Quando consideramos as invenções mais importantes dos últimos anos 100, muito poucas pessoas vão pensar em uma relógio atômico. De fato, se você pedir a alguém para encontrar um top ten de invenções e inovações é duvidoso se o relógio atômico se enquadrasse.

Provavelmente não é difícil imaginar o que as pessoas pensam como as invenções que mais mudam a vida: a Internet, os telefones celulares, os sistemas de navegação por satélite, os reprodutores de mídia, etc.

No entanto, quase todas essas tecnologias dependem de um tempo exato e preciso e não funcionariam sem ele. Os relógios atômicos estão no cerne de muitas inovações modernas, tecnologias e aplicações associadas a elas.

Vamos dar a Internet como um exemplo. A Internet é, na sua forma mais simples, uma rede global de computadores, e esta rede abrange fuso horários e países. Agora, considere algumas das coisas que usamos na Internet para: leilões online, internet banking ou reserva de lugares, por exemplo. Essas transações não podiam ser possíveis com precisão e precisão de tempo e sincronização.

Imagine reservar um assento em uma companhia aérea no 10am e, em seguida, outro cliente tenta reservar o mesmo assento depois de você em um computador com um relógio mais lento. O computador só tem tempo para continuar, então considerará a pessoa que reservou após você ter sido o primeiro cliente porque o relógio diz isso! Esta é a razão pela qual qualquer rede de Internet que exige transações sensíveis ao tempo está conectada a uma NTP servidor para receber e distribuir um sinal de tempo de relógio atômico.

E para outras tecnologias, o relógio atômico é ainda mais crucial. A navegação por satélite (GPS) é um excelente exemplo. O GPS (Sistema de Posicionamento Global) funciona através da triangulação dos sinais de relógio atômico dos satélites. Devido à alta velocidade das ondas de rádio, uma inexatidão do segundo 1 pode ver um dispositivo de sat-nav por 100,000 km.

Outras tecnologias também das redes de telefonia móvel aos sistemas de controle de tráfego aéreo são completamente confiáveis ​​em relógios atômicos, demonstrando como esta tecnologia é subestimada.

Para aqueles de nós que vivem na Grã-Bretanha, a câmera CCTV (TV de circuito fechado) será um site familiar nas ruas altas. Mais de quatro milhões de câmeras estão em operação em todas as Ilhas Britânicas, com todas as principais cidades sendo monitoradas por câmeras financiadas pelo Estado, o que custou ao contribuinte britânico em mais de £ 200 milhões ($ 400 milhões).

Os motivos do uso dessa vigilância generalizada sempre foram declarados para prevenir e detectar crimes. No entanto, os críticos argumentam que há poucas evidências de que as câmeras CCTV tenham feito qualquer coisa para diminuir o aumento do crime de rua nas ruas do Reino Unido e que o dinheiro poderia ser melhor gasto.

Um dos problemas da CCTV é que muitas cidades têm câmeras controladas por conselhos locais e câmeras controladas privadamente. Quando se trata de detecção de crime, a polícia muitas vezes tem que obter tanta evidência quanto possível, o que muitas vezes significa combinar as diferentes câmeras CCTV controladas pela autoridade local com os sistemas de controle privado.

Muitas autoridades locais sincronizam suas câmeras de CCTV juntas, no entanto, se a polícia tiver que obter imagens de um bairro vizinho ou de uma câmera particular, elas podem não ser sincronizadas, caso sim, sincronizadas completamente.

É aí que a CCTV cai na luta contra o crime. Basta imaginar que um criminoso suspeito seja visto em uma câmera CCTV cometer um ato criminoso. O tempo na câmera poderia dizer 11.05pm, mas e se a polícia acompanhar os movimentos de suspeitos em uma cidade e usar imagens de uma câmera privada ou de outros bairros e enquanto a câmera CCTV que deteve o suspeito no ato pode dizer 11.05, a outra A câmera poderia detectar os minutos suspeitos mais tarde apenas para o tempo para ser ainda mais cedo. Você poderia imaginar um bom advogado de defesa que aproveite ao máximo isso.

Para garantir o seu valor na luta contra o crime, é imperativo que as câmeras CCTV sejam tempo sincronizado usando um servidor de tempo da rede. Estes servidores de tempos garantem que todos os dispositivos (neste caso, a câmera) estão sendo executados exatamente na mesma hora. Mas como asseguramos que todas as câmeras sejam sincronizadas com a mesma fonte de tempo. Bem, felizmente, uma fonte de tempo global conhecida como UTC (Tempo Universal Coordenado) foi desenvolvido para este propósito exato. A UTC é o que rege as redes informáticas, o controle de tráfego aéreo e outras tecnologias sensíveis ao tempo.

Uma câmera CCTV usando um servidor NTP que recebe um Fonte de tempo UTC de um relógio atômico não só será preciso, mas o tempo contado nos dispositivos será provável em tribunal e preciso até um milésimo de segundo (milissegundo).

Lembre-se da virada do milênio. Enquanto muitos de nós estavam contando os segundos até a meia-noite, havia administradores de rede em todo o mundo com os dedos cruzados esperando que seus sistemas de computador ainda estejam trabalhando depois que o novo milênio entrou.

O bug do milênio foi o resultado de primeiros pioneiros no computador, projetando sistemas com apenas dois dígitos para representar o tempo, pois a memória do computador era muito escassa no momento. O problema não surgiu por causa da virada do milênio, surgiu porque era o final do século e o ano de dois dígitos se dirigia para o 00 (que as máquinas assumiam era 1900)

Felizmente, na virada do milênio, a maioria dos computadores foi atualizada e foram tomadas precauções suficientes que significassem que a Y2K O erro, como se tornou conhecido, não causou o estrago generalizado que antes era temido.

No entanto, o erro Y2K não é o único problema relacionado ao tempo que os sistemas de computador podem enfrentar, outro problema com a forma como os computadores informam que o tempo foi realizado e muitas outras máquinas serão afetadas no 2038.

O Unix Millennium Bug (ou Y2K38) é semelhante ao bug original, pois é um problema relacionado à forma como os computadores informam a hora. O problema 2038 ocorrerá porque a maioria das máquinas usa um número inteiro de bits 32 para calcular o tempo. Este número de bit 32 é definido a partir do número de segundos de 1 janeiro 1970, mas como o número está limitado aos dígitos 32 por 2038, não haverá mais dígitos para lidar com o avanço do tempo.

Para resolver este problema, muitos sistemas e idiomas mudaram para uma versão 64-bit, ou alternativas fornecidas que são 64-bit e como o problema não ocorrerá por quase três décadas, há muito tempo para garantir que todos os sistemas de computador possam ser protegidos .

No entanto, esses problemas com timestamps não são os únicos erros relacionados ao tempo que podem ocorrer em uma rede de computadores. Uma das causas mais comuns de erros de rede de computadores é a falta de Sincronização de tempo. Falha em garantir que cada máquina esteja funcionando em um tempo idêntico usando um O servidor NTP pode resultar em perda de dados, sendo a rede vulnerável a ataques de usuários mal-intencionados e pode causar todos os tipos de erros, como os e-mails que chegam antes de serem enviados.

Para garantir que a rede do seu computador seja adequadamente sincronizada e servidor de tempo externo NTP é recomendado.

Não há nada pior do que retornar ao seu carro apenas para descobrir que o limite de seu medidor de estacionamento expirou e você obteve um bilhete de estacionamento batido no seu pára-brisas.

Mais freqüentemente do que não, é apenas uma questão de atrasar alguns minutos antes de um atendente de estacionamento ansioso encontrar seu medidor ou bilhete expirado e lhe causar uma multa.

No entanto, como as pessoas de Chicago estão descobrindo, enquanto um minuto pode ser a diferença entre voltar ao carro a tempo ou receber um ingresso, um minuto também pode ser a diferença entre diferentes metros de estacionamento.

Parece que os relógios nas novas caixas de pagamento do medidor de estacionamento 3000 em Cale, Chicago foram descobertos como não sincronizados. Na verdade, das caixas de pagamento quase 60 observadas, a maioria está desligada pelo menos um minuto e, em alguns casos, quase 2 minutos do que é "tempo real".

Isso colocou uma dor de cabeça para a empresa responsável pelo estacionamento no distrito de Cale e eles poderiam enfrentar desafios legais dos milhares de motoristas que receberam ingressos desta máquina.

O problema com o sistema de estacionamento Cale é que, embora afirmem que eles regularmente calibram sua máquina, não há sincronização precisa para uma referência de tempo comum. Na maioria das aplicações modernas, o UTC (Tempo Universal Coordenado) é usado como uma escala de tempo base e para sincronizar dispositivos, como os medidores de estacionamento de Cale, um NTP servidor, ligados a um relógio atômico receberão a hora UTC e garantirão que cada dispositivo tenha a hora exata.

Servidores NTP são usados ​​na calibração de não apenas medidores de estacionamento, mas também semáforos, controle de tráfego aéreo e todo o sistema bancário para citar apenas alguns aplicativos e pode sincronizar todos os dispositivos conectados a ele dentro de alguns milissegundos de UTC.

É uma pena que os atendentes de estacionamento da Cale não tenham visto o valor de um servidor dedicado de tempo NTP - Tenho certeza de que estão se arrependendo de não ter um agora.

Servidor Dedicado de Tempo NTP os dispositivos são o método mais fácil, mais preciso, confiável e seguro de receber uma fonte de UTC tempo (Tempo Universal Coordenado) para sincronizar uma rede de computadores.

Servidores NTP (Network Time Protocol) operam fora do firewall e não dependem da Internet, o que significa que eles são altamente seguros e não são vulneráveis ​​a usuários mal-intencionados que, no caso de fontes de tempo da Internet, podem usar os sinais do cliente NTP como um método de acesso à rede ou penetrando no firewall.

Um servidor NTP dedicado também receberá o código de tempo direto de um relógio atômico, isso o torna um servidor de horário 1 estranho em oposição aos servidores de tempo on-line que são servidores de tempo 2 de estrato, ou seja, eles conseguem o tempo de um servidor 1 de estrato e, portanto, não são tão precisos.

In usando um servidor de tempo NTP só há uma decisão a ser tomada e é assim que o sinal de tempo deve ser recebido e, para isso, há apenas duas opções:

O primeiro é fazer uso das transmissões de rádio padrão padrão transmitidas por laboratórios nacionais de física, tais como NIST nos EUA ou no Reino Unido NPL. Esses sinais (WWVB nos EUA, MSF no Reino Unido) são de alcance limitado, embora o sinal dos EUA esteja disponível na maioria das partes do Canadá e do Alasca. No entanto, eles são vulneráveis ​​a interferências locais e topografia, como outros sinais de rádio de onda longa são.

A alternativa ao sinal WWVB / MSF é utilizar a rede de satélites GPS (Global Positioning System). Relógios atômicos são usados ​​pelos satélites GPS como base para a informação de navegação usada pelos receptores de satélite. Esses relógios atômicos podem ser usados ​​usando um Servidor de tempo NTP equipado com uma antena GPS.

Embora o sinal de hora do GPS seja estritamente falando, não UTC, é 17 segundos atrás, pois os segundos de salto nunca foram adicionados ao tempo do GPS (como os satélites são inacessíveis), mas o NTP pode explicar isso (simplesmente adicionando segundos inteiros 17). A vantagem do GPS é que ele está disponível em qualquer parte do planeta, desde que a antena GPS tenha uma visão clara do céu.

Sistemas de duelo que podem utilizar ambos os tipos de sinal também estão disponíveis.

Os relógios atômicos tem sido, sem o conhecimento da maioria das pessoas, revolucionou nossa tecnologia. Muitas das maneiras como trocamos, comunicamos e viajamos agora dependem apenas do tempo de fontes de relógio atômico.

Uma comunidade global geralmente significa que temos que nos comunicar com pessoas em outras áreas do mundo e em outros fusos horários. Para este fim, um fuso horário universal foi desenvolvido, conhecido como UTC (Tempo Universal Coordenado), que é baseado no tempo contado pelos relógios atômicos.

Os relógios atômicos são incrivelmente precisos, perdendo apenas um segundo em cada cem milhões de anos, o que é surpreendente quando você o compara com relógios digitais que perderão tanto tempo em uma semana.

Mas por que precisamos de tal exatidão na marcação do tempo? Grande parte da tecnologia que empregamos nos tempos modernos é projetada para comunicação global. A Internet é um bom exemplo. Tanto comércio é feito através dos continentes em campos como a bolsa de valores, reserva de assentos e leilões on-line que o tempo exato é crucial. Imagine que você esteja fazendo lances para um item na Internet e faça um lance alguns segundos antes do final, o último e o maior lance, seria justo perder o item porque o relógio do seu provedor era um pouco rápido e, portanto, o computador pensou que a licitação acabou. Ou que tal reserva de assento; se duas pessoas em lados diferentes do globo reservarem um assento ao mesmo tempo, quem receberá o lugar. É por isso que o UTC é vital para a internet.

Outras tecnologias também, como posicionamento global e controle de tráfego aéreo, dependem de relógios atômicos para fornecer precisão (e, no caso do tráfego aéreo, é primordial para a segurança). Mesmo as luzes de trânsito e as câmeras de velocidade devem ser calibradas com relógios atômicos, caso contrário, o ingresso acelerado pode não ser válido, pois podem ser questionados em tribunal.

Para sistemas informáticos Servidores NTP tempo são o método preferido para recebendo e distribuindo uma fonte de tempo UTC.

O que é um servidor de horário?

Um servidor de tempo é um dispositivo que recebe e distribui uma única fonte de tempo em uma rede de computadores para fins de sincronização de horário. Estes dispositivos são frequentemente referidos como um NTP servidorServidor de tempo NTP servidor de tempo de rede ou servidor de tempo dedicado.

E NTP?

NTP - Network Time Protocol é um conjunto de instruções de software projetadas para transferir e sincronizar o tempo em LANs (Local Area Network) ou WANS (Wider Area Network). O NTP é um dos mais antigos protocolos conhecidos em uso hoje e é, de longe, o aplicativo de sincronização de tempo mais usado.

Qual prazo eu devo usar?

Tempo Universal Coordenado (UTC) é uma escala de tempo global baseada no tempo contado pelos relógios atômicos. O UTC não leva em consideração os fusos horários e, portanto, é ideal para aplicativos de rede, como, em princípio, sincronizando uma rede com a UTC, você está sincronizando de fato com todas as outras redes que utilizam UTC.

De onde um servidor de tempo recebe o tempo?

Um servidor de tempo pode utilizar o tempo de qualquer lugar, como um relógio de pulso ou relógio de parede. No entanto, qualquer administrador de rede sensato optaria por usar uma fonte de tempo UTC para garantir que a rede seja o mais precisa possível. O UTC está disponível em várias fontes prontas. O mais usado é talvez a internet. Existem muitos "servidores de tempo" na internet que distribuem a hora UTC. Infelizmente, muitos não são de todo precisos ao usar uma fonte de tempo na internet, você poderia deixar a rede vulnerável, pois usuários mal-intencionados podem aproveitar a porta aberta no firewall onde a informação temporária flui.

É muito melhor para use um servidor de tempo NTP dedicado que recebe o sinal de tempo UTC externo à rede e ao firewall. Os melhores métodos para fazer isso é usar os sinais de GPS transmitidos a partir do espaço ou as transmissões de tempo e frequência nacionais transmitidas por vários países em ondas longas.

As redes de computadores e a internet mudaram drasticamente a forma como vivemos nossas vidas. Os computadores estão agora em constante comunicação uns com os outros, possibilitando transações como compras on-line, reserva de lugares e até mesmo e-mail.

No entanto, tudo isso só é possível graças a tempo de rede preciso e, em particular, o uso do Network Time Protocol (NTP) usado para garantir que todas as máquinas em uma rede estejam sendo executadas ao mesmo tempo.

Sincronização de sincronização é crucial para redes de computadores. Os computadores usam o tempo sob a forma de timestamps como o único marcador para separar dois eventos, sem computadores de sincronização têm dificuldade em estabelecer a ordem dos eventos ou mesmo se um evento aconteceu ou não.

A falta de sincronização de uma rede pode ter efeitos incontáveis. Os e-mails podem chegar antes de serem enviados (de acordo com o relógio do computador), os dados podem se perder ou deixar de armazenar e o pior de todos, toda a rede pode ser vulnerável a usuários mal-intencionados e até fraudadores.

Sincronização com NTP é relativamente simples, já que a maioria dos sistemas operacionais possui uma versão do protocolo de tempo já instalado; No entanto, escolher uma referência de sincronização para sincronizar é mais desafiador.

UTC (Tempo Universal Coordenado) é uma escala de tempo global governada por relógios atômicos e é usada por quase todas as redes de computadores em todo o mundo. Ao sincronizar com a UTC, uma rede de computadores está essencialmente sincronizando o tempo de rede com qualquer outra rede de computadores do mundo que usa UTC.

A Internet possui muitas fontes de UTC disponíveis, mas os problemas de segurança com o firewall significam que o único método seguro de receber a UTC é externo. servidores NTP tempo dedicado pode fazer isso usando rádio de ondas longas ou transmissões de satélite GPS.

ponte as redes de computadores devem ser sincronizadas até certo ponto. Permitir que os relógios em computadores em toda a rede sejam todos indicando momentos diferentes é realmente pedir problemas. Podem ocorrer todos os tipos de erros, tais como emails que não chegam, perda de dados e erros despercebidos, uma vez que as máquinas tentam entender os paradoxos que o tempo não sincronizado pode causar.

O problema é que os computadores usam tempo na forma de carimbos de data / hora como o único ponto de referência entre diferentes eventos. Se estes não coincidem, os computadores lutam para estabelecer não apenas a ordem dos eventos, mas também se os eventos aconteceram.

Sincronizando uma rede de computadores juntos é extremamente simples, graças em grande parte ao protocolo NTP (Network Time Protocol). O NTP está instalado na maioria dos sistemas operacionais de computadores, incluindo o Windows e a maioria das versões do Linux.

O NTP usa uma única fonte de tempo e garante que cada dispositivo na rede seja sincronizado com esse tempo. Para muitas redes, esta fonte única pode ser qualquer coisa, desde o relógio de pulso do gerente de TI até o relógio em uma das máquinas de mesa.

No entanto, para as redes que têm de se comunicar com outras redes, tem que lidar com transações sensíveis ao tempo ou onde são necessários altos níveis de segurança sincronização para uma fonte UTC é uma obrigação.

Tempo Universal Coordenado (UTC) é uma escala de tempo global usada pela indústria em todo o mundo. É regido por uma constelação de relógios atômicos tornando-o altamente preciso (relógios atômicos modernos podem manter o tempo para 100 milhões de anos sem perder um segundo).

Para uma sincronização segura para UTC, existe realmente apenas um método e é usar um servidor dedicado tempo NTP. Os servidores NTP on-line são usados ​​por alguns administradores de rede, mas eles estão assumindo um risco não apenas com a precisão da sincronização, mas também com segurança, pois usuários mal-intencionados podem imitar o sinal de tempo NTP e penetrar no firewall.

Como dedicado Servidores NTP são externos ao firewall, confiando no sinal de satélite GPS ou em transmissões de rádio especializadas, são muito mais seguros.

Todos estamos conscientes das diferenças nos fusos horários. Qualquer pessoa que tenha viajado pelo Atlântico ou no Pacífico sentirá os efeitos do jet lag causado por ter que ajustar nossos próprios relógios internos do corpo. Em alguns países, como os EUA, vários fusos horários diferentes existem no país, o que significa que existem várias horas de diferença na hora da costa leste para o oeste.

este diferença de fusos horários pode causar confusão, embora para os residentes de países que se aproximem de mais de um fuso horário eles se adaptem em breve à situação. No entanto, há mais prazos e diferenças no tempo do que apenas fuso horário.

Diferentes padrões de tempo foram desenvolvidos há décadas para lidar com as diferenças do fuso horário e permitir um padrão de tempo único que o mundo inteiro também pode sincronizar. Infelizmente desde a primeira vez que os padrões foram desenvolvidos, como British Railway Time e Greenwich Mean Time, outros padrões tiveram que ser desenvolvidos para lidar com diferentes aplicativos.

Um dos problemas do desenvolvimento de um padrão de tempo é escolher o que é baseável. Tradicionalmente, todos os sistemas de tempo foram desenvolvidos na rotação da Terra (horas 24). No entanto, após o desenvolvimento de relógios atômicos, logo descobriu-se que não há dois dias são exatamente o mesmo comprimento e muitas vezes eles podem ficar aquém das horas 24 esperadas.

Novos padrões de tempo em que, em seguida, desenvolvidos com base em relógios Atômicos, como eles provaram ser muito mais confiáveis ​​e precisos do que usar a rotação da Terra como ponto de partida. Aqui está uma lista de alguns dos padrões de tempo mais comuns em uso. Eles são divididos em dois tipos, aqueles que são baseados na rotação da Terra e aqueles que são baseados em relógios atômicos:

Padrões de tempo baseados na rotação da Terra
O verdadeiro tempo solar é baseado no dia solar - é o período entre um meio-dia solar e o próximo.

O tempo sideral é baseado nas estrelas. Um dia sideral é o tempo que leva a Terra para fazer uma revolução em relação às estrelas (não ao sol).

Greenwich Mean Time (GMT) com base em quando o sol é mais alto (meio dia) acima do meridiano principal (muitas vezes chamado de meridiano de Greenwich). GMT costumava ser um padrão de tempo internacional antes do advento de relógios atômicos precisos.

Padrões de tempo baseados em relógios atômicos

International Atomic Time (TAI) é o padrão de tempo internacional a partir do qual os padrões de tempo abaixo, incluindo UTC, são calculados. TAI baseia-se em uma constelação de relógios atômicos de todo o mundo.

Tempo GPS Também baseado em TAI, o tempo GPS é o tempo contado pelos relógios atômicos a bordo dos satélites GPS. Originalmente o mesmo que o UTC, o tempo GPS é atualmente 17 segundos (precisamente) por trás, pois os segundos de salto 17 foram adicionados à UTC desde que os satélites foram lançados.
Tempo Universal Coordenado (UTC) é baseado em tempo atômico e GMT. Os segundos de salto adicionais são adicionados à UTC para contrariar a imprecisão da rotação da Terra, mas o tempo é derivado da TAI tornando-a precisa.

UTC é a verdadeira escala comercial. Sistemas de computador em todo o mundo sincronizam com a UTC usando servidores NTP time. Esses dispositivos dedicados recebem o tempo de um relógio atômico (seja por GPS ou transmissões de rádio especializadas de organizações como NIST or NPL).