Для получения и распространения и аутентификации источника времени UTC в настоящее время существуют два типа NTP сервера, GPS NTP-сервером и радиостанция NTP-сервера, Хотя обе эти системы распределяют UTC одинаковыми способами, как они получают информацию о времени, отличается.

A GPS NTP-сервер времени является идеальным источником времени и частоты, поскольку он может обеспечить очень точное время в любой точке мира, используя относительно дешевые компоненты. Каждый спутник GPS передает на две частоты L2 для военного использования и L1 для использования гражданскими лицами, передаваемыми на 1575 МГц, теперь широко доступны недорогие GPS-антенны и приемники.

Радиосигнал передается спутником может проходить через окно, но может быть заблокированы зданиями так идеальное место для GPS антенны на крыше с хорошим видом на небо. Чем больше спутников может получить от лучшего сигнала. Тем не менее, в своде антенны могут быть склонны к осветительным ударам или другим скачки напряжения, так супрессор настоятельно рекомендуется быть установлены рядным на кабеле GPS.

Также очень важен кабель между антенной и приемником GPS. Максимальное расстояние, на котором может работать кабель, обычно составляет только 20-30, но высококачественный коаксиальный кабель в сочетании с усилителем GPS, встроенным в линию для увеличения усиления антенны, может позволить превышать кабели 100. Это может создать трудности при установке в больших зданиях, если сервер находится слишком далеко от антенны.

Альтернативным решением является использование радиосвязи NTP-сервер времени, Они полагаются на ряд национальных передач времени и частоты, которые передают время UTC. В Великобритании сигнал (называемый MSF) транслируется Национальная лаборатория физики в Камбрии, которая служит национальной ссылкой Соединенного Королевства, существуют аналогичные системы в США (WWVB), а также во Франции, Германии и Японии.

Радиоприемник NTP-сервером как правило, состоит из стойкого на время сервера времени и антенны, состоящей из ферритового стержня внутри пластикового корпуса, который принимает радиопередачу и частоту вещания. Он должен всегда устанавливаться горизонтально под прямым углом к ​​трансмиссии для достижения оптимальной силы сигнала. Данные отправляются в импульсах, 60 в секунду. Эти сигналы обеспечивают время UTC до точности микросекунд 100, однако радиосигнал имеет конечный диапазон и уязвим к помехам.

Новогодние празднования должны будут ждать еще одну секунду в этом году, так как Международная служба вращения Земли и опорных систем (IERS) решили, что 2008 должен добавить Leap Second.

IERS объявили в Париже в июле, что положительный прыжок второй должен был быть добавлен в 2008, первый с декабря 31, 2005. Были введены Секунды, чтобы компенсировать непредсказуемость вращения Земли и сохранить UTC (скоординированное всеобщее время) с GMT (Greenwich Meantime).

Новая дополнительная секунда будет добавлена ​​в последний день этого года в часы 23, 59 минут и 59 секунд. Скоординированное универсальное время - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds добавлены с 1972

NTP-сервером системы, контролирующие синхронизацию времени в компьютерных сетях, регулируются UTC (Coordinated Universal Time). Когда в конце года добавляется дополнительная секунда, UTC будет автоматически изменен как дополнительная секунда. #

Является ли NTP-сервером получает временные сигналы от передач, таких как MSF, WWVB или DCF, или из сети GPS, сигнал автоматически будет переносить объявление Leap Second.

Уведомление о прыжке в секунду от Международной службы вращающихся и опорных систем Земли (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMES DE REFERENCE

СЕРВИС DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Франция)
Телефон : 33 (0) 1 40 51 22 26
ФАКС: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-mail: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Париж, 4 июля 2008

Бюллетень C 36

Органам, ответственным за измерение и распределение времени

UTC TIME STEP
на 1st января 2009

В конце декабря 2008 будет введен положительный скачок.
Последовательность дат вторых маркеров UTC будет:

2008 Декабрь 31, 23h 59m 59s
2008 Декабрь 31, 23h 59m 60s
2009 Январь 1, 0h 0m 0s

Разница между UTC и Международным альянсом TAI заключается в следующем:

от 2006 Январь 1, 0h UTC, до 2009 Январь 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
от 2009 Январь 1, 0h UTC, до дальнейшего уведомления: UTC-TAI = - 34s

Секунды в секунду могут быть введены в UTC в конце декабря

Методы отслеживания времени изменились на протяжении всей истории с все большей точностью, являющейся катализатором изменений.

Большинство методов хронометража традиционно основывались на движении Земли вокруг Солнца. В течение тысячелетий день был разделен на равные части 24, которые стали известны как часы. Основываясь на наших временных масштабах по вращению Земли, было достаточно для большинства наших исторических потребностей, однако по мере развития технологий необходимость в все более точном масштабе времени была очевидна.

Проблема с традиционными методами стала очевидной, когда первые действительно точные часы - атомные часы были разработаны в 1950. Поскольку эти часы были основаны на частоте атомов и были точными с точностью до секунды каждые миллионы лет, вскоре стало известно, что наш день, который мы всегда считали точным временем 24, менялся изо дня в день.

Аффекты гравитации Луны на наших океанах заставляют Землю замедляться и ускоряться во время ее вращения - несколько дней больше, чем 24 часов, в то время как другие короче. Хотя эти незначительные различия в продолжительности дня мало повлияли на нашу повседневную жизнь, эта неточность имеет последствия для многих наших современных технологий, таких как спутниковая связь и глобальное позиционирование.

Временная шкала разработана для устранения неточностей вращения Земли - скоординированного универсального времени (UTC). Он основан на традиционном вращении Земли 24-час, известном как Greenwich Meantime (GMT), но объясняет неточности вращения Земли, добавляя (или вычитая) так называемые «прыжки секунд».

Поскольку UTC основан на времени, рассказанном атомные часы он невероятно точен и, следовательно, был принят в качестве мирного временного масштаба в мире и используется бизнесом и коммерцией по всему миру.

Большинство компьютерных сетей можно синхронизировать с UTC, используя NTP-сервер времени.

Говорить о времени не так прямо, как думают многие. На самом деле сам вопрос: «Какое время?» это вопрос, на который даже современная наука не может ответить. Время, согласно Эйнштейну, относительное; он передает изменения для разных наблюдателей, на которые влияют такие факторы, как скорость и гравитация.

Даже когда мы все живем на одной и той же планете и переживаем время аналогичным образом, рассказывая, что время может быть все труднее. С тех пор наш оригинальный метод использования вращения Земли был признан неточным, поскольку гравитация Луны заставляет некоторые дни быть длиннее 24 часов, а некоторые - короче. На самом деле, когда ранние динозавры блуждали по Земле, день был всего лишь 22 часов!

Хотя механические и электронные часы обеспечивали нас с некоторой степенью точности, наши современные технологии потребовали гораздо более точных измерений времени. GPS, интернет-трейдинг и управление воздушным движением - всего три отрасли были разделены, второе время невероятно важно.

Итак, как мы отслеживаем время? Использование вращения Земли оказалось ненадежным, в то время как электрические осцилляторы (кварцевые часы) и механические часы были точными только на секунду или два в день. К сожалению, для многих наших технологий вторая неточность может быть слишком длинной. В спутниковой навигации свет может перемещаться на 300,000 км всего за секунду, в результате чего средняя единица sat-nav бесполезна, если была некоторая секунда неточности.

Решение найти точный метод измерения времени состояло в том, чтобы исследовать очень малую квантовую механику. Квантовая механика - это изучение атома и его свойств и их взаимодействия. Было обнаружено, что электроны, крошечные частицы, которые вращаются вокруг атомов, меняют путь, по которому они вращаются, и выделяют определенное количество энергии, когда они это делают.

В случае атома цезия это происходит почти девять миллиардов раз в секунду, и это число никогда не изменяется и поэтому может быть использовано в качестве сверхнадежного метода отслеживания времени. Атомы цезия используют атомные часы дина, и на самом деле второй теперь определяется как чуть более 9 миллиардов циклов излучения атома цезия.

Атомные часы являются основой для многих наших технологий. Вся глобальная экономика опирается на них со временем, переданным NTP серверы времени на компьютерных сетях или спущен спутниками спутников GPS; гарантируя, что весь мир сохраняет то же, точное и стабильное время.

Официальная глобальная шкала времени, скоординированное всеобщее время (UTC) была разработана благодаря атомным часам, позволяющим всему миру работать в одно и то же время с точностью до нескольких десятых секунды друг от друга.

A Сервер времени это общий офисный инструмент, но для чего он нужен?

Мы все привыкли к разному времени от остального мира. Когда Америка просыпается, Хонк Конг ложится спать, поэтому мир разделен на часовые пояса. Даже в том же часовом поясе все еще могут быть различия. В континентальной Европе, например, большинство стран на час опережают Великобританию из-за изменения сезонов в Великобритании.

Однако, когда дело доходит до глобального общения, разное время во всем мире может вызвать проблемы, особенно если вам нужно проводить такие транзакции, связанные с временем, как покупка или продажа акций.

Для этого на раннем 1970 было ясно, что требуется глобальная шкала времени. Он был введен в 1 January 1972 и был вызван UTC - Всемирное координированное время. UTC хранится атомными часами, но основан на Greenwich Meantime (GMT - часто называемый UT1), который сам по себе является временным масштабом, основанным на вращении Земли. К сожалению, Земля колеблется в своем вращении, поэтому UTC учитывает это, добавляя второй раз или два раза в год (Leap Second).

В то время как спорным для многих, астрономы и другие учреждения нуждаются в прыжках, чтобы предотвратить дрейф дня, иначе было бы невозможно определить положение звезд в ночном небе.

UTC теперь используется во всем мире. Это не только официальная глобальная шкала времени, но и используется сотнями тысяч компьютерных сетей по всему миру.

Компьютерные сети используют сетевой сервер времени для синхронизации всех устройств в сети с UTC. Большинство серверов времени используют протокол NTP (Network Time Protocol) для распределения времени.

Серверы времени NTP получают время от атомных часов либо длинноволновыми радиопередачами от национальных лабораторий физики, либо от сети GPS (Global Positioning System). GPS-спутники все имеют встроенные атомные часы, которые пропускают время назад на Землю. Хотя этот сигнал времени строго не соответствует UTC (он известен как время GPS) из-за точности передачи, он легко преобразуется в UTC с помощью GPS NTP-сервером.

Атомные часы используются для тысяч приложений по всему миру. От управления спутниками до даже синхронизации компьютерной сети с использованием NTP-сервером, атомные часы изменили способ управления и управления временем.

С точки зрения точности атомные часы не имеют себе равных. Цифровые кварцевые часы могут сохранять точное время в течение недели, не теряя больше секунды, но атомные часы могут удерживать время на миллионы лет без дрейфа.

Атомные часы работа по принципу квантовых скачков, ветвь квантовой механики, которая утверждает, что электрон; отрицательно заряженная частица, будет выходить на орбиту ядра атома (центра) на определенной равнине или уровне. Когда он поглощает или высвобождает достаточно энергии, в виде электромагнитного излучения электрон перепрыгивает в другую плоскость - квантовый скачок.

Измеряя частоту электромагнитного излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями, можно записать время прохождения. Цезиевые атомы (цезий 133) являются предпочтительными для синхронизации, поскольку они имеют 9,192,631,770 циклов излучения в каждую секунду. Поскольку энергетические уровни атома цезия (квантовые стандарты) всегда одинаковы и имеют такое большое количество, атомные часы цезия невероятно точны.

Наиболее распространенной формой атомных часов, используемых сегодня в мире, является цезийный фонтан. В этом типе часов облако атомов проецируется в микроволновую камеру и позволяет падать под действием силы тяжести. Лазерные лучи замедляют эти атомы и измеряют переход между энергетическими уровнями атома.

Следующее поколение атомных часов разрабатывается с использованием ионных ловушек, а не фонтана. Ионы представляют собой положительно заряженные атомы, которые могут быть захвачены магнитным полем. Другие элементы, такие как стронций, используются в этих тактовых импульсах следующего поколения, и считается, что потенциальная точность часов ионной ловушки стронция может быть в 1000 раз больше, чем у текущих атомных часов.

Атомные часы используются всеми видами технологий; спутниковая связь, Глобальная система позиционирования и даже интернет-торговля зависят от атомных часов. Большинство компьютеров синхронизируются косвенно с атомными часами, используя NTP-сервером, Эти устройства получают время от атомных часов и распределяют по своим сетям, обеспечивая точное время на всех устройствах.

Атомные часы являются вершиной приборов для поддержания времени. Современные атомные часы могут удержать время до такой точности, что в 100,000,000 годах (100 миллионов) они не теряют даже секунды во времени. Из-за этого высокого уровня точности атомные часы являются основой для временного масштаба мира.

Чтобы разрешить глобальные коммуникационные и чувствительные по времени транзакции, такие как покупка стеков и акций, глобальная шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами, была разработана в 1972. Эта временная шкала, скоординированное универсальное время (UTC) регулируется и контролируется Международное бюро весов и мер (BIPM), которые используют созвездие атомных часов 230 из лабораторий 65 во всем мире для обеспечения высокой точности.

Атомные часы основаны на фундаментальных свойствах атома, известных как квантовая механика. Квантовая механика предполагает, что электрон (отрицательно заряженная частица), который вращается вокруг ядра атома, может существовать на разных уровнях или в орбитальных плоскостях, зависящих, если они поглощают или высвобождают правильное количество энергии. Как только электрон поглотил или выпустил достаточно энергии, он может «перейти» на другой уровень, это называется квантовым скачком.

Частота между этими двумя состояниями энергии - это то, что используется для поддержания времени. Большинство атомных часов основаны на атоме цезия, который имеет периоды 9,192,631,770 излучения, соответствующие переходу между двумя уровнями. Из-за точности цезиевых часов BIPM теперь рассматривает вторую, определяемую как циклы 9,192,631,770 атома цезия.

Атомные часы используются в тысячах различных приложений, где важно точное время. Спутниковая связь, управление воздушным движением, интернет-трейдинг и ГП все требуют атомных часов для поддержания времени. Атомные часы также могут быть использованы в качестве метода синхронизация компьютерных сетей.

Компьютерная сеть, использующая NTP-сервер времени могут использовать либо радиопередачу, либо сигналы, передаваемые спутниками GPS (Глобальная система позиционирования) в качестве источника синхронизации. Затем программа NTP (или демон) гарантирует, что все устройства в этой сети будут синхронизированы с временем, указанным атомными часами.

Используя NTP-сервером синхронизированный с атомными часами, компьютерная сеть может выполнять идентичное согласованное универсальное время, так как другие сети позволяют проводить транзакции, чувствительные к времени, со всего мира.

NTP-серверы используются компьютерными сетями в качестве синхронизации для синхронизации. NTP-сервером на самом деле является устройством связи, которое получает время от атомных часов и распределяет его. Серверы NTP, которые получают прямое время атомных часов, называются файловыми серверами XTUMX NTP.

Угловое устройство 0 - это атомные часы. Это очень дорогие и деликатные детали машин и их можно найти только в крупных лабораториях физики. К сожалению, существует множество правил, регулирующих, кто может получить доступ к серверу 1 с платой из-за соображений пропускной способности. Большинство сетевых серверов 1 NTP настроены университетами или другими некоммерческими организациями, поэтому им необходимо ограничить доступ к ним.

К счастью, серверы времени XTUMX с временным интервалом XTUMX могут предлагать достаточно точную точность в качестве источника синхронизации, и любое устройство, получающее сигнал времени, может само по себе использоваться в качестве временной привязки (время приема устройства от устройства 2 слоя является сервером 2 с пластом. Устройства, которые получают время от сервер 3 страты - это устройства XTUMX, и так далее).

Ntp.org, является официальным домом проекта пула NTP и, безусловно, лучшим местом для поиска открытый NTP-сервер, В пуле есть два списка общедоступных серверов; первичные серверы, на которых отображаются серверы 1 (большинство из которых являются закрытым доступом) и вторичные, которые являются серверами XTUMX.

При использовании общедоступного сервера NTP важно соблюдать правила доступа, поскольку отказ сделать это может привести к тому, что сервер будет забит трафиком, и если проблемы будут продолжаться, возможно, прекратятся, поскольку большинство открытых серверов NTP настроены как щедрые действия.

Есть несколько важных моментов, которые следует помнить при использовании источника синхронизации из-за Интернета. Во-первых, источники синхронизации Интернета не могут быть аутентифицированы. Аутентификация - это встроенная мера безопасности, используемая NTP, но недоступная по сети. Во-вторых, для использования источника синхронизации в Интернете требуется открытый порт в вашем брандмауэре. Явление в брандмауэре может использоваться злоумышленниками и может оставить уязвимую систему для атаки.

Для тех, кому нужен безопасный источник синхронизации или когда точность важна, посвященный NTP-сервером который получает сигнал синхронизации от длинноволновых радиопередач или сети GPs.

NTP (Network Time Protocol) является наиболее широко используемым протоколом синхронизации времени в Интернете. Причиной успеха является то, что он является гибким и очень точным (а также бесплатным). NTP также размещен в иерархической структуре, позволяющей тысячам машин получать сигнал синхронизации только от одного NTP-сервером.

Очевидно, что если тысяча компьютеров в сети все пыталась получить сигнал синхронизации с сервера NTP, в то же время сеть станет узким местом, и сервер NTP будет бесполезен.

По этой причине существует дерево страт NTP. В верхней части дерева находится сервер времени NTP, который является устройством 1 stratum (устройство 0 stratum представляет собой атомные часы, на которые сервер получает свое время). Ниже NTP-сервером, несколько серверов или компьютеров получают информацию о времени с устройства 1. Эти надежные устройства становятся стратовыми серверами 2, которые, в свою очередь, распределяют свою информацию о времени на другой уровень компьютеров или серверов. Затем они становятся стратовыми устройствами 3, которые, в свою очередь, могут распространять информацию о тайминге в нижние слои (страты 4, stratum 5 и т. Д.).

Во всех NTP может поддерживаться до девяти уровней пласта, хотя чем дальше от исходного устройства 1, тем меньше точность синхронизации. Пример того, как устанавливается иерархия NTP, см. В этом разделе. пластовое дерево