Глобальная система позиционирования является одной из наиболее используемых технологий в современном мире. Так много людей полагаются на сеть для спутниковой навигации или синхронизация времени, Большинство пользователей дорог теперь полагаются на какую-то форму навигации по GPS или мобильному телефону, а профессиональные водители почти полностью зависят от них.

И это не просто навигация, в которой GPS полезен. Поскольку спутники GPS содержат атомные часы - это время, которое сигнализирует эти часы, которые используются спутниковыми навигационными системами для точной разработки позиционирования, - они используются в качестве основного источника времени для целого множества чувствительных к времени технологий.

Светофоры, сети видеонаблюдения, банкоматы и современные компьютерные сети нуждаются в точных источниках времени, чтобы избежать дрейфа и обеспечить синхронность. Большинство современных технологий, таких как компьютеры, содержат внутренние фрагменты времени, но это простые кварцевые генераторы (аналогичные часы, используемые в современных часах), и они могут дрейфовать. Мало того, что это приводит к тому, что время медленно становится неточным, когда устройства подключены вместе, этот дрейф может оставить машины неспособными к сотрудничеству, поскольку каждое устройство может иметь другое время.

Это место, куда входит сеть GPS, так как в отличие от других форм точных источников времени, GPS доступен в любой точке планеты, безопасен (для компьютерной сети он поступает извне на брандмауэр) и невероятно точен, но у GPS есть один явный недостаток.

Хотя он доступен повсюду на планете, сигнал GPS довольно слабый и для получения сигнала, будь то для синхронизации времени или для навигации, необходим четкий вид неба. По этой причине GPS-антенна имеет фундаментальное значение для обеспечения сигнала хорошего качества.

Как GPS антенны должен выходить на улицу, важно, чтобы он не только был водонепроницаемым, способным работать под дождем и другими погодными элементами, но и устойчив к колебаниям температуры, наблюдавшимся в течение года.

Одна из главных причин GPS NTP-сервером (серверы времени, которые принимают сигналы времени GPS и распределяют их по сети с использованием Network Time Protocol) - это неисправная или неисправная антенна, поэтому, чтобы ваша GPS-антенна была водонепроницаемой и устойчива к сезонным изменениям температуры, может устранить риск будущего сигнала времени неудачи.

Водонепроницаемая антенна GPS

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.

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.

Когда мы хотим знать время это очень просто, чтобы посмотреть на часы, смотреть или один из множества устройств, которые отображают время, такие, как наши мобильные телефоны или компьютеры. Но когда дело доходит до установки времени, мы полагаемся на Интернет, говорящие часы или еще кого-нибудь часы; Однако, как мы знаем, эти часы являются прав, а кто это, что гарантирует, что время является точной на всех?

Традиционно мы на основе времени на Земле по отношению к вращению планеты 24 часов в день, и каждый час раскола в минутах и ​​секундах. Но, когда атомные часы были разработаны в 1950 годов вскоре стало очевидно, что Земля не является надежным хронометр и длина дня меняется.

В современном мире, с глобальных коммуникаций и технологий, таких как GPS и интернет, точное время крайне важно, чтобы обеспечить, что есть временные рамки, что хранится действительно точным является важным, но кто это, что контролирует общее время, и, насколько точна Это реально?

Глобальный время известен как UTC + Универсальное координированное время. Он основан на времени, рассказанная атомных часов, но делает поправку на неточность вращения Земли, имея иногда високосных секунд добавил в UTC, чтобы гарантировать, что мы не попасть в положение, где время дрейфует и заканчивается не имея никакого отношения к дневным светом или ночное время (так в полночь всегда в день и полдень в день).

UTC регулируется созвездия ученых и атомных часов по всему земному шару. Это делается по политическим причинам, так ни одна страна не имеет полного контроля над глобальной шкале времени. В США, Национальный институт стандартов и времени (NIST), помогает управлять UTC и транслировать времени UTC сигнала из Форт-Коллинз в штате Колорадо.

В то время как в Великобритании, Национальная физическая лаборатория (NPL) делает то же самое и передает их UTC сигнал от Камбрия, Англия. Другие физики лаборатории по всему миру имеют схожие сигналы, и именно эти лаборатории, которые обеспечивают UTC всегда точны.

Для современных технологий и компьютерных сетей, эти передачи UTC включить компьютерные системы по всему миру, чтобы быть синхронизированы. Программное обеспечение NTP (Протокол сетевого времени) Используется для распределения этих сигналов времени к каждой машине, обеспечивая идеальный синхронность, в то время как NTP серверы времени может получить радиосигналы, передаваемые по физике лабораторий.

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.

Хотя многие из нас знают о GPS (Глобальная система позиционирования) в качестве навигационного инструмента, и многие из нас имеют «спутниковые навигаторы» в наших автомобилях, но сеть GPS имеет другое применение, что также важно для повседневной жизни, но мало кто это понимает.

GPS-спутники содержат атомные часы, которые передают на Землю точный сигнал времени; именно эта трансляция использует спутниковые навигационные устройства для расчета глобальной позиции. Однако, кроме навигации, есть и другие применения для этого сигнала времени.

Почти все компьютерные сети поддерживаются с точностью до атомных часов. Это связано с тем, что минимальная точность в сети может привести к тому, что проблемы, связанные с безопасностью, не исчезнут. Большинство сетей используют форму NTP (Network Time Protocol) для синхронизации своих сетей, но для NTP требуется источник основного времени для синхронизации.

GPS идеально подходит для этого, это не только источник атомных часов, который NTP может вычислять UTC (Coordinated Universal Time), что означает, что сеть будет синхронизирована с любой другой сетью UTC на земном шаре.

GPS - идеальный источник времени, поскольку он доступен буквально повсюду на планете, пока GPS-антенна имеет четкий вид на небо. И не только компьютерные сети нуждаются в атомных часах, всевозможные технологии требуют точной синхронизации: светофоры, камеры видеонаблюдения, управление воздушным движением, интернет-серверы, на самом деле многие современные приложения и технологии, если мы не осознаем, ,

Использование GPS в качестве источника времени, GPS NTP-сервером необходимо. Они подключаются к маршрутизаторам, коммутаторам или другим технологиям и получают регулярный сигнал времени от спутников GPS. NTP-сервером затем распределяет это время по сети, при этом протокол NTP постоянно проверяет каждое устройство, чтобы гарантировать, что он не дрейфует.

GPS NTP-серверы не только точны, но и очень надежны. Некоторые сетевые администраторы используют интернет-серверы времени как источник времени, но это может привести к проблемам. Не только точность многих из этих источников вызывает сомнения, но сигналы могут быть захвачены вредоносным программным обеспечением, которое может нарушить сетевой брандмауэр и вызвать хаос.

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).

Мы считаем само собой разумеющимся, что день составляет двадцать четыре часа. Действительно, циркадный ритм нашего тела, наконец, настроен на то, чтобы справиться с 24-часовым днем. Однако день на Земле не всегда длился 24.

В первые дни Земли день был невероятно коротким - всего пять часов, но к юрскому периоду, когда динозавры бродили по Земле, день увеличился примерно до 22.5 часов.

Конечно, сейчас день 24-часов, и с тех пор люди эволюционировали, но что вызвало это постепенное удлинение. Ответ лежит на Луне.

Луна была намного ближе к Земле, и поэтому ее сила тяжести была намного сильнее. Поскольку луна управляет приливно-отливными системами, в первые дни существования Земли они были намного сильнее, и следствие заключалось в том, что вращение Земли замедлилось, подталкивание силы тяжести Луны и приливных сил на Земле, как торможение вращения планеты.

Теперь луна находится дальше и продолжает отодвигаться еще дальше, однако влияние Луны все еще ощущается на Земле, вследствие чего день Земли все еще замедляется, хотя и незначительно.

С современными атомные часы, теперь можно учитывать это замедление и глобальную шкалу времени, используемую большинством технологий для обеспечения временной синхронизации, UTC (Coordinated Universal Time), приходится учитывать это постепенное замедление, иначе, из-за крайней точности атомных часов, в конечном итоге день проскользнет в ночное время, когда Земля замедлится, и мы не отрегулировали наши часы.

Из-за этого один или два раза в год добавляется дополнительная секунда в глобальную шкалу времени. Эти прыжковые секунды, как они известны, были добавлены после 1970, когда UTC был впервые разработан.

Для многих современных технологий, где требуется миллисекундная точность, это может вызвать проблемы. К счастью, с NTP серверы времени (Network Time Protocol), эти скачкообразные секунды учитываются автоматически, поэтому любые технологии подключаются к NTP-сервером не стоит беспокоиться об этом несоответствии.

NTP-серверы используются по технологии, основанной на времени, и компьютерных сетях по всему миру, чтобы обеспечить точное и точное время, все время, независимо от того, что делают небесные тела.

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).