Независимо от того, где мы находимся в мире, всем нам нужно знать время в какой-то момент дня, но в то время как каждый день длится столько же времени, независимо от того, где вы находитесь на Земле, одинаковые временные рамки не используются во всем мире.

Непрактичность австралийцев, которые должны просыпаться в 17.00 или тех, кто в США должна начать работать в 14.00, исключила бы подачу иска в течение одного временного масштаба, хотя идея обсуждалась, когда Гринвич был назван официальным главным меридианом (где официально датируется) для мира несколько 125 лет назад.

Хотя идея глобальной шкалы времени была отвергнута по вышеуказанным причинам, позднее было решено, что продольные линии 24 разделили бы мир на разные временные интервалы. Это происходило бы из GMT, когда те, кто находится на противоположной стороне планеты, были + 12 часов.

Однако благодаря 1970 рост глобальных коммуникаций означал, что универсальная шкала времени была окончательно принята и по-прежнему пользуется большим спросом, несмотря на то, что многие люди никогда не слышали об этом.

UTC, Coordinated Universal Time, основан на GMT (Greenwich Meantime), но поддерживается созвездием атомных часов. Он также учитывает вариации вращения Земли с дополнительными секундами, известными как «прыгающие секунды», добавляемые один раз два раза в год, чтобы противодействовать замедлению вращения Земли, вызванному гравитационными и приливными силами.

В то время как большинство людей никогда не слышали о UTC или напрямую использовали его влияние на нашу жизнь в неоспоримых с компьютерными сетями, все синхронизированы с UTC через NTP серверы времени (Network Time Protocol),.

Без этой синхронизации с одним временным масштабом многие из технологий и приложений, которые мы считаем само собой разумеющимися, были бы невозможны. Все, начиная от глобальной торговли акциями и акциями до интернет-магазинов, электронной почты и социальных сетей, стало возможным благодаря UTC и NTP-сервер времени.

Сигнал DCN 77 представляет собой широковещательную передачу длинной волны на 77 KHz из Франкфурта в Германии. DCF -77 передается Национальной физиологической лабораторией Германии Physikalisch-Technische Bundesanstalt.

DCF-77 является точным источником времени UTC и генерируется атомными часами, которые обеспечивают его точность. DCF-77 - полезный источник времени, который может быть принят по всей Европе технологиями, требующими точной привязки времени.

Радиоуправляемые часы и сетевые серверы времени получать сигнал времени, а в случае серверов времени распространять этот сигнал времени в компьютерной сети. Большинство компьютерных сетей используют NTP для распространения сигнала DCN 77.

Существуют преимущества использования сигнала типа DCF для временной синхронизации. DCF является длинной волной и поэтому восприимчив к помехам от других электрических устройств, но они могут проникать в здания, которые дают DCF-сигнал преимущество над другим источником времени UTC, доступным в целом - GPS (Global Positioning System) - для этого требуется открытый вид для получения спутниковых передач.

Другие сигналы длинной волны доступны в других странах, которые похожи на DCF-77. В Великобритании сигнал MSF -60 транслируется NPL (Национальная физическая лаборатория) из Камбрии, а в США NIST (Национальный институт стандартов и времени) передает сигнал WVBB из Боулдера, штат Колорадо.

NTP серверы времени являются эффективным методом приема этих длинноволновых передач и затем использованием временного кода в качестве источника синхронизации. NTP-серверы могут принимать DCF, MSF и WVBB, а также многие из них также могут принимать сигнал GPS.

С первых дней промышленной революции, когда железнодорожные линии и телеграф распространялись по часовым поясам, стало очевидно, что требуется глобальная шкала времени, которая позволила бы использовать одно и то же время независимо от того, где вы были в мире.

Первая попытка глобального масштаба была GMT - Время по Гринвичу. Это было основано на Гринвичском Меридиане, где солнце находится прямо над 12 полдень. GMT был выбран, в первую очередь из-за влияния Британской империи на остальных, если глобус.

Другие временные рамки были разработаны таким британским временем железной дороги, но GMT был впервые, когда во всем мире использовалась по-настоящему глобальная система времени.

GMT оставался глобальным временным масштабом в первой половине двадцатого века, хотя люди стали называть UT (Universal Time).

Однако, когда атомные часы были разработаны в середине двадцатого века, вскоре стало очевидно, что GMT не был достаточно точным. Было бы желательно, чтобы глобальные временные рамки, основанные на времени, указанном атомными часами, представляли эти новые точные хронометры.

Для этой цели было разработано Международное атомное время (TAI), но вскоре стали очевидны проблемы с использованием атомных часов.

Считалось, что революция Земли на ее оси была точным временем 24. Но благодаря атомным часам было обнаружено, что вращение Земли меняется, а 1970 замедляется. Это замедление вращения Земли необходимо было учитывать, иначе могут возникнуть расхождения, и ночь будет медленно дрейфовать в течение дня (хотя и много тысячелетий).

Всемирное координированное время был разработан для противодействия этому. Основываясь как на TAI, так и на GMT, UTC позволяет замедлять вращение Земли, добавляя прыжки секунд каждый год или два (а иногда и два раза в год).

UTC теперь является поистине глобальным временным масштабом и принят странами и технологиями по всему миру. Компьютерные сети синхронизируются с UTC через сетевые серверы времени и они используют протокол NTP для обеспечения точности.

Атомные часы - это чудо по сравнению с другими видами хронометристов. Потребуется 100,000 лет для атомных часов, чтобы потерять секунду во времени, что ошеломляет, особенно когда вы сравниваете его с цифровыми и механическими часами, которые могут дрейфовать так много за один день.

Но атомные часы это не практические единицы оборудования, которые могут быть расположены вокруг офиса или дома. Они громоздки, дороги и требуют лабораторных условий для эффективной работы. Но использование атомных часов достаточно просто, особенно в том, что атомные хранители времени NIST (Национальный институт стандартов и времени) и NPL (Национальная физическая лаборатория) транслировали время, рассказанное их атомными часами на коротковолновом радио.

NIST передает свой сигнал, известный как WWVB от Boulder, Colorado, и транслируется на чрезвычайно низкой частоте (60,000 Гц). Радиоволны с станции WWVB могут охватывать все континентальные Соединенные Штаты, а также большую часть Канады и Центральной Америки.

Сигнал NPL транслируется в Камбрии в Великобритании и передается по аналогичным частотам. Этот сигнал, известный как MSF, доступен на всей территории Великобритании, и подобные системы доступны в других странах, таких как Германия, Япония и Швейцария.

Радиоуправляемые атомные часы получают эти сигналы длинной волны и корректируют себя в соответствии с любым дрейфом, который обнаруживает часы. Компьютерные сети также используют эти сигналы атомных часов и используют протокол NTP (Протокол сетевого времени) и посвященный NTP серверы времени для синхронизации сотен и тысяч различных компьютеров.

Хотя для синхронизации времени доступно несколько протоколов, большая часть времени сети синхронизируется, используя либо NTP или SNTP.

Протокол сетевого времени (NTP) и Simple Network Time Protocol (SNTP) существует с момента создания Интернета (и в случае NTP, за несколько лет до этого) и, безусловно, являются самыми популярными и широко распространенными протоколами синхронизации времени.

Однако разница между ними незначительна и определяет, какой протокол лучше всего подходит для NTP-сервер времени или конкретное приложение синхронизации времени может быть проблематичным.

Как следует из названия, SNTP является упрощенной версией протокола сетевого времени, но часто задают вопрос: «В чем же разница?»

Основное различие между двумя версиями протокола заключается в используемом алгоритме. Алгоритм NTP может запрашивать несколько опорных часов, которые являются наиболее точными.

Использование SNTP для низкопроизводительных устройств - оно подходит для менее мощных машин, не требует высокой точности NTP. NTP также может отслеживать любое смещение и дрожание (небольшие колебания формы сигнала, возникающие из-за колебаний напряжения питания, механических колебаний или других источников), в то время как SNTP этого не делает.

Другое существенное различие заключается в том, как два протокола корректируются для любого дрейфа в сетевых устройствах. NTP ускорит или замедлит системные часы, чтобы соответствовать времени опорных часов, поступающих в NTP-сервером (поворот), в то время как SNTP просто перейдет в обратную или обратную сторону системных часов.

Этот шаг системного времени может вызвать потенциальные проблемы с чувствительными к времени приложениями, особенно на этом шаге, достаточно велико.

NTP используется, когда точность важна, и когда приложения, зависящие от времени, зависят от сети. Однако его сложный алгоритм не подходит для простых машин или устройств с менее мощными процессорами. SNTP, с другой стороны, лучше всего подходит для этих более простых устройств, так как он потребляет меньше ресурсов компьютера, однако он не подходит для любого устройства, где точность является критичной или когда приложения, зависящие от времени, зависят от сети.

Поиск правильного времени для сетевой синхронизации возможен только благодаря атомным часам. По сравнению со стандартными устройствами синхронизации и Атомные часы в миллионы раз более точен с последними проектами, обеспечивающими точное время в течение секунды в 100,000 годах.

Атомные часы используют неизменный резонанс атомов в разных энергетических состояниях для измерения времени, обеспечивающего атомный тик, который происходит почти 9 миллиард раз в секунду в случае атома цезия. Фактически резонанс цезия в настоящее время является официальным определением второго, принятого Международной системой единиц (SI).

Атомные часы - это базовые часы, используемые для международного времени, UTC (Всемирное координированное время). И они также служат основой для NTP-серверы для синхронизации компьютерных сетей и технологий, чувствительных к времени, таких как те, которые используются диспетчером воздушного движения и другими высокоуровневыми приложениями, чувствительными к времени.

Поиск источника атомных часов UTC - простая процедура. В частности, с наличием источников времени в Интернете, например, предоставленных Microsoft и Национальный институт стандартов и времени (windows.time.com и nist.time.gov).

Однако эти NTP-серверы это то, что известно как устройства типа 2, которые означают, что они подключены к другому устройству, которое, в свою очередь, получает время от атомных часов (другими словами, вторичный источник UTC).

Хотя точность этих серверных серверов 2 неоспорима, на него может повлиять расстояние, на котором клиент находится от серверов времени, они также находятся за пределами брандмауэра, что означает, что для любой связи с сервером онлайн-времени требуется открытый протокол UDP (User Datagram Protocol) порт для связи.

Это может вызвать уязвимости в сети и не используется по этой причине в любой системе, требующей полной безопасности. Более безопасный (и надежный) способ получения UTC - использовать выделенный NTP-сервер времени, Эти устройства синхронизации времени получают время непосредственно от атомных часов, транслируемых по длинной волне, такими местами, как NIST или NPL (Национальная физическая лаборатория - Великобритания). Альтернативно, UTC может быть получен из сигнала GPS, передаваемого созвездием спутников в сети GPS (Глобальная система определения местоположения).

Один из самых точные атомные часы должен быть запущен на орбиту и присоединен к Международной космической станции (МКС) благодаря соглашению, подписанному французским космическим агентством.

Атомные часы PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite) прилагаются к МКС в целях более точного тестирования теории Эйнштейна относительно и увеличения точности скоординированного всеобщего времени (UTC) среди других геодезических экспериментов.

PHARAO - это атомные часы цезиевого поколения следующего поколения с точностью, которая соответствует менее чем второму дрейфу каждые 300,000 лет. PHARAO будет запущен Европейским космическим агентством (ESA) в 2013.

Атомные часы - самые точные устройства для хронометража, доступные человечеству, но они подвержены изменениям гравитационного тяготения, как это предсказывает теория Эйнштейна, поскольку само время убито тягой Земли. Поставив эти точные атомные часы на орбиту, эффект земной гравитации уменьшается, что позволяет PHARAO быть более точным, чем часы на основе Земли.

В то время как атомные часы не являются новыми для орбиты, так как многие спутники; включая GPS-сеть (Global Positioning System), содержат атомные часы, однако PHARAO будет одним из самых точных часов, когда-либо выпущенных в космос, что позволяет использовать его для более детального анализа.

Атомные часы были с тех пор, как 1960, но их растущее развитие проложило путь для новых и современных технологий. Атомные часы составляют основу многих современных технологий спутниковой навигации, позволяя компьютерным сетям эффективно взаимодействовать по всему миру.

Компьютерная сеть получать сигналы времени от атомных часов с помощью NTP серверы времени (Network Time Protocol), который может точно синхронизировать компьютерную сеть с точностью до нескольких миллисекунд UTC.

Существует определенная ирония, что компьютер, который сидит на вашем рабочем столе и может стоить столько же, сколько зарплата в месяц, будет иметь часы на борту, которые менее точны, чем дешевые наручные часы, купленные на бензине или бензоколонке.

Проблема заключается не в том, что компьютеры особенно сделаны с дешевыми компонентами синхронизации, но что любое серьезное хронометрирование на ПК может быть достигнуто без дорогостоящих или продвинутых осцилляторов.

Встроенные синхронизирующие генераторы на большинстве ПК на самом деле просто поддерживают резервное копирование, чтобы синхронизировать часы компьютера, когда ПК выключен или когда информация о синхронизации времени недоступна.

Несмотря на эти неадекватные встроенные часы, синхронизация по сети ПК может быть достигнута с точностью до миллисекунды и сетью, синхронизированной с глобальным временем UTC (Скоординированное всеобщее время) не должно вообще дрейфовать.

Причина, по которой этот высокий уровень точности и синхронности может быть достигнут без дорогостоящих генераторов, заключается в том, что компьютеры могут использовать протокол сетевого синхронизации (NTP), чтобы найти и поддерживать точное время.

NTP - это алгоритм, который распределяет один источник времени; это может быть сгенерировано встроенными часами ПК - хотя это будет видеть каждую машину на дрейфе сети по мере того, как часы сами дрейфуют. Лучше всего использовать NTP для распределения стабильного, точного источника времени и наиболее предпочтительно для сети, которые ведут бизнес через Интернет, источник UTC.

Самый простой способ получения UTC - который сохраняется в созвездии атомных часов по всему миру - заключается в использовании выделенный сервер времени NTP, Серверы NTP используют либо спутниковые сигналы GPS (Global Positioning System), либо широковещательные радиопередачи длинной волны (обычно передаваемые национальными физическими лабораториями, такими как NPL или NIST).

Получив NTP-сервером распределяет источник синхронизации по сети и постоянно проверяет каждую машину на дрейф (по сути, сетевой компьютер связывается с сервером как клиент, и информация обменивается через TCP / IP.

Это приводит к тому, что встроенные часы самих компьютеров устарели, хотя, когда машины изначально загружены, или если была задержка в контакте с NTP-сервером (если он отсутствует или имеется временная ошибка), встроенные часы используются для поддержания времени до полной полной синхронизации.

Сроки становятся все более важными для компьютерных систем. В настоящее время почти невозможно услышать, что компьютерная сеть функционирует без синхронизации с UTC (Coordinated Universal Time). И даже отдельные машины, используемые в доме, теперь оснащены автоматической синхронизацией. Последнее воплощение Windows, например, Windows 7, автоматически подключается к источнику синхронизации (хотя это приложение можно отключить вручную, обратившись к предпочтениям времени и даты).

Включение этих автоматических средств синхронизации в новейшие операционные системы является указанием на то, насколько важна информация о времени и когда вы рассматриваете типы приложений и транзакций, которые сейчас проводятся в Интернете, это не удивительно.

Интернет-банкинг, онлайн-бронирование, интернет-аукционы и даже электронная почта могут зависеть от точного времени. Компьютеры используют временные метки как единственную точку отсчета, которую они должны идентифицировать, когда и если произошла транзакция. Ошибки в информации о времени могут вызывать неисчислимые ошибки и проблемы, особенно при отладке.

Интернет полн Время серверов с более чем тысячей источников времени, доступных для онлайн-синхронизации; точность и полезность этих онлайн-источников времени UTC варьируются и оставляют открытым TCP / IP в брандмауэре, чтобы позволить синхронизировать информацию через систему, может оставить уязвимую систему.

Для сетевых систем, где время не только важно, но и где безопасность также является первостепенной проблемой, тогда Интернет не является предпочтительным источником для получения информации UTC, и требуется внешний источник.

Подключение сети NTP к внешнему источнику времени UTC относительно просто, если сетевой сервер времени используется. Эти устройства, которые часто называются NTP-серверы, использовать атомные часы на борту спутников GPS (Global Positioning System) или передачи длинной волны, транслируемые по таким местам, как NIST or NPL.

NTP-серверы являются важными устройствами для временной синхронизации компьютерной сети. Обеспечение соответствия сети с UTC (согласованное универсальное время) имеет жизненно важное значение в современных коммуникациях, таких как Интернет, и является основной функцией сетевой сервер времени (Сервер NTP).

Как следует из их названия, эти серверы времени используют протокол NTP (Network Time Protocol) для обработки запросов синхронизации. NTP уже установлен во многих операционных системах, и синхронизация возможна без сервера NTP с использованием источника времени в Интернете, это может быть небезопасным и неточным для многих сетевых потребностей.

Серверы Сетевое время получать гораздо более точный и безопасный сигнал времени. Существует два способа получения времени с использованием сервера времени: использование сети GPS или прием радиопередач с длинной волной.

Оба этих метода получения источника времени являются безопасными, поскольку они являются внешними для любого сетевого брандмауэра. Они также точны, поскольку оба источника времени генерируются непосредственно атомными часами, а не службой времени в Интернете, которая обычно NTP-устройства связанных с атомными часами третьей стороны.

Сеть GPS обеспечивает идеальный источник времени для серверов NTP, поскольку сигналы доступны в любом месте. Единственным недостатком использования сети GPS является то, что для обеспечения блокировки на спутник требуется вид на небо.

Радиолокационные источники времени более гибкие, поскольку сигнал длинной волны может быть принят в помещении. Они ограничены по силе, и не во всех странах есть сигнал времени, хотя некоторые сигналы, такие как немецкий DCF и WVBB США, доступны в соседних государствах.