. zegar atomowy jest kulminacją zdolności ludzkości do utrzymania czasu, który obejmował kilka tysiącleci. Ludzie zawsze byli zajęci śledzeniem czasu, odkąd wcześnie człowiek zauważył regularność ciał niebieskich.

Słońce, księżyc, gwiazdy i planety wkrótce stały się podstawą dla skali czasowej z okresami takimi jak lata, miesiące, dni i godziny oparte wyłącznie na regulacji obrotu Ziemi.

To działało przez tysiące lat jako wiarygodny przewodnik po tym, jak wiele czasu minęło, ale w ciągu ostatnich kilku stuleci ludzie zaczęli szukać jeszcze bardziej niezawodnych metod śledzenia czasu. Podczas gdy Słońce i ciała niebieskie były w sposób afektywny, zegary słoneczne nie działały w pochmurne dni, a dni i noce zmienione w ciągu roku tylko w południe (kiedy słońce jest najwyższe) można było w uzasadniony sposób polegać.

Pierwszy rzut na dokładny zegarek, który nie był zależny od ciał niebieskich i nie był prostym czasem (takim jak stożek świecy lub zegar wodny), ale faktycznie powiedział czas przez dłuższy czas był zegar mechaniczny.

Te pierwsze urządzenia datowane na XII wiek to prymitywne mechanizmy używające krawędzi i splotu foliotycznego (przekładnia i dźwignia) do kontrolowania tyknięć zegara. Po kilku stuleciach i mnóstwie projektów mechaniczny zegar zrobił kolejny krok naprzód z wahadłem. Wahadło dawało zegarkom swoją pierwszą prawdziwą dokładność, kontrolując dokładniej tyknięcia zegara.

Jednak dopiero w XX wieku, kiedy zegary weszły w wiek elektroniczny, stały się naprawdę dokładne. Zegar cyfrowy i elektroniczny miał kontrolowane tiki za pomocą oscylacji kryształu kwarcu (zmienionego stanu energii, gdy prąd jest oparty), który okazał się tak dokładny, że rzadko tracono co sekundę w tygodniu.

Rozwój zegary atomowe w 1950 wykorzystano oscylację pojedynczego atomu, który generuje ponad 9 miliarda sekund na sekundę i może utrzymać dokładny czas przez miliony lat bez straty sekundy. Zegary te stanowią teraz podstawę naszych ram czasowych z całym światem zsynchronizowanym z nimi za pomocą Serwerów NTP, zapewniając w pełni dokładny i niezawodny czas.

Na całym świecie używanych jest kilka razy. Większość Serwerów NTP i inne Sieć serwerów czasu używaj UTC jako źródła podstawowego, ale są też inne:

Kiedy jesteśmy pytani o czas, w którym jest to bardzo mało prawdopodobne, odpowiedzielibyśmy "w przypadku której skali czasowej", ale istnieje wiele skali czasowych stosowanych na całym świecie, a każdy opiera się na różnych metodach śledzenia czasu.
GMT

Średni czas Greenwich (GMT) jest czasem lokalnym na południku Greenwich opartym na hipotetycznym średnim słońcu. Ponieważ orbita Ziemi jest eliptyczna, a jej oś jest przechylona, ​​rzeczywiste położenie słońca na tle gwiazd pojawia się trochę przed lub za spodziewaną pozycją. Skumulowany błąd pomiaru czasu zmienia się w ciągu roku płynnie, okresowo, do 14 minut wolno w lutym do 16 minut w listopadzie. Zastosowanie hipotetycznego średniego słońca usuwa ten efekt. Przed 1925 astronomowie i nawigatorzy mierzyli GMT od południa do południa, zaczynając dzień 12 godzin później niż w cywilnym użytkowaniu, który był powszechnie nazywany GMT. Aby uniknąć nieporozumień astronomowie zgodzili się w 1925 zmienić punkt odniesienia z południa na północ, a kilka lat później przyjęto termin Uniwersalny Czas (UT) dla "nowego" GMT. GMT pozostaje podstawą prawną czasu cywilnego dla Wielkiej Brytanii.

UT

Czas uniwersalny (UT) to średni czas słoneczny na południku Greenwich z 0 h UT o północy, a ponieważ 1925 zastąpił GMT do celów naukowych. W połowie 1950 astronomowie mieli wiele dowodów na fluktuacje obrotu Ziemi i postanowili podzielić UT na trzy wersje. Czas wywodzący się bezpośrednio z obserwacji nazywa się UT0, stosując poprawki dla ruchów osi Ziemi lub ruchu biegunowego, daje UT1, a usuwanie okresowych odmian sezonowych generuje UT2. Różnice między UT0 i UT1 są rzędu tysięcznych sekundy. Obecnie tylko UT1 jest nadal szeroko stosowany, ponieważ zapewnia miarę orientacji obrotowej Ziemi w kosmosie.

Standard światowy (UTC):

Chociaż TAI zapewnia ciągły, jednolity i dokładny zakres czasowy do celów naukowych, nie jest wygodny do codziennego użytku, ponieważ nie jest zgodny z prędkością rotacji Ziemi. Skala czasowa, która odpowiada zmianie dnia i nocy, jest o wiele bardziej użyteczna, a ponieważ 1972, wszystkie usługi czasu rozgłoszenia dystrybuują skale czasowe w oparciu o skoordynowany czas uniwersalny (UTC). UTC to atomowa skala czasu, która jest zgodna z czasem uniwersalnym. Sekund przeskakuje od czasu do czasu

Informacja dzięki uprzejmości National Physical Laboratory Wielka Brytania.

Synchronizacja czasu jest często określany jako "ból głowy" przez administratorów sieci. Utrzymywanie komputerów w sieci wszystkich działających jednocześnie jest coraz ważniejsze w nowoczesnej komunikacji sieciowej, szczególnie gdy sieć musi komunikować się z inną siecią działającą niezależnie.

Z tego powodu UTC (Coordinated Universal Time) został opracowany, aby zapewnić, że wszystkie sieci działają w tym samym dokładnym czasie. UTC jest oparte na czasie podanym przez zegary atomowe więc jest bardzo precyzyjny, nigdy nie tracąc ani sekundy. Synchronizacja czasu w sieci jest jednak stosunkowo proste dzięki protokołowi NTP (Network Time Protocol).

Źródła czasu UTC są szeroko dostępne dzięki ponad tysiącom internetowych serwerów 1 dostępnych w Internecie. Poziom warstwy opisuje, jak daleko Serwer czasu jest do zegara atomowego (an zegar atomowy generujący UTC jest znany jako urządzenie 0. Większość serwerów czasu dostępnych w Internecie to w rzeczywistości nie urządzenia 1, ale warstwa, w której pobierają swój czas z urządzenia, które z kolei otrzymuje sygnał czasu UTC.

Dla wielu aplikacji może to być wystarczająco dokładne, ale ponieważ te źródła czasu są w Internecie, niewiele można zrobić, aby zapewnić ich dokładność i precyzję. W rzeczywistości, nawet jeśli źródło internetowe jest bardzo dokładne, forma odległości może powodować opóźnienia w czasie sygnału czasu.

Internetowe źródła czasu są również niezabezpieczone, ponieważ znajdują się poza zaporą sieciową, zmuszając sieć do pozostawienia otwartego dla żądań czasu. Z tego powodu administratorzy sieci poważnie podchodzą do synchronizacji czasu i decydują się na użycie własnego zewnętrznego serwera 1.

Te urządzenia, często nazywane a Serwer NTP, odbierz źródło czasu UTC z zaufanego i bezpiecznego źródła, takiego jak satelita GPS, a następnie rozprowadź je w sieci. The Serwer NTP jest znacznie bezpieczniejsza niż internetowe źródło czasu i jest stosunkowo niedroga i bardzo dokładna.

Organizowanie warstw

Poziomy strat brzusznych określają odległość między urządzeniem a zegarem referencyjnym. Na przykład zegar atomowy oparty na laboratorium fizyki lub satelicie GPS jest urządzeniem 0. ZA warstwa 1 urządzenie to serwer czasu, który odbiera czas z urządzenia 0, a więc dedykowanego Serwer NTP jest warstwą 1. Urządzeniami, które odbierają czas z serwera czasu, takiego jak komputery i routery, są urządzenia warstwy 2.

NTP może obsłużyć do poziomów 16 i chociaż jest dokładniejszy, im dalej, tym poziomy warstw są zaprojektowane tak, aby umożliwić olbrzymim sieciom otrzymywanie czasu z jednego serwera NTP bez powodowania przeciążenia sieci lub blokowania przepustowości .

Podczas korzystania z Serwer NTP ważne jest, aby nie przeciążać urządzenia żądaniami czasu, więc sieć powinna być podzielona przez wybraną liczbę maszyn pobierających żądania od Serwer NTP (producent serwera NTP może zalecić liczbę żądań, które może obsłużyć). Te warstwy urządzeń 2 można wykorzystać jako odniesienia czasowe dla innych urządzeń (które stają się urządzeniami 3) w bardzo dużych sieciach, które następnie można wykorzystać jako odniesienia do samych siebie.

Serwerów NTP są istotnym narzędziem dla każdej firmy, która musi komunikować się globalnie i bezpiecznie. Serwery NTP dystrybuują skoordynowany czas uniwersalny (UTC), globalną skalę czasową świata, opartą na bardzo dokładnym czasie określonym przez zegary atomowe.

NTP (Network Time Protocol) to protokół używany do dystrybucji czasu UTC w sieci, który zapewnia również dokładność i stabilność całego czasu. Istnieje jednak wiele pułapek w konfiguracji a Sieć NTP, oto najczęściej:

Używanie właściwego źródła czasu

Uzyskanie najbardziej odpowiedniego źródła czasu jest podstawą do stworzenia sieci NTP. Źródło czasu zostanie rozdzielone pomiędzy wszystkie maszyny i urządzenia w sieci, dlatego ważne jest, aby był nie tylko dokładny, ale także stabilny i bezpieczny.

Wielu administratorów systemu tnie rogi ze źródłem czasu. Niektórzy zdecydują się na użycie źródła czasu w Internecie, chociaż nie są one bezpieczne, ponieważ zapora będzie wymagać otwarcia, a także wiele źródeł internetowych jest albo całkowicie niedokładnych, albo zbyt daleko, aby uzyskać jakąkolwiek użyteczną precyzję.

Istnieją dwie bardzo bezpieczne metody otrzymywania źródła czasu UTC. Pierwszy polega na wykorzystaniu sieci GPS, która chociaż nie nadaje UTC, Czas GPS bazuje na międzynarodowym czasie atomowym i dlatego jest łatwy do przekonwertowania NTP. Sygnały czasu GPS są również łatwo dostępne na całym świecie.

Druga metoda polega na użyciu sygnałów radiowych długofalowych emitowanych przez niektóre krajowe laboratoria fizyczne. Sygnały te nie są jednak dostępne w każdym kraju i mają skończony zasięg oraz są podatne na zakłócenia i lokalną topografię.

Dokładny czas użycia Zegary atomowe jest dostępny w całej Ameryce Północnej przy użyciu WWVB Atomic Clock time sygnał transmitowany z Fort Collins, Colorado; zapewnia synchronizację czasu na komputerach i innych urządzeniach elektrycznych.

Północnoamerykański sygnał WWVB jest obsługiwany przez NIST - Narodowy Instytut Standardów i Technologii. WWVB ma wysoką moc nadajnika (50,000 wat), bardzo wydajną antenę i wyjątkowo niską częstotliwość (60,000 Hz). Dla porównania typowa stacja radiowa AM nadaje na częstotliwości 1,000,000 Hz. Połączenie wysokiej mocy i niskiej częstotliwości powoduje, że fale radiowe z WWVB mają dużo odbić, a ta pojedyncza stacja może więc obejmować całe kontynentalne Stany Zjednoczone oraz dużą część Kanady i Ameryki Środkowej.

Kody czasowe są wysyłane z WWVB przy użyciu jednego z najprostszych systemów i z bardzo małą szybkością transmisji jednego bitu na sekundę. Sygnał 60,000 Hz jest zawsze przesyłany, ale co sekundę jest znacznie zredukowany w mocy przez okres 0.2, 0.5 lub 0.8 sekund: • 0.2 sekund zredukowanej mocy oznacza binarne zero • 0.5 sekund zredukowanej mocy jest binarną. • 0.8 sekund zredukowanej mocy jest separatorem. Kod czasu jest wysyłany w BCD (Binary Coded Decimal) i wskazuje minuty, godziny, dzień roku i rok wraz z informacją o czasie letnim i latach przestępnych.

Czas jest przesyłany za pomocą bitów 53 i separatorów 7, a zatem potrzeba 60 sekund na przesłanie. Zegar lub zegarek może zawierać bardzo małą i stosunkowo prostą antenę i odbiornik do dekodowania informacji w sygnale i dokładnego ustawienia czasu zegara. Wszystko, co musisz zrobić, to ustawić strefę czasową, a zegar atomowy wyświetli prawidłową godzinę.

Dedykowane Serwery czasu NTP które są dostrojone do odbioru sygnału czasu WWVB. Urządzenia te łączą się z siecią komputerową, tak jak każdy inny serwer, tylko te odbierają sygnał taktowania i dystrybuują go do innych maszyn w sieci za pomocą NTP (Network Time Protocol).

Tutaj w Galleon Systems, jeden z wiodących europejskich dostawców Serwer NTP systemy, chcielibyśmy życzyć wszystkim naszym klientom, dostawcom, a nawet naszym konkurentom Wesołych Świąt i Szczęśliwego Nowego Roku. Mamy nadzieję, że 2009 będzie udany dla wszystkich.

Dokładny czas przy użyciu zegarów atomowych jest dostępny w Wielkiej Brytanii i częściach północnej Europy za pomocą MSF Sygnał czasu zegara Atomowego transmitowany z Cumbrii, Wielka Brytania; zapewnia synchronizację czasu na komputerach i innych urządzeniach elektrycznych.

Sygnał UK MSF jest obsługiwany przez NPL - Krajowe Laboratorium Fizyczne. MSF ma wysoką moc nadajnika (50,000 wat), bardzo wydajną antenę i wyjątkowo niską częstotliwość (60,000 Hz). Dla porównania typowa stacja radiowa AM nadaje na częstotliwości 1,000,000 Hz. Połączenie dużej mocy i niskiej częstotliwości powoduje, że fale radiowe z MSF są odbijane, a ta pojedyncza stacja może zatem obejmować większość Wielkiej Brytanii i niektórych kontynentalnej Europy.

Kody czasowe są wysyłane z MSF przy użyciu jednego z najprostszych systemów i przy bardzo niskiej szybkości transmisji danych z jednego bitu na sekundę. Sygnał 60,000 Hz jest zawsze przesyłany, ale co sekundę jest znacznie zredukowany w mocy przez okres 0.2, 0.5 lub 0.8 sekund: • 0.2 sekund zredukowanej mocy oznacza binarne zero • 0.5 sekund zredukowanej mocy jest binarną. • 0.8 sekund zredukowanej mocy jest separatorem. Kod czasu jest wysyłany w BCD (Binary Coded Decimal) i wskazuje minuty, godziny, dzień roku i rok, wraz z informacją o czasie letnim i latach przestępnych.

Czas jest przesyłany za pomocą bitów 53 i separatorów 7, a zatem potrzeba 60 sekund na przesłanie. Zegar lub zegarek może zawierać bardzo małą i stosunkowo prostą antenę i odbiornik do dekodowania informacji w sygnale i dokładnego ustawienia czasu zegara. Wszystko, co musisz zrobić, to ustawić strefę czasową, a zegar atomowy wyświetli prawidłową godzinę.

Dedykowane serwery czasu które są dostrojone do odbioru sygnału czasu MSF są dostępne. Urządzenia te łączą się z siecią komputerową, tak jak każdy inny serwer, tylko te odbierają sygnał taktowania i dystrybuują go do innych maszyn w sieci za pomocą NTP (Network Time Protocol).

Nowa grzybek GPS firmy Galleon Systems zapewnia większą niezawodność odbioru Sygnały taktowania GPS dla Serwery czasu NTP.
Nowy odbiornik GPS Timing i synchronizacja Exactime 300 posiada właściwości wodoodporne, anty-UV, anty-kwasowość i przeciw-alkaliczność, aby zapewnić niezawodną i ciągłą komunikację z Sieć GPS.

Atrakcyjny biały grzyb jest mniejszy niż tradycyjne anteny GPS i ma tylko 77.5mm lub 3.05-cala wysokości i jest łatwy w montażu i instalacji dzięki dołączeniu pełnego podręcznika instalacji i podręcznika CD.

Idealna jednostka dla a NTP serwer czasu GPS Ta standardowa antena przemysłowa jest również idealna dla wszystkich potrzeb odbiorczych GPS, w tym: Nawigacja morska, Śledzenie pojazdów kontrolnych i NTP synchronizacja
Główne cechy grzybkowej anteny Exactime 300 to:

• Wbudowana antena poprawna • równoległe kanały śledzenia 12 • Szybki TTFF (czas do pierwszego fixu) i niski pobór mocy • Pokładowy, zasilany baterią zegar czasu rzeczywistego i sterowanie • pamięć parametrów dla szybkiego akwizycji satelitów podczas włączania zasilania • Filtr interferencji do głównych kanałów VHF radaru morskiego • WAAS zgodny ze wsparciem dla EGNOS • Doskonały dryf statyczny dla prędkości i kursu • Kompensacja magnetycznego deklinacji • Jest chroniony przed odwrotną polaryzacją napięcia • Obsługa interfejsu RS-232 lub RS-422, Obsługa 1 PPS wydajność.

Metody śledzenia czasu zmieniły się w historii z coraz większą dokładnością, która jest katalizatorem zmian.

Większość metod pomiaru czasu tradycyjnie opiera się na ruchu Ziemi wokół Słońca. Przez tysiąclecia dzień został podzielony na 24 równych części, które stały się znane jako godziny. Opieranie naszych ram czasowych na rotacji Ziemi było odpowiednie dla większości naszych historycznych potrzeb, jednak wraz z rozwojem technologii widoczna była potrzeba coraz bardziej dokładnego harmonogramu.

Problem z tradycyjnymi metodami stał się oczywisty, gdy pierwsze prawdziwie dokładne zegary - zegar atomowy opracowano w 1950-ach. Ponieważ te czasomierze były oparte na częstotliwości atomów i były dokładne w ciągu sekundy na milion lat, wkrótce odkryto, że nasz dzień, który zawsze uważaliśmy za dokładnie 24 godz., Zmieniany z dnia na dzień.

Wpływ grawitacji Księżyca na nasze oceany powoduje spowolnienie i przyspieszenie Ziemi podczas jej obrotu - niektóre dni są dłuższe niż 24, podczas gdy inne są krótsze. Podczas gdy te różnice w długości dnia niewiele zmieniły w naszym codziennym życiu, ta niedokładność ma wpływ na wiele naszych nowoczesnych technologii, takich jak komunikacja satelitarna i pozycjonowanie globalne.

Opracowano skalę czasową, aby poradzić sobie z niedokładnościami w spinie Ziemi - Czas uniwersalny koordynowany (UTC). Opiera się on na tradycyjnej rotacji Ziemi w czasie 24-godzina, znanej jako Greenwich Meantime (GMT), ale uwzględnia niedokładności w obrocie Ziemi poprzez dodanie tzw. "Leap Seconds" (lub odjęcie).

Ponieważ UTC opiera się na czasie określonym przez zegary atomowe jest niezwykle dokładny i dlatego został przyjęty jako światowy harmonogram cywilny i jest używany przez firmy i handel na całym świecie.

Większość sieci komputerowych można zsynchronizować z UTC za pomocą dedykowanego Serwer czasu NTP.