешние серверы времени, такие как Галеона НТС 6001 являются единственным безопасным способом получения UTC. Использование GPS (или радиопередачи) внешнего NTP-сервер времени не может быть обработано злонамеренными пользователями, с точностью до нескольких миллисекунд, не может дрейфовать и не подвержен ошибкам синхронизации.

Говорящие часы Великобритании отмечают свой 75^th день рождения на этой неделе, при этом услуга по-прежнему обеспечивает время более 30 миллионам абонентов в год.

Услуга, доступная по набору 123 на любом стационарном телефоне BT (British Telecom), началась в 1936, когда Управление общей почты (GPO) контролировало телефонную сеть. В то время большинство людей использовали механические часы, которые были склонны к дрейфу. Сегодня, несмотря на распространенность цифровых часов, мобильных телефонов, компьютеров и огромное количество других устройств, BT-говорящие часы по-прежнему обеспечивают время для 30 миллионов абонентов в год, а другие сети используют свои собственные системы часов.

Значительная часть продолжающихся успехов говорящих часов, возможно, сводится к той точности, которую она сохраняет. Современные говорящие часы точны до пяти миллисекунд (5 / 1000ths секунды) и сохраняются точными по атомным тактовым сигналам, обеспечиваемым NPL (Национальная физическая лаборатория) и сеть GPS.

Но диктор, объявляющий время «после третьего удара», дает людям человеческий голос, что-то другое, говорящее время, не дает и может иметь какое-то отношение к тому, почему так много людей все еще его используют.

Четыре человека имели честь предоставить голос для говорящих часов; текущим голосом часов BT является Сара Мендес да Коста, который предоставил голос с 2007.

Конечно, многие современные технологии требуют точного источника времени. Компьютерные сети, которые должны синхронизироваться по соображениям безопасности и предотвращения ошибок, требуют наличия источника время атомных часов.

Сетевые серверы времени, обычно называемые NTP-серверы после сетевого протокола времени, который распределяет время на компьютерах в сети, используйте либо сигналы GPS, которые содержат сигналы времени атомного времени, либо радиосигналы, транслируемые такими местами, как NPL и NIST (Национальный институт стандартов и времени) в США.

Если вы когда-либо пытались отслеживать время без часов или часов, вы поймете, насколько это сложно. Через несколько часов вы можете добраться до получаса подходящего времени, но точное время очень трудно измерить без какой-либо формы хронологического устройства.

Прежде чем использовать часы, время было невероятно трудным, и даже потерять следы дней в году стало легко сделать, если вы не сохранили ежедневный счет. Но разработка точных часов занимала много времени, но несколько ключевых шагов в хронологии эволюционировали, позволяя проводить более тесные измерения времени.

Сегодня, в интересах атомных часов, NTP-серверы и Системы GPS-часов, время может контролироваться с точностью до миллиардной доли секунды (наносекунда), но такая точность достигла человечества за тысячи лет.

Стоунхендж - древняя хроника

Стоунхендж

Без каких-либо назначений, чтобы держать или нужно приходить на работу вовремя, доисторическому человеку не нужно было знать время суток. Но когда началось сельское хозяйство, знание о том, когда выращивать урожай, стало необходимым для выживания. Предполагается, что первые хронологические устройства, такие как Стоунхендж, были созданы для такой цели.

Идентификация самых длинных и самых коротких дней года (солнцестояния) позволила ранним фермерам рассчитать, когда выращивать их урожаи, и, вероятно, придавала большое значение таким событиям.

Солнечные часы

Предоставленные первые попытки отслеживать время в течение дня. Ранний человек понял, что солнце перемещается по небу на регулярных дорожках, поэтому они использовали его как метод хронологии. Солнечные часы приходили во всевозможных обличьях, от обелисков, которые бросали огромные тени на маленькие декоративные солнечные часы.

Механические часы

Первая истинная попытка использования механических часов появилась в тринадцатом веке. Они использовали механизмы спуска и веса для поддержания времени, но точность этих ранних часов означала, что они потеряли бы более часа в день.

Маятниковые часы

Часы сначала стали надежными и точными, когда маятники начали появляться в семнадцатом веке. В то время как они все еще дрейфовали, размахивая вес маятников означал, что эти часы могли отслеживать первые минуты, а затем секунды, как разработала техника.

Электронные часы

Электронные часы, использующие кварц или другие минералы, обеспечивали точность частей секунды и позволяли уменьшить точные часы до размера наручных часов. Пока существовали механические часы, они слишком сильно дрейфовали и нуждались в постоянной намотке. С электронными часами в первый раз была достигнута истинная беспроблемная точность.

Атомные часы

Удержание времени до тысяч, миллионов и даже миллиардов частей секунды произошло, когда атомные часы прибыл в 1950. Атомные часы были даже более точными, чем вращение Земли, поэтому необходимо было перейти на «Секунду», чтобы обеспечить глобальное время, основанное на атомных часах, «Скоординированное универсальное время» (UTC) соответствовало траектории солнца по небу.

Развитие в точности часов, по-видимому, возрастает экспоненциально. С ранних механических часов было ровно около получаса в день, до электронных часов, разработанных на рубеже веков, которые только дрейфовали на секунду. По 1950 были разработаны атомные часы, которые стали точными до тысячных долей секунды, и в годовом исчислении они становились все более точными.

В настоящее время существуют самые точные атомные часы, разработанные NIST (Национальный институт стандартов и времени) теряет второй раз каждые 3.7 миллиардов лет; однако, используя новые расчеты исследователи предлагают теперь они могут придумать расчет, который мог бы привести к атомным часам, которые были бы настолько точны, что потеряли бы секунду только каждые 37 миллиардов лет (в три раза дольше, чем вселенная существовала).

Это сделало бы Атомные часы с точностью до quintillionth секунды (1,000,000,000,000,000,000th секунды или 1x 10¹⁸). Новые расчеты, которые могли бы помочь в разработке такой точности, были разработаны путем изучения влияния температуры на миниатюрные атомы и электроны, которые используются для поддержания тикания атомных часов. Разрабатывая эффекты переменных, таких как температура, исследователи утверждают, что могут улучшить точность атомных тактовых систем; однако, какие возможности использует эта точность?

Точность атомных часов становится все более актуальной в нашем мире высоких технологий. Мало того, что такие технологии, как GPS и широкополосные потоки данных, основаны на точном времени атомных часов, но изучение физики и квантовой механики требует высокой точности, позволяющей ученым понять происхождение Вселенной.

Чтобы использовать источник времени атомных часов, для точных технологий или синхронизации компьютерной сети, самым простым решением является использование сетевой сервер времени; эти устройства получают временную метку непосредственно от источника атомных часов, таких как GPS или радиосигналы, передаваемые такими типами NIST или NPL (Национальная физическая лаборатория).

Эти серверы используют NTP (Network Time Protocol) для распределения времени вокруг сети и обеспечения отсутствия дрейфа, что позволяет поддерживать вашу компьютерную сеть с точностью до миллисекунд от источника атомных часов.

Сервер Network Time

Тихоокеанский остров Самоа, как только последнее место на Земле, чтобы увидеть закат, должен переместить всю нацию в будущее через 24 часов!

Конечно, самоанцы не обнаружили секретов путешествия во времени, но пропустят целый день, чтобы заставить свою страну упасть с другой стороны Международной линии дат (IDL).

Международная линия дат (IDL) воображаемая продольная линия на поверхности Земли, где дата изменяется как корабль или самолет, перемещается на восток или запад через него. С 1892 Самоа сидит на восточной стороне IDL, но теперь премьер-министр страны Туйлаэпа Сайлеле Малиэлегаои намерен переложить нацию на западную сторону, по сути, пропустить день, упростив торговлю с соседней Австралией и Новой Зеландией.

Когда изменения продолжатся в конце года, население Самоа 180,000 потеряет день, перейдя с 29 декабря на 31 декабрь (декабрь 30 был выбран так, что, возможно, Самоан все еще может праздновать Новый год).

Самоа - не единственная страна, которая может ускориться во времени. Переходя от юлианского календаря к григорианцу в 1752, Британской империи пришлось пропустить 11-дни, в то время как России, последней европейской стране, принявшей григорианский календарь, пришлось пропустить 13-дни (интересно это делает годовщину Октябрьской революции осенью на 7 ноябрь).

Трудности с часовыми поясами

В то время как труд Самоа с торговлей потребовал этого изменения, глобальная экономика означает, что для обмена информацией между странами в разных часовых поясах необходима универсальная система времени.

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ВРЕМЯ-Всемирное координированное время была создана для этой цели. Управляемый атомными часами, точнее всего в мире, UTC позволяет синхронизировать весь мир с тем же самым временем.

UTC часто используется такими технологиями, как компьютерные сети, позволяющие общаться по всему миру, предотвращая ошибки и недопонимание. Большинство технологий используют NTP-серверы (Network Time Protocol), чтобы получить источник времени UTC - либо из Интернета, GPS-сигналов или радиочастот - и распределяет их по компьютерной сети, чтобы обеспечить синхронизацию каждого устройства в одно и то же время.

Самоа должна переместить другую сторону Международной линии дат

Токийские атомные часы, столь же точно, как и любые произведенные, были разработаны Токийским университетом, который настолько точным, что он может измерять различия в гравитационном поле Земли, сообщает журнал Nature Photonics.

Хотя атомные часы очень точны и используются для определения международного временного шкала UTC (Coordinated Universal Time), которое многие компьютерные сети используют для синхронизации своих NTP-серверы to, они конечны по своей точности.

Атомные часы используют колебания атомов, испускаемых при изменении между двумя энергетическими состояниями, но в настоящее время они ограничены эффектом Дика, где шум и помехи, создаваемые лазерами, используемыми для считывания частоты часов, постепенно влияют на время.

Новые оптические решетчатые часы, разработанные профессором Хидетоши Катори и его командой в Токийском университете, обошли эту проблему, захватив осциллирующие атомы в оптической решетке, создаваемой лазерным полем. Это делает часы чрезвычайно стабильными и невероятно точными.

Действительно, часы настолько точны. Профессор Катори и его команда предполагают, что не только человеческие будущие системы GPS станут точными с точностью до нескольких дюймов, но также смогут измерить разницу в гравитации Земли.

Как было обнаружено Эйнштейном в его специальных и общих теориях относительности, время зависит от силы гравитационных полей. Чем сильнее гравитация тела, тем больше времени и пространства согнуты, замедляя время.

Профессор Катори и его команда полагают, что это означает, что их часы могут использоваться для поиска нефтяных месторождений ниже Земли, так как нефть является более низкой плотностью и поэтому имеет более слабую гравитацию, чем скала.

Несмотря на Dick Effect, традиционные атомные часы, используемые в настоящее время для управления UTC и для синхронизации компьютерных сетей через NTP серверы времени, по-прежнему очень точны и не будут дрейфовать на секунду за более чем 100,000 лет, но все же достаточно точны для большинства точных временных требований.

Тем не менее, столетие назад наиболее точные часы были электронными кварцевыми часами, которые дрейфовали бы на секунду в день, но по мере того, как технология разрабатывала все более и более точные фрагменты времени, поэтому в будущем вполне возможно, что это новое поколение атомных часов будет нормой.