Servidores de tempo são aparelhos comuns em salas de servidores modernas, mas a sincronização do tempo só se tornou possível graças às idéias do físico do século passado e são nossas idéias de tempo que possibilitaram muitas das tecnologias das últimas décadas.

O tempo é um dos conceitos mais difíceis de entender. Até o último século, pensou-se que o tempo era uma constante, mas não foi até que as ideias de Einstein que descobrimos que o tempo era relativo.
O tempo relativo foi uma conseqüência da teoria mais popular de Einstein, a "Teoria Geral da Relatividade" e sua famosa equação E = MC2.

O que Einstein descobriu foi que a velocidade da luz era a única constante no Universo (no vácuo de qualquer maneira) e esse tempo diferirá para diferentes observadores. As equações de Einstein demonstraram que quanto mais rápido um observador viajasse para a velocidade da luz, o tempo mais lento se tornaria.

Ele também descobriu que o tempo não era uma entidade separada do universo, mas fazia parte de um espaço-tempo de quatro dimensões e que os efeitos da gravidade iria distorcer esse tempo espacial, fazendo com que o tempo diminuísse.

Muitas tecnologias modernas, como a comunicação por satélite e a navegação, devem levar essas idéias em consideração, caso contrário os satélites caíram de órbita e seria impossível se comunicar em todo o mundo.

Os relógios atômicos são tão precisos que podem perder menos de um segundo em 400 milhões de anos, mas a consideração das ideias de Einstein deve ser levada em conta, uma vez que os relógios atômicos com base no nível do mar correm mais devagar que aqueles em maior altitude devido à gravidade da Terra.

Uma escala de tempo universal foi desenvolvida chamada UTC (Tempo Universal Coordenado), que é baseada no tempo contado pelos relógios atômicos, mas compensa a diminuição do tempo da rotação da Terra (causada pela gravidade da Lua), adicionando Leap Seconds todos os anos para Evite que o dia se arraste para a noite (embora em milênio ou dois).

Graças aos relógios atômicos e Hora UTC redes de computadores em todo o mundo podem receber uma fonte de tempo UTC através da Internet, através de uma transmissão de rádio nacional ou através da rede GPS. UMA NTP servidor (Network Time Protocol) pode sincronizar todos os dispositivos em uma rede para esse tempo.

Servidor de tempos são usados ​​em toda a indústria do Reino Unido. Muitos dos quais recebem o sinal MSF do National Physical Laboratoruy em Cumbria. Aqui estão algumas perguntas frequentes sobre a hora britânica e o sinal MSF:

Quem decide quando os relógios devem avançar ou voltar para o horário de verão?

Se você mora na Europa, a hora em que o horário de verão começa e termina é dada na Diretriz da UE relevante e no Instrumento Estatutário do Reino Unido como 1 am Greenwich Mean Time (GMT).

A "meia-noite" pertence ao dia anterior ou no dia seguinte?

O uso da palavra meia-noite é fortemente dependente do seu contexto, mas 00.00 (geralmente chamado 12 am) é o início do dia seguinte. Não há padrões estabelecidos para o significado de 12 am e 12 pm e, muitas vezes, um tempo de hora 24 é menos confuso.

Existe uma maneira aprovada de representar datas e horários?

A notação padrão para a data é a sequência YYYY-MM-DD ou YY-MM-DD, embora nos EUA seja a convenção ter dias e meses ao contrário.

Quando o novo milênio realmente começou?

Um milênio é qualquer período de mil anos. Então você poderia dizer que o próximo milênio começa agora. O terceiro milênio da era cristã começou no início do ano 2001 AD

Como você sabe relógios atômicos Mantenha o melhor tempo?

Se você olhar para vários relógios atômicos tudo ao mesmo tempo, você achará que eles ainda concordam dentro de dez milionésimos de segundo depois de uma semana.

Qual é a precisão do "relógio falando"?

Mesmo permitindo o atraso na rede telefônica, você provavelmente pode esperar que os primeiros segundos sejam segundos iniciais em aproximadamente um décimo de segundo.

Por que meu relógio controlado por rádio se move para o horário de verão na 2 am, uma hora atrasada?

Os relógios com controle remoto de bateria normalmente controlam o tempo apenas a cada uma ou duas horas, ou menos, isso é para economizar a bateria.

Por que meu relógio controlado por rádio recebe o sinal MSF menos bem à noite?

Usuários do Serviço MSF receber predominantemente um sinal de "onda de terra". 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 recebido total que é mais forte ou mais fraco.

Existe uma diferença permanente de uma hora entre o tempo MSF e o tempo DCF-77?

Desde 1995 outubro 22, houve uma diferença permanente de uma hora entre o horário britânico (como transmitido pela MSF) e o tempo da Europa Central, como transmitido pelo DCF-77 na Alemanha.

O que MSF representa?

MSF é o sinal de chamada de três letras usado para designar o sinal de freqüência-padrão e freqüência 60 kHz do Reino Unido.

Graças ao National Physical Laboratory por sua ajuda com este blog.

Network Time Protocol (NTP) foi, inventado pelo Dr. David Mills da Universidade de Delaware, tem sido utilizado desde 1985 e ainda está em constante desenvolvimento. NTP é um protocolo projetado para sincronizar os relógios em computadores e redes em toda a Internet ou redes locais (LANs). A maioria das redes é sincronizada via NTP para uma fonte de hora UTC (tempo universal coordenado)

A UTC é baseada no tempo contado pelos relógios atômicos e é usada globalmente como fonte de tempo padronizada.

NTP (versão 4) pode manter o tempo na Internet pública dentro dos milissegundos 10 (1 / 100th de um segundo) da hora UTC e pode ser ainda melhor em LANs com precisão de microseconds 200 (1 / 5000th de segundo) em condições ideais .

O NTP funciona no conjunto TCP / IP e depende do UDP, a sincronização de tempo com o NTP é relativamente simples, sincroniza o tempo com referência a uma fonte confiável do UTC e, em seguida, distribui esse tempo para todas as máquinas e dispositivos em uma rede.

A Microsoft e outros recomendam que apenas o tempo baseado em tempo externo seja usado em vez de baseado na Internet, pois estes não podem ser autenticados e podem deixar um sistema aberto ao abuso, especialmente porque uma fonte de tempo de Internet está além do firewall. Especialista Servidores NTP estão disponíveis que podem sincronizar o tempo em redes usando a transmissão de rádio MSF, DCF ou WWVB. Esses sinais são transmitidos em onda longa por vários laboratórios nacionais de física.

No Reino Unido, o MSF As transmissões de rádio nacionais de tempo e frequência usadas para sincronizar um servidor NTP são transmitidas pelo Laboratório Nacional de Física em Cumbria, que serve de referência nacional do Reino Unido, também existem sistemas semelhantes no Colorado, EUA (WWVB) e em Frankfurt, Alemanha (DCF -77).

Um servidor NTP baseado em rádio geralmente consiste em um servidor de tempo montável em rack e uma antena, consistindo de uma barra de ferrite dentro de um gabinete de plástico, que recebe o tempo de rádio e a transmissão de freqüência. A antena deve sempre ser montada horizontalmente em um ângulo recto em direção à transmissão para uma força de sinal ideal. Os dados são enviados em pulsos, 60 por segundo. Estes sinais fornecem tempo UTC para uma precisão dos microseconds 100, no entanto, o sinal de rádio possui uma faixa finita e é vulnerável a interferências.

Um servidor NTP referenciado por rádio é facilmente instalado e pode fornecer uma organização com uma referência de tempo precisa, permitindo a sincronização de redes inteiras. O servidor NTP receberá o sinal de tempo e, em seguida, distribui-lo entre os dispositivos de rede.

Os servidores de tempo vêm em várias formas e tamanhos. A principal diferença entre servidores de tempo dedicados é na forma como eles recebem uma fonte de tempo.

Alguns servidores do tempo utilizam transmissões de tempo e frequência nacionais que são transmitidas em ondas longas, enquanto outros usam a rede GPS.

Alguns servidores de tempo são projetados para serem montáveis ​​em rack, perfeitos para o sistema médio U de racks, permitindo que o corte seja ajustado confortavelmente em seu rack existente.

Outros servidores de tempo não são mais do que pequenas caixas que podem ser discretamente escondidas.

Aqui está uma lista dos principais fabricantes de servidores de tempo:

Sistemas Galleon

Elproma

Symmetricom

Meinberg

Time Tools

O NTP servidor ou o servidor de tempo de rede, como é frequentemente chamado é o ponto culminante de séculos de horlogia e cronologia. A história de acompanhar o tempo não foi tão suave quanto você pensa.

Em que mês foi a revolução russa de outubro? Tenho certeza que você adivinhou que é uma questão de truques, de fato, se você rastrear os dias de volta à revolução de outubro que mudou a forma da Rússia no 1917, você descobrirá que não começou até novembro!

Uma das primeiras decisões que os bolcheviques, que ganharam a revolução, optaram por fazer se juntar ao resto do mundo, seguindo o calendário gregoriano. A Rússia foi a última a adotar o calendário, que ainda está sendo utilizado em todo o mundo hoje.

Este novo calendário foi mais sofisticado que o calendário juliano que a maioria da Europa usava desde o Império Romano. Infelizmente, o calendário juliano não permitiu anos de pulo suficientes e, na virada do século, isso significava que as estações haviam se desviado, tanto assim, que quando a Rússia finalmente adotou o calendário após a quarta-feira, 31 janeiro 1918 no dia seguinte tornou-se quinta-feira, 14 February 1918.

Assim, enquanto a revolução de outubro ocorreu em outubro no antigo sistema, para o novo calendário gregoriano, isso significou que aconteceu em novembro.

Enquanto o resto da Europa adotou esse calendário mais preciso antes dos russos, eles ainda precisavam corrigir a deriva sazonal, então, no 1752, quando a Grã-Bretanha mudou de sistema, perderam onze dias que, de acordo com o pintor populista da época, Hogarth, provocou que os rebeldes exigem o retorno de seus onze dias perdidos.

Este problema de imprecisão no controle do tempo foi pensado para ser resolvido no 1950 quando o primeiro relógios atômicos Foram desenvolvidos. Esses dispositivos eram tão precisos que podiam manter o tempo por um milhão de anos sem perder um segundo.

No entanto, logo descobriu-se que esses novos cronômetros eram precisamente precisos - em comparação com a rotação da Terra de qualquer maneira. O problema era que, enquanto os relógios atômicos podiam medir o comprimento de um dia para o milissegundo mais próximo, um dia nunca é o mesmo comprimento.

O motivo é que a gravidade da Lua afeta a rotação da Terra causando um bambu. Esse bambu tem o efeito de abrandar e acelerar a rotação da Terra. Se nada fosse feito para compensar isso, então, eventualmente, o tempo contado pelos relógios atômicos (International Atomic Time-TAI) e o tempo baseado na rotação da Terra usada pelos agricultores, os astrônomos e você e eu (Greenwich Meantime-GMT) drift que eventualmente O meio dia se tornaria meia-noite (embora em muitos milênios).

A solução tem sido elaborar um cronograma que se baseie no tempo atômico, mas também é responsável por esse bamboleamento da rotação da Terra. A solução foi chamada de UTC (Tempo Universal Coordenado) e explica a rotação variável da Terra ao adicionar "segundos de salto" ocasionalmente adicionados. Houve mais de trinta segundos de salto adicionados à UTC desde a sua criação no 1970's.

O UTC agora é uma escala de tempo global usada em todo o mundo por redes de computadores para sincronizar também. A maioria das redes de computadores usa um NTP servidor para receber e distribuir a hora UTC.

O cronograma NTP baseia-se em UTC (Tempo Universal Coordenado), que é uma escala de tempo civil global baseada no Tempo Atômico Internacional (TAI), mas explica o abrandamento da rotação da Terra ao adicionar intermitentemente "segundos de salto".

Isso é feito para garantir que o UTC seja mantido em coincidência com GMT (Greenwich Meantime, muitas vezes referido como UT1). Falhar em explicar o desaceleração da Terra em sua rotação (e acelerar ocasionalmente) significaria que a UTC ficaria sem sincronização com GMT e meio dia, quando o sol é tradicionalmente o mais alto do céu seria deriva. Na verdade, se os segundos de salto não fossem adicionados, o meio dia caísse à meia-noite e vice-versa (embora em vários milênios).

Nem todos estão felizes com alguns segundos, há aqueles que sentem que a adição de segundos para manter a rotação da Terra e o UTC inline não passa de um fudge. No entanto, não conseguiria fazê-lo, tornando impossíveis as observações astronômicas, pois os astrônomos precisam saber o posicionamento exato dos corpos estelares e os agricultores também dependem da rotação da Terra.

O Relógio NTP representa o tempo de uma maneira totalmente diferente da forma como os seres humanos percebem o tempo. Em vez de formatar o tempo em minutos, horas, dias, meses e anos, o NTP usa um número contínuo que representa o número de segundos que passou desde 0h 1 janeiro 1900. Isso é conhecido como a época principal.

Os segundos contados a partir da época principal continuam a aumentar, mas envolve todos os anos 136. O primeiro envolvimento ocorrerá nos anos 2036, 136 desde a primeira época. Para lidar com este NTP utilizará um inteiro de era, então, quando os segundos forem redefinidos para zero, o número inteiro 1 representará a primeira era e os números inteiros negativos representam as eras antes da primeira época.

Servidores de tempo que recebem o tempo do sistema GPS, na verdade não recebem UTC, principalmente porque a rede GPS estava em desenvolvimento antes do primeiro salto, mas é baseada em TAI. No entanto, o tempo GPS é convertido para UTC pelo servidor de horário GPS.

A transmissão de transmissão de rádio de laboratórios nacionais de física, como MSF, DCF ou WWVB, são todas baseadas em UTC e, portanto, os servidores de tempo não precisam fazer nenhuma conversão.

O protocolo usado pela maioria dos servidores de tempo de rede é NTP (Network Time Protocol) e tem sido por muito tempo, mas está constantemente sendo atualizado e desenvolvido oferecendo níveis cada vez maiores de precisão e segurança.

A sincronização é uma parte essencial das redes informáticas modernas e é essencial para manter um sistema seguro. Sem NTP e sincronização de tempo, uma rede de computadores pode ser vulnerável ou ataques maliciosos e até fraudes.

Mesmo com uma segurança de rede perfeitamente sincronizada ainda pode ser um problema, mas existem algumas etapas importantes que podem ser tomadas para garantir que sua rede seja mantida segura.

Sempre use um Network Time Server. Embora as fontes de tempo da Internet sejam comuns, eles são uma fonte de tempo localizada fora do firewall. Isso terá desvantagens óbvias de segurança, pois um usuário mal-intencionado pode aproveitar o "buraco" deixado no seu firewall para se comunicar com o servidor NTP. Um dedicado NTP servidor receberá um sinal de tempo de uma fonte externa.

Normalmente, esses tipos de servidores de tempo dedicados utilizarão a rede GPS (Sistema de Posicionamento Global) ou as transmissões de rádio nacionais de freqüência e frequência especializadas. Ambas as fontes deste tempo oferecem um método preciso e confiável de tempo UTC (tempo universal coordenado), ao mesmo tempo que são seguras.

Outra maneira de garantir a segurança é aproveitar o mecanismo de segurança incorporado do NTP - autenticação. A autenticação é um conjunto de chaves criptografadas que são usadas para estabelecer se a origem do tempo está vindo de onde é reivindicado.

A autenticação verifica que cada timestamp veio a referência de tempo pretendido por meio da análise de um conjunto de chaves de criptografia acordados que são enviados juntamente com a informação de tempo. NTP, usando criptografia Message Digest (MD5) para un-criptografar a chave, analisa-os e confirma se ele veio da fonte de tempo confiável, verificando-la contra um conjunto de chaves confiáveis.

As chaves de autenticação confiáveis ​​estão listadas no arquivo de configuração do servidor NTP (ntp.conf) e são armazenadas no arquivo ntp.keys. O arquivo de chave normalmente é muito grande, mas as chaves confiáveis ​​indicam ao servidor NTP que o conjunto de subconjuntos de chaves está atualmente ativo e que não são. Diferentes subconjuntos podem ser ativados sem editar o arquivo ntp.keys usando o comando de configuração de chaves confiáveis.

A autenticação é altamente importante na proteção de um NTP servidor de ataque malicioso; No entanto, as fontes de tempo da Internet não podem ser autenticadas, o que duplica o risco de usar uma referência de tempo baseada na Internet.

Os relógios atômicos existem desde o 1950. Eles forneceram uma precisão incrível no cronograma com a maioria dos relógios atômicos modernos, não perdendo um segundo no tempo em um milhão de anos.

Graças aos relógios atômicos, muitas tecnologias se tornaram possíveis e mudaram a maneira como vivemos nossas vidas. Comunicação por satélite, navegação por satélite, compras na internet e comunicação de rede só são possíveis graças aos relógios atômicos.

Os relógios atômicos são a base para o tempo universal coordenado global do horário mundial (UTC) e são a referência que muitas redes de computadores usam como fonte de tempo para distribuir entre seus dispositivos usando NTP (Network Time Protocol) e um servidor de horário.

Os relógios atômicos são baseados no átomo cesium -133. Este elemento tem sido tradicionalmente usado em relógios atômicos como sua ressonância ou vibrações durante um determinado estado de energia, ou extremamente alto (ao longo de 9 bilhões) e, portanto, pode fornecer altos níveis de precisão.

No entanto, novos tipos de relógios atômicos estão no horizonte que irão apresentar ainda mais precisão com a próxima geração de relógios atômicos, sem ganhar nem perder um segundo em 200 milhões de anos.

A próxima geração de relógios atômicos já não conta com o átomo de césio, mas usa elementos como mercúrio ou estrôncio e em vez de usar microondas como os relógios de césio, esses novos relógios usam luz que tem freqüências mais altas.

A ressonância de Strontium também excede XnUMX trillion, que é muito superior às 430 bilhões de vibrações que o césio gerencia.

Atualmente, os relógios atômicos podem ser utilizados por sistemas informáticos usando um rádio ou relógio GPS ou dedicado O servidor NTP. Esses dispositivos podem receber o sinal de tempo transmitido por relógios atômicos e distribuí-los entre dispositivos de rede e computadores.

No entanto, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) revelou um relógio atômico em miniatura que mede apenas milimetros 1.5 em um lado e cerca de 4 milímetros de altura. Consome menos de 75 milésimos de um watt e tem uma estabilidade de cerca de uma parte em 10 bilhões, equivalente a um relógio que não ganharia nem perderia mais de um segundo em anos 300.

No futuro, esses dispositivos poderiam ser integrados em sistemas informáticos, substituindo os chips de clock atuais em tempo real, que são notoriamente imprecisos e podem derivar.

Sincronização de tempo é uma parte integrante da rede de computadores modernos, particularmente com a Internet e a comunicação on-line tornando-se tão dominante.

Comunicar com máquinas em todo o mundo requer sincronização de tempo exato, caso contrário, muitas das tarefas on-line que consideramos como não seriam possíveis. Tempo na forma de carimbos de data / hora é a única forma de referência que um computador deve identificar a ordem dos eventos. Então, com operações sensíveis ao tempo, a sincronização de tempo é fundamental.

Aqui estão algumas dicas para garantir que sua rede esteja executando o tempo preciso e preciso possível:

NTP (Network Time Protocol) é o software líder de sincronização de tempo do mundo. Existem outros protocolos de tempo, mas NTP é o mais utilizado e melhor suportado.

A maioria das redes de computadores em todo o mundo são sincronizadas com UTC (Tempo Universal Coordenado). Este é um cronograma global baseado no tempo contado pelos relógios atômicos. Sempre use uma fonte UTC para sincronizar também.

Use sempre uma fonte de hardware externa como uma referência de tempo, já que as fontes de tempo da Internet não podem ser autenticadas. A autenticação é uma medida de segurança usada pelo NTP para garantir que uma referência de tempo venha de onde ela diz que é. Também usar uma fonte de tempo de Internet significa que a referência está fora do firewall de suas redes, isso pode causar riscos de segurança adicionais.

Dedicado servidor de tempos pode receber sinais UTC de transmissões de rádio e a rede de GPs. Estes oferecem o método mais seguro, preciso e confiável de receber uma referência de tempo UTC.

As redes baseadas na Grã-Bretanha, na Alemanha, nos EUA e no Japão têm acesso a transmissões de freqüência e freqüência de ondas longas que são transmitidas por laboratórios nacionais de física. Essas transmissões são precisas e confiáveis ​​e, muitas vezes, os servidores de tempo dedicados que as recebem são menos dispendiosos que suas alternativas de GPS.

O GPS está disponível em todo o mundo como fonte de tempo UTC. As antenas GPS fazem uma boa visão de grau 180 do céu e requerem boas horas de 48 para receber uma solução de satélite estável e bloqueada.

Organize sua rede em estratos. Os níveis de estrato significam a distância de uma fonte de tempo. Um servidor 0 do estrato é um relógio atômico enquanto um servidor 1 do estrato é um servidor de tempo dedicado que recebe o tempo de uma fonte 0 do estrato. Os dispositivos Stratum 2 são máquinas que recebem sua fonte de temporização de um servidor 1 de estrato, mas os dispositivos 2 do estrato também podem ser usados ​​para transmitir informações de temporização. Ao garantir que você tenha níveis de estrato suficientes, você evitará o congestionamento em sua rede e servidor de tempo.

UTC (Tempo Universal Coordenado) é a escala de tempo civil global usada por milhões de pessoas, empresas e autoridades em todo o mundo. UTC é baseado no tempo contado pelos relógios atômicos de césio. Esses relógios são os cronômetros mais confiáveis ​​na Terra, capazes de manter um tempo preciso por vários milhões de anos, sem perder nem ganhar um segundo.

Infelizmente, os relógios de césio são muito caros e delicados de máquinas para tornar pratico para todos nós ter um, mas, felizmente, o tempo que eles dizem é transmitido por vários países. Os laboratórios nacionais de física da nação tendem a transmitir o Hora UTC A partir desses relógios por ondas longas.

No Reino Unido, a transmissão 60 kHz é transmitida pelo Laboratório Físico Nacional de um transmissor em Anthorn em Cumbria (baseava-se em Rugby até 2007). NPL constantemente mantêm as transmissões e avaliam sua precisão. Enquanto o Sinal de MSF é possível uma transmissão britânica de receber o sinal em algumas partes do norte da Europa e da Escandinávia.

No entanto, na Europa continental, o sinal de tempo e frequência mais forte é a transmissão de transmissão alemã de Frankfurt na Alemanha. Este sinal conhecido como o DCF é controlado e mantido pelo Laboratório Nacional de Física da Alemanha. Enquanto a Suíça também possui seu próprio sinal de tempo e freqüência, o sinal DCF alemão é, de longe, o mais utilizado na Europa.

Nos EUA, um sistema similar é mantido pelo NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tempo) e é transmitido por Fort Collins, Colorado. Este sinal é conhecido como WWVB e está disponível na maioria das partes da América do Norte (incluindo o Canadá).

O Japão mantém sua própria transmissão de tempo (JJY) também, que é popular no Pacífico Sul e vários outros países (como a França) mantêm seus próprios sinais também, embora estes tendam a ter apenas uma cobertura menor.

Todos esses sinais de tempos operam de forma semelhante. A força do sinal é reduzida entre 6 e 10 dB ou desligada por um período de tempo específico antes de ser restaurada no início de cada segundo. A quantidade de tempo que o sinal é reduzido indica um fluxo de números binários com marcadores de posicionamento.
Os sinais operam em uma freqüência 60 kHz e carregam um código de hora e data que retransmite as seguintes informações em formato binário: Ano, mês, dia do mês, dia da semana, hora e minuto, DUT1 (a diferença entre UTC e UT1 que é com base na rotação da Terra). Os sinais também transmitem informações sobre o horário local, como o horário de verão britânico.