Il recente e tragico terremoto che ha lasciato tanta devastazione in Giappone ha anche messo in evidenza un aspetto interessante per la misura del tempo e la rotazione della Terra.

Così potente è stato il terremoto di magnitudo 9.0, in realtà spostato l'asse della Terra da 165mm (6½ pollici) secondo la NASA.

Il sisma, uno dei più potenti sentiva sul Erath negli ultimi millenni, ha modificato la distribuzione della massa del pianeta, causando la Terra a ruotare sul suo asse quel po 'più veloce e quindi, accorciando la lunghezza di tutti i giorni che seguiranno.

Per fortuna, questo cambiamento è così minuto non è evidente nella nostra attività quotidiane come la Terra ha rallentato da meno di un paio di microsecondi (poco più di un milionesimo di secondo), e non è insolito per gli eventi naturali a rallentare la velocità di rotazione della Terra.

Infatti, poiché lo sviluppo dell'orologio atomico negli 1950 di, è stato realizzato rotazione terrestre è mai continuo e in effetti è aumentata leggermente, molto probabilmente per miliardi di anni.

Questi cambiamenti nella rotazione della Terra, e la lunghezza di un giorno, sono causati dagli effetti del movimento oceani, vento e l'attrazione gravitazionale della luna. Infatti, è stato stimato che prima gli umani arrivarono sulla Terra, la lunghezza di un giorno durante il periodo Giurassico (40-100 milioni di anni fa) la lunghezza di un giorno era solo 22.5 ore.

Questi cambiamenti naturali alla rotazione della Terra e la durata di un giorno, sono solo evidente a noi grazie alla natura precisa orologi atomici che devono tenere conto di questi cambiamenti per garantire che il globale tempi UTC (Coordinated Universal Time) non allontanarsi da tempo solare medio (in altre parole mezzogiorno ha bisogno di rimanere quando il sole è più alto durante il giorno).

Per raggiungere questo obiettivo, secondi in più vengono aggiunti di tanto in tanto su UTC. Questi secondi in più sono conosciuti come secondo salto e più di trenta sono stati aggiunti al UTC dal momento che il 1970 del.

Molte reti e tecnologie informatiche moderne si basano su UTC per mantenere i dispositivi sincronizzati, di solito ricevendo un segnale orario tramite un server NTP dedicato (Network Time Protocol).

NTP time server sono stati progettati per accogliere queste secondi bisestili, permettendo ai sistemi e le tecnologie informatiche per rimanere accurato, preciso e sincronizzato.

Quasi tutti i dispositivi sembra avere un orologio collegato ad esso in questi giorni. Computer, telefoni cellulari e tutti gli altri gadget che usiamo sono tutte buone fonti di tempo. Garantire che non importa dove tu sia un orologio non è mai così lontano - ma non è stato sempre così.

Orologeria, in Europa, iniziato intorno al XIV secolo, quando sono state sviluppate le prime semplici orologi meccanici. Questi primi dispositivi non erano molto accurate, perdendo forse fino a mezz'ora al giorno, ma con lo sviluppo di questi dispositivi pendoli diventati sempre più accurata.

Tuttavia, i primi orologi meccanici di Al non sono stati i primi dispositivi meccanici che potrebbero raccontare e prevedere il tempo. In effetti, sembra europei erano più di 1500 anni in ritardo con lo sviluppo di ingranaggi, ruote dentate e orologi meccanici, come gli antichi avevano da tempo arrivato per primo.

All'inizio del XX secolo, una macchina di ottone è stato scoperto in un naufragio (Anticitera relitto) al largo della Grecia, che era un dispositivo complesso come qualsiasi orologio fatto in Europa nel periodo medievale. Mentre il meccanismo di Antikythera non è strettamente un orologio - è stato progettato per prevedere l'orbita dei pianeti e delle stagioni, le eclissi solari e anche gli antichi giochi olimpici - ma è altrettanto preciso e complicato come orologi svizzeri fabbricati in Europa nel XIX secolo.

Mentre gli europei hanno dovuto imparare di nuovo la fabbricazione di tali macchine precise, fare orologio è andato avanti in modo drammatico da allora. Negli ultimi centinaio di anni abbiamo assistito all'emergere di orologi elettronici, utilizzando cristalli come il quarzo per tenere il tempo, alla nascita di orologi atomici che usano la risonanza degli atomi.

Gli orologi atomici sono così accurate che non deriva anche da una seconda a centomila anni, che è fenomenale se si considera che gli orologi digitali al quarzo anche andrà alla deriva alcuni secondi na giornata.

Mentre poche persone hanno mai visto un orologio atomico in quanto sono ingombranti e complicati che richiedono un team di persone per mantenerli operativi, che ancora governano le nostre vite.

Gran parte delle tecnologie ci sono familiari come le reti internet e di telefonia mobile, sono tutti regolati da orologi atomici. NTP time server (Network Time Protocol) vengono utilizzati per ricevere i segnali orologio atomico spesso trasmessi dai laboratori di fisica di grandi dimensioni o dai segnali satellitari GPS (Global Positioning System).

NTP server poi distribuire il tempo intorno a una rete di computer di adeguamento degli orologi di sistema sulle singole macchine per assicurarsi che siano accurate. In genere, una rete di centinaia e persino migliaia di macchine possono essere mantenuti sincronizzati insieme ad una sorgente di tempo di orologio atomico utilizzando un unico NTP time server, E tenerli precisione di pochi millisecondi di ogni altro (pochi millesimi di secondo).

Continua ...

La maggior parte delle città e città avrebbe un orologio principale, come il Big Ben a Londra, e per coloro che vivono nelle vicinanze, è stato abbastanza facile guardare fuori dalla finestra e regolare l'orologio dell'ufficio o della fabbrica per garantire la sincronicità; tuttavia, per quelli non in vista di questi orologi da torre, sono stati utilizzati altri sistemi.

Comunemente, qualcuno con un orologio da taschino avrebbe fissato l'ora al cronometro della torre al mattino e poi sarebbe andato in giro per le aziende e per una piccola tassa, far sapere alla gente esattamente che ore erano, consentendo loro di adattare l'ufficio o l'orologio della fabbrica .

Quando però le ferrovie iniziarono e gli orari divennero importanti, fu chiaro che era necessario un metodo più accurato di conservazione del tempo, e fu allora che venne sviluppata la prima scala temporale ufficiale.

Poiché gli orologi erano ancora meccanici, e quindi imprecisi e inclini alla deriva, la società si voltò di nuovo verso quel cronometro più accurato, il sole.

Fu deciso che quando il sole si trovava direttamente sopra una determinata posizione, ciò avrebbe indicato mezzogiorno su questa nuova scala temporale. Il luogo: Greenwich, a Londra, e la scala temporale, in origine chiamata tempo ferroviario, divenne in seguito Greenwich Meantime (GMT), una scala temporale che fu utilizzata fino a 1970.

Ora, naturalmente, con gli orologi atomici, il tempo è basato su una scala internazionale UTC (Coordinated Universal Time) sebbene le sue origini siano ancora basate sul GMT e spesso l'UTC sia ancora definito GMT.

Ora con l'avvento del commercio internazionale e delle reti informatiche globali, UTC è usato come base di quasi tutto il tempo internazionale. Le reti di computer si distribuiscono NTP server per garantire che i tempi sulle loro reti siano accurati, spesso fino a un millesimo di secondo rispetto a UTC, il che significa che in tutto il mondo i computer stanno ticchettando con lo stesso tempo preciso - sia a Londra, Parigi o New York, l'UTC è utilizzato per garantire che i computer in tutto il mondo possano comunicare in modo preciso tra loro, evitando errori di scarsa qualità tempo di sincronizzazione può causare.

Prima parte

Con moderno NTP server La sincronizzazione (Network Time Protocol) è facile. Ricevendo segnali da segnali GPS o radio come MSF o WWVB, le reti di computer costituite da centinaia di macchine possono essere sincronizzate facilmente, garantendo un networking senza problemi e un'accurata registrazione temporale.

moderno NTP time server dipendono dagli orologi atomici, con una precisione di miliardi di parti di secondo, ma gli orologi atomici sono in circolazione solo negli ultimi sessant'anni e la sincronizzazione non è sempre stata così facile.

Agli albori della cronologia, gli orologi meccanici in natura, non erano affatto accurati. I primi cronometri potrebbero andare alla deriva fino a un'ora al giorno, quindi il tempo potrebbe differire dall'orologio della città all'orologio della città, e la maggior parte delle persone nella società agricola li considerava una novità, basandosi sull'alba e il tramonto per pianificare il loro giorni.

Tuttavia, in seguito alla rivoluzione industriale, il commercio divenne più importante per la società e la civiltà, e con esso, la necessità di sapere quale fosse il tempo; le persone avevano bisogno di sapere quando andare al lavoro, quando partire e con l'avvento delle ferrovie, il tempo preciso diventava ancora più cruciale.

All'inizio, se l'industria, i lavoratori venivano spesso svegliati per lavoro da persone pagate per svegliarli. Conosciuto come "knocker-uppers". Facendo affidamento sui peint time della fabbrica, andavano in giro per la città e toccavano i finestrini della gente, avvisandoli all'inizio della giornata, e gli sciami delle fabbriche segnalavano l'inizio e la fine dei turni.

Tuttavia, man mano che il commercio si sviluppava il tempo diventava ancora più cruciale, ma poiché sarebbe necessario un altro secolo circa per sviluppare orologi più precisi (almeno fino all'invenzione degli orologi elettronici), furono sviluppati altri metodi.

Da seguire…

La orologio atomico non ha rivali nella sua precisione cronologica. Nessun altro metodo per mantenere il tempo si avvicina alla precisione di un orologio atomico. Questi dispositivi ultra-precisi possono conservare il tempo per migliaia di anni senza perdere un secondo in deriva - rispetto agli orologi elettronici, forse i dispositivi più accurati che possono arrivare a un secondo al giorno.

Gli orologi atomici non sono dispositivi pratici da avere intorno però. Usano tecnologie avanzate come liquidi super-refrigeranti, laser e aspirapolvere - richiedono anche un team di tecnici esperti per mantenere in funzione gli orologi.

Gli orologi atomici sono distribuiti in alcune tecnologie. Il Global Positioning System (GPS) si basa su orologi atomici che operano a bordo dei satelliti orbitanti senza equipaggio. Questi sono fondamentali per calcolare distanze precise. A causa della velocità della luce in cui viaggiano i segnali, una imprecisione di un secondo in qualsiasi orologio atomico GPS porterebbe a posizionare le informazioni fuori da migliaia di chilometri, ma l'effettiva precisione del GPS si trova a pochi metri.

Mentre questi strumenti interamente accurati e precisi per misurare il tempo non hanno eguali e il costo di far funzionare tali dispositivi è irraggiungibile per la maggior parte delle persone, sincronizzare la propria tecnologia con un orologio atomico, in realtà, è relativamente semplice.

Gli orologi atomici a bordo dei satelliti GPS sono facilmente utilizzabili per sincronizzare molte tecnologie. I segnali che vengono utilizzati per fornire informazioni di posizionamento possono anche essere usati come fonte dell'orologio atomico.

Il modo più semplice per ricevere questi segnali è utilizzare un server NTP GPS (Network Time Protocol). Queste NTP server utilizzare il segnale orario dell'orologio atomico dai satelliti GPS come tempo di riferimento, il protocollo NTP viene quindi utilizzato per distribuire questo tempo su una rete, controllando ogni dispositivo con il tempo GPS e regolando per garantire la precisione.

Intere reti di computer possono essere sincronizzate all'orologio atomico GPS utilizzando solo una Server NTP GPS, assicurando che tutti i dispositivi siano in millisecondi nello stesso tempo.

Molte tecnologie sono tempo affidabile e preciso, preciso e affidabile. La sincronizzazione dell'ora è di vitale importanza in molti sistemi tecnici che incontriamo ogni giorno, dalle telecamere CCTV e ATM ai sistemi di controllo del traffico aereo e di telecomunicazione.

Senza sincronizzazione e accuratezza, molte di queste tecnologie diventerebbero inaffidabili e potrebbero causare gravi problemi, anche catastrofici nel caso dei controllori del traffico aereo.

Tempo e sincronizzazione precisi svolge anche un ruolo sempre più importante nella moderna rete di computer, assicurando che la rete sia sicura, che i dati non vadano persi e che la rete possa essere debellata. Non riuscire a garantire che una rete sia sincronizzata correttamente può portare a molti problemi imprevisti e problemi di sicurezza.

Garantire la precisione

Per garantire la precisione e la sincronizzazione precisa dell'ora, le moderne tecnologie e le reti di calcolatori controllano il tempo del protocollo di rete (NTP) è più comunemente impiegato. NTP garantisce che tutti i dispositivi su una rete, siano essi computer, router, telecamere CCTV o quasi qualsiasi altra tecnologia, siano mantenuti nello stesso momento di ogni altro dispositivo sulla rete.

Funziona utilizzando una singola sorgente oraria che quindi distribuisce sulla rete, controllando la deriva e correggendo i dispositivi per garantire la parità con l'origine dell'orario. Ha molte altre caratteristiche come essere in grado di valutare gli errori e calcolare il miglior tempo da più fonti.

Ottenere il tempo

Quando si utilizza NTP, ottenere la più accurata fonte di tempo consente di mantenere sincronizzata la rete, non solo insieme ma anche sincronizzata con tutti gli altri dispositivi o reti che utilizzano la stessa origine temporale.

Una scala cronologica globale conosciuta come Coordinated Universal Time (UTC) è la cosa più importante NTP server e le tecnologie usano. Un sit è una scala cronologica globale e non riguarda i fusi orari e l'ora legale, UTC consente alle reti di tutto il mondo di comunicare con precisione con la stessa origine temporale.

NTP time server

Nonostante siano numerose fonti di UTC su Internet, queste non sono raccomandate per ragioni di accuratezza e sicurezza; per ricevere una fonte accurata di NTP ci sono davvero solo due opzioni: usare a NTP time server che può ricevere trasmissioni radio da laboratori di orologi atomici o utilizzando i segnali orari dai satelliti GPS.

Windows Server è il sistema operativo più comune utilizzato dalle reti aziendali. Sia che si tratti dell'ultimo 2008 di Windows Server o di una precedente incarnazione come 2003, la maggior parte delle reti di computer utilizzate in commercio e affari hanno una versione.

Questi sistemi operativi di rete utilizzano il protocollo di sincronizzazione dell'ora NTP (Network Time Protocol) per garantire la sincronicità tra tutti i dispositivi connessi alla rete. Questo è vitale nel mondo moderno della comunicazione e del commercio globale, in quanto la mancanza di sincronizzazione può causare problemi indicibili; i dati possono andare persi, gli errori possono passare inosservati, il debug diventa quasi impossibile e le transazioni time sensitive possono fallire se non c'è sincronizzazione.

NTP funziona selezionando una singola sorgente oraria e sta controllando l'ora su tutti i dispositivi sulla rete, e regolandoli, assicura che il tempo sia sincronizzato per tutto il tempo. NTP è in grado di mantenere tutti i PC, i router e gli altri dispositivi su una rete in pochi millisecondi l'uno dall'altro.

L'unico requisito per gli amministratori di rete è selezionare un'origine ora - ed è qui che molti professionisti IT di solito sbagliano.

Time server di Internet

Qualsiasi fonte di tempo per sincronizzare una rete deve essere UTC (Coordinated Universal Time) che è una scala temporale globale controllata dagli orologi atomici più precisi al mondo e la fonte numero uno per trovare un Time server UTC è internet

E molti amministratori di rete scelgono di utilizzare questi time server online pensando che siano una fonte di tempo accurata e sicura; tuttavia, questo non è esattamente il caso. I time server Internet inviano il segnale orario attraverso il firewall di rete, il che significa che i virus e gli utenti malintenzionati possono trarre vantaggio da questo "buco".

Un altro problema con i server orari di Internet è che la loro accuratezza non può essere garantita. Spesso non sono precisi come richiede una rete professionale e fattori come la distanza dall'host possono fare differenze nel tempo.

Time server NTP dedicato

dedito NTP time servertuttavia, ottenere il tempo direttamente dagli orologi atomici - sia dalla rete GPS o tramite trasmissioni radio sicure dai laboratori nazionali di fisica. Questi segnali sono millisecondi precisi e 100% sicuri.

Per chiunque abbia una rete che usa 2008 o un altro sistema operativo Microsoft dovrebbe prendere seriamente in considerazione l'utilizzo di un server NTP dedicato piuttosto che internet per garantire accuratezza, affidabilità e sicurezza.

Il tempo preciso e affidabile è molto importante e poiché le reti e Internet diventano sempre più veloci, la precisione diventa ancora più essenziale.

I sistemi di clock interni dei computer non sono sufficientemente accurati per molte attività in rete. Come semplici cronometri al quarzo, andranno alla deriva, di un secondo che forse non sarebbe un problema se non fosse per il fatto che tutti gli orologi della rete possono andare alla deriva a velocità diverse.

E poiché il mondo diventa più globale, assicurare che le reti di computer possano comunicare tra loro è anche un significato importante, il che significa che la sincronizzazione con la scala cronologica globale UTC (Coordinated Universal Time) è ora un prerequisito per la maggior parte delle reti.

Metodi di sincronizzazione

Ci sono attualmente solo due metodi per ottenere un tempo veramente preciso e affidabile:

• Utilizzo di un server orario basato su Internet da luoghi come NIST (National Institute of Standards and Time) o Microsoft.
• Uso di un dedicato NTP time server - che riceve fonti di tempo esterne come dal GPS

Ci sono vantaggi e svantaggi per entrambi i tipi di fonti - ma quale metodo è il migliore?

Ora di Internet

Il tempo di Internet ha un grande vantaggio: spesso è gratuito. Tuttavia ci sono degli svantaggi nell'utilizzare una sorgente di internet. Il primo è la distanza. La distanza attraverso Internet può avere un effetto drammatico e mentre Internet diventa più veloce la distanza ha un effetto ancora più grande, il che significa che la precisione diventa più tenue.

Un altro svantaggio del tempo di internet è la mancanza di autenticazione e il rischio di sicurezza che pone. L'autenticazione è ciò che il protocollo temporale NTP (Network Time Protocol) utilizza per stabilire la vera identità di un'origine temporale.

Inoltre, è possibile accedere a un'origine ora internet tramite un firewall di rete in modo da tenere aperta una porta UDP che consenta l'ingresso di software dannosi o utenti malintenzionati.

NTP Time Server

NTP time server d'altra parte sono dispositivi dedicati. Recuperano una fonte di UTC esternamente al firewall da un GPS o da una trasmissione radio a onde lunghe. Questi provengono direttamente da orologi atomici (nel guscio del GPS l'orologio atomico si trova a bordo del satellite) e quindi non possono essere dirottati da utenti malintenzionati o virus.

NTP server sono anche molto più precisi e non vengono influenzati dalla distanza, il che significa che una rete può avere una precisione millisecondo per tutto il tempo.

Non hai bisogno di me per dirti quanto sia importante la sincronizzazione dell'ora della rete del computer. Se stai leggendo questo, probabilmente sei ben consapevole dell'importanza di garantire che tutti i tuoi computer, router e dispositivi sulla tua rete funzionino contemporaneamente.

La mancata sincronizzazione di una rete può causare tutti i tipi di problemi, anche se con una mancanza di sincronicità i problemi possono passare inosservati poiché la ricerca di errori e il debug di una rete possono essere quasi impossibili senza una fonte di tempo sincronizzato.

Ci sono diverse opzioni per trovare anche una fonte di tempo preciso. La maggior parte delle fonti di tempo utilizzate per la sincronizzazione sono una fonte di UTC (Coordinated Universal Time), che è la scala temporale internazionale.
Tuttavia, ci sono pro e contro a tutte le fonti:

Tempo di Internet

C'è un numero quasi infinito di fonti di tempo UTC su Internet. Alcune di queste fonti temporali sono del tutto imprecise e inaffidabili, ma ci sono alcune fonti attendibili emesse da persone come NIST (Istituto nazionale per gli standard e il tempo) e Microsoft.

Tuttavia, indipendentemente da quanto sia attendibile la sorgente del tempo, ci sono due problemi con le fonti di orario internet. In primo luogo, un server orario di internet è in realtà un dispositivo 2 di strato. In altre parole, un server orario di Internet è connesso a un altro server orario che ottiene il suo tempo da un orologio atomico, di solito da una delle fonti qui sotto. Quindi una fonte di tempo internet non sarà mai così precisa o precisa come utilizzare un time server 1 stratum.

In secondo luogo, e ancora più importante, le fonti di tempo Internet operano attraverso il firewall, pertanto una potenziale violazione della sicurezza è disponibile per qualsiasi utente malintenzionato che desideri sfruttare le porte aperte.

GPS Time

Il tempo GPS è molto più sicuro. Non solo è disponibile un segnale orario GPS ovunque con una linea di vista del cielo, ma anche i segnali GPS possono essere ricevuti esternamente alla rete. Utilizzando a GPS ora del server i segnali orari GPS possono essere ricevuti e utilizzando NTP (Network Time Protocol) questa volta può essere convertito in UTC (l'ora GPS è attualmente 17 secondi esattamente dietro l'ora GPS), quindi distribuiti in rete.

Tempo MSF / WWVB

Le trasmissioni radio in onda lunga sono trasmesse da diversi laboratori nazionali di fisica. NIST e NPL del Regno Unito sono due di queste organizzazioni e trasmettono i segnali UTC MSF (UK) e WWVB (USA) che possono essere ricevuti e utilizzati da una radio di riferimento Server NTP.

Gli orologi atomici Sono tecnologie molto sottovalutate, il loro sviluppo ha rivoluzionato il modo in cui viviamo e lavoriamo e ha reso possibili tecnologie che sarebbero state impossibili senza di loro.

La navigazione satellitare, i telefoni cellulari, il GPS, Internet, il controllo del traffico aereo, i semafori e persino le telecamere CCTV dipendono dall'ultra cronometraggio preciso di un orologio atomico.

L'accuratezza di un orologio atomico è incomparabile rispetto ad altri dispositivi per il mantenimento del tempo in quanto non si spostano nemmeno di un secondo in centinaia di migliaia di anni.

Ma gli orologi atomici sono dispositivi sensibili di grandi dimensioni che richiedono un team di tecnici esperti e condizioni ottimali come quelle che si trovano in un laboratorio di fisica. Quindi, in che modo tutte queste tecnologie traggono vantaggio dall'alta precisione di un orologio atomico?

La risposta è piuttosto semplice: i controllori degli orologi atomici, di solito i laboratori di fisica nazionale, trasmettono via radio a onde lunghe i segnali del tempo che producono i loro orologi ultra precisi.

Per ricevere questi segnali orari, i server che utilizzano il protocollo di sincronizzazione dell'ora NTP (Network Time Protocol) sono impiegati per ricevere e distribuire questi timestamp.

NTP time server, spesso definiti server di rete, sono un metodo sicuro e accurato per garantire che qualsiasi tecnologia esegua precisi orologi atomici. Questi dispositivi di sincronizzazione dell'ora possono sincronizzare singoli dispositivi o intere reti di computer, router e altri dispositivi.

Anche i server NTP che utilizzano i segnali GPS per ricevere il tempo dai satelliti dell'orologio atomico sono comunemente usati. Queste NTP GPS time server sono accurati come quelli che ricevono il tempo dai laboratori di fisica, ma usano il segnale GPS più debole e di linea di vista come fonte.