Global sincronização de tempo pode parecer uma necessidade moderna, nós afinal vivemos em uma economia global. Com a internet, os mercados financeiros globais e redes de computadores separados por oceanos e os continentes de manter todo mundo correndo na sincronização é um aspecto crucial do mundo moderno.

No entanto, a necessidade de sincronia global começou muito mais cedo do que a idade de computador. A normalização internacional de pesos e medidas começou após a Revolução Francesa, quando o sistema decimal foi introduzido e uma haste de platina e do peso que representa o medidor e o quilograma foram instalados nos Archives de la Republique, em Paris.

Paris se tornou a cabeça central do Sistema Internacional de Unidades, que foi bom para pesos e medidas, como representantes de diferentes países poderia visitar os cofres para calibrar suas próprias medições de base; no entanto, quando ele veio para a padronização do tempo, com o aumento do uso de viagens transatlânticas na sequência do navio, e, em seguida, o avião, as coisas ficaram complicadas.

Naquela época, os únicos relógios eram mecânicos e pêndulo conduzido. Não só o relógio base que foi situado em Paris deriva em uma base diária, mas qualquer viajante do outro lado do mundo querendo sincronizar a ele, teria que visitar Paris, verificar o tempo no relógio do vault, e, em seguida, realizar seu próprio relógio de volta através do Atlântico-inevitável chegar com um relógio que tinha ido talvez vários minutos pelo tempo que o relógio chegou.

Com a invenção do relógio eletrônico, o avião e telefones transatlânticas, as coisas tornaram-se mais fácil; no entanto, até mesmo relógios eletrônicos pode derivar vários segundos em um dia para que a situação não era perfeito.

Hoje em dia, graças à invenção do relógio atômico, o padrão SI de tempo (UTC: Tempo Universal Coordenado) tem tão pouca tração até mesmo anos 100,000 não iria ver o relógio perder um segundo. E sincronização com UTC não poderia ser mais simples, não importa onde você esteja no mundo, graças a NTP (Network Time Protocol) e Servidores NTP.

Agora, usando os sinais de GPS ou transmissões lançados por organizações como a NIST (Instituto Nacional de Padrões e Time-WVBB broadcast) e NPL (National Physical Laboratory-MSF transmissão) e usando servidores NTP, garantindo que são sincronizados para UTC é simples.

servidores NTP como NTS 6001 de Galleon GPS recebe um sinal de tempo relógio atómico e distribui-lo em torno de uma rede de manter todos os dispositivos dentro de alguns milissegundos de UTC.

Servidor NTS 6001 GPS Tempo de Galleon

O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) é um dos principais laboratórios de relógio atômico do mundo, e é a principal autoridade de tempo americana. Parte de uma constelação de laboratórios nacionais de física, o NIST ajuda a garantir o padrão de tempo atômico do mundo UTC (Tempo Universal Coordenado) é mantido exato e está disponível para o povo americano usar como um padrão de tempo.

Todos os tipos de tecnologias dependem da hora UTC. Todas as máquinas em uma rede de computadores geralmente são sincronizadas com a fonte de UTC, enquanto tecnologias como ATM, televisão em circuito fechado (CCTV) e sistemas de alarme requerem uma fonte de tempo NIST para evitar erros.

Parte do que o NIST faz é garantir que as fontes de tempo UTC estejam prontamente disponíveis para que as tecnologias utilizem, e o NIST oferece vários meios para receber seu padrão de tempo.

A Internet

A internet é o método mais fácil de receber o tempo NIST e, na maioria dos sistemas operacionais baseados no Windows, o endereço padrão do tempo NIST já está incluído nas configurações de hora e data, permitindo uma sincronização fácil. Se não for, para sincronizar com o NIST, você simplesmente precisa clicar duas vezes no relógio do sistema (canto inferior direito) e digitar o nome e o endereço do servidor NIST. Uma lista completa de servidores de Internet NIST, aqui:

A Internet, no entanto, não é um local particularmente seguro para receber uma fonte de tempo NIST. Qualquer fonte de tempo da Internet exigirá e abrirá a porta no firewall (porta UDP 123) para que o sinal de tempo atinja. Obviamente, qualquer lacuna em um firewall pode levar a problemas de segurança, então, infelizmente, NIST fornece outro método para receber seu tempo.

Servidores NTP Tempo

NIST, de seu transmissor no Colorado, transmite um sinal de tempo que toda a América do Norte pode receber. O sinal, gerado e mantido verdadeiro pelos relógios atômicos do NIST, é altamente preciso, confiável e seguro, recebido externamente ao firewall usando um servidor de tempos do WWVB (WWVB é sinal de chamada para o sinal de tempo do NIST).

Uma vez recebido, o protocolo NTP (Network Time Protocol) usará o código de tempo NIST e distribui-lo em torno da rede e assegurará que cada dispositivo seja fiel a ele, continuamente fazendo ajustes para lidar com a deriva.

WWVB Servidores NTP tempo são precisas, seguras e confiáveis ​​e um must-have para qualquer pessoa séria sobre segurança e precisão que quer receber uma fonte de tempo NIST.

Tendo sofrido terremotos, um tsunami catastrófico e um acidente nuclear, o Japão teve um início terrível do ano. Agora, semanas após esses terríveis incidentes, o Japão está se recuperando, reconstruindo sua infraestrutura danificada e tentando conter as emergências em suas energias nucleares atingidas.

Mas, para adicionar lesões por insulto, muitas das tecnologias japonesas que dependem de um sinal de relógio atômico preciso estão começando a deriva, levando a problemas de sincronização. Como no Reino Unido, o Instituto Nacional de Informação, Comunicação e Tecnologia do Japão transmitiu um padrão de tempo de relógio atômico por sinal de rádio.

O Japão tem dois sinais, mas muitos japoneses Servidores NTP Confiar na transmissão de sinal do monte Otakadoya, que está localizado a quilômetros 16 da central de Daiichi atingida em Fukushima, e cai dentro da zona de exclusão 20 km imposta quando a planta começou a escorrer.

A consequência é que os técnicos não puderam atender ao sinal horário. De acordo com o Instituto Nacional de Informação, Comunicações e Tecnologia, que normalmente transmite o sinal 40-quilohertz, as transmissões cessaram um dia após o massivo terremoto de Tohoku ter atingido a região no 11 March. Funcionários do instituto disseram que não têm idéia de quando o serviço pode ser retomado.

Sinais de rádio que os padrões de tempo de transmissão podem ser suscetíveis a problemas dessa natureza. Esses sinais geralmente experimentam interrupções para reparo e manutenção, e os sinais podem ser propensos a interferências.

À medida que mais e mais tecnologias, dependem do cronograma do relógio atômico, incluindo a maioria das redes de computadores, essa susceptibilidade pode causar muita apreensão entre os gerentes de tecnologia e os administradores de rede.

Felizmente, existe um sistema menos vulnerável de padrões de tempo de recebimento que é tão preciso e está baseado em horário atômico-GPS.

O sistema de posicionamento global, comumente usado para navegação por satélite, contém informações de tempo de clock atômico usadas para calcular o posicionamento. Estes sinais de tempo estão disponíveis em todo o planeta com uma visão do céu e, como é baseado no espaço, o sinal GPS não é suscetível a interrupções e incidentes, como em Fukushima.

Como fabricante de Servidores NTP tempo, sincronizando as redes de computadores e mantendo-as precisas dentro de alguns milissegundos da hora UTC internacional (Tempo Universal Coordenado), muitas vezes pensamos que podemos manter um bom acompanhamento do tempo.

O tempo, no entanto, é indescritível e não é a entidade fixa que muitas vezes assumimos, e o tempo, e o tempo contado na Terra não é constante e é afetado por todos os tipos de coisas.

Desde a famosa equação de Einstein, E = MC² reconheceu-se que o tempo não é constante e que a única constante no universo é a velocidade máxima da luz. O tempo, como descobriu Einstein, é afetado pela gravidade, fazendo com que o tempo na Terra funcione um pouco mais lento do que o tempo no espaço profundo, da mesma forma, em corpos planetários com uma massa maior que a Terra, o tempo corre ainda mais devagar.

O tempo diminui quando você aborda velocidades muito rápidas também. A propriedade do tempo, conhecida como dilatação do tempo, foi descoberta por Einstein e significa que, perto da velocidade da luz, o tempo quase permanece imóvel (e torna a viagem interestelar uma possibilidade para escritores de ficção científica).

Geralmente, vivendo na Terra, essas diferenças no tempo não são sentidas e, de fato, a desaceleração do tempo causada pela gravidade da Terra é tão minúscula, são necessários relógios atômicos altamente precisos para medida.

No entanto, o tempo que usamos para governar nossas vidas também é afetado por outros fatores. Desde que os seres humanos evoluíram pela primeira vez, estamos acostumados a um dia durando um pouco acima das horas de 24. No entanto, a duração de um dia na Terra não é corrigida, e vem mudando nos últimos bilhões de anos.

Cada dia na Terra difere do anterior para o próximo. Muitas vezes, essas diferenças são minuciosas, mas ano a ano, as mudanças se somam quando o efeito da gravidade da lua e as forças das marés agem como um freio na rotação da Terra.

Para lidar com isso, o cronograma global UTC (Tempo Universal Coordenado) deve ser ajustado para evitar que o dia fique fora de sincronia (e acabamos com meio dia à noite e à meia-noite durante o dia - embora no atual desaceleração da Terra , isso levaria muitos milhares de anos).

O ajuste em nosso tempo é conhecido como saltos segundos que são adicionados uma ou duas vezes por ano a UTC. Qualquer um usando um O servidor NTP (Network Time Protocol) para sincronizar sua rede de computadores também, não precisa se preocupar, no entanto, como servidores NTP serão automaticamente responsáveis ​​por essas mudanças.

O terremoto recente e trágico que deixou tanta devastação no Japão também destacou um aspecto interessante sobre a medição do tempo e da rotação da Terra.

Tão poderoso foi o terremoto 9.0 magnitude, ele realmente mudou eixo da Terra por 165mm (6½ polegadas) de acordo com a NASA.

O terremoto, um dos mais poderosos sentida em Erath ao longo do último milênio, alterou a distribuição de massa do planeta, fazendo com que a Terra a girar sobre seu eixo, que pouco mais rápido e, portanto, redução do período de todos os dias que se seguirão.

Felizmente, esta mudança é tão minuto que não é perceptível no nosso dia-a-dia, como a Terra retardado por menos de um par de microssegundos (pouco mais de um milionésimo de segundo), e não é incomum para eventos naturais para abrandar a velocidade de rotação da Terra.

Na verdade, desde o desenvolvimento do relógio atómico nos 1950 de, foi realizada a rotação da Terra não é constante e, na verdade tem aumentado muito ligeiramente, provavelmente há bilhões de anos.

Essas mudanças na rotação da Terra, ea duração de um dia, são causados ​​pelos efeitos dos oceanos em movimento, vento e a força gravitacional da lua. De fato, estima-se que, antes da chegada dos humanos na Terra, a duração de um dia durante o período Jurássico (40-100 milhões de anos atrás) o comprimento de um dia foi apenas 22.5 horas.

Estas mudanças naturais para a rotação da Terra ea duração de um dia, só são visíveis para nós, graças à natureza precisa relógios atômicos que têm de levar em conta essas alterações para garantir que o calendário mundial UTC (Tempo Universal Coordenado) não afastar-se o tempo solar médio (em outras palavras, ao meio-dia deve permanecer quando o sol está mais alto durante o dia).

Para conseguir isso, segundos extras são ocasionalmente adicionado para UTC. Estes segundos extras são conhecidos como segundos bissextos e mais de trinta foram adicionados ao UTC desde o 1970 de.

Muitas redes de computadores modernos e tecnologias dependem de UTC para manter os dispositivos sincronizados, geralmente recebendo um sinal de tempo através de um servidor NTP tempo dedicado (Network Time Protocol).

Servidores NTP tempo são projetados para acomodar esses segundos bissextos, permitindo que sistemas e tecnologias de computador para ficar correcta, precisa e sincronizada.

O tempo e a precisão são importantes no decorrer do nosso dia a dia. Precisamos saber a que horas os eventos estão ocorrendo para garantir que não faltemos, também precisamos ter uma fonte de tempo preciso para nos impedir de atrasar; e os computadores e outras tecnologias são tão dependentes do que somos.

Para muitos computadores e sistemas técnicos, o tempo na forma de um carimbo de horário é a única coisa tangível que uma máquina deve identificar quando os eventos devem ocorrer e em que ordem. Sem um carimbo de data / hora, um computador não consegue executar nenhuma tarefa - mesmo salvar dados é impossível sem a máquina saber a que horas são.

Devido a essa dependência no tempo, todos os sistemas informáticos possuem relógios construídos em suas placas de circuito. Com frequência, estes são osciladores baseados em quartzo, semelhantes aos relógios eletrônicos usados ​​em relógios de pulso digitais.

O problema com esses relógios do sistema é que eles não são muito precisos. Claro, por contar o tempo para fins humanos são precisos o suficiente; no entanto, as máquinas requerem muito um maior nível de precisão, especialmente quando os dispositivos são sincronizados.

Para as redes de computadores, a sincronização é crucial, pois máquinas diferentes que contam tempos diferentes podem levar a erros e a falhas na rede para executar tarefas mesmo simples. O difícil com sincronização de rede é que os relógios do sistema usados ​​pelos computadores para manter o tempo podem deriva. E quando diferentes relógios derivam em diferentes quantidades, uma rede pode em breve se desenterrar, pois diferentes máquinas mantêm horários diferentes.

Por esse motivo, esses relógios do sistema não são confiáveis ​​para fornecer sincronização. Em vez disso, é usado um tipo de relógio muito mais preciso: o relógio atômico.

Os relógios atômicos não deriva (pelo menos não em mais de um segundo em um milhão de anos) e, portanto, são ideais para sincronizar redes de computadores também. A maioria dos computadores usa o protocolo de software NTP (Network Time Protocol) que usa um único fonte de tempo do relógio atômico, seja através da Internet, ou de forma mais segura, externamente via GPS ou sinais de rádio, no qual sincroniza cada máquina em uma rede.

Como o NTP garante que cada dispositivo seja mantido exato nesse tempo de origem e ignore os relogios do sistema não confiáveis, a rede inteira pode ser mantida sincronizada com cada máquina dentro de frações de um segundo um do outro.

Muitas redes de computadores modernas agora estão executando o mais recente sistema operacional da Windows Window 7, que possui muitos recursos novos e aprimorados, incluindo a capacidade de sincronizar o tempo.

Quando uma máquina Windows 7 é iniciada, ao contrário das encarnações anteriores do Windows, o sistema operacional automaticamente tenta sincronizar com um servidor de tempo na internet para garantir que a rede esteja executando o tempo preciso. No entanto, embora esta facilidade seja frequentemente útil para usuários residenciais, para redes comerciais pode causar muitos problemas.

Em primeiro lugar, para permitir que esse processo de sincronização ocorra, o firewall da empresa deve ter uma porta aberta (UDP 123) para permitir a transferência de tempo regular. Isso pode causar problemas de segurança, pois usuários mal-intencionados e bots podem aproveitar a porta aberta para penetrar na rede da empresa.

Em segundo lugar, enquanto a internet servidores de tempo muitas vezes são bastante precisas, isso geralmente pode depender da distância do host, e qualquer latência causada pela conexão de rede ou pela internet pode ainda causar imprecisões, o que significa que seu sistema geralmente pode estar a mais de vários segundos da hora UTC preferida (Tempo Universal Coordenado ).

Finalmente, como as fontes do tempo da internet são dispositivos 2 estratos, ou seja, eles são servidores que não recebem um código de tempo de primeira mão, mas recebem uma fonte de tempo de segunda mão de um dispositivo 1 de estrato (dedicado O servidor NTP - Network Time Protocol), que também pode levar a imprecisão - estas conexões stratum 2 também podem estar muito ocupadas impedindo a sua rede de acessar o tempo por períodos prolongados que arriscam a derivação.

Para garantir um tempo preciso, confiável e seguro para uma rede Windows 7, não há realmente nenhum substituto do que usar o seu próprio servidor de tempo NPT 1 do estrato. Estes estão prontamente disponíveis de muitas fontes e não são muito caros, mas a paz de espírito que eles fornecem é inestimável.

Servidores de horário Stratum 1 NTP Receba um sinal de tempo seguro direto de uma fonte de relógio atômico. O sinal de tempo é externo à rede, portanto, não há perigo de ser seqüestrado ou qualquer necessidade de ter portas abertas no firewall.

Além disso, como os sinais de tempo provêm de uma fonte de relógio atômico direto, eles são muito precisos e não sofrem problemas de latência. Os sinais utilizados podem ser através de GPS (o sistema de posicionamento global tem satélites com relógios atômicos a bordo) ou de transmissões de rádio transmitidas por laboratórios nacionais de física, como NIST nos EUA (transmissão do Colorado), NPL no Reino Unido (formulário transmitido Cumbria) ou seu equivalente alemão (de Frankfurt).

Quase todos os dispositivos parece ter um relógio a ele ligada nos dias de hoje. Computadores, telefones celulares e todos os outros gadgets que usamos são todos boas fontes de tempo. Garantindo que não importa onde você é um relógio nunca está muito longe - mas nem sempre foi assim.

Relojoaria, na Europa, começou por volta do século XIV, quando os primeiros relógios mecânicos simples foram desenvolvidos. Estes dispositivos adiantados não eram muito precisos, perdendo talvez até meia hora por dia, mas com o desenvolvimento de pêndulos estes dispositivos tornou-se cada vez mais precisos.

No entanto, os primeiros relógios ao mecânico não foram os primeiros dispositivos mecânicos que podem contar e prever o tempo. Na verdade, parece europeus foram mais de 1500 anos atrasado com seu desenvolvimento de engrenagens, engrenagens e relógios mecânicos, como os antigos tinham há muito tempo chegou lá primeiro.

No início do século XX, uma máquina de bronze foi descoberto em um naufrágio (Antikythera naufrágio) off Grécia, que era um dispositivo tão complexo como qualquer relógio fabricado na Europa até no período medieval. Enquanto o mecanismo de Antikythera não é estritamente um relógio - ele foi projetado para prever a órbita dos planetas e estações, eclipses solares e até mesmo os antigos Jogos Olímpicos -, mas é tão preciso e complicado como relógios suíços fabricados na Europa no século XIX.

Enquanto os europeus tiveram de reaprender o fabrico de tais máquinas precisas, a tomada de relógio mudou dramaticamente desde então. Nos últimos cem anos ou mais vimos o surgimento de relógios eletrônicos, usando cristais como o quartzo para manter o tempo, para o surgimento de relógios atômicos que usam a ressonância dos átomos.

Os relógios atômicos são tão precisas que não deriva por um segundo sequer em cem mil anos, o que é fenomenal quando você considera que os relógios digitais, mesmo quartzo drift vários segundos nd dia.

Embora poucas pessoas já viram um relógio atômico como eles são dispositivos volumosos e complicados que requerem equipes de pessoas para mantê-los operacionais, que ainda governam nossas vidas.

Grande parte das tecnologias que estão familiarizados com tais como as redes de internet e telefonia móvel, são todos governados por relógios atômicos. Servidores NTP tempo (Network Time Protocol) são usados ​​para receber sinais de relógio atômico muitas vezes transmitidos por grandes laboratórios de física ou a partir dos sinais de satélite GPS (Global Positioning System).

Servidores NTP em seguida, distribuir o tempo em torno de uma rede de computadores ajustar os relógios do sistema em máquinas individuais para garantir que eles são precisos. Normalmente, uma rede de centenas e até milhares de máquinas podem ser mantidos sincronizados juntos para uma fonte de tempo relógio atômico usando um único O servidor NTPE mantê-los com precisão de alguns milissegundos uns dos outros (poucos milésimos de segundo).

Passar de A para B tem sido uma preocupação primordial para as sociedades desde que as primeiras estradas foram construídas. Seja a cavalo, transporte, trem, automóvel ou avião - o transporte é o que permite que as sociedades cresçam, prosperem e troquem.

No mundo de hoje, nossos sistemas de transporte são altamente complexos devido ao grande número de pessoas que estão tentando chegar em algum lugar - muitas vezes em momentos semelhantes, como horário de pico. Mantendo as rodovias, estradas e ferrovias funcionando, requer alguma tecnologia sofisticada.

Os semáforos, as câmeras de velocidade, os sinais de aviso eletrônicos e os sinais e sistemas de pontos ferroviários devem ser sincronizados para segurança e eficiência. Qualquer diferença de tempo entre os sinais de trânsito, por exemplo, pode levar a filas de trânsito atrás de certas luzes e outras rotas permanecendo vazias. Enquanto estiver nas ferrovias, se os sistemas de pontos estão sendo controlados por um relógio impreciso, quando os trens chegam, o sistema pode estar despreparado ou não mudou a linha - levando a uma catástrofe.

Devido à necessidade de uma sincronização de tempo segura, precisa e confiável em nossos sistemas de transporte, a tecnologia que os controla é muitas vezes sincronizada para UTC usando servidores de horário atômico.

A maioria dos servidores de tempo que controlam esses sistemas tem que ser seguro para que eles façam uso do Network Time Protocol (NTP) e receber uma transmissão de tempo segura, utilizando relógios atômicos nos satélites GPS (Sistema de Posicionamento Global) ou recebendo uma transmissão de rádio de um laboratório de física, como NPL (National Physical Laboratory) ou NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tempo).

Ao fazê-lo, todos os sistemas de gerenciamento de trânsito e trilhos que operam na mesma rede são precisos um para o outro dentro de alguns milissegundos desse tempo gerado pelo relógio atômico e Servidores NTP tempo que mantê-los sincronizados garante que eles permaneçam assim, fazendo pequenos ajustes em cada relógio do sistema para lidar com a deriva.

Servidores NTP também são usados ​​por redes de computadores para garantir que todas as máquinas sejam sincronizadas. Ao usar um servidor de tempo NTP em uma rede, ele reduz a probabilidade de erros e garante que o sistema seja mantido seguro.

Parte um

Com moderno Servidores NTP (Network Time Protocol) é facilitada. Ao receber sinais de sinais de rádio ou GPS, como MSF ou WWVB, as redes de computadores que consistem em centenas de máquinas podem ser sincronizadas com facilidade, garantindo uma rede livre de problemas e o tempo de marcação exata.

Moderno Servidores NTP tempo são dependentes de relógios atômicos, precisos em bilhões de partes de um segundo, mas os relógios atômicos apenas estiveram por perto nos últimos sessenta anos e a sincronização nem sempre foi tão fácil.

Nos primeiros dias da cronologia, os relógios de natureza mecânica não eram muito precisos. As primeiras pedaços de tempo poderiam variar até uma hora por dia, de modo que o tempo poderia diferir do relogio da cidade para o relógio da cidade, e a maioria das pessoas na sociedade agrícola considerava-os como uma novidade, confiando no lugar do nascer e do pôr-do-sol para planejar seus dias.

No entanto, após a revolução industrial, o comércio tornou-se mais importante para a sociedade e a civilização, e com isso, a necessidade de saber qual era o tempo; as pessoas precisavam saber quando ir ao trabalho, quando sair e com o advento dos caminhos-de-ferro, o tempo exato tornou-se ainda mais crucial.

Nos primeiros dias, se a indústria, os trabalhadores costumavam ser acordados pelo trabalho por pessoas pagas para despertá-los. Conhecido como "knocker-upper". Confiando no tempo da fábrica, eles iriam ao redor da cidade e tocaram nas janelas das pessoas, alertando-os para o início do dia, e os hooters da fábrica sinalizaram o início e o fim dos turnos.

No entanto, à medida que o tempo desenvolvido pelo comércio tornou-se ainda mais crucial, mas como seria necessário mais um século para obter relógios mais precisos (até pelo menos a invenção de relógios eletrônicos), outros métodos foram desenvolvidos.

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