Uno dei più del mondo orologi atomici precisi deve essere lanciato in orbita e collegato alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) grazie ad un accordo firmato dall'agenzia spaziale francese.

L'orologio atomico PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite) è attaccato all'ISS nel tentativo di testare in modo più accurato la teoria di Einstein relativamente all'aumento dell'accuratezza del tempo universale coordinato (UTC) tra altri esperimenti di geodesia.

PHARAO è un orologio atomico al cesio di nuova generazione con una precisione che corrisponde a meno di un secondo di deriva ogni anno 300,000. PHARAO sarà lanciato dall'Agenzia spaziale europea (ESA) in 2013.

Gli orologi atomici sono i dispositivi di cronometraggio più precisi a disposizione dell'umanità, ma sono suscettibili di cambiamenti nell'attrazione gravitazionale, come previsto dalla teoria di Einstein, poiché il tempo stesso viene bloccato dall'attrazione della Terra. Posizionando questo accurato orologio atomico in orbita, l'effetto della gravità terrestre viene ridotto, consentendo a PHARAO di essere più preciso dell'orologio terrestre.

Mentre orologi atomici non sono nuovi in ​​orbita, come molti satelliti; anche la rete GPS (Global Positioning System) contiene orologi atomici, tuttavia, PHARAO sarà uno degli orologi più precisi mai lanciati nello spazio, consentendone l'utilizzo per analisi molto più dettagliate.

Gli orologi atomici sono in circolazione dagli 1960, ma il loro crescente sviluppo ha spianato la strada a tecnologie sempre più avanzate. Gli orologi atomici costituiscono la base di molte moderne tecnologie dalla navigazione satellitare per consentire alle reti di computer di comunicare efficacemente in tutto il mondo.

Reti di computer ricevere segnali orari da orologi atomici via NTP time server (Network Time Protocol) che può sincronizzare accuratamente una rete di computer in pochi millisecondi di UTC.

C'è una certa ironia nel fatto che il computer che si trova sul desktop e che potrebbe costare tanto quanto lo stipendio mensile avrà un orologio a bordo meno preciso di un orologio da polso economico acquistato in una stazione di benzina o di benzina.

Il problema non è che i computer siano particolarmente realizzati con componenti di temporizzazione a basso costo, ma che qualsiasi cronometraggio serio su un PC può essere raggiunto senza oscillatori costosi o avanzati.

Gli oscillatori di temporizzazione integrati sulla maggior parte dei PC sono in realtà solo un backup per mantenere sincronizzato l'orologio del computer quando il PC è spento o quando le informazioni sulla temporizzazione della rete non sono disponibili.

Nonostante questi orologi di bordo inadeguati, i tempi su una rete di PC possono essere raggiunti con precisione millisecondo e una rete sincronizzata con la scala temporale globale UTC (Coordinated Universal Time) non dovrebbe andare alla deriva.

Il motivo per cui questo alto livello di precisione e sincronicità può essere raggiunto senza costosi oscillatori è che i computer possono utilizzare il protocollo di sincronizzazione della rete (NTP) per trovare e mantenere l'ora esatta.

NTP è un algoritmo che distribuisce un'unica fonte di tempo; questo può essere generato dall'orologio di bordo di un PC - anche se questo vedrebbe ogni macchina sulla rete andare alla deriva mentre l'orologio stesso si sposta - Una soluzione molto migliore è usare NTP per distribuire una fonte di tempo stabile e accurata, e più preferibilmente per reti che conducono affari attraverso Internet, una fonte di UTC.

Il metodo più semplice per ricevere l'UTC, che è mantenuto fedele da una costellazione di orologi atomici in tutto il mondo, è utilizzare un time server NTP dedicato. I server NTP utilizzano segnali satellitari GPS (Global Positioning System) o trasmissioni radio a onde lunghe (generalmente trasmessi da laboratori nazionali di fisica come NPL o NIST).

Una volta ricevuto il Server NTP distribuisce la sorgente di temporizzazione attraverso la rete e controlla costantemente ogni deriva per ogni macchina (in sostanza, la macchina in rete contatta il server come client e le informazioni vengono scambiate via TCP / IP.

Ciò rende obsoleti gli orologi di bordo dei computer stessi, anche se le macchine vengono inizialmente avviate o se c'è stato un ritardo nel contattare Server NTP (se è giù o c'è un guasto temporaneo), l'orologio di bordo viene utilizzato per mantenere il tempo fino a quando la sincronizzazione completa è di nuovo ottenibile.

sincronizzazione oraria è un aspetto cruciale delle reti di computer. Garantire che tutte le macchine su una rete siano sincronizzate con la scala cronologica globale, UTC (Coordinated Universal Time), altrimenti le transazioni time-sensitive con altre reti sarebbero impossibili.

La sincronizzazione dell'ora è semplificata grazie al Network Time Protocol (NTP) che è stato ideato nei primi giorni di Internet proprio per questo scopo. Funziona utilizzando una singola origine oraria (solitamente UTC) che viene poi distribuita tra tutti i dispositivi sul Rete NTP.

La Sorgente orario UTC viene spesso preso da Internet su reti in cui la sicurezza non è un grande problema, ma poiché ciò comporta l'apertura di una porta aperta in un firewall di rete per molte reti, la vulnerabilità che questo può lasciare non vale il rischio.

dedito Network Time Server (spesso indicato come NTP server) sono utilizzati da molte reti come metodo sicuro e ancora più accurato per la ricezione di UTC. Questi dispositivi ricevono l'ora UTC direttamente da una sorgente di clock atomico.

Inoltre, questi time server dedicati operano all'esterno del firewall e della rete e utilizzano fonti come il GPS o le radiofrequenze per rilevare i codici temporali.

Per facilità di sincronizzazione ci sono vari software di sincronizzazione dell'ora pacchetti che funzionano mano nella mano con NTP e permettono, attraverso le interfacce del browser, una facile configurazione della sincronizzazione dell'ora attraverso la rete.

Mentre questi pacchetti software di sincronizzazione dell'ora non sono essenziali per l'utilizzo della maggior parte NTP server, il software standard installato nei sistemi operativi è spesso carente o piuttosto complicato.

La maggior parte dei produttori specializzati di time server di rete dedicati produrrà un client di servizio times per consentire la configurazione e questi sono probabilmente i più adatti per il dispositivo da quel suppler. Tuttavia, ci sono molti pacchetti software di sincronizzazione temporale gratuiti e open source che sono per lo più compatibili con molti server NTP.

Dire che il tempo è qualcosa che possiamo imparare da noi quando siamo bambini molto piccoli. Sapere che ore sono è una parte essenziale della nostra società e non potremmo funzionare senza di essa. Immagina se non avessimo detto l'ora - quando andresti a lavorare? Quando partiresti e come sarebbe possibile incontrare altre persone o organizzare qualsiasi tipo di funzione.

Mentre dire che il tempo è cruciale per noi, è ancora più vitale per i computer che usano il tempo come unico punto di riferimento e tra cui sincronizzazione dell'ora delle reti di computer è vitale. Senza registrare il passare del tempo, i computer non potrebbero funzionare in quanto non ci sarebbe alcun riferimento ai programmi e alle funzioni degli ordini.
Ma il modo in cui i computer dicono l'ora e la data è molto diverso dal modo in cui lo registriamo. Anziché registrare un orario, una data e un anno separati, i sistemi informatici utilizzano un unico numero. Questo numero si basa sul numero di secondi da un determinato punto nel tempo, noto come l'epoca principale.

Quando questa epoca è, dipende dal sistema operativo o dal linguaggio di programmazione in questione. Ad esempio, i sistemi Unix hanno un'epoca di prim'ordine che inizia da 1 gennaio 1970 e il numero di secondi dall'epoca sono contati in un numero intero di bit 32. Altri sistemi operativi, come Windows, usano un sistema simile ma l'epoca è diversa (Windows inizia con 1 gennaio 1601).

Esistono tuttavia degli svantaggi in questo sistema intero. Ad esempio, come il sistema Unix è un numero intero 32-bit che è iniziato in 01 Jan 1970, da 19 gennaio 2038 il numero intero avrà esaurito ogni numero possibile e dovrà tornare a zero. Ciò potrebbe causare problemi con i sistemi dipendenti da Unix in un problema che ricorda il bug di Millennium.
Ci sono anche altri problemi che riguardano il tempo del computer. A causa dei requisiti globali di Internet, tutti i tempi del computer sono ora basati su UTC (Coordinated Universal Time). Tuttavia, l'UTC viene alterato a volte aggiungendo Leap Seconds per assicurare che il tempo corrisponda alla rotazione della Terra (la rotazione della Terra non è mai esatta a causa delle forze gravitazionali), quindi il secondo controllo deve essere incluso in un sistema di tempo del computer.

Tempo del computer è spesso associato a NTP (Network Time Protocol) che viene utilizzato per sincronizzare i computer spesso utilizzando a ora del server di rete.

Dopo anni di discussioni e incertezze, l'equivalente europeo del GPS (Global Positioning System), sta finalmente iniziando a prendere forma. Il sistema europeo Galileo, che integrerà l'attuale sistema USA, è un passo avanti verso il completamento.

Galileo, che sarà il primo sistema operativo globale di navigazione satellitare (GNSS) al di fuori degli Stati Uniti, fornirà informazioni di posizionamento per le macchine di navigazione satellitare e le informazioni sui tempi per GPS server NTP (Network Time Protocol).

Il sistema, progettato e fabbricato dall'Agenzia spaziale europea (ESA) e dall'Unione europea (UE) e quando è operativo, dovrebbe migliorare la disponibilità e l'accuratezza dei tempi e dei segnali di navigazione trasmessi dallo spazio.

Il loro sistema è stato ostinato in dispute politiche e incertezze sin dal suo inizio quasi un decennio fa. Obiezioni da parte degli Stati Uniti che perderanno la capacità di spegnere il GPS nei momenti di bisogno militare; e le restrizioni economiche in tutta Europa, significava che il progetto era stato quasi accantonato più volte.

Tuttavia, i primi quattro satelliti sono stati finalizzati in un laboratorio nel sud dell'Inghilterra. Questi satelliti in-Orbit Validation (IOV) formeranno una mini-costellazione nel cielo e dimostreranno il concetto di Galileo trasmettendo i primi segnali in modo che il sistema europeo possa diventare una realtà.

Il resto della rete satellitare dovrebbe seguire poco dopo e. Galileo dovrebbe infine comprendere oltre 30 di loro, il che significa che gli utenti dei sistemi di navigazione satellitare di Time server NTP GPS dovrebbe ottenere correzioni più veloci essere in grado di localizzare le loro posizioni con un errore di un metro rispetto all'errore di solo GPS attuale di cinque.

Mantenere i computer sincronizzati su una rete è di vitale importanza, soprattutto se la rete in questione si occupa di transazioni sensibili al fattore tempo. E il mancato mantenimento di una rete sincronizzata può causare scompiglio portando a errori, vulnerabilità e infiniti problemi con il debug.

Tuttavia con la quantità di server di tempo online disponibili da luoghi affidabili come NIST o Microsoft viene spesso interrogato sul motivo per cui le reti di computer devono essere sincronizzate con un time server NTP esterno.

Questi dispositivi NTP dedicati sono spesso visti come una spesa inutile e molti amministratori di rete li perdono semplicemente e si collegano a un server di riferimento orario online, dopotutto, fa lo stesso lavoro vero?

In realtà ci sono due ragioni principali per cui NTP time server non sono solo importanti ma essenziali per la maggior parte delle reti di computer e per trascurarli potrebbe essere costoso in molti modi.

Lasciatemi spiegare. Il primo motivo per cui un esterno Server NTP è importante la precisione. Non è che le fonti di tempo in internet siano generalmente inaccurate (anche se molte lo sono) ma c'è la questione della distanza che il riferimento temporale deve percorrere. Inoltre, nei momenti in cui la connessione viene persa, a causa di un errore di connessione locale o del time server stesso, la rete inizierà a spostarsi finché la connessione non viene ripristinata.

In secondo luogo e forse la cosa più importante sono i problemi di sicurezza legati all'uso di una fonte di tempo di Internet. Il problema principale è che se la connessione a un server orario tramite la porta aperta (UDP 123 per le richieste NTP) deve essere lasciata aperta, e come qualsiasi altra porta aperta che può essere utilizzata come gateway per software e utenti malintenzionati.

Il motivo time server NTP dedicati sono essenziali per le reti di computer è che funzionano in modo completamente indipendente e esterno al firewall della rete. Invece di accedere a una fonte dell'ora attraverso Internet, usano le trasmissioni GPS o radio per ottenere il tempo. E così facendo possono fornire sempre un tempo preciso senza timore di perdere una connessione o permettere un brutto trojan attraverso il firewall.

Viviamo in un mondo frenetico in cui il tempo conta. In alcuni settori anche un secondo può fare la differenza. Milioni di dollari si scambiano le mani in borsa ogni secondo e i prezzi delle azioni possono salire o precipitare.

Ottenere il giusto prezzo al momento giusto è essenziale per fare trading in un mercato monetario così veloce e la perfetta sincronizzazione del tempo di rete è essenziale per poterlo fare.

Garantire che ogni macchina che si occupa di azioni, azioni e obbligazioni abbia il tempo giusto è vitale se le persone stanno per commerciare nel mercato dei derivati, ma quando i commercianti sono seduti in diverse parti del mondo come può essere raggiunto.

Fortunatamente Coordinated Universal Time (UTC), una scala cronologica globale sviluppata dopo lo sviluppo degli orologi atomici, consente allo stesso tempo di governare ogni operatore, indipendentemente da dove si trovino nel mondo.

Dato che l'UTC è basato sul tempo di orologio atomico e viene mantenuto accurato da una costellazione di questi orologi, è altamente affidabile e preciso. E le industrie come la borsa usano UTC per governare il tempo sulle loro reti di computer.

La sincronizzazione dell'ora della rete del computer si ottiene nelle reti di computer utilizzando il Server NTP (Network Time Protocol). I server NTP ricevono una fonte di UTC da un riferimento di orologio atomico. Questo è o dalla rete GPS o attraverso trasmissioni radio specializzate (è disponibile anche via Internet ma non è altrettanto affidabile).

Una volta ricevuto, il server NTP distribuisce il tempo estremamente preciso in tutta la rete, controllando continuamente ogni dispositivo e workstation per garantire che l'orologio sia il più preciso possibile.

Queste Network Time Server può mantenere intere reti di centinaia e migliaia di macchine in perfetta sincronizzazione - entro pochi millisecondi di UTC!

Viviamo e lavoriamo in un mondo completamente diverso da quello in cui molti di noi sono nati. Adesso è più probabile che compriamo qualcosa da Internet mentre passeggiamo lungo la strada principale del carbone. Anche i grandi affari e il commercio sono cambiati: il mercato diventa veramente globale e Internet è lo strumento più comune per il commercio.

Il trading globale fornisce i suoi problemi anche se i diversi calendari governano i diversi paesi del mondo. Per garantire la parità, è stata introdotta una scala cronologica globale in 1970 Coordinated Universal Time (UTC). Tuttavia, con l'avanzare dell'e- commerce, aumentava anche la necessità di garantire un'accurata sincronizzazione con l'UTC.

Il problema più grande è che la maggior parte degli orologi e degli orologi, inclusi quelli incorporati nelle schede madri del computer, sono suscettibili di deriva. E poiché le diverse macchine andranno alla deriva a velocità diverse, la comunicazione globale e l'e-commerce potrebbero essere impossibili. Basti pensare alla differenza che un secondo può fare nei mercati come la borsa, dove le fortune vengono vinte o perse, o quando acquisti le prenotazioni dei posti online, cosa succederebbe se qualcuno su un computer con un orologio più lento prenotasse lo stesso posto dopo di te, il i timestamp del computer mostreranno la persona prenotata prima di te.

Possono verificarsi altri errori imprevedibili, anche nelle reti interne, quando i computer eseguono orari diversi. I dati possono andare persi, gli errori possono essere difficili da registrare, rintracciare e correggere e gli utenti malintenzionati possono trarre vantaggio dalla confusione temporale.

Per garantire una sincronizzazione veramente globale, le reti di computer possono sincronizzarsi con un orologio atomico consentendo a tutti i computer su una rete di rimanere entro pochi millisecondi di UTC. Uso delle reti di calcolo NTP server (Network Time Protocol) per garantire una sincronizzazione accurata, la maggior parte NTP server ricevere l'ora dell'orologio atomico da entrambi i satelliti GPS di frequenze radio.

Non c'è niente di peggio che tornare alla tua auto solo per scoprire che il limite di tempo del tuo parchimetro è scaduto e hai un biglietto del parcheggio schiaffeggiato sul parabrezza.

Più spesso che non si tratta solo di essere un paio di minuti di ritardo prima che un addetto al parcheggio sovraccarica possa individuare il contatore o il biglietto scaduti e emettere una multa.

Tuttavia, come la gente di Chicago sta scoprendo, mentre un minuto può essere la differenza tra tornare in macchina in tempo o ricevere un biglietto, un minuto può anche essere la differenza tra diversi parchimetri.

Sembra che gli orologi sulle nuove cassette di pagamento 3000 per parcheggi a Cale, a Chicago, siano state scoperte come non sincronizzate. In effetti, delle quasi identiche caselle di pagamento 60 osservate, la maggior parte di esse si interrompe almeno un minuto e in alcuni casi quasi minuti 2 da quello che è il tempo "effettivo".

Questo ha rappresentato un problema per l'azienda responsabile del parcheggio nel distretto di Cale e potrebbero affrontare le sfide legali delle migliaia di automobilisti che hanno ricevuto i biglietti da queste macchine.

Il problema con il sistema di parcheggio Cale è che, mentre sostengono di calibrare regolarmente la macchina, non esiste una sincronizzazione precisa con un riferimento temporale comune. Nella maggior parte delle moderne applicazioni UTC (Coordinated Universal Time) viene utilizzato come base temporale e per sincronizzare i dispositivi, come i parchimetri di Cale, un Server NTP, collegato a un orologio atomico riceverà l'ora UTC e assicurerà che ogni dispositivo abbia l'ora esatta.

NTP server sono utilizzati nella taratura di non solo parchimetri ma anche semafori, controllo del traffico aereo e l'intero sistema bancario per citare solo alcune applicazioni e possono sincronizzare ogni dispositivo ad esso collegato entro pochi millisecondi di UTC.

Peccato che gli addetti al parcheggio di Cale non abbiano visto il valore di un server NTP dedicato: sono sicuro che si pentano di non averne uno adesso.

Time server NTP dedicato i dispositivi sono il metodo più semplice, accurato, affidabile e sicuro per ricevere una fonte di UTC time (Coordinated Universal Time) per la sincronizzazione di una rete di computer.

NTP server (Network Time Protocol) operano al di fuori del firewall e non dipendono da Internet, il che significa che sono altamente sicuri e non vulnerabili agli utenti malintenzionati che, nel caso delle fonti di tempo Internet possono utilizzare i segnali client NTP come metodo di accesso alla rete o penetrando nel firewall.

Un server NTP dedicato riceverà anche il suo time code direttamente da un orologio atomico, questo lo rende uno stratificato 1 time server rispetto ai time server online che sono time server 2 stratificati, cioè ricevono il tempo da uno strato 1 server e quindi non sono così precisi.

In utilizzando un server orario NTP c'è solo una decisione da prendere ed è così che deve essere ricevuto il segnale orario e per questo ci sono solo due scelte:

Il primo consiste nell'utilizzare le trasmissioni radio standard di tempo trasmesse dai laboratori nazionali di fisica come NIST negli Stati Uniti o nel Regno Unito NPL. Questi segnali (WWVB negli Stati Uniti, MSF nel Regno Unito) sono di portata limitata, sebbene il segnale USA sia disponibile in gran parte del Canada e dell'Alaska. Tuttavia, sono vulnerabili alle interferenze locali e alla topografia come lo sono altri segnali radio a onde lunghe.

L'alternativa al segnale WWVB / MSF è di utilizzare la rete satellitare GPS (Global Positioning System). Gli orologi atomici sono utilizzati dai satelliti GPS come base per le informazioni di navigazione utilizzate dai ricevitori satellitari. Questi orologi atomici possono essere utilizzati usando a Time server NTP dotato di antenna GPS.

Mentre il segnale orario GPS non è strettamente UTC- è 17 secondi indietro poiché i secondi intercalati non sono mai stati aggiunti all'ora GPS (poiché i satelliti non sono raggiungibili) ma NTP può tenerne conto (semplicemente aggiungendo 17 per interi secondi). Il vantaggio del GPS è che è disponibile ovunque sul pianeta finché l'antenna GPS ha una visione chiara del cielo.

Sono disponibili anche sistemi Duel che possono utilizzare entrambi i tipi di segnale.