Zegar atomowy i serwer czasu NTP
Wysłane przez Richard N Williams on Październik 1st, 2008
Większość osób słyszało zegary atomoweich dokładność i precyzja są dobrze znane. Zegar ato0mic ma potencjał, aby utrzymać czas przez kilkaset milionów lat i nie tracić ani sekundy na dryfowaniu. Dryf to proces, w którym zegary tracą lub zyskują na czasie z powodu niedokładności mechanizmów, które sprawiają, że działają.
Na przykład zegary mechaniczne istnieją od setek lat, ale nawet najdroższe i dobrze zaprojektowane będą dryfować co najmniej sekundę dziennie. Podczas gdy elektroniczne zegary są dokładniejsze, będą również dryfować o około sekundę w tygodniu.
Zegary atomowe nie mają porównania, jeśli chodzi o utrzymanie czasu. Ponieważ zegar atomowy opiera się na oscylacji atomu (w większości przypadków atomu cezu 133), który ma dokładny i skończony rezonans (cez jest 9,192,631,770 co sekundę), czyni to dokładność do jednej miliardowej sekundy (nanosekundy) .
Chociaż ten typ dokładności jest niezrównany, to umożliwił on technologie i innowacje, które zmieniły świat. Komunikacja satelitarna jest możliwa tylko dzięki zegarkom atomowym, podobnie jak nawigacja satelitarna. Gdy prędkość światła (a zatem fale radiowe) docierają do ponad 300,000km, a druga z niedokładnością sekundy, system nawigacyjny może być setki tysięcy mil na zewnątrz.
Precyzyjna dokładność jest również niezbędna w wielu nowoczesnych aplikacjach komputerowych. Globalna komunikacja, w szczególności transakcje finansowe, muszą być wykonywane dokładnie. Na Wall Street lub giełdzie londyńskiej sekunda może zobaczyć wartość wzrostu lub spadku zapasów o miliony. Rezerwacja online wymaga również dokładności i doskonałej synchronizacji, a jedynie zegary atomowe mogą zapewnić, że bilety mogą być sprzedawane więcej niż raz, a bankomaty mogą wypłacić podwójną pensję, jeśli znajdziesz bankomat z wolnym zegarem.
Chociaż może to brzmieć pożądanie dla bardziej nieuczciwych z nas, nie trzeba wiele wyobraźni, aby zrozumieć, jakie problemy może spowodować brak dokładności i synchronizacja. Z tego powodu opracowano międzynarodową skalę czasową opartą na czasie określonym przez zegary atomowe.
Czas uniwersalny (skoordynowany czas uniwersalny) jest wszędzie taki sam i może uwzględniać spowolnienie obrotu Ziemi poprzez dodanie sekund przestępnych, aby utrzymać UTC w linii z GMT (Greenwich Meantime). Wszystkie sieci komputerowe uczestniczące w komunikacji globalnej muszą być zsynchronizowane z UTC. Ponieważ UTC opiera się na czasie określonym przez zegary atomowe, jest to najbardziej precyzyjny możliwy czas. Aby sieć komputerowa mogła odbierać i utrzymywać synchronizację z UTC, najpierw potrzebuje dostępu do zegara atomowego. Są to drogie i duże urządzenia i zwykle można je znaleźć tylko w laboratoriach fizyki na dużą skalę.
Na szczęście czas określony przez te zegary nadal może zostać odebrany przez a sieciowy serwer czasu więdnie dzięki wykorzystaniu transmisji długofalowych o częstotliwościach czasowych i częstotliwościach transmitowanych przez krajowe laboratoria fizyki lub GPS (Global Positioning System). NTP (protokół czasu sieci) może następnie dystrybuować ten czas UTC do sieci i wykorzystywać sygnał czasu, aby wszystkie urządzenia w sieci były doskonale zsynchronizowane z UTC.
Ten post został napisany przez Richard N Williams
Richard N Williams jest autorem techniczny i specjalista w branży Server i synchronizacji czasu NTP. Richard N Williams na Google+
