Non potremmo vivere le nostre vite senza di loro. Influenzano quasi ogni aspetto della nostra vita quotidiana e molte delle tecnologie che diamo per scontate nel mondo di oggi, semplicemente non potrebbero funzionare senza di loro. In effetti, se stai leggendo questo articolo su Internet, c'è una possibilità che tu stia usando uno in questo momento.

Senza saperlo, gli orologi atomici governano tutti noi. Da Internet; alle reti di telefonia mobile e alla navigazione satellitare, senza orologi atomici nessuna di queste tecnologie sarebbe possibile.

Gli orologi atomici governano tutte le reti di computer che utilizzano il protocollo NTP (protocollo orario di rete) e Network Time Serveri sistemi informatici di tutto il mondo rimangono in perfetta sincronizzazione.

E continueranno a farlo per diversi milioni di anni poiché gli orologi atomici sono così precisi da poter mantenere il tempo entro un secondo per oltre 100 milioni di anni. Però, orologi atomici può essere reso ancora più accurato e un team di scienziati francesi ha in programma di fare proprio questo, lanciando un orologio atomico nello spazio.

Gli orologi atomici sono limitati alla loro precisione sulla Terra a causa degli effetti dell'attrazione gravitazionale del pianeta sul tempo stesso; come Einstein ha suggerito che il tempo stesso è deformato dalla gravità e questa deformazione rallenta il tempo sulla Terra.

Tuttavia, un nuovo tipo di orologio atomico chiamato PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes in Orbit) deve essere collocato a bordo della ISS (stazione spaziale internazionale) fuori dalla portata dei peggiori effetti della forza gravitazionale della Terra.

Questo nuovo tipo di orologio atomico consentirà una sincronizzazione iperaccurata con altri orologi atomici, qui sulla Terra (che in effetti renderà la sincronizzazione ad un Server NTP ancora più preciso).

Si prevede che il faraone raggiunga un'accuratezza di circa un secondo ogni 300 milioni di anni e consentirà ulteriori progressi nelle tecnologie che dipendono dal tempo.

Nonostante sia in circolazione da oltre vent'anni, l'attuale protocollo di tempo preferito dalla maggior parte delle reti, l'NTP (Network Time Protocol) ha una certa concorrenza.

Attualmente l'NTP è usato per sincronizzare le reti di computer usando Network Time Server (NTP server). Attualmente NTP può sincronizzare una rete di computer in pochi millisecondi.

Il protocollo Precision Time Protocol (PTP) o IEEE 1588 è stato sviluppato per sistemi locali che richiedono un'accuratezza molto elevata (livello nano-secondo). Attualmente questo tipo di accuratezza va oltre le capacità di NTP.

PTP richiede una relazione relazionale master e slave nella rete. È necessario un processo in due passaggi per sincronizzare i dispositivi utilizzando IEEE 1588 (PTP). Innanzitutto, è necessario determinare quale dispositivo è il master, quindi vengono misurati gli scostamenti e i ritardi della rete naturale. PTP utilizza l'algoritmo Best Clock Clock (BMC) per stabilire quale orologio sulla rete è il più preciso e diventa il master mentre tutti gli altri clock diventano slave e si sincronizzano con questo master.

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) descrive IEEE 1588 o (PTP) come progettato per "riempire una nicchia non ben servita da uno dei due protocolli dominanti, NTP e GPS. IEEE 1588 è progettato per sistemi locali che richiedono un'accuratezza molto elevata oltre a quelli raggiungibili tramite NTP. È inoltre progettato per applicazioni che non possono sostenere il costo di un ricevitore GPS su ciascun nodo o per i quali i segnali GPS sono inaccessibili. "(Citato in wikipedia)

PTP può fornire precisione a pochi nano secondi, ma questo tipo di accuratezza non è richiesto dalla maggior parte degli utenti di rete, tuttavia, l'utilizzo di PTP come target è la banda larga mobile e altre tecnologie mobili come il PTP supporta le informazioni sull'ora, utilizzate da funzioni di segnalazione degli accordi di livello di servizio e di fatturazione nelle reti mobili.

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.

Windows 7 è l'ultima versione della famiglia di sistemi operativi Microsoft. A seguito del tanto infastidito Windows Vista, Windows 7 ha un'accoglienza molto più calorosa da parte di critici e consumatori.

La sincronizzazione dell'ora su Windows 7 è estremamente semplice come protocollo NTP (Network Time Protocol) è integrato in Windows 7 e il sistema operativo sincronizza automaticamente l'orologio del computer collegandosi al servizio orario Microsoft time.windows.com.

Questo è utile per molti utenti domestici, ma la sincronizzazione su Internet non è abbastanza sicura per una rete di computer per il seguente motivo:

Per connettersi a qualsiasi sorgente oraria di Internet come time.windows.com è necessario lasciare un post nel firewall. Come con qualsiasi porta aperta in un firewall di rete, questo può essere utilizzato come punto di ingresso da un utente malintenzionato o da un software dannoso.

La funzione di sincronizzazione dell'ora in Windows 7 può essere disattivata ed è piuttosto semplice da fare aprendo la finestra di dialogo di data e ora e deseleziona la casella di sincronizzazione.

Tuttavia, la sincronizzazione dell'ora su una rete è fondamentale, quindi se il servizio Ora Internet è spento, è necessario sostituirlo con una fonte di tempo sicura e accurata.

Di gran lunga il modo migliore per farlo è usare un'origine temporale esterna alla rete (e al firewall).

Il modo più semplice, più sicuro e più accurato per sincronizzare una rete Windows 7 consiste nell'utilizzare un sistema dedicato Server NTP. Questi dispositivi utilizzano un riferimento temporale da una radiofrequenza (generalmente distribuito da laboratori nazionali di fisica come NPL britannico e America's NIST) o dalla rete satellitare GPS.

Poiché entrambe queste fonti di riferimento provengono da sorgenti di clock atomici, sono incredibilmente accurate e una rete Windows 7 che consiste di centinaia di macchine può essere sincronizzata in pochi millisecondi della scala cronologica globale UTC (Coordinated Universal Time) utilizzando solo una NTP time server.

La sincronizzazione dell'ora può essere un problema per molti amministratori di rete che tentano di sincronizzare una rete per la prima volta. Ci sono molte insidie ​​in cui un amministratore di rete inconsapevole può cadere quando tenta di far sincronizzare tutti i computer su una rete allo stesso tempo.

Il primo problema che fanno molti amministratori di rete è la selezione dell'origine ora. UTC (Coordinated Universal Time) è una scala temporale globale e viene utilizzata in tutto il mondo come base sincronizzazione temporale in quanto non si basa su fusi orari che consentono alla comunità globale di basarsi su una scala temporale.

L'UTC è anche controllata da una costellazione di orologi atomici che ne garantisce l'accuratezza; tuttavia, viene regolarmente regolato per garantire che corrisponda al tempo solare medio con l'aggiunta di secondi intercalari, che vengono aggiunti per contrastare il naturale rallentamento della rotazione terrestre.

UTC è prontamente disponibile come riferimento temporale da un certo numero di fonti. Internet è un luogo popolare per ricevere una fonte di tempo UTC. Tuttavia, l'origine del tempo di Internet si trova attraverso il firewall di rete e possono sorgere problemi di sicurezza dovendo lasciare aperta la porta UDP per ricevere le richieste di tempo.

Anche le fonti di orario Internet possono essere inaccurate e poiché il sistema di sicurezza NTP noto come autenticazione NTP non può funzionare su Internet, possono sorgere ulteriori problemi di sicurezza.

Una soluzione molto migliore per ottenere una fonte di UTC è utilizzare il Global Positioning System (GPS) o le trasmissioni radio a onde lunghe trasmesse da diversi laboratori nazionali di fisica come NIST negli Stati Uniti e nel Regno Unito NPL.

dedito NTP time server può ricevere questi segnali sicuri e autenticati e quindi distribuirli tra tutti i dispositivi su una rete.

I sistemi di navigazione satellitare, o navigatori satellitari, hanno cambiato il nostro modo di navigare intorno alle strade principali. Sono finiti i giorni in cui i viaggiatori dovevano avere una scatola a guanti piena di mappe e se ne andava anche il bisogno di fermarsi e chiedere a un locale indicazioni stradali.

Navigazione satellitare significa che ora andiamo dal punto A al punto B fiduciosi che i nostri sistemi ci porteranno lì e mentre i sistemi di navigazione satellitare non sono infallibili (dobbiamo leggere tutti i racconti di persone che guidano su rupi e fiumi ecc.), ha sicuramente rivoluzionato il nostro wayfinding.

Attualmente esiste un solo Global Navigational Satellite System (GNSS) il sistema di posizionamento globale gestito in America (GPS). Anche se un sistema europeo rivale (Galileo) è online per andare online dopo che 2012 e un sistema sia russo (GLONASS) che cinese (COMPASS) sono in fase di sviluppo.

Tuttavia, tutte queste reti GNSS funzioneranno utilizzando la stessa tecnologia utilizzata dal GPS e, in effetti, gli attuali sistemi GPS dovrebbero essere in grado di utilizzare questi sistemi futuri senza molte alterazioni.

Il sistema GPS è fondamentalmente una costellazione di satelliti (attualmente ci sono 27). Questi satelliti contengono ciascuno a bordo di un orologio atomico (in realtà due sono sulla maggior parte dei satelliti GPS, ma ai fini di questa spiegazione è necessario prendere in considerazione solo uno). I segnali che vengono trasmessi dal satellite GPS contengono diverse informazioni inviate come un intero:

* L'ora in cui il messaggio è stato inviato

* La posizione orbitale del satellite (nota come effemeride)

* La salute generale del sistema e le orbite degli altri satelliti GPS (noto come l'almanacco)

Un ricevitore di navigazione satellitare, il tipo trovato sul dashbopard della tua auto, riceve queste informazioni e utilizzando le informazioni di temporizzazione funziona la distanza esatta dal ricevitore al satellite. Usando tre o più di questi segnali, la posizione esatta può essere triangolata (sono effettivamente necessari quattro segnali poiché deve essere elaborata anche l'altezza sopra il livello del mare).

Poiché la triangolazione funziona quando è stato inviato il segnale orario e quanto tempo ci è voluto per arrivare al ricevitore, i segnali devono essere incredibilmente accurati. Anche un secondo di imprecisione potrebbe vedere le informazioni di navigazione fuori ma migliaia di chilometri come luce, e quindi i segnali radio, possono percorrere quasi 300,000 km al secondo.

Attualmente la rete satellitare GPS può fornire precisione di navigazione entro i contatori 5, il che indica esattamente come orologi atomici precisi può essere.

A ora del server di rete or Server NTP (Network Time Protocol), è un computer o server centrale su una rete che controlla l'ora e sincronizza tutte le macchine su tale rete.

Windows XP può essere configurato per funzionare come server NTP per sincronizzare il resto dei computer e dei dispositivi su una rete. Configurare una macchina Windows XP per agire come Server NTP comporta la modifica del registro, tuttavia, la modifica di un registro del sistema operativo può portare a potenziali problemi e dovrebbe essere condotta solo da qualcuno con esperienza nella modifica del registro.

Per configurare Windows XP come server NTP, la prima cosa da fare è aprire l'editor di registro in Windows. Questo viene fatto facendo clic sul pulsante Start e selezionando "Esegui" dal menu. Inserire "regedit" nel menu di esecuzione e premere Invio. Questo dovrebbe aprire l'editor del registro di Windows.

Selezionare la cartella: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \ nel riquadro a sinistra. Questa cartella contiene i valori per il server NTP.

Fare clic con il tasto destro del mouse sul tasto "Abilitato" nel riquadro destro della finestra e selezionare "Proprietà". Questo dovrebbe aprire una finestra di dialogo in cui è possibile modificare il valore della chiave di registro. Inserisci "1" nella finestra, impostando il valore su "True" che trasforma il computer XP in un server orario.

Chiudere il registro e aprire il prompt dei comandi di DOS facendo clic sul pulsante Start di Windows, selezionando "Esegui". Poi digita "cmd" nella casella di testo e premi Invio.

Digitare "Net stop w32time" nel prompt dei comandi e premere "Invio". Digitare ora "net start w32time" per riavviare il time server per Windows XP.

Tuttavia, la macchina XP, che ora è impostata come server NTP, distribuirà semplicemente il tempo che detiene attualmente. Se questo tempo è impreciso allora verrà impreciso il tempo che viene distribuito tra la rete.

Per garantire che una fonte di tempo accurata e sicura venga utilizzata, allora a time server NTP dedicato che riceve il tempo da una sorgente di orologio atomico dovrebbe essere usato.

Uno degli aspetti più importanti della rete è mantenere tutti i dispositivi sincronizzati al momento giusto. scorretto tempo di rete e la mancanza di sincronizzazione può causare scompiglio con i processi di sistema e può portare a indicibili errori e problemi di debug.

Inoltre, se non si riesce a garantire che i dispositivi vengano controllati continuamente per evitare la deriva, è possibile che una rete sincronizzata diventi lentamente non sincronizzata e che porti ai tipi di problemi sopra menzionati.

Tuttavia, garantire che una rete non solo abbia l'ora corretta ma che quella volta non sia alla deriva si ottiene usando il protocollo NTP temporale.

Network Time Protocol (NTP) non è l'unico protocollo di sincronizzazione temporale ma è di gran lunga il più utilizzato. È un protocollo open source ma è continuamente aggiornato da una grande comunità di custodi del tempo di Internet.

L'NTP si basa su un algoritmo in grado di calcolare il tempo corretto e più accurato da una serie di fonti. NTP consente a una singola origine volta di essere utilizzata da una rete di centinaia e migliaia di macchine e può mantenere ognuna precisa all'origine dell'orario in pochi millisecondi.

Il modo più semplice per sincronizzare una rete con NTP è usare a NTP time server, Anche conosciuto come un ora del server di rete.

I server NTP utilizzano una fonte di tempo esterna, sia dalla rete GPS (Global Positioning System), sia dalle trasmissioni di laboratori nazionali di fisica come NIST negli Stati Uniti o NPL nel Regno Unito.

Questi segnali orari sono generati da orologi atomici che sono molte volte più accurati degli orologi su computer e server. NTP distribuirà questo tempo di orologio atomico a tutti i dispositivi su una rete che continuerà a controllare ogni dispositivo per assicurarsi che non ci sia alcuna deriva e che corregga il dispositivo se esiste.

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.