Атомные часы оказали огромное влияние на нашу современную жизнь со многими технологиями, которые революционизировали то, как мы живем, опираясь на их сверхточные возможности сохранения времени.

Атомные часы сильно отличаются от других хронометров; обычные часы или часы будут держать время довольно точно, но будут проигрывать второй или два раза в день. С другой стороны, атомные часы не теряют секунду за миллионы лет.

На самом деле справедливо сказать, что атомные часы не измеряют время, а являются основами, на которых мы основываем наше восприятие времени. Позвольте мне объяснить, время, как показал Эйнштейн, является относительным, и единственной константой во Вселенной является скорость света (хотя и вакуум).

Поэтому время измерения с любой реальной точностью затруднено, так как даже гравитация на Земле сокращается, замедляя ее. Также практически невозможно установить время в любой точке отсчета. Исторически мы всегда использовали революцию Земли и ссылались на небесные тела в качестве основы для нашего времени (24 часов в день = один оборот Земли, 365 дней = один оборот земли вокруг Солнца и т. Д.).

К сожалению, вращение Земли не является точной системой отсчета, чтобы поддерживать наше время. Земля замедляется и ускоряется в своей революции, что означает, что несколько дней больше, чем другие.

Атомные часы однако использовали резонанс атомов (обычно цезий) в конкретных энергетических состояниях. Поскольку эти атомы вибрируют на точных частотах (или точном числе раз), это может быть использовано в качестве основы для сообщения времени. Таким образом, после развития атомных часов вторая была определена как более 9 млрд. Резонансных «тиков» атома цезия.

Ультратонкая природа атомных часов является основой для таких технологий, как спутниковая навигация (GPS), управление воздушным движением и интернет-трейдинг. Для синхронизации компьютерных сетей можно также использовать точную природу атомных часов. Все, что необходимо, - это NTP-сервер времени (Network Time Protocol),.
NTP-серверы получать время от атомных часов через широковещательный сигнал или сеть GPS, а затем распределять его между сетью, гарантируя, что все устройства имеют то же самое, сверхточное время.

В настоящее время, как сообщается, на дороге появилось столько автомобилей, сколько домашних хозяйств, и только в течение часа пик требуется короткая поездка, чтобы понять, что это утверждение вполне возможно.

Перегруженность - огромная проблема в наших городах и городах, и контроль этого трафика и поддержание его движения является одним из наиболее важных аспектов сокращения перегрузок. Безопасность также вызывает беспокойство на наших дорогах, так как шансы всех тех транспортных средств, которые путешествуют без случайного удара друг с другом, близки к нулю, но проблема может быть проиллюстрирована плохой системой управления трафиком.

Когда дело доходит до контроля потоков трафика наших городов, нет более сильного оружия, чем скромный светофор. В некоторых городах эти устройства представляют собой простые временные огни, которые останавливают движение в одну сторону и позволяют другим и наоборот.

Тем не менее, потенциал того, как светофоры могут уменьшить заторы, теперь реализуется и благодаря миллисекундной синхронизации, NTP-серверы теперь резко сокращает заторы - это одни из крупнейших городов мира.

Вместо простых временных сегментов зеленого, янтарного и красного светофора могут отвечать потребностям дороги, позволяя больше автомобилей проходить в одном направлении, одновременно уменьшая их в других. Они также могут использоваться в сочетании друг с другом, позволяя проходам зеленого света для автомобилей на основных маршрутах.

Однако все это возможно только в том случае, если система светофоров по всему городу синхронизирована вместе, и это может быть достигнуто только с помощью NTP-сервер времени.

NTP (Network Time Protocol) - это просто алгоритм, который широко используется для синхронизации. NTP-сервером будет получать сигнал времени от точного источника (обычно это атомные часы), а затем программное обеспечение NTP распространяет его среди всех устройств в сети (в этом случае светофоры).

NTP-сервером будет постоянно проверять время на каждом устройстве и обеспечивать его соответствие сигналу времени, гарантируя, что все устройства (светофоры) прекрасно синхронизируются вместе, позволяя управлять всей системой светофора как единой гибкой системой управления трафиком, а не отдельными случайными огнями ,

NTP-сервер времени (Network Time Protocol) - важный инструмент для синхронизации сетей. Без адекватной синхронизации компьютерные сети могут быть уязвимы для угроз безопасности, потери данных, мошенничества и могут оказаться невозможными для взаимодействия с другими сетями по всему миру.

Компьютерные сети обычно синхронизируются с глобальным временем UTC (Coordinated Universal Time), что позволяет им эффективно взаимодействовать с другими сетями, также работающими с UTC.

Хотя источники времени UTC доступны через Интернет, они не защищены (находясь за пределами брандмауэра), и многие из них слишком далеко, чтобы обеспечить адекватную точность или слишком неточно для начала.

Наиболее безопасные способы получения источника времени UTC - использовать выделенный NTP Time Server, Эти устройства могут получать безопасный и точный сигнал времени либо через сеть GPS (Глобальная система позиционирования), доступную в любом месте земного шара, с хорошим видом на небо или через специализированную радиопередачу, передаваемую национальными физическими лабораториями.

В США Национальный институт стандартов и времени (NIST) транслировали сигнал времени от близкого Форта Коллинза, штат Колорадо. Сигнал, известный как WWVB может быть получена по всей Северной Америке (включая многие части Канады) и обеспечивает точный и безопасный способ получения UTC.

Поскольку сигнал получен из атомных часов, расположенных на сайте Fort Collins, WWVB является очень точным методом синхронизации времени и также безопасен, поскольку выделенный сервер времени NTP действует как внешний источник.

Безопасность часто больше всего беспокоит аспект работы компьютерной сети. Сохранение нежелательных пользователей, предоставляя свободу пользователям для доступа к сетевым приложениям, - это работа на полный рабочий день. Тем не менее, многие сетевые администраторы не обращают внимания на один из наиболее важных аспектов сохранения сетевой безопасности.

Синхронизация времени это не только важно, но и жизненно важно в сетевой безопасности, и все же он ошеломляет, сколько сетевых администраторов игнорируют его или не синхронизируют свои системы.

Обеспечение одинакового и правильного времени (в идеале UTC - Всемирное координированное время) на каждом сетевом компьютере имеет важное значение, поскольку любые временные задержки могут быть открытой дверью для хакеров, чтобы проскальзывать в необнаруженном состоянии, а что хуже, если машины могут быть взломаны, не работают в то же время, что может быть почти невозможно обнаружить, отремонтировать и получить поддержка сети.

Тем не менее временная синхронизация является одной из самых простых задач для использования, особенно, поскольку большинство операционных систем имеют версию протокола времени NTP (Протокол сетевого времени).

Поиск точного сервера времени может иногда быть проблематичным, особенно если сеть синхронизирована по всему Интернету, так как это может вызвать другие проблемы безопасности, такие как наличие открытого порта в брандмауэре и отсутствие возможности аутентификации NTP для обеспечения доверия к этому сигналу.

Однако более простой способ синхронизации времени, являющийся как точным, так и безопасным, заключается в использовании специального NTP-сервер времени (также известный как сетевой сервер времени). NTP-сервером будет принимать сигнал времени непосредственно от GPS или от национальных радиочастот и частот, производимых организациями, такими как NIST or NPL.

Используя специальный NTP-сервером сеть станет намного более надежной, и если произойдет худшее, и система станет жертвой злонамеренных пользователей, тогда синхронизированная сеть обеспечит ее легкорейтию.

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ВРЕМЯ (Всемирное координированное время) является глобальным временным масштабом в мире и заменил старый стандарт времени GMT (Greenwich Meantime) в 1970.

В то время как GMT был основан на движении Солнца, UTC основан на времени, рассказанном атомные часы хотя он поддерживается в соответствии с GMT путем добавления «Leap Seconds», который компенсирует замедление вращения Земли, позволяя работать как UTC, так и GMT (GMT часто ошибочно называют UTC), хотя, поскольку нет фактического разница на самом деле не имеет значения).

В вычислениях UTC позволяет компьютерным сетям по всему миру синхронизировать с тем же временем, что делает возможным транзакцию с учетом времени со всего мира. Большинство компьютерных сетей сетевые серверы времени для синхронизации с источником времени UTC. Эти устройства используют протокол NTP (Network Time Protocol) для распределения времени по сетям и постоянно проверяют, чтобы избежать дрейфа.

Единственное затруднение в использовании выделенного NTP-сервер времени выбирает, откуда приходит источник времени, из которого будет определяться тип NTP-сервером вам нужно. Есть действительно три места, где источник времени UTC можно легко найти.

Первый - это Интернет. При использовании интернет-источника времени, такого как time.nist.gov или time.windows.com, выделенный NTP-сервером не обязательно требуется, поскольку в большинстве операционных систем уже установлена ​​версия NTP (в Windows просто дважды щелкните значок часов, чтобы просмотреть параметры времени в Интернете).

*NB следует отметить, что Microsoft, Novell и другие категорически не рекомендуют использовать источники времени в Интернете, если проблема безопасности. Источники времени в Интернете не могут быть аутентифицированы NTP и находятся за пределами брандмауэра, что может привести к угрозам безопасности.

Второй способ - использовать GPS NTP-сервером; эти устройства используют сигнал GPS (наиболее часто используемый для спутниковой навигации), который на самом деле является временным кодом, генерируемым атомными часами (с борта спутника). Хотя этот сигнал доступен в любом месте земного шара, GPS-антенна нуждается в четком просмотре неба, что является единственным недостатком в использовании GPS.

В качестве альтернативы, национальные физики многих стран, такие как NIST в США и NPL в Великобритании, передавать сигнал времени от своих атомных часов. Эти сигналы можно получить с помощью радиосвязи NTP-сервером хотя эти сигналы конечны и уязвимы для локальных помех и топографии.

Сеть GPS (Глобальная система позиционирования) широко известна как спутниковая навигационная система. Однако он фактически передает сверхточный сигнал времени с бортовых атомных часов.

Эти хронологические пионеры в NIST объединились с Университетом Колорадо и разработали самые точные атомные часы в мире на сегодняшний день. Часы на основе стронция почти в два раза точнее, чем текущие цезиевые часы, используемые для управления UTC (Coordinated Universal Time), поскольку он теряет всего одну секунду каждые 300 миллионов лет.

Стронций атомные часы в настоящее время рассматриваются как путь вперед в хронометрировании, поскольку достижимы более высокие уровни точности, которые просто невозможны с атомом цезия. Стронциумные часы, как и их предшественники, работают, используя естественную, но очень устойчивую вибрацию атомов.

Тем не менее, эти новые поколения часов используют лазерные лучи и чрезвычайно низкие температуры, близкие к абсолютному нулю, для управления атомами, и надеется, что это шаг вперед к созданию совершенно точных часов.

Эта предельная точность может показаться слишком завышенной и ненужной, но использование такой точности многократно, и когда вы рассматриваете технологии, которые были разработаны, основанные на первом поколении атомных часов, таких как GPS-навигация, NTP-сервером синхронизация и цифровое вещание, новый мир захватывающих технологий, основанный на этих новых часах, может быть только за углом.

Хотя в настоящее время глобальная шкала времени в мире, UTC, основана на времени, рассказанном созвездием цезиевых часов (и, кстати, так это определение второго как чуть более 9 миллиарда цезиевых клещей), считается, что когда Консультативный комитет по Время и частота в Бюро International des Poids et Mesures (МБМВ), затем он обсудит, следует ли сделать следующее поколение атомные часы новый стандарт.

Тем не менее, стронциевые часы - не единственный метод высокоточного времени. В прошлом году квантовые часы, также разработанные в NIST, управляли точностью 1 секунды в 1 миллиардов лет. Однако этот тип часов не может контролироваться напрямую и требует более сложной схемы мониторинга времени.

A сетевой сервер времени может быть одним из самых важных устройств в компьютерной сети, поскольку временные метки жизненно важны для большинства компьютерных приложений от отправки и отправки электронной почты для отладки сети.

Крошечные неточности в отметке времени могут привести к хаосу в сети, от сообщений электронной почты, прибывающих до их отправки по техническим причинам, к тому, чтобы вся система была уязвима для угроз безопасности и даже мошенничества.

Тем не менее, сетевой сервер времени так же хорош, как источник времени, на который он синхронизируется. Многие сетевые администраторы предпочитают получать код времени из Интернета, однако многие источники времени в Интернете полностью неточны и часто слишком далеки от клиента, чтобы обеспечить реальную точность.

Кроме того, интернет-источники времени не могут быть аутентифицированы. Аутентификация - это мера безопасности, используемая NTP (Network Time Protocol, который управляет сервером сетевого времени), чтобы гарантировать, что сервер времени - это именно то, что он говорит).

Чтобы обеспечить точное время, важно выбрать источник времени, который является безопасным и точным. Существует два метода, обеспечивающих точность миллисекунд toUTC (скоординированное универсальное время - глобальная шкала времени, основанная на времени, указанном атомными часами).

Во-первых, использование специализированной национальной трансляции времени и частоты вещания в нескольких странах, включая Великобританию, США, Германию, Францию ​​и Японию. К сожалению, эти трансляции не могут быть собраны повсюду, но второй способ - использовать сигнал синхронизации, передаваемый сетью GPS, который доступен буквально повсюду на поверхности планеты.

A сетевой сервер времени будет использовать этот временной код и синхронизировать всю сеть с ним, используя NTP, поэтому они часто называются NTP-сервером or NTP-сервер времени, NTP постоянно настраивает часы сети, обеспечивая отсутствие дрейфа.

В настоящее время существует только одна глобальная навигационная спутниковая система (GNSS), которая была открыта для гражданского использования с конца 1980.

Чаще всего Система GPS как полагают, обеспечивает навигационную информацию, позволяющую водителям, морякам и пилотам точно определять свое положение в любой точке мира.

Фактически, единственная информация, передаваемая спутником GPS, - это время, которое генерируется внутренними атомными часами спутников. Этот синхронизирующий сигнал настолько точен, что приемник GPS может использовать сигнал от трех спутников и точно определить местоположение в пределах нескольких метров, разработав, как долго каждый точный сигнал должен был прибыть.

В настоящее время GPS NTP-сервером может использовать эту информацию синхронизации для синхронизации целых компьютерных сетей с точностью до нескольких миллисекунд.

Тем не менее, Европейский Союз в настоящее время работает над собственной глобальной навигационной спутниковой системой, которая называется Galileo, которая будет конкурировать с сетью GPS, предоставляя собственную информацию о времени и местоположении.

Однако Galileo предназначен для взаимодействия с GPS, что означает, что текущий GPS NTP-сервером смогут получать оба сигнала, хотя может потребоваться внести некоторые корректировки программного обеспечения.

Эта функциональная совместимость обеспечит повышенную точность и может сделать национальные радиочастотные и частотные радиопередачи устаревшими, поскольку они не смогут обеспечить сопоставимую точность.

Кроме того, Россия, Китай и Индия в настоящее время планируют свои собственные системы GNSS, которые могут обеспечить еще большую точность. GPS уже произвела революцию в отношении того, как мир работает не только путем точного позиционирования, но также позволяет синхронизировать весь земной шар с тем же временным интервалом, используя GPS NTP-сервером, Ожидается, что еще больше достижений в области технологий появятся после того, как новое поколение GNSS начнет свои передачи.

Синхронизация компьютерной сети необходима в современном мире. Многие из компьютерных сетей мира синхронизированы с одним и тем же глобальным временем UTC (Всемирное координированное время).

Чтобы управлять синхронизацией протокола NTP (Network Time Protocol) используется в большинстве случаев, поскольку он способен надежно синхронизировать сеть с несколькими миллисекундами от UTC.

Тем не менее, точность синхронизации времени зависит исключительно от точности какой-либо временной привязки для распределения NTP, и здесь лежит одна из основных ошибок, возникающих при синхронизации компьютерных сетей.

Тем не менее, многие сетевые администраторы полагаются на ссылки на время в Интернете как источник времени UTC, помимо рисков безопасности, которые они представляют (поскольку они находятся на неправильной стороне сетевого брандмауэра), но также их точность не может быть гарантирована, а недавние исследования было установлено, что менее половины из них предоставляют любую полезную точность.

Для безопасного, точного и надежного метода UTC действительно есть только два варианта. Используйте сигнал времени из сети GPS или полагайтесь на передачи длинной волны, транслируемые национальными физическими лабораториями, такими как NPL и NIST.

Чтобы выбрать, какой метод лучше всего, единственным фактором, который следует учитывать, является местоположение NTP-сервером то есть получать сигнал времени.

GPS является наиболее гибким в том, что сигнал доступен буквально повсюду на планете, но единственным недостатком сигнала является то, что антенна GPS должна располагаться на крыше, так как ей требуется четкое представление о небе. Это может оказаться проблематичным, если Сервер времени расположен на нижних этажах небоскреба, но в целом большинство пользователей Время GPS сигналы обнаруживают, что они очень надежны и невероятно точны.

Если GPS нецелесообразно, то национальное время и частоты обеспечивают одинаково точный и безопасный метод времени UTC. Эти длинноволновые сигналы не транслируются каждой страной, однако, хотя сигнал WWVB США, транслируемый NIST в Колорадо, доступен в большинстве стран Северной Америки, включая Канаду.

Существуют различные версии этого сигнала, транслируемые по всей Европе, включая немецкий DCF и Великобритании MSF которые оказались самыми надежными и популярными. Эти сигналы часто можно встретить за пределами страны, хотя следует отметить, что передачи длинной волны уязвимы для локального вмешательства и топографии.

Для полного спокойствия, двойная система NTP-серверы которые получают сигналы как от GPS, так и от национальных лабораторий физики, хотя они, как правило, немного дороже, чем одиночные системы, хотя использование более одного сигнала времени делает их вдвойне надежными.