Скоординированное всеобщее время (UTC - от французского Temps Universel Coordonné) - это международный шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами. Атомные часы с точностью до секунды через несколько миллионов лет. Они настолько точны, что Международное атомное время, время, переданное этими устройствами, еще точнее, чем вращение Земли.

Вращение Земли зависит от силы тяжести Луны и поэтому может замедляться или ускоряться. По этой причине Международное атомное время (TAI от французского Temps Atomique International) должно быть добавлено «Leap seconds», чтобы поддерживать его в соответствии с исходным временем GMT (Greenwich), также называемым UT1, который основан на солнечном времени ,

Эта новая шкала времени, известная как UTC, теперь используется во всем мире, позволяя проводить компьютерные сети и коммуникации на разных сторонах земного шара.

UTC регулируется не отдельной страной или администрацией, а сотрудничество атомных часов во всем мире, которое обеспечивает политическую нейтральность, а также добавляет точность.

UTC передается многими способами по всему миру и используется компьютерными сетями, авиакомпаниями и спутниками для обеспечения точной синхронизации независимо от местоположения на Земле.

В США NIST (Национальный институт стандартов и технологий) транслировал UTC с их атомных часов в Форт-Коллинзе, штат Колорадо. Лаборатории Национальной физики Великобритании и Германии имеют аналогичные системы в Европе.

Интернет также является еще одним источником времени UTC. Более тысячи Время серверов через Интернет можно использовать для получения источника времени UTC, хотя многие из них недостаточно точны для большинства сетевых потребностей.

Другой, безопасный и более точный способ получения UTC - использовать сигналы, передаваемые Глобальной системой позиционирования США. Спутники всей сети GPS содержат атомные часы, которые используются для обеспечения позиционирования. Эти часы передают время, которое может быть получено с помощью приемника GPS.

Многие посвященные Время серверов , которые могут получать источник времени UTC либо из сети GPS, либо из передач Национальной лаборатории физики (все из которых транслируются по длине волны 60 кГц).

Большинство серверов времени используют протокол NTP (Network Time Protocol) для распределения и синхронизации компьютерных сетей с временем UTC.

MSF - это имя, присвоенное выделенной временной трансляции, предоставленной Национальной физической лабораторией в Великобритании. Это точный и надежный источник гражданского времени Великобритании, основанный на шкале времени UTC (Coordinated Universal Time).

MSF используется во всей Великобритании и даже в других частях Европы для получения источника времени UTC, который может использоваться радиочасами и для синхронизации компьютерных сетей с использованием NTP-сервер времени.

Он доступен 24 часов в день по всей Великобритании, хотя в некоторых районах сигнал может быть слабее и восприимчив к помехам и локальной топографии. Сигнал работает на частоте 60 кГц и содержит код времени и даты, который передает следующую информацию в двоичном формате: Год, месяц, день месяца, день недели, час, минуту, британское летнее время (фактически или неминуемое) и DUT1 (разница между UTC и UT1, которая основана на вращении Земли)

Сигнал MSF передается с радиостанции Анторн в Камбрии, но только недавно переехал туда после проживания в регби, Уорикшир, так как он был запущен в 1960. Частота несущей сигнала составляет 60 кГц, контролируемая атомными часами цезия на радиостанции.

Цезарные атомные часы - наиболее надежные атомные часы в любом месте, не теряя и не получая второго за несколько миллионов лет.

Чтобы получить сигнал MSF радиочасы может использоваться для отображения точного времени UTC или, альтернативно, серверы времени, на которые ссылаются MSF, могут получать длинноволновую передачу и распространять информацию о времени вокруг компьютерных сетей, используя NTP (Network Time Protocol).

Единственной реальной альтернативой MSF-сигналу в Великобритании является использование встроенных цезиевых часов сети GPS (Global Positioning System), которые передают точную информацию о времени, которая может использоваться как Источник времени UTC.

GPS (Глобальная система позиционирования) существует уже более тридцати лет, но только после 1983, когда случайно был сбит корейский авиалайнер, американские военные, которые владеют и контролируют систему, соглашаются открыть его для использования в гражданских целях в надежде предотвратить такие трагедии ,

Система GPS в настоящее время является единственной в мире глобальной навигационной спутниковой системой (GNSS), хотя в настоящее время Европа и Китай развивают свои собственные (Galileo и GLONASS). GPS, или дать его официальное название Navstar GPS основано на созвездии между спутниками 24 и 32 Medium Earth Orbit.

Эти спутники передают сообщения через точные СВЧ-сигналы. Эти сообщения содержат время отправки сообщения, точную орбиту для спутника, отправляющего сообщение, а также общее состояние системы и приблизительные орбиты всех спутников GPS.

Для определения позиции требуется приемник GPS. Это получает сигнал от спутников 4 (или более). Поскольку спутники передают свою позицию и время отправки сообщения, приемник GPS может использовать информацию о времени и расстоянии для тренировки по процессу триангуляции точно там, где он находится в мире.

GPS и другие системы GNSS могут точно определять местоположение так точно, потому что каждый реле синхронизирует информацию с бортовых атомных часов. Атомные часы настолько точны, что они либо теряют, либо получают вторую за миллионы лет. Именно эта точность делает возможным позиционирование GPS, поскольку, поскольку сигнал, передаваемый спутниками, перемещается со скоростью света (до 180,000 миль в секунду), одна минута неточности могла бы помещать тысячи километров в неправильное место.

Из-за этого на борту атомных часов и высокой точности времени, спутник GPS может использоваться как источник для UTC (Coordinated Universal Time). UTC - это глобальная шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами и используемом по всему миру, чтобы все компьютерные сети могли синхронизироваться в одно и то же время.

Использование компьютерных сетей NTP серверы времени (протокол сетевого времени) для синхронизации своих систем. NTP сервер, подключенный к GPS-антенне, может принимать сигнал времени UTC со спутника, а затем распределять между сетью.

Использование GP для синхронизации информации является одним из наиболее точных и безопасных способов получения источника UTC с точностью до нескольких миллисекунд, вполне возможно.

Развитие атомных часов на протяжении всего двадцатого столетия было основополагающим для многих технологий, которые мы ежедневно используем. Без атомных часов многие нововведения двадцатого века просто не существовали бы.

Спутниковая связь, глобальное позиционирование, компьютерные сети и даже Интернет не смогут функционировать так, как мы привыкли, если бы не атомные часы и их сверхточная точность в хронометрировании.

Атомные часы являются невероятно точными хронометрами, которые не теряют секунду за миллионы лет. В сравнении цифровые часы могут потерять секунду каждую неделю, а самые сложные механические часы теряют еще больше времени.

Причина невероятной точности атомных часов заключается в том, что она основана на колебании одного атома. Осцилляция - это просто вибрация на определенном уровне энергии в случае большинства атомных часов, на которых они основаны на резонансе атома цезия, который колеблется ровно через 9,192,631,770 раз в секунду.

Многие технологии теперь полагаются на атомные часы для их необузданной точности. Примером может служить глобальная система позиционирования. GPS-спутники имеют встроенные атомные часы, и именно эта временная информация используется для определения позиционирования. Поскольку спутники GPS общаются с использованием радиоволн, и они движутся со скоростью света (180,000 миль в секунду в вакууме), крошечные неточности за это время могут сделать положение неточным на сотни миль.

Другое приложение, которое требует использования атомных часов, находится в компьютерных сетях. Когда компьютеры разговаривают друг с другом по всему миру, крайне важно, чтобы все они использовали один и тот же источник синхронизации. Если бы они этого не сделали, то такие транзакции, как интернет-магазины, онлайн-резервирование, биржа и даже отправка электронной почты были бы почти невозможны. Письма будут поступать до того, как они будут отправлены, и один и тот же элемент в интернет-магазине может быть продан более чем одному человеку.

По этой причине была разработана глобальная шкала времени UTC (скоординированное универсальное время), основанная на времени, указанном атомными часами. UTC доставляется в компьютерные сети через серверы времени. Большинство серверов времени используют NTP (протокол сетевого времени) для распределения и синхронизации сетей.

NTP серверы времени может получать время UTC из нескольких источников, чаще всего встроенные атомные часы системы GPS могут использоваться в качестве источника UTC сервером времени, подключенным к GPS-антенне.

Другой метод, который довольно часто используется NTP Сервер времениs - использовать широковещательную радиопередачу с длинной волной, проводимую национальными физическими лабораториями нескольких стран. Несмотря на то, что они доступны повсюду и вполне восприимчивы к местной топографии, широковещательные передачи обеспечивают безопасный способ получения источника синхронизации.

Если ни один из этих методов не доступен, источник времени UTC может быть получен из Интернета, хотя точность и безопасность не гарантируются.

Q: Что такое NTP?
A. NTP - Протокол сетевого времени является интернет-протоколом для синхронизации времени, в то время как другие протоколы синхронизации времени доступны. NTP на сегодняшний день является наиболее широко используемым, который был с середины 1980, когда Интернет все еще находился в зачаточном состоянии.

В. Что такое UTC?
A. UTC - Скоординированное универсальное время - глобальная шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами. Поскольку эти часы настолько точны каждый год или около того, нужно добавить «прыжковые секунды», поскольку UTC еще точнее, чем вращение Земли, которое замедляется и ускоряется благодаря гравитации Луны.

В. Что такое Сервер Network Time?
A. Сетевой сервер времени, также известный как сервер времени NTP, является сетевым устройством, которое принимает сигнал времени UTC, а затем распространяет его среди других устройств в сети. Протокол времени NTP затем гарантирует, что все машины будут синхронизированы с этим временем.

В. Где сетевой сервер времени получить время UTC?
A. Существует несколько источников, в которых можно использовать ссылку времени UTC. Интернет является наиболее очевидным, когда сотни различных серверов времени передают свои сигналы времени UTC. Однако это, как известно, неточно в зависимости от многих переменных, Интернет также не является безопасным источником и не подходит для какой-либо компьютерной сети, где проблемы безопасности вызывают беспокойство. Другие методы, обеспечивающие более точный, безопасный и надежный источник времени UTC, - это либо использование передач системы GPS (глобальной системы позиционирования), либо национальных передач времени и частоты, передаваемых по длинноволновой передаче.

В. Могу ли я получать радиосигнал времени из любого места?
А. К сожалению, нет. Только некоторые страны имеют сигнал времени, передаваемый от своих национальных лабораторий физики, и эти сигналы являются конечными и уязвимыми для вмешательства. В США сигнал транслируется из Колорадо и известен как WWVB, в Великобритании он транслируется из Камбрии и называется MSF, Подобные системы существуют в Германии, Японии, Франции и Швейцарии.

Q. Как насчет сигнала GPS?
А. Спутниковая навигационная система опирается на сигналы времени от бортовых атомных часов на спутниках GPS. Именно этот сигнал времени используется для триангулирования позиционирования и может также приниматься сервером сетевого времени, оснащенным GPS-антенной. GPS доступен повсюду в мире, но у антенны действительно есть четкое представление о небе.

В. Если у меня есть большая сеть, мне понадобятся несколько сетевых серверов времени?
О. Не обязательно. NTP является иерархическим и разделяется на «страту», а атомные часы - это устройство 0 с пластом, сервер времени, который принимает сигнал часов, является устройством XTUMX stratum, а сетевое устройство, которое принимает сигнал от сервера времени, является устройством 1 с пластом. NTP может поддерживать 2-страту (реально, хотя это возможно), и каждая страта может использоваться как устройство для синхронизации. Поэтому устройство 12 с пластом может синхронизировать другую машину ниже по стратам и т. Д. Это означает, что независимо от того, насколько велика сеть, потребуется только один сервер сетевого времени.

NTP-сервером является неотъемлемой частью современной компьютерной сети. Без протокола сетевого времени и NTP серверы времени многие современные функции компьютеров, которые мы считаем само собой разумеющимися, например, онлайн-бронирование, интернет-торговля и спутниковая связь, были бы невозможны.

Синхронизация в компьютерах осуществляется NTP. Серверы NTP и NTP используют единую временную ссылку для синхронизации всех компьютеров в сети до этого времени. Возможно, на этот раз ссылка может быть такой, как, например, время на наручных часах. Тем не менее, синхронизация бессмысленна, если не используется время времени UTC (скоординированное универсальное время), поскольку был разработан UTC, позволяющий всему миру синхронизировать одно и то же время, позволяя по-настоящему глобальную синхронизацию.

UTC основан на времени, рассказанном атомными часами, хотя в UTC добавляются меры компенсации, такие как Leap Seconds, чтобы поддерживать его в соответствии с Greenwich Meantime (GMT).

Атомные часы - очень дорогие и чрезвычайно деликатные части оборудования, а не такие вещи, которые можно разместить в офисной серверной комнате. К счастью, сервер NTP может получать источник времени UTC из нескольких разных мест.

Интернет, пожалуй, является наиболее широко используемым источником ссылок на время. К сожалению, однако, есть недостатки в использовании Интернета для источника синхронизации. Во-первых, источники интернет-синхронизации не могут быть аутентифицированы. Аутентификация - это мера безопасности, используемая NTP для проверки подлинности источника синхронизации. Во-вторых, для использования ссылки на синхронизацию в Интернете означает, что отверстие должно быть оставлено открытым в брандмауэре сети, что снова ставит под угрозу безопасность. В-третьих, источники синхронизации времени в Интернете, как известно, являются неточными, а те, которые не могут быть слишком далеко от клиента, обеспечивают любую полезную точность.

Однако, если безопасность и высокий уровень точности для времени UTC не требуются, то Интернет может обеспечить простое и доступное решение.

Более безопасный способ получения привязки времени UTC - использовать национальную передачу времени и частоты, передаваемую несколькими странами. Великобритания (MSF), США (WWVB), Германия (DCF) и Япония (JJY) имеют похвалу сигнал длинной волны. Хотя эти сигналы ограничены по диапазону и силе, когда они доступны, они создают идеальный источник синхронизации, так как радиоприемник может выбирать эти сигналы изнутри здания. Эти передачи также могут быть аутентифицированы, обеспечивая высокий уровень безопасности.

Третьим и, возможно, самым простым решением является использование GPS NTP-сервера. Они используют сигналы, отправленные из Глобальной системы определения местоположения, которая содержит информацию о времени. Это идеальное решение, поскольку сигнал GPS может быть получен буквально в любой точке мира, поэтому, если нет радиопередачи вашей области, тогда сеть GPS обеспечит безопасное и аутентифицированное решение.

Единственным недостатком GPS является то, что антенна должна иметь хороший вид на небо и поэтому должна быть установлена ​​на крыше. Это, очевидно, имеет логистические недостатки, если серверная комната находится в подвале небоскреба.

При выборе источника синхронизации наиболее важно помнить, где NTP-сервером будет расположен. Если он находится в помещении и нет возможности запускать и антенну на крыше, то лучшая альтернатива будет радиопередачей. Если в вашей стране / области нет радиопередачи или сигналы заблокированы местной топографией, то GPS является идеальным решением.

Однако, если точность и безопасность не являются проблемой, то Интернет станет наиболее очевидным решением.

A NTP GPS-сервер это тип сервера времени, который использует протокол сетевого времени (NTP) как метод синхронизации времени на сетевых устройствах и компьютерах после получения сигнала времени от его сети GPS.

Сеть GPS (Глобальная система определения местоположения) представляет собой совокупность спутников, принадлежащих и управляемых военными США. Большинство людей знают о GPS как о помощи для спутниковой навигации. Фактически, основой передач, передаваемых спутниками GPS, является сигнал времени. Этот сигнал времени генерируется встроенными атомными часами спутника. Именно по этой информации спутниковая навигационная система получает и вычисляет путем триангуляции расстояние от спутников.

Этот синхронизирующий сигнал - это то, что используется сервером NTP GPS в качестве ссылки для синхронизации сети. Затем NTP распространяет это время на все маршрутизаторы и компьютеры в этой сети.

A Сервер GPS NTP включает GPS-приемник, GPS-антенну и программное обеспечение NTP. Антенна GPS должна располагаться на крыше, что даст наилучшую возможность приема передач со спутников.

Затем приемник GPS преобразует эту информацию в информацию о времени, которая может быть прочитана и распространена NTP.

Хотя атомные часы на борту спутников GPS не передают код времени UTC (скоординированное универсальное время). Тем не менее, NTP имеет возможность конвертировать атомные часы со спутников в UTC. Это позволяет синхронизировать компьютерные сети с одним и тем же универсальным источником времени независимо от того, где они находятся в мире.

Используя выделенный NTP-сервер GPS, сеть может быть синхронизирована с точностью до нескольких миллисекунд времени UTC с точностью до нескольких сотен наносекунд, что стало возможным благодаря LAN.

Компьютерные сети могут казаться пугающим начинанием. Однако компьютерная сеть - это всего лишь несколько компьютеров, соединенных друг с другом для удобства передачи данных и обеспечения безопасности. Они могут быть очень маленькими, например, два компьютера в домашней сети, чтобы действительно большие сети, состоящие из сотен и тысяч машин.

Когда компьютер или устройство подключено к сети, существует только одна точка ссылки, которую компьютеры могут использовать для установления порядка событий и приложений, и это время.

Время, в виде временных меток, используется большинством приложений, и именно тогда могут возникать проблемы в компьютерных сетях.

Компьютеры говорят время, используя программные часы. Это основано на системных часах, которые сохраняют время, когда компьютер выключен. Однако внутренние часы компьютеров полностью неточны. Они имеют тенденцию дрейфовать до нескольких секунд в неделю. В сети, когда имеется более одной машины, это может вызвать серьезные проблемы, если машины дрейфуют с разной скоростью.

Письма могут появляться до того, как они были отправлены, и вся сеть может быть уязвима для угроз безопасности и даже мошенничества!

A сетевой сервер времени используется для синхронизации компьютерной сети с одним источником времени. Этот источник времени может быть чем угодно, начиная с внутренних часов на компьютере и заканчивая временем, указанным наручными часами. Тем не менее, чтобы обеспечить идеальную точность и обеспечить синхронизацию сети с остальным миром, следует использовать источник времени UTC.

UTC (Coordinated Universal Time) - глобальная шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами. Сетевой сервер времени может получать источник времени UTC со всего Интернета (хотя и не обеспеченный), через систему GPS (глобальная система определения местоположения) или через специальную радиопередачу из национальных физических лабораторий.

Большинство серверов сетевого времени используют NTP (Протокол сетевого времени) для распространения опорного времени по всей сети. NTP - это не единственный протокол синхронизации, предназначенный для этого, хотя он, однако, является наиболее широко используемым.

Мы все привыкли к спутниковой навигации. Все больше и больше людей устанавливают эти маленькие черные ящики в свои машины и выбрасывают свои старые бумажные дорожные карты. Преимущества спутниковой навигации многократно - от постоянных обновлений, сохраняющих текущие карты, чтобы они могли указывать расстояние в вашем районе от любых ориентиров или дорожных знаков, но GPS имеет больше применений, чем просто триангулирование позиции для пеленгования, его можно использовать для предоставлять информацию о времени и частоте во всем мире.

Начиная с раннего 1990, система глобального позиционирования (GPS) была единственной полностью всемирной навигационной спутниковой системой (GNSS). Управляемый американскими военными, GPS (иногда называемый NAVSTAR) позволил точно определить время и местоположение, находящиеся во всем мире.

Чтобы точно определить местоположение, для всех систем GNSS требуется абсолютный источник времени, то есть источник времени, столь же точный, как и гуманно, например, от атомных часов. Не зная точно, какое время является спутником GNSS, невозможно точно определить местоположение (так как Земля, спутники и люди движутся вокруг местоположения, могут определяться только положением и временем). Из-за расстояния от спутников от Земли, даже неточность второго или двух может означать, что местоположение спутникового навигатора может быть километрами.

По этой причине каждый спутник имеет высокоточные атомные часы на борту, которые также могут использоваться NTP (Network Time Protocol) для синхронизации компьютерных сетей. GPS - идеальный источник времени и частоты, поскольку он может обеспечить очень точное время в любой точке мира, используя относительно дешевые компоненты.

Приемник GPS декодирует сигнал, отправленный с антенны GPS, на считываемый компьютером протокол, который может использоваться большинством серверов времени и операционных систем, включая Windows, LINUX и UNIX.

GPS-приемник также выводит точный импульс каждую секунду, что GPS NTP-серверы и серверы времени компьютера могут использовать для обеспечения сверхточного времени. Частота импульсов в секунду для большинства приемников с точностью до 0.001 секунды UTC (Coordinated Universal Time или Temps Universel Coordonné).

GPS идеально подходит для обеспечения NTP серверы времени или автономные компьютеры с очень точной внешней ссылкой для синхронизации. Даже при относительно дешевом оборудовании точность сотен наносекунд (наносекунда = миллиардная часть секунды) может быть разумно достигнута с использованием GPS в качестве внешней ссылки.

В 2002 Европейское космическое агентство и Европейский союз согласились построить европейскую собственную GNSS под названием Galileo. Чтобы конкурировать с новыми и более совершенными технологиями GNSS, программа GPS в настоящее время обновляется, и ожидается, что, когда Galileo начнет передавать сигналы, обе системы станут взаимообусловленными, что позволит получить еще большую точность во времени и позиционировании.

Атомные часы невероятно дороги, и обычно их обычно можно найти только в крупных лабораториях физики, таких как Массачусетский технологический институт (Массачусетский технологический институт), NIST (Национальный институт стандартов и технологий (Колорадо)) или Национальная физическая лаборатория в Великобритании.

К счастью, многие национальные лаборатории транслировали время UTC (скоординированное всеобщее время) со своих атомных часов через радиопередачу.

В США национальная передача времени называется WWVB и транслируется по NIST (Национальный институт по стандартам и времени) в Форт-Коллинзе, штат Колорадо. Трансляция WWVB используется миллионами людей по всей Северной Америке для синхронизации потребительских электронных продуктов, таких как настенные часы, радиочасы и наручные часы. Кроме того, WWVB используется для приложений высокого уровня, таких как сетевая синхронизация времени с использованием NTP.

Временной код содержит год, день года, час, минуту, секунду и флаги, которые указывают статус перехода на летнее время, високосные годы и секунды прыжка.

WWVB транслируется на 2.5, 5, 10, 15 и 20 МГц, а для большинства пользователей в США полученная точность должна быть меньше 10 миллисекунд (1 / 100 секунды).

Хотя многие NTP-серверы теперь использовать GPS для получения привязки по времени, преимущество использования радиопередачи заключается в том, что сигнал может приниматься в помещении (GPS-антенна нуждается в хорошем обзоре неба).

Однако радиосигнал имеет конечный диапазон и может быть заблокирован небоскребами, горами и плотными окрестностями. Радиоприемный сервер NTP обычно состоит из сервер времени установки в стойку, и антенну, состоящую из ферритового стержня внутри пластикового корпуса, который принимает радиопередачу и частоту. Антенна должна всегда устанавливаться горизонтально под прямым углом к ​​трансмиссии для достижения оптимальной силы сигнала.

Подобные национальные передачи времени передаются из других стран в Великобритании, сигнал называется MSF и транслируется Национальной физической лабораторией в Камбрии, другие системы транслируются во Франкфурте, Германии (DCF-77), Японии (JJY) и Франции (тенофовир)