Até 1967, o segundo foi definido usando o movimento da Terra que gira uma vez em seu eixo a cada 24 horas, e há 3,600 segundos naquela hora e 86,400 em 24.

Isso seria bom se a Terra fosse pontual, mas na verdade não é. A taxa de rotação da Terra muda todos os dias por milhares de nanosegundos, e isso é devido em grande parte ao vento e às ondas que giram em torno da Terra e causando arrasto.

Ao longo de milhares de dias, essas mudanças na taxa de rotação podem resultar na rotação da Terra ficando sem sincronia com os relógios atômicos de alta precisão que usamos para manter o sistema UTC (Tempo Universal Coordenado) assinalando. Por esta razão, a rotação da Terra é monitorada e cronometrada usando os flashes distantes de um tipo de estrela colapsada chamada quasar que pisca com um ritmo ultra preciso a vários milhões de anos-luz de distância. Ao monitorar a rotação da Terra contra esses objetos distantes, pode-se descobrir o quanto a rotação diminuiu.

Uma vez que um segundo de desaceleração foi construído, o Serviço Internacional de Rotação da Terra (IERS), recomenda um Segundo Intercalar para ser adicionado, geralmente no final do ano.

Outras complicações surgem quando se trata de sincronizando a Terra até uma escala de tempo. Em 1905, a teoria da relatividade de Albert Einstein mostrou que não existe um tempo absoluto. Todo relógio, em todo o universo, marca uma taxa diferente. Para o GPS, esta é uma questão enorme, porque resulta que os relógios nos satélites derivam quase nanosegundos 40,000 por dia em relação aos relógios no chão porque estão acima da superfície da Terra (e, portanto, em um campo gravitacional mais fraco) e estão se movendo rapidamente em relação ao solo.

E como a luz pode viajar em quarenta mil pés nesse tempo, você pode ver o problema. As equações de Einstein primeiro escritas em 1905 e 1915 são usadas para corrigir esse tempo-turno, permitindo que o GPS funcione, aviões para navegar com segurança e GPS servidores NTP para receber a hora certa.

O Transmissão de MSF de Anthorn (latitude 54 ° 55 'N, longitude 3 ° 15' W) é o principal meio de disseminar os padrões nacionais de tempo e frequência do Reino Unido, que são mantidos pelo National Physical Laboratory. O poder irradiado monopômetro efetivo é 15 kW e a antena é substancialmente omnidirecional. A intensidade do sinal é maior do que 10 mV / m em 100 km e maior que 100 μV / m em 1000 km do transmissor. O sinal é amplamente utilizado na Europa do Norte e Ocidental. A freqüência portadora é mantida em 60 kHz para dentro de 2 partes em 1012.

É utilizada modulação de suporte simples on-off, os tempos de subida e queda do transportador são determinados pela combinação de antena e transmissor. O tempo dessas bordas é regido pelos segundos e minutos do Tempo Universal Coordenado (UTC), que está sempre dentro de um segundo do Greenwich Mean Time (GMT). Todo o segundo do UTC é marcado por um 'desligado' precedido por, pelo menos, 500 ms de operadora, e este segundo marcador é transmitido com uma precisão melhor do que ± 1 ms.

O primeiro segundo do minuto começa com um período de 500 ms com o operador desligado, para servir como um marcador de minutos. O outro 59 (ou, excepcionalmente, 60 ou 58), os segundos do minuto sempre começam com, pelo menos, 100 ms 'off' e terminam com pelo menos 700 ms de operadora. Seconds 01-16 carrega informações para o minuto atual sobre a diferença (DUT1) entre tempo astronômico e tempo atômico, e os segundos restantes transmitem o código de hora e data. As informações do código de hora e data sempre são fornecidas em termos de hora e data do relógio do Reino Unido, que é UTC no inverno e UTC + 1h quando o horário de verão está em vigor, e diz respeito ao minuto seguinte ao da transmissão.

MSF dedicado Servidor NTP Existem dispositivos disponíveis que podem se conectar diretamente à transmissão MSF.

Informação Cortesia de NPL

As redes distribuídas dependem completamente da hora correta. Os computadores precisam de marcadores de hora para solicitar eventos e, quando uma coleção de máquinas estão trabalhando em conjunto, é imperativo que elas sejam executadas ao mesmo tempo.

Infelizmente, os PCs modernos não são projetados para serem cronometradores perfeitos. Os relogios do sistema são osciladores eletrônicos simples e são propensos a deriva. Normalmente, isso não é um problema quando as máquinas estão funcionando de forma independente, mas quando se comunicam em toda a rede podem ocorrer todos os tipos de problemas.

Dos e-mails que chegam antes de serem enviados para falhas completas do sistema, a falta de sincronização pode causar problemas incontáveis ​​em uma rede e é por esse motivo que os servidores de tempo de rede são usados ​​para garantir que toda a rede seja sincronizada em conjunto.

Tempo os servidores de rede vem em duas formas - o GPS servidor de tempo e o servidor de tempo referenciado por rádio. GPS NTP Os servidores usam o sinal de tempo transmitido a partir de satélites GPS. Isso é extremamente preciso, pois é gerado por um relógio atômico a bordo do satélite GPS. Rádio referenciado NTP servidors usa uma transmissão de onda longa transmitida por vários laboratórios nacionais de física.

Ambos esses métodos são uma boa fonte de Tempo Universal Coordenado (UTC) a escala mundial de tempo global. O UTC é usado por redes em todo o mundo e a sincronização permite que as redes de computadores se comuniquem com confiança e participem de transações sensíveis ao tempo sem erros.

Alguns administradores usam a Internet para receber uma fonte de hora UTC. Enquanto um servidor de tempo de rede dedicado não é necessário para fazer isso, ele tem desvantagens de segurança na medida em que uma porta precisa ser aberta no firewall para que o computador se comunique com o NTP servidor, isso pode deixar um sistema vulnerável e aberto ao ataque. Além disso, as fontes do tempo da Internet são notoriamente pouco confiáveis, muitas delas são muito imprecisas ou muito longe para servir qualquer propósito útil.

Network Time Protocol é um protocolo de Internet usado para sincronizar relógios de computador para uma referência de tempo estável e precisa. NTP foi originalmente desenvolvido pelo professor David L. Mills na Universidade de Delaware no 1985 e é um protocolo padrão da Internet.

NTP foi desenvolvido para resolver o problema de vários computadores trabalhando juntos e tendo o tempo diferente. Enquanto o tempo geralmente apenas avança, se os programas estiverem funcionando em diferentes computadores, o tempo deve avançar mesmo se você mudar de um computador para outro. No entanto, se um sistema está à frente do outro, mudar entre esses sistemas faria com que o tempo passasse para trás e para trás.

Como conseqüência, as redes podem executar seu próprio tempo, mas assim que você se conectar à Internet, os efeitos tornam-se visíveis. Apenas as mensagens de e-mail chegam antes de serem enviadas, e até mesmo foram respondidas antes de serem enviadas por correio.

Embora esse tipo de problema possa parecer inócuo quando se trata de receber e-mails, no entanto, em alguns ambientes, a falta de sincronização pode ter resultados desastrosos, por isso o controle do tráfego aéreo foi uma das primeiras aplicações para o NTP.

NTP usa uma única fonte de tempo e distribui-lo entre todos os dispositivos em uma rede, ele faz isso usando um algoritmo que funciona quanto ajustar um relógio do sistema para garantir a sincronização.

O NTP trabalha em uma base hierárquica para garantir que não haja problemas de tráfego de rede e de largura de banda. Ele usa uma única fonte de tempo, normalmente UTC (tempo universal coordenado) e recebe solicitações de tempo das máquinas no topo da hierarquia, que depois passa o tempo mais abaixo da cadeia.

A maioria das redes que utilizam o NTP usará uma servidor de tempo de rede para receber seu sinal de hora UTC. Estes podem receber o tempo do Rede de GPS ou transmissões de rádio transmitidas por laboratórios nacionais de física. Esses dedicados Servidores NTP tempo são ideais, pois recebem tempo direto de uma fonte de relógio atômico, eles também são seguros, pois estão situados externamente e, portanto, não exigem interrupções no firewall da rede.

Servidores NTP são usados ​​por redes de computadores como uma referência de sincronização para sincronização. A NTP servidor é realmente um dispositivo de comunicação que recebe o tempo de um relógio atômico e o distribui. Os servidores NTP que recebem um tempo de relógio atômico direto são conhecidos como servidores NTP 1 do estrato.

Um dispositivo 0 de estrato é um relógio atômico propriamente dito. Estas são peças de maquinaria altamente caras e delicadas e só podem ser encontradas em laboratórios de física de grande escala. Infelizmente, existem muitas regras que regem quem pode acessar um servidor 1 estrato por causa de considerações de largura de banda. A maioria dos servidores NPT 1 do stratum são configurados por universidades ou outras organizações sem fins lucrativos e, portanto, tem que restringir quem acessa.

Felizmente, os servidores de horário 2 podem oferecer uma precisão decente como uma fonte de tempo e qualquer dispositivo que receba um sinal de tempo pode ser usado como uma referência de tempo (um tempo de recebimento de dispositivo de um estrato O dispositivo 2 é um servidor 3 de estratos. Dispositivos que recebem tempo de um servidor Xatalog Xtrem é um dispositivo 3 de estratos, e so-on).

Ntp.org, é a casa oficial do projeto do pool NTP e, de longe, o melhor lugar para encontrar um servidor NTP público. Existem duas listas de servidores públicos disponíveis no pool; servidores primários, que exibem os servidores Xatalog do estrato (a maioria dos quais são de acesso fechado) e secundário, que são servidores 1 estratos.

Ao usar um servidor NTP público, é importante respeitar as regras de acesso, pois a falha ao fazê-lo pode fazer com que o servidor fique obstruído com o tráfego e se os problemas persistirem possivelmente descontinuados, pois a maioria dos servidores NTP públicos são configurados como atos de generosidade.

Existem alguns pontos importantes a serem lembrados ao usar uma fonte de tempo na Internet. Primeiro, as fontes de tempo da Internet não podem ser autenticadas. A autenticação é uma medida de segurança incorporada utilizada pelo NTP, mas não está disponível na rede. Em segundo lugar, usar uma fonte de tempo de Internet requer uma porta aberta em seu firewall. Um buraco em um firewall pode ser usado por usuários mal-intencionados e pode deixar um sistema vulnerável a ataques.

Para aqueles que exigem uma fonte de sincronização segura ou quando a precisão é altamente importante, um dedicado NTP servidor que recebe um sinal de temporização de transmissões de rádio de ondas longas ou a rede de GPs.

O servidor NTP (Protocolo de tempo da rede), o abuso é muitas vezes involuntário e, felizmente, graças ao pool de NTP é menos freqüente do que era, embora ainda ocorram incidentes.

NTP servidor O abuso é qualquer ato que viole as regras de acesso de um servidor de horário NTP ou um ato que o prejudique de qualquer maneira. Servidores NTP públicos são aqueles servidores que podem ser acessados ​​através da Internet por dispositivos e roteadores para usar como uma fonte de tempo para sincronizar uma rede. A maioria dos servidores públicos do tempo NTP são sem fins lucrativos e configurados como atos de generosidade, principalmente por universidades ou outros centros técnicos.

Por esta razão, as regras de acesso devem ser configuradas, pois grandes quantidades de tráfego podem gerar contas de largura de banda gigantes e podem levar o servidor de tempo do NTP a ser desligado permanentemente. As regras de acesso são usadas para impedir que o tráfego chegue ao acesso a servidores 1 do stratum, pelo estrato da convenção. Os servidores 1 devem ser acessados ​​apenas por servidores Xatum Xtreme que, por sua vez, podem passar as informações de temporização na linha.

No entanto, os piores casos de abuso no servidor NTP foram onde milhares de dispositivos enviaram solicitações de tempo, onde na natureza hierárquica do NTP é necessário apenas um.

Embora a maioria dos atos de abuso de NTP sejam intencionais, alguns dos piores abusos de Servidores NTP tempo foram cometidos (embora involuntariamente) por grandes empresas. A primeira grande empresa descobriu ter culpado de abuso de NTP foi Netgear, que, no 2003, lançou quatro roteadores que foram codificados para usar o servidor NTP da Universidade de Wisconsin, o DDS resultante (Distributed Denial of Service) atingiu quase megabits 150 a segundo.

Mesmo agora, cinco anos depois e apesar do lançamento de vários patches para corrigir o problema e a Universidade sendo compensada pelo Netgear, o problema ainda continua, já que algumas pessoas nunca corrigiram seus roteadores.

Incidentes similares foram cometidos pela SMC e D-Link. D-Link, em particular, causou controvérsia, como quando o assunto foi atraído para a atenção deles, eles decidiram trazer os advogados. Apenas depois que descobriu que eles violaram quase servidores 50 NTP eles tentaram resolver o problema (e somente depois que a cobertura da imprensa mordaz fez eles cedem).

A maneira mais fácil de evitar esses problemas é usar um servidor de tempo 1 estrato externo dedicado. Esses dispositivos são relativamente baratos, simples de instalar e muito mais precisos e seguros do que os servidores NTP on-line. Esses dispositivos recebem o tempo dos relógios atômicos da rede GPS (Sistema de Posicionamento Global).

Tempo sempre desempenhou um papel importante na civilização. Compreender e controlar o tempo tem sido uma das pré-ocupações da humanidade desde a pré-história e a capacidade de acompanhar o tempo era tão importante para os antigos quanto para nós.

Nossos antepassados ​​precisavam saber quando o melhor momento era plantar cultivos ou quando se reunir para celebrações religiosas e saber o tempo significa ter certeza de que é o mesmo que os outros.

sincronização de tempo é a chave para o tempo exato mantendo como organizar um evento em um determinado momento, só vale a pena se todos estiverem executando ao mesmo tempo. No mundo moderno, como as empresas passaram de um sistema baseado em papel para um eletrônico, a importância da sincronização do tempo e a busca de uma precisão cada vez maior são ainda mais cruciais.

As redes de computadores estão agora se comunicando entre si de todo o mundo, realizando bilhões de dólares de transações a cada segundo, a precisão de milissegundos agora faz parte do sucesso comercial.

As redes de computadores podem ser constituídas por centenas e milhares de computadores, servidores e roteadores e, enquanto todos eles têm um relógio interno, a menos que estejam sincronizados perfeitamente juntos, uma infinidade de problemas potenciais podem ocorrer.

Violações de segurança, perda de dados, falhas e avarias frequentes, fraude e credibilidade do cliente são todos os perigos potenciais da baixa sincronização do tempo do computador. Os computadores dependem do tempo, pois o único ponto de referência entre eventos e muitas aplicações e processos dependem do tempo.

Mesmo as discrepâncias de alguns milissegundos entre dispositivos podem causar problemas, particularmente no mundo das finanças globais, onde milhões são ganhos ou perdidos em um segundo. Por esta razão, a maioria das redes de computadores são controladas por um servidor de tempo. Esses dispositivos recebem um sinal de tempo de um relógio atômico. Este sinal é então distribuído para todos os dispositivos da rede, garantindo que todas as máquinas tenham o mesmo tempo.

A maioria dos dispositivos de sincronização são controlados pelo programa de computador NTP (Network Time Protocol). Este software verifica regularmente o relógio de cada dispositivo para drift (desacelerando ou acelerando a partir do tempo desejado) e o corrige garantindo que os dispositivos nunca vacilem no tempo sincronizado.

O Sinal de tempo de MSF é uma transmissão de rádio dedicada que fornece uma fonte precisa e confiável do tempo civil do Reino Unido, com base na escala de tempo global UTC (Tempo Universal Coordenado), o sinal MSF é transmitido e mantido pelo Reino Unido Laboratório Físico Nacional (NPL).

O sinal de tempo de MSF pode ser utilizado por qualquer pessoa que exija informações de temporização precisas, mas seu uso principal é como fonte de tempo UTC para administradores que sincronizam uma rede de computadores com um relógio de rádio. Os relógios de rádio são realmente outro termo para um servidor de tempo de rede que utiliza uma transmissão de rádio como fonte de tempo.

A maioria baseada em rádio tempo os servidores de rede usar NTP (Network Time Protocol) para distribuir as informações de temporização em toda a rede.

O sinal MSF é transmitido pela estação de rádio Anthorn em Cumbria pelas comunicações da VT sob contrato com a NPL. Está disponível 24 horas por dia em todo o Reino Unido e além, embora o sinal seja vulnerável a interferências e topografia local. Os usuários do serviço MSF recebem predominantemente um sinal de "onda terrestre". No entanto, há também uma "onda do céu" residual que se reflete na ionosfera e é muito mais forte à noite; Isso pode resultar em um sinal total recebido que é mais forte ou mais fraco.

O sinal MSF é transmitido em uma freqüência de 60 kHz (para dentro das peças 2 em 1012) e é controlado por um relógio atômico de césio baseado na estação de rádio.

A antena em Anthorn está em 54 ° 55 'N latitude, e 3 ° 15' W longitude. A intensidade do campo do sinal excede 100 μV / m (microvoltões por metro) a uma distância de 1000 km de Anthorn, abrangendo todo o Reino Unido, e pode ser recebida em algumas partes do norte e oeste da Europa.

O MSF transmite um código binário simples contendo informações de hora e data O código de hora e data MSF inclui as seguintes informações: ano, mês, dia do mês, dia da semana, hora, minuto, horário de verão britânico (em vigor ou iminente), DUT1 (um parâmetro que dá UT1-UTC)

Servidores de tempo GPS são servidores de tempo de rede que recebem um sinal de temporização da rede GPS e distribuem-no entre todos os dispositivos em uma rede, garantindo que a rede inteira esteja sincronizada.

O GPS é uma fonte de tempo ideal, pois um sinal de GPS está disponível em qualquer lugar do globo. GPS significa sistema de posicionamento global, a rede de GPS é de propriedade do exército dos EUA e controlada e administrada pela força aérea americana (asa espacial). No entanto, desde que o 1980 atrasado foi aberto à população civil do mundo como ferramenta para auxiliar a navegação.

A rede GPS é, na verdade, uma constelação de satélites 32 que orbitam a Terra, eles realmente não fornecem informações de posicionamento (os receptores GPS fazem isso), mas transmitem de seus relógios atômicos de bordo um sinal de temporização.

Este sinal de temporização é o que é usado para desenvolver uma posição global triangulando os sinais de temporização 3-4, um receptor pode determinar o quão longe e, portanto, a posição que você é de um satélite. Em essência, um satélite de posicionamento global é apenas um relógio de órbita e é essa informação que é transmitida que pode ser apanhada por um servidor de horário GPS e distribuída entre uma rede.

Embora o tempo de GPS estrito não seja o mesmo que o tempo global UTC (tempo universal coordenado), um GPS servidor de tempo irá converter automaticamente o formato do tempo em UTC.

Um servidor de tempo GPS pode fornecer uma precisão desenfreada com redes capazes de manter a precisão dentro de alguns milissegundos de UTC.