Scritto da Richard Williams per Galleon Systems

L'accuratezza nel cronometraggio sta diventando sempre più importante nella moderna economia globale. Le industrie e gli affari in tutto il mondo ora comunicano spesso con ciascuno nonostante le differenze di fuso orario.

C'è stato un momento in cui pochi minuti qua o là raramente contavano ma ora, sapendo esattamente a che ora è diventato sempre più importante in quanto le chiamate in conferenza e i webinar su Internet sono spesso programmati come parte del normale business.

Scala cronologica globale

Fortunatamente, per evitare il mal di testa di elaborare tutti i diversi fusi orari che potresti dover affrontare, esiste una scala temporale globale che è ora adottata dalla comunità globale. UTC (Coordinated Universal Time) è un tempo controllato a orologio atomico utilizzato a livello globale e mantenuto preciso e accurato dai laboratori di fisica di tutto il mondo.

UTC consente comunicazioni e moduli precisi ed è utilizzato da molte tecnologie di fascia alta per garantire la precisione come il server di rete (Server NTP - Network Time Protocol). Spesso questi dispositivi ricevono l'ora UTC direttamente dagli orologi atomici grazie alle trasmissioni radio di persone come NIST (Istituto nazionale degli Stati Uniti per gli standard e il tempo) e NPL (Laboratorio nazionale di fisica del Regno Unito)

Orologi da parete atomici

E quando si tratta di persone che raccontano l'ora, questi stessi segnali radio possono anche essere utilizzati da un orologio da parete atomico. Gli orologi da parete atomici, nonostante quello che suggerisce il nome, non sono orologi atomici. In sostanza sono costituiti da un dispositivo di orologio standard e un'antenna radio e ricevono. I segnali degli orologi atomici trasmessi dai laboratori di fisica possono essere ricevuti e l'orologio si regola regolarmente per assicurare che l'orologio sia preciso a UTC al secondo.

Quando imposti il ​​tuo orologio sull'orario parlante o sull'ora su Internet, ti sei mai chiesto chi è che fissa quegli orologi e controlla che siano precisi?

Non esiste un singolo orologio master usato per il cronometraggio del mondo ma ci sono una costellazione di orologi che sono usati come base per un sistema di cronometraggio universale noto come UTC (Coordinated Universal Time).

UTC consente a tutte le reti di computer e altre tecnologie del mondo di comunicare tra loro in perfetta sincronia, che è vitale nel mondo moderno del commercio su Internet e della comunicazione globale.

Ma come menzionato l'UTC di controllo non è inferiore a un master clock, invece, un serio di orologi atomici altamente precisi basati in paesi diversi lavorano tutti insieme per produrre una sorgente temporale che si basa sul tempo di tutti loro.

Questi cronometristi UTC includono organizzazioni importanti come l'Istituto nazionale degli standard e il tempo degli Stati Uniti (NIST) e il National Physical Laboratory del Regno Unito (NPL) fra gli altri.

Queste organizzazioni non solo aiutano a garantire che UTC sia il più preciso possibile, ma forniscono anche una fonte di tempo UTC disponibile per le reti e le tecnologie di computer del mondo.

Per ricevere il tempo da queste organizzazioni, a NTP time server (Network Time Server) è richiesto. Questi dispositivi ricevono le trasmissioni da luoghi come NIST e NPL tramite trasmissioni radio a onde lunghe. Il Server NTP quindi distribuisce il segnale di temporizzazione attraverso una rete, regolando i singoli orologi di sistema per garantire che siano il più precisi possibile all'UTC possibile.

Un singolo server NTP dedicato può sincronizzare una rete di computer di centinaia e persino migliaia di macchine e l'accuratezza di una rete che si basa in tempo UTC dalle trasmissioni di NIST e NPL sarà anche molto precisa.

Il segnale di temporizzazione NIST è noto come WWVB e viene trasmesso da Boulder Colorado nel cuore degli Stati Uniti, mentre il segnale NPL del Regno Unito viene trasmesso in Cumbria nel nord dell'Inghilterra ed è noto come MSF - altri paesi hanno sistemi simili tra cui il DSSegnale F trasmesso da Francoforte, Germania.

Tutti noi ci affidiamo al tempo per pianificare le nostre giornate. Orologi da polso, orologi da parete e persino il lettore DVD ci dicono tutto il tempo ma, a volte, questo non è abbastanza accurato, soprattutto quando il tempo deve essere sincronizzato.

Esistono molte tecnologie che richiedono precisione estremamente precisa tra i sistemi, dalla navigazione satellitare a molte applicazioni Internet, il tempo preciso sta diventando sempre più importante.

Tuttavia, raggiungere la precisione non è sempre semplice, soprattutto nelle moderne reti di computer. Mentre tutti i sistemi di computer hanno orologi incorporati, questi non sono pezzi di tempo precisi ma oscillatori a cristallo standard, la stessa tecnologia utilizzata in altri orologi elettronici.

Il problema di affidarsi a orologi di sistema come questo è che sono inclini alla deriva e su una rete composta da centinaia o migliaia di macchine, se gli orologi stanno andando alla deriva ad una velocità diversa - il caos può presto verificarsi. Le e-mail vengono ricevute prima che vengano inviate e le applicazioni critiche per il tempo non riescono.

Gli orologi atomici sono i pezzi di tempo più accurati in giro ma questi sono strumenti di laboratorio su larga scala e sono poco pratici (e molto costosi) per essere usati dalle reti di computer.

Tuttavia, i laboratori di fisica come il Nord America NIST (National Institute of Standards and Time) hanno orologi atomici da cui trasmettono segnali orari. Questi segnali orari possono essere utilizzati dalle reti di computer ai fini della sincronizzazione.

In Nord America, viene chiamato il codice temporale trasmesso dal NIST WWVB e viene trasmesso da Boulder, in Colorado, sull'onda lunga di 60Hz. Il codice temporale contiene l'anno, il giorno, l'ora, i minuti, il secondo e, dato che è una fonte di UTC, qualsiasi secondo intercalare aggiunto per garantire la parità con la rotazione della Terra.

Ricevere il segnale WWVB e utilizzarlo per sincronizzare una rete di computer è semplice. I server orari della rete di riferimento radio possono ricevere questa trasmissione in tutto il Nord America e utilizzando il protocollo NTP (Network Time Protocol).

Un dedicato NTP time server in grado di ricevere il segnale WWVB è in grado di sincronizzare centinaia e persino migliaia di dispositivi diversi con il segnale WWVB assicurando che ognuno sia entro pochi millisecondi di UTC.

Il segnale DCF 77 è una trasmissione a onde lunghe trasmessa da 77 KHz da Francoforte in Germania. DCF -77 è trasmesso da Physikalisch-Technische Bundesanstalt, il laboratorio nazionale tedesco di fisica.

DCF-77 è un'origine precisa dell'ora UTC ed è generata da orologi atomici che ne assicurano la precisione. DCF-77 è un'utile fonte di tempo che può essere adottata in tutta Europa con tecnologie che richiedono un riferimento temporale preciso.

Orologi radiocontrollati e Network Time Server ricevere il segnale orario e nel caso di time server distribuire questo segnale orario attraverso una rete di computer. La maggior parte della rete di computer utilizza NTP per distribuire il segnale orario DCF 77.

Ci sono vantaggi nell'utilizzare un segnale come DCF per la sincronizzazione dell'ora. DCF è un'onda lunga ed è quindi suscettibile alle interferenze di altri dispositivi elettrici, ma può penetrare negli edifici che danno al segnale DCF un vantaggio rispetto a quell'altra fonte di tempo UTC generalmente disponibile - GPS (Global Positioning System) - che richiede una visione aperta del cielo per ricevere trasmissioni satellitari.

Altri segnali radio a onde lunghe sono disponibili in altri paesi simili a DCF-77. Nel Regno Unito il segnale MSF -60 viene trasmesso da NPL (National Physical Laboratory) dalla Cumbria mentre negli Stati Uniti, il NIST (National Institute of Standards and Time) trasmette il segnale WVBB da Boulder, in Colorado.

NTP time server sono un metodo efficiente per ricevere queste trasmissioni a onda lunga e quindi utilizzare il time code come sorgente di sincronizzazione. NTP server può ricevere DCF, MSF e WVBB e molti di loro sono anche in grado di ricevere il segnale GPS.

La maggior parte dei sistemi operativi Windows ha un servizio di sincronizzazione dell'ora integrato, installato di default che può sincronizzare la macchina o addirittura una rete. Tuttavia, per motivi di sicurezza, Microsoft raccomanda vivamente, tra le altre cose, che venga utilizzata un'origine temporale esterna.

NTP time server ricevere in modo sicuro e preciso il segnale orario UTC dalla rete GPS o dal Trasmissioni radio WWVB (o alternative europee). I time server NTP possono sincronizzare una singola macchina Windows o un'intera rete entro una frazione di secondo del corretto UTC tempo (Coordinated Universal Time).

Un time server NTP fornisce informazioni precise sulla temporizzazionen 24 ore al giorno, 365 giorni all'anno in tutto il mondo. Un time server NTP dedicato è l'unico metodo sicuro, affidabile e affidabile per sincronizzare una rete di computer in UTC (Coordinated Universal Time). Esterno al firewall, a NTP time server non lascia un sistema informatico vulnerabile agli attacchi maligni a differenza delle fonti di sincronizzazione di Internet tramite la porta TCP-IP.

Un time server NTP non è solo sicuro, riceve un segnale orario UTC diretto da orologi atomici a differenza delle fonti di temporizzazione di Internet che sono in realtà i server del tempo stessi. I server NTP e altri strumenti di sincronizzazione dell'ora possono sincronizzare intere reti, singoli PC, router e tutta una serie di altri dispositivi. Utilizzando il segnale GPS o il segnale WWVB nordamericano, un server temporale NTP dedicato garantirà il funzionamento di tutti i dispositivi entro una frazione del tempo UTC.

Un time server NTP:

• Aumentare la sicurezza della rete
• Prevenire la perdita di dati
• Abilitare la registrazione e il tracciamento di errori o violazioni della sicurezza
• Ridurre la confusione nei file condivisi
• Prevenire errori nei sistemi di fatturazione e transazioni temporali
• Può essere utilizzato per fornire prove incontestabili in controversie legali e finanziarie

La NTP time server (Network Time Protocol) è uno strumento essenziale per mantenere sincronizzate le reti. Senza un'adeguata sincronizzazione, le reti di computer possono essere lasciate vulnerabili a minacce alla sicurezza, perdita di dati, frodi e potrebbero non essere in grado di interagire con altre reti in tutto il mondo.

Le reti di computer sono normalmente sincronizzate con la scala cronologica globale UTC (Coordinated Universal Time) che consente loro di comunicare in modo efficiente con altre reti che eseguono anche UTC.

Mentre le fonti di orario UTC sono disponibili su Internet, queste non sono sicure (essendo al di fuori del firewall) e molte sono troppo lontane per fornire una precisione adeguata o sono troppo imprecise per cominciare.

I metodi più sicuri per la ricezione di una fonte di tempo UTC sono di utilizzare un dedicato NTP Time Server. Questi dispositivi possono ricevere un segnale orario sicuro e preciso sia dalla rete GPS (Global Positioning System) disponibile in tutto il mondo con una buona vista del cielo o attraverso la trasmissione radio specializzata trasmessa dai laboratori nazionali di fisica.

Negli Stati Uniti l'Istituto nazionale per gli standard e il tempo (NIST) trasmette un segnale orario da vicino a Fort Collins, in Colorado. Il segnale, noto come WWVB può essere ricevuto in tutto il Nord America (comprese molte parti del Canada) e fornisce un metodo accurato e sicuro per la ricezione di UTC.

Poiché il segnale deriva dagli orologi atomici situati nel sito di Fort Collins, WWVB è un metodo estremamente accurato per sincronizzare il tempo ed è anche sicuro poiché un time server NTP dedicato funge da fonte esterna.