Os relógios atômicos têm sido uma grande influência em nossas vidas modernas, com muitas das tecnologias que revolucionaram a forma como vivemos nossas vidas confiando em suas habilidades de tempo ultra preciso.

Os relógios atômicos são muito diferentes para outros cronômetros; um relógio ou relógio normal manterá o tempo com bastante precisão, mas perderá dois ou dois dias por dia. Um relógio atômico, por outro lado, não perderá um segundo em milhões de anos.

Na verdade, é justo dizer que um relógio atômico não mede o tempo, mas é o fundamento em que baseamos nossas percepções sobre o tempo. Deixe-me explicar, o tempo, como Einstein demonstrou, é relativo e a única constante no universo é a velocidade da luz (embora um vácuo).

O tempo de medição com qualquer precisão real é, portanto, difícil, pois mesmo a gravidade na Terra inveja o tempo, diminuindo a velocidade. Também é quase impossível basear o tempo em qualquer ponto de referência. Historicamente, sempre usamos a revolução da Terra e nos referimos aos corpos celestes como base para o nosso tempo (24 horas em um dia = uma revolução da Terra, 365 dias = uma revolução da Terra ao redor do Sol, etc.).

Infelizmente, a rotação da Terra não é um quadro de referência preciso para basear nosso tempo em manter. A terra desacelera e acelera em sua revolução, o que significa que alguns dias são mais longos do que outros.

Os relógios atômicos no entanto, usou a ressonância de átomos (normalmente césio) em estados energéticos particulares. À medida que esses átomos vibram em freqüências exatas (ou um número exato de vezes), isso pode ser usado como base para dizer tempo. Assim, após o desenvolvimento do relógio atômico, o segundo foi definido como sobre 9 bilhões de ressonância "carrapatos" do átomo de césio.

A natureza ultra precisa dos relógios atômicos é a base para tecnologias como a navegação por satélite (GPS), o controle de tráfego aéreo e a negociação na internet. É possível usar a natureza precisa de relógios atômicos para sincronizar redes de computadores também. Tudo o que é necessário é um O servidor NTP (Network Time Protocol).
Servidores NTP Receba o horário dos relógios atômicos através de um sinal de transmissão ou da rede de GPS, depois distribuí-lo entre uma rede, assegurando que todos os dispositivos tenham exatamente o mesmo horário ultra preciso.

Há agora supostamente tantos carros na estrada quanto há casas e leva apenas uma breve viagem na hora do rush para perceber que essa afirmação é possivelmente verdadeira.

O congestionamento é um problema enorme em nossas cidades, e controlar esse tráfego e mantê-lo em movimento é um dos aspectos mais essenciais da redução do congestionamento. A segurança também é uma preocupação em nossas estradas, já que as chances de todos os veículos se locomoverem sem ocasionalmente bater uns nos outros são próximas de zero, mas o problema pode ser exemplificado pelo mau gerenciamento do tráfego.

Quando se trata de controlar os fluxos de tráfego de nossas cidades, não há arma maior do que o semáforo modesto. Em algumas cidades, esses dispositivos são luzes temporizadas simples que param o tráfego de um jeito e permitem o outro e vice-versa.

No entanto, o potencial de como os semáforos podem reduzir o congestionamento está sendo realizado e graças à sincronização de milissegundos Servidores NTP agora está reduzindo drasticamente o congestionamento é algumas das principais cidades do mundo.

Em vez de simples segmentos cronometrados de verde, âmbar e vermelho, os semáforos podem responder às necessidades da estrada, permitindo a passagem de mais carros em uma direção e reduzindo-os em outras. Eles também podem ser usados ​​em conjunto uns com os outros, permitindo passagens de luz verde para carros nas principais rotas.

No entanto, tudo isto só é possível se o sistema de semáforos em toda a cidade for sincronizado em conjunto e só puder ser alcançado com um O servidor NTP.

NTP (Network Time Protocol) é simplesmente um algoritmo amplamente utilizado para fins de sincronização. UMA NTP servidor receberá um sinal de tempo de uma fonte precisa (normalmente um relógio atômico) e o software NTP então o distribui entre todos os dispositivos em uma rede (neste caso, os semáforos).

O NTP servidor verificará continuamente o tempo em cada dispositivo e garantirá que ele corresponda ao sinal de tempo, garantindo que todos os dispositivos (semáforos) sejam perfeitamente sincronizados, permitindo que todo o sistema de semáforos seja gerenciado como um sistema de gerenciamento de tráfego único e flexível, em vez de luzes aleatórias individuais .

O O servidor NTP (Network Time Protocol) é uma ferramenta essencial para manter as redes sincronizadas. Sem uma sincronização adequada, as redes de computadores podem ser deixadas vulneráveis ​​a ameaças de segurança, perda de dados, fraude e podem achar impossível interagir com outras redes em todo o mundo.

As redes de computadores normalmente são sincronizadas com o cronograma global UTC (Tempo Universal Coordenado), permitindo que se comuniquem de forma eficiente com outras redes que também executem UTC.

Enquanto as fontes de tempo UTC estão disponíveis na Internet, elas não são seguras (estar fora do firewall) e muitos estão muito longe para fornecer uma precisão adequada ou são muito imprecisos para começar.

Os métodos mais seguros de receber uma fonte de hora UTC são usar uma NTP Time Server. Esses dispositivos podem receber um sinal de tempo seguro e preciso, seja a rede GPS (Sistema de Posicionamento Global) disponível em qualquer lugar do globo com uma boa visão do céu ou através de transmissão de rádio especializada transmitida por laboratórios nacionais de física.

Nos EUA, o Instituto Nacional de Padrões e Tempo (NIST) transmitiu um sinal de tempo perto de Fort Collins, Colorado. O sinal, conhecido como WWVB podem ser recebidos em toda a América do Norte (incluindo muitas partes do Canadá) e fornece um método preciso e seguro para receber UTC.

À medida que o sinal é derivado de relógios atômicos situados no site Fort Collins, o WWVB é um método altamente preciso de sincronizar o tempo e também é seguro, pois um servidor de tempo NTP dedicado atua como uma fonte externa.

A segurança é muitas vezes o mais preocupado com o aspecto da execução de uma rede informática. Manter os usuários indesejados, permitindo liberdade para os usuários acessar aplicativos de rede é um trabalho a tempo inteiro. No entanto, muitos administradores de rede não conseguem prestar atenção a um dos aspectos mais importantes de manter uma sincronização segura em tempo de rede.

Sincronização de tempo não é apenas importante, mas é vital na segurança da rede e ainda é surpreendente quantos administradores de rede ignoram ou faltam seus sistemas corretamente sincronizados.

Garantir o mesmo e tempo correto (idealmente UTC - Tempo Universal Coordenado) está em cada máquina de rede é essencial, pois qualquer atraso no tempo pode ser uma porta aberta para os hackers escorregar no detectado e o que é pior se as máquinas forem pirateadas não estão funcionando ao mesmo tempo em que pode ser quase impossível detectar, reparar e obter o rede de backup e funcionamento.

No entanto, a sincronização do tempo é uma das tarefas mais simples a serem empregadas, particularmente porque a maioria dos sistemas operacionais possui uma versão do protocolo de tempo NTP (Network Time Protocol).

Encontrar um servidor de tempo preciso às vezes pode ser problemático, especialmente se a rede estiver sincronizada através da Internet, pois isso pode aumentar outros problemas de segurança, como ter uma porta aberta no firewall e uma falta de autenticação possível pelo NTP para garantir que o sinal seja confiável.

No entanto, um método mais fácil para sincronizar o tempo, sendo preciso e seguro, é usar um O servidor NTP (também conhecido como servidor de tempo da rede). A NTP servidor tomará um sinal de tempo direto do GPS ou das transmissões de rádio nacionais de tempo e frequência lançadas por organizações como NIST or NPL.

Ao usar um NTP servidor a rede se tornará muito segura e se o pior acontecer e o sistema for vítima de usuários mal-intencionados, ter uma rede sincronizada assegurará que seja facilmente solucionável.

UTC (Tempo Universal Coordenado) é a escala de tempo global do mundo e substituiu o antigo padrão GMT (Greenwich Meantime) nos 1970's.

Enquanto a GMT foi baseada no movimento do Sol, a UTC é baseada no tempo contado por relógios atômicos embora seja mantido em linha com a GMT pela adição de 'Leap Seconds', que compensa a desaceleração da rotação da Terra, permitindo que UTC e GMT funcionem lado a lado (GMT geralmente é falado como UTC - embora, como não há real diferença na verdade não importa).

No computo, a UTC permite que as redes de computadores em todo o mundo se sincronizem ao mesmo tempo, possibilitando transações sensíveis ao tempo de todo o mundo. A maioria das redes de computadores dedicadas tempo os servidores de rede para sincronizar com uma fonte de hora UTC. Esses dispositivos usam o protocolo NTP (Network Time Protocol) para distribuir o tempo através das redes e verificam continuamente para garantir que não haja deriva.

O único dilema em usar um O servidor NTP está selecionando de onde vem a origem do tempo, que regerá o tipo de NTP servidor voce requere. Há realmente três lugares que uma fonte de tempo UTC pode ser facilmente localizada.

O primeiro é a internet. Ao usar uma fonte de tempo na internet, como time.nist.gov ou time.windows.com, um dedicado NTP servidor não é necessariamente necessário, pois a maioria dos sistemas operacionais tem uma versão do NTP já instalada (no Windows basta clicar duas vezes no ícone do relógio para ver as opções de tempo da internet).

*No entanto, deve notar-se que a Microsoft, a Novell e outros recomendam fortemente o uso de fontes de tempo na internet se a segurança for um problema. As fontes de tempo da Internet não podem ser autenticadas pelo NTP e estão fora do firewall, o que pode levar a ameaças de segurança.

O segundo método é usar um GPS NTP servidor; Esses dispositivos usam o sinal GPS (mais comumente usado para navegação por satélite), que é realmente um código de tempo gerado por um relógio atômico (a partir do satélite). Embora este sinal esteja disponível em qualquer lugar do globo, uma antena GPS precisa de uma visão clara do céu, que é a única desvantagem no uso do GPS.

Alternativamente, os laboratórios nacionais de física de muitos países, como NIST nos EUA e NPL no Reino Unido, transmitem um sinal de tempo de seus relógios atômicos. Esses sinais podem ser retirados com um rádio referenciado NTP servidor embora esses sinais sejam finitos e vulneráveis ​​a interferências locais e topografia.

A rede de GPS (Global Positioning System), é comumente conhecida como sistema de navegação por satélite. No entanto, realmente retransmite um sinal de tempo ultra-preciso a partir de um relógio atômico de bordo.

Aqueles pioneiros cronológicos em NIST se juntaram com a Universidade do Colorado e desenvolveram o relógio atômico mais preciso do mundo até o momento. O relógio baseado em estrôncio é quase duas vezes mais preciso do que os atuais relógios de césio utilizados para governar UTC (Tempo Universal Coordenado), pois perde apenas um segundo cada 300 milhões de anos.

Baseado em estrôncio relógios atômicos agora estão sendo vistos como o caminho a seguir no tempo, uma vez que níveis mais altos de precisão são atingíveis que não são possíveis com o átomo de césio. Os relógios de estrôncio, como os seus predecessores, funcionam aproveitando a vibração de átomos natural, porém altamente consistente.

No entanto, essas novas gerações de relógios usam raios laser e temperaturas extremamente baixas próximas do zero absoluto para controlar os átomos e espera-se que seja um passo em frente para criar um relógio perfeitamente preciso.

Esta extrema precisão pode parecer um passo longe demais e desnecessário, mas os usos para tal precisão são muitas vezes e quando você considera as tecnologias que foram desenvolvidas baseadas na primeira geração de relógios atômicos como a navegação GPS, NTP servidor Sincronização e transmissão digital, um novo mundo de tecnologia excitante, baseado nesses novos relógios, poderia estar ao virar da esquina.

Enquanto atualmente, o cronograma global do mundo, UTC, é baseado no tempo contado por uma constelação de relógios de césio (e, aliás, também é a definição de um segundo, bem como 9 bilhões de cera de césio), pensa-se que, quando o Comitê Consultivo para Tempo e frequência no Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) O próximo encontro discute se deseja fazer a próxima geração de relógios atômicos o novo padrão.

No entanto, os relógios de estrôncio não são o único método de tempo altamente preciso. No ano passado, um relógio quântico, também desenvolvido na precisão gerenciada pelo NIST do 1 segundo em 1 bilhões de anos. No entanto, esse tipo de relógio não pode ser monitorado diretamente e requer um esquema mais complexo para monitorar o tempo.

A servidor de tempo de rede pode ser um dos dispositivos mais importantes em uma rede de computadores, pois os marcadores de tempo são vitais para a maioria dos aplicativos de computador enviar e enviar emails para depurar uma rede.

Pequenas imprecisões em um carimbo de data / hora podem causar estragos em uma rede, desde e-mails que chegam antes de serem tecnicamente enviados, deixando todo um sistema vulnerável a ameaças de segurança e até fraudes.

No entanto, um servidor de tempo de rede é tão bom quanto a fonte de tempo que ele sincroniza. Muitos administradores de rede optam por receber um código de tempo da Internet, no entanto, muitas fontes de tempo da Internet são totalmente imprecisas e, muitas vezes, muito longe de um cliente para fornecer qualquer precisão real.

Além disso, as fontes de tempo baseadas na Internet não podem ser autenticadas. A autenticação é uma medida de segurança usada por NTP (Network Time Protocol que controla o servidor de tempo da rede) para garantir que o servidor de tempo seja exatamente o que ele diz que é).

Para garantir um tempo preciso, é vital selecionar uma fonte de tempo que seja segura e precisa. Existem dois métodos que podem garantir uma precisão de milissegundos para o TOC (tempo universal coordenado - uma escala de tempo global com base no tempo contado pelos relógios atômicos).

O primeiro é o uso de um tempo nacional especializado e transmissões de transmissão em vários países, incluindo o Reino Unido, EUA, Alemanha, França e Japão. Infelizmente, essas transmissões não podem ser retiradas em todos os lugares, mas o segundo método é usar o sinal de temporização transmitido pela rede GPS, que está disponível literalmente em todos os lugares do planeta.

A servidor de tempo de rede usará esse código de temporização e sincronizará uma rede inteira com o NTP, e é por isso que eles são freqüentemente chamados de NTP servidor or O servidor NTP. O NTP ajusta continuamente os relógios da rede garantindo que não haja deriva.

Atualmente, existe apenas um Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS), o NAVSTAR GPS que foi aberto para uso civil desde o final do 1980.

Mais comumente, o Sistema GPS é pensado para fornecer informações de navegação que permitem aos motoristas, marinheiros e pilotos identificar sua posição em qualquer lugar do mundo.

Na verdade, a única informação transmitida a partir de um satélite GPS é o tempo que é gerado pelo relógio atômico interno dos satélites. Este sinal de temporização é tão preciso que um receptor de GPS pode usar o sinal de três satélites e identificar a localização para dentro de alguns metros, calculando a duração de cada sinal preciso para chegar.

Atualmente um GPS NTP servidor pode usar essas informações de sincronização para sincronizar redes de computadores inteiras para fornecer precisão dentro de alguns milissegundos.

No entanto, a União Europeia está actualmente a trabalhar no próprio sistema de satélites de navegação global da Europa chamado Galileo, que irá rivalizar com a rede de GPS, fornecendo o seu próprio calendário e informação de posicionamento.

No entanto, o Galileo foi projetado para ser interoperável com o GPS, o que significa que um GPS atual NTP servidor será capaz de receber ambos os sinais, embora alguns ajustes de software possam ter que ser feitos.

Esta interoperabilidade proporcionará uma maior precisão e poderá tornar as transmissões de rádio nacionais em tempo e frequência obsoletas, uma vez que não poderão produzir uma precisão comparável.

Além disso, a Rússia, a China e a Índia estão atualmente planejando seus próprios sistemas GNSS, o que pode proporcionar ainda mais precisão. O GPS já revolucionou a forma como o mundo funciona não só, permitindo um posicionamento preciso, mas também permitindo que todo o mundo se sincronize com a mesma escala de tempo usando um GPS NTP servidor. Espera-se que ainda mais avanços em tecnologia surgirão uma vez que a próxima geração do GNSS comece suas transmissões.

A sincronização da rede de computadores é essencial no mundo moderno. Muitas das redes de computadores do mundo estão todas sincronizadas com o mesmo cronograma global UTC (Tempo Universal Coordenado).

Para governar a sincronização, o protocolo NTP (Network Time Protocol) é usado na maioria dos casos, pois é capaz de sincronizar de forma confiável uma rede a alguns milissegundos fora do tempo UTC.

No entanto, a precisão da sincronização de tempo depende unicamente da precisão de qualquer referência de tempo selecionada para o NTP para distribuir e aqui reside um dos erros fundamentais na sincronização de redes de computadores.

Muitos administradores de rede dependem de referências de tempo da Internet como fonte de tempo UTC, no entanto, além dos riscos de segurança que eles colocam (sendo como eles estão no lado errado de um firewall de rede), mas também a sua precisão não pode ser garantida e estudos recentes têm encontrou menos da metade deles com pouca precisão útil.

Para um método seguro, preciso e confiável de UTC, existem apenas duas escolhas. Utilize o sinal de tempo da rede GPS ou confie nas transmissões de ondas longas transmitidas por laboratórios nacionais de física, tais como NPL de NIST.

Para selecionar qual método é o melhor, então o único fator a considerar é a localização do NTP servidor isto é, receber o sinal de tempo.

O GPS é o mais flexível, pois o sinal está disponível literalmente em todo o planeta, mas a única desvantagem do sinal é que uma antena GPS deve estar situada no telhado, pois precisa de uma visão clara do céu. Isso pode ser problemático se o servidor de tempo está localizado nos pisos inferiores de um raspador de céu, mas, na sua totalidade, a maioria dos usuários de Hora do GPS Os sinais acham que eles são muito confiáveis ​​e incrivelmente precisos.

Se o GPS é impraticável, o tempo e as frequências nacionais fornecem um método igualmente preciso e seguro de tempo UTC. Esses sinais de longa distância não são transmitidos por todos os países, no entanto, embora o sinal da US WWVB transmitido pelo NIST no Colorado esteja disponível na maior parte da América do Norte, incluindo o Canadá.

Existem várias versões desta transmissão de sinais em toda a Europa, incluindo o alemão DCF e o Reino Unido MSF que se revelam os mais confiáveis ​​e populares. Esses sinais geralmente podem ser apanhados fora das fronteiras do país também, embora seja de notar que as transmissões de ondas longas são vulneráveis ​​a interferências e topografias locais.

Para uma completa paz mental, sistema dual Servidores NTP que recebem sinais do GPS e dos laboratórios nacionais de física estão disponíveis, embora eles tendem a ser um pouco mais caros do que sistemas únicos, embora o uso de mais de um sinal de tempo os torne duplamente confiáveis.