Napisane przez Richarda Williamsa dla Galleon Systems

Dokładność w mierzeniu czasu na zawsze staje się coraz ważniejsza we współczesnej gospodarce światowej. Branże i firmy na całym świecie często komunikują się ze sobą pomimo różnic w strefach czasowych.

Był czas, kiedy kilka minut tu lub tam rzadko miało znaczenie, ale teraz, wiedząc dokładnie, która godzina jest coraz ważniejsza, konferencje i internetowe seminaria są często planowane w ramach zwykłego biznesu.

Globalna skala czasowa

Na szczęście, aby zapobiec bólom głowy przy opracowywaniu wszystkich różnych stref czasowych, z którymi być może musicie sobie poradzić, istnieje globalna skala czasowa, którą obecnie przyjmuje globalna społeczność. UTC (Coordinated Universal Time) jest czasem sterowanym zegarem atomowym używanym na całym świecie i utrzymywanym precyzyjnie i precyzyjnie przez laboratoria fizyki na całym świecie.

UTC umożliwia dokładną komunikację i formularze i jest używany przez wiele zaawansowanych technologii w celu zapewnienia dokładności, takich jak serwer czasu w sieci (Serwer NTP - Network Time Protocol). Często te urządzenia otrzymują czas UTC bezpośrednio z zegarów atomowych dzięki transmisjom radiowym od ludzi takich jak NIST (Amerykański Narodowy Instytut Norm i Czasu) i NPL (Brytyjskie krajowe laboratorium fizyczne)

Zegary ścienne atomowe

A jeśli chodzi o ludzi opowiadających czas, te same sygnały radiowe mogą być również wykorzystywane przez atomowy zegar ścienny. Atomowe zegary ścienne, pomimo tego, co sugeruje nazwa, nie są atomowymi zegarami. W istocie składają się one ze standardowego urządzenia zegarowego i anteny radiowej oraz odbierają. Można odbierać sygnały zegarów atomowych transmitowane przez laboratoria fizyki, a zegar regularnie dostosowuje się, aby zegar był dokładny do UTC do drugiego.

Po ustawieniu zegarka na prawdopodobnie zegar mówiący lub czas w Internecie, czy zastanawiałeś się kiedyś, kto to jest, który ustawia te zegary i sprawdza, czy są one dokładne?

Nie ma jednego głównego zegara używanego do pomiaru czasu na świecie, ale istnieje konstelacja zegarów, które są używane jako podstawa do uniwersalnego systemu pomiaru czasu, znanego jako UTC (Coordinated Universal Time).

UTC pozwala wszystkim światowym sieciom komputerowym i innym technologiom rozmawiać ze sobą w doskonałej synchronizacji, która jest niezbędna w nowoczesnym świecie handlu internetowego i globalnej komunikacji.

Ale jak już wspomniano, kontrolowanie UTC nie odbywa się do jednego głównego zegara, a zamiast tego poważnie bardzo precyzyjne zegary atomowe z różnych krajów współpracują ze sobą, aby wytworzyć źródło taktowania, które jest oparte na czasie, który im wszystkim opowiadamy.

Te chronometrażyści UTC obejmują tak znaczące organizacje jak Amerykański Narodowy Instytut Standardów i Czasu (NIST) oraz brytyjskie krajowe laboratorium fizyczne (NPL) wśród innych.

Organizacje te nie tylko pomagają zapewnić, że UTC jest tak dokładne, jak to tylko możliwe, ale również zapewniają źródło czasu UTC dostępne dla światowych sieci komputerowych i technologii.

Aby otrzymać czas od tych organizacji, Serwer czasu NTP (Network Time Server) jest wymagany. Urządzenia te odbierają transmisje z miejsc takich jak NIST i NPL za pomocą transmisji fal długich. The Serwer NTP następnie dystrybuuje sygnał taktowania w sieci, dostosowując indywidualne zegary systemowe, aby zapewnić, że są one tak dokładne dla UTC, jak to możliwe.

Pojedynczy dedykowany serwer NTP może zsynchronizować sieć komputerową złożoną z setek, a nawet tysięcy maszyn, a dokładność sieci bazującej w czasie UTC z transmisji NIST i NPL również będzie bardzo precyzyjna.

Sygnał taktowania NIST jest znany jako WWVB i jest nadawany z Boulder Colorado w sercu USA, podczas gdy brytyjski sygnał NPL jest nadawany w Cumbrii na północy Anglii i jest znany jako MSF - inne kraje mają podobne systemy, w tym DSTransmisja sygnału F z Frankfurtu w Niemczech.

Wszyscy polegamy na czasie, aby nasze dni były zaplanowane. Zegarki na rękę, zegary ścienne, a nawet odtwarzacz DVD mówią nam o czasie, ale czasami nie jest to wystarczająco dokładne, szczególnie gdy czas musi być zsynchronizowany.

Istnieje wiele technologii, które wymagają bardzo dokładnej precyzji pomiędzy systemami, od nawigacji satelitarnej po wiele aplikacji internetowych, dokładny czas staje się coraz ważniejszy.

Jednak osiągnięcie precyzji nie zawsze jest proste, szczególnie w nowoczesnych sieciach komputerowych. Podczas gdy wszystkie systemy komputerowe mają wbudowane zegary, nie są to precyzyjne fragmenty czasu, ale standardowe oscylatory kryształów, ta sama technologia stosowana w innych zegarach elektronicznych.

Problem polegający na takim zegarkach systemowych polega na tym, że są one podatne na dryfowanie w sieci składającej się z setek lub tysięcy maszyn, jeśli zegary dryfują w innym tempie - wkrótce może nastąpić chaos. E-maile są odbierane przed ich wysłaniem, a aplikacje o krytycznym czasie nie działają.

Zegary atomowe są najdokładniejsze fragmenty czasowe, ale są to narzędzia laboratoryjne na dużą skalę i są niepraktyczne (i bardzo kosztowne) do wykorzystania przez sieci komputerowe.

Jednak laboratoria fizyki, takie jak North American NIST (Narodowy Instytut Standardów i Czasu) mają zegary atomowe, z których emitują sygnały czasu. Te sygnały czasowe mogą być wykorzystywane przez sieci komputerowe do celów synchronizacji.

W Ameryce Północnej nazywa się kod czasu nadawany przez NIST WWVB i jest transmitowany z Boulder w stanie Kolorado na długiej fali w 60Hz. Kod czasu zawiera rok, dzień, godzinę, minutę, sekundę, a ponieważ jest źródłem UTC, dodaje się kolejne sekundy przestępczości, aby zapewnić parzystość z obrotem Ziemi.

Odbieranie sygnału WWVB i używanie go do synchronizacji sieci komputerowej jest łatwe. Sieciowe serwery czasu odniesienia radiowego mogą odbierać tę transmisję w Ameryce Północnej i za pomocą protokołu NTP (Network Time Protocol).

Dedykowany Serwer czasu NTP który może odbierać sygnał WWVB może zsynchronizować setki, a nawet tysiące różnych urządzeń z sygnałem WWVB, upewniając się, że każdy z nich znajduje się w ciągu kilku milisekund UTC.

Sygnał DCF 77 jest transmisją długofalową z częstotliwością 77 KHz z Frankfurtu w Niemczech. DCF-77 jest transmitowany przez Physikalisch-Technische Bundesanstalt, niemieckie krajowe laboratorium fizyki.

DCF-77 jest dokładnym źródłem czasu UTC i jest generowany przez zegary atomowe, które zapewniają jego precyzję. DCF-77 jest przydatnym źródłem czasu, który można zastosować w całej Europie dzięki technologiom wymagającym dokładnego odniesienia do czasu.

Sterowane radiowo zegary i Sieć serwerów czasu odbiera sygnał czasu, a w przypadku serwerów czasu rozpowszechnia ten sygnał czasu w sieci komputerowej. Większość sieci komputerowych wykorzystuje NTP do dystrybucji sygnału czasu DCF 77.

Istnieją zalety korzystania z sygnału takiego jak DCF do synchronizacji czasu. DCF jest falą długą i dlatego jest podatny na zakłócenia ze strony innych urządzeń elektrycznych, ale może przeniknąć do budynków, które dają sygnał DCF przewagę nad innym powszechnie dostępnym czasem UTC - GPS (Global Positioning System) - który wymaga otwartego widoku niebo, aby odbierać transmisje satelitarne.

Inne sygnały radiowe o długich falach są dostępne w innych krajach, które są podobne do DCF-77. W Wielkiej Brytanii sygnał MSF-60 jest nadawany przez NPL (National Physical Laboratory) z Cumbrii, podczas gdy w USA NIST (National Institute of Standards and Time) transmituje sygnał WVBB z Boulder w stanie Kolorado.

Serwery czasu NTP są skuteczną metodą odbierania tych transmisji długofalowych, a następnie wykorzystują kod czasowy jako źródło synchronizacji. Serwerów NTP może odbierać DCF, MSF i WVBB, a także wiele z nich również może odbierać sygnał GPS.

Większość systemów operacyjnych Windows posiada zintegrowaną usługę synchronizacji czasu, zainstalowaną domyślnie, która może zsynchronizować urządzenie lub w rzeczywistości sieć. Jednak ze względów bezpieczeństwa firma Microsoft zaleca między innymi stosowanie zewnętrznego źródła czasu.

Serwery czasu NTP bezpiecznie i dokładnie odbierać sygnał czasu UTC z sieci GPS lub Transmisje radiowe WWVB (lub europejskie alternatywy). Serwery czasu NTP mogą synchronizować pojedynczy komputer z systemem Windows lub całą sieć z dokładnością do ułamka sekundy UTC czas (skoordynowany czas uniwersalny).

Serwer czasu NTP zapewnia dokładne informacje o taktowaniun 24 godzin dziennie, 365 dni-rok w dowolnym miejscu na całym świecie. Dedykowany serwer czasu NTP jest jedyną bezpieczną, bezpieczną i niezawodną metodą synchronizacji sieci komputerowej z UTC (Coordinated Universal Time). Zewnętrznie do zapory, Serwer czasu NTP nie pozostawia systemu komputerowego podatnego na złośliwe ataki, w odróżnieniu od źródeł czasu internetowego za pośrednictwem portu TCP-IP.

Serwer czasu NTP jest nie tylko bezpieczny, ale otrzymuje sygnał czasu UTC bezpośrednio z zegarów atomowych, w odróżnieniu od źródeł czasowych w Internecie, które same są serwerami czasu. Serwery NTP i inne narzędzia do synchronizacji czasu mogą synchronizować całe sieci, pojedyncze komputery, routery i całe mnóstwo innych urządzeń. Korzystając z GPS lub północnoamerykańskiego sygnału WWVB, dedykowany serwer czasu NTP zapewni, że wszystkie urządzenia będą działać w ułamku czasu UTC.

Serwer czasu NTP:

• Zwiększ bezpieczeństwo sieci
• Zapobiegaj utracie danych
• Włącz rejestrowanie i śledzenie błędów lub naruszeń bezpieczeństwa
• Zredukuj zamieszanie we współdzielonych plikach
• Zapobiegaj błędom w systemach rozliczeniowych i transakcjach czasowych
• Może służyć do dostarczania niepodważalnych dowodów w sporach prawnych i finansowych

. Serwer czasu NTP (Network Time Protocol) jest niezbędnym narzędziem do utrzymywania synchronizacji sieci. Bez odpowiedniej synchronizacji, sieci komputerowe mogą być narażone na zagrożenia bezpieczeństwa, utratę danych, oszustwa i mogą nie być w stanie współdziałać z innymi sieciami na całym świecie.

Sieci komputerowe są zwykle synchronizowane z globalną skalą czasową UTC (Skoordynowany czas uniwersalny), który umożliwia im efektywną komunikację z innymi sieciami, również z UTC.

Podczas gdy źródła czasu UTC są dostępne w Internecie, nie są one bezpieczne (będąc poza firewallem), a wiele z nich jest albo zbyt daleko, aby zapewnić odpowiednią precyzję, albo na początku są zbyt niedokładne.

Najbezpieczniejsze metody otrzymywania źródła czasu UTC to użycie dedykowanego Serwer czasu NTP. Urządzenia te mogą odbierać bezpieczny i dokładny sygnał czasu zarówno z sieci GPS (Global Positioning System) dostępnej w dowolnym miejscu na całym świecie, z dobrym widokiem nieba lub za pośrednictwem specjalistycznej transmisji radiowej transmitowanej przez krajowe laboratoria fizyki.

W USA Narodowy Instytut Norm i Czasu (NIST) nadawaj sygnał czasu z okolic Fort Collins w Kolorado. Sygnał, znany jako WWVB może być odbierany w całej Ameryce Północnej (w tym w wielu częściach Kanady) i zapewnia dokładną i bezpieczną metodę odbioru UTC.

Ponieważ sygnał pochodzi z zegarów atomowych zlokalizowanych na stronie Fort Collins, WWVB jest bardzo dokładną metodą synchronizacji czasu i jest również bezpieczny, ponieważ dedykowany serwer czasu NTP działa jako zewnętrzne źródło.