O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é uma ferramenta cada vez mais popular, usada em todo o mundo como fonte de navegação e navegação. No entanto, há muito mais para a rede GPS do que apenas a navegação por satélite, pois as transmissões transmitidas pelos satélites GPS também podem ser usadas como uma fonte de tempo altamente precisa.

Os satélites GPS são realmente apenas relogios em órbita, pois cada um contém relógios atômicos que geram um sinal de tempo. É o sinal de tempo que é transmitido pelos satélites GPS que os receptores de navegação por satélite em carros e aviões usam para calcular distância e posição.

O posicionamento só é possível porque os sinais de tempo são tão precisos. Veículo sat navs, por exemplo, use os sinais de quatro satélites em órbita e triangule a informação para determinar a posição. No entanto, se houver apenas um segundo imprecisão com um dos sinais de tempo, as informações de postagem podem estar a milhares de quilômetros - provando inútil.

É um testemunho da precisão dos relógios atômicos usados ​​para gerar sinais de GPS que, atualmente, um receptor de GPS pode calcular sua posição na Terra a menos de cinco metros.

Como os satélites GPS são tão precisos, eles fazem uma fonte ideal de tempo para sincronizar uma rede de computadores para. O tempo GPS estritamente falado difere do cronograma internacional UTC (tempo Universal coordenado), pois a UTC teve outros segundos adicionais para garantir a paridade com a rotação da Terra significando que é exatamente 18 segundos antes do GPS, mas é facilmente convertido por NTP a sincronização de tempo protocolo (Network Time Protocol).

Servidores de tempo GPS receba o sinal de tempo GPS através de uma antena GPS que deve ser colocada no telhado para receber as transmissões de linha de visão. Uma vez recebido o sinal GPS, NTP servidor de tempo GPS distribuirá o sinal para todos os dispositivos na rede NTP e corrigirá qualquer deriva em máquinas individuais.

Servidores de tempo GPS são dedicados dispositivos fáceis de usar e podem garantir precisão de milissegundos ao UTC sem nenhum dos riscos de segurança envolvidos na utilização de uma fonte de tempo na internet.

Todos confiamos no tempo para manter nossos dias agendados. Relógios de pulso, relógios de parede e até mesmo o leitor de DVD nos dizem o tempo, mas na ocasião, isso não é suficientemente preciso, especialmente quando o tempo precisa ser sincronizado.

Existem muitas tecnologias que exigem uma precisão extremamente precisa entre os sistemas, desde a navegação por satélite até muitas aplicações da internet, o tempo preciso está se tornando cada vez mais importante.

No entanto, alcançar precisão nem sempre é direto, especialmente em redes de computadores modernas. Embora todos os sistemas informáticos tenham relógios incorporados, estes não são peças de tempo precisas, mas osciladores de cristal padrão, a mesma tecnologia usada em outros relógios eletrônicos.

O problema de depender de relógios do sistema como esse é que eles são propensos a drift e em uma rede que consiste em centenas ou milhares de máquinas, se os relógios estão a uma velocidade diferente - o caos pode ocorrer logo. Os e-mails são recebidos antes de serem enviados e os aplicativos de tempo crítico falham.

Os relógios atômicos são as peças de tempo mais precisas, mas essas são ferramentas de laboratório de grande escala e são impraticáveis ​​(e muito caras) para serem usadas por redes de computadores.

No entanto, laboratórios de física como a norte-americana NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tempo) possuem relógios atômicos dos quais transmitem sinais de tempo. Estes sinais de tempo podem ser usados ​​por redes de computadores com a finalidade de sincronização.

Na América do Norte, o código de tempo transmitido pelo NIST é chamado WWVB e é transmitido de Boulder, Colorado em onda longa em 60Hz. O código de tempo contém o ano, o dia, a hora, o minuto e o segundo, e como é uma fonte de UTC, quaisquer segundos de salto que sejam adicionados para garantir a paridade com a rotação da Terra.

Receber o sinal WWVB e usá-lo para sincronizar uma rede de computadores é simples de fazer. Os servidores de tempo de rede de referência de rádio podem receber esta transmissão em toda a América do Norte e usando o protocolo NTP (Network Time Protocol).

Um dedicado O servidor NTP que pode receber o sinal da WWVB pode sincronizar centenas e até milhares de dispositivos diferentes para o sinal WWVB, garantindo que cada um seja dentro de alguns milissegundos de UTC.

Os relógios atômicos são os melhores em dispositivos de cronometragem. A sua precisão é incrível, pois um relógio atômico não irá diminuir até um segundo dentro de um milhão de anos, e quando isso é comparado aos próximos melhores cronômetros, como o relógio eletrônico que pode derrubar por segundo em uma semana, um relógio atômico é incrivelmente mais preciso.

Os relógios atômicos são usados ​​em todo o mundo e são o coração de muitas tecnologias modernas, tornando capaz uma infinidade de aplicações que consideramos como garantidas. O comércio por Internet, a navegação por satélite, o controle de tráfego aéreo e a banca internacional são todas as indústrias que dependem fortemente

Eles também governam o cronograma do mundo, UTC (Tempo Universal Coordenado), que é mantido verdadeiro por uma constelação desses relógios (embora a UTC tenha que ser ajustada para acomodar a desaceleração da rotação da Terra, adicionando alguns segundos).

Muitas vezes, as redes de computadores são executadas sincronizadas com a UTC. Essa sincronização é vital nas redes que realizam transações sensíveis ao tempo ou requerem altos níveis de segurança.

Uma rede de computadores sem sincronização de tempo adequada pode causar muitos problemas, incluindo:

Perda de dados

• Dificuldades em identificar e registrar erros
• Maior risco de violações de segurança.
• Não é possível realizar transações sensíveis ao tempo

Por estas razões, muitas redes de computadores devem ser sincronizadas com uma fonte de UTC e mantidas o mais preciso possível. E, embora os relógios atômicos sejam grandes dispositivos volumosos mantidos nos confins dos laboratórios de física, usá-los como fonte de tempo é incrivelmente simples.

Network Time Protocol (NTP) é um protocolo de software concebido unicamente para a sincronização de redes e sistemas informáticos e utilizando um servidor NTP dedicado o tempo de um relógio atômico pode ser recebido pelo servidor de tempo e distribuído em torno da rede usando NTP.

Servidores NTP usar freqüências de rádio e, mais comumente, os sinais de satélite GPS para receber os sinais de sincronização do relógio atômico, que se espalham por toda a rede com o NTP ajustando regularmente cada dispositivo para garantir que ele seja o mais preciso possível.

Usuários do Laboratório Nacional Físico (NPL) O sinal de tempo e freqüência MSF provavelmente está ciente de que o sinal é ocasionalmente retirado do ar para manutenção agendada.

NPL publicou lá manutenção programada para 2010 onde o sinal será temporariamente retirado do ar. Normalmente, os tempos de indisponibilidade programados são inferiores a quatro horas, mas os usuários precisam estar cientes de que, enquanto a NPL e a VT Communications, que atendem a antena, fazem todos os esforços para garantir que o transmissor esteja desligado por um curto período de tempo possível, pode haver atrasos .

E enquanto a NPL gosta de garantir que todos os usuários do sinal MSF tenham avisado avançado de possíveis interrupções, reparos de emergência e outros problemas podem levar a interrupções imprevistas. Qualquer usuário que receba problemas para receber o sinal MSF deve verificar o Site da NPL em caso de manutenção não programada antes de entrar em contato com o fornecedor do servidor de tempo.

As datas e horas dos períodos de manutenção programados para 2010 são as seguintes:

* 11 March 2010 de 10: 00 UTC para 14: 00 UTC

* 10 June 2010 da 10: 00 BST para 14: 00 BST (UTC + 1 hr)

* 9 setembro 2010 de 10: 00 BST para 14: 00 BST (UTC + 1 hr)

* 9 dezembro 2010 de 10: 00 UTC para 14: 00 UTC

Como estas interrupções agendadas não devem demorar mais do que quatro horas, os usuários de servidores de tempo referenciados por MSF não devem notar nenhuma queda na precisão de sua rede, pois não devem ter tempo suficiente para qualquer dispositivo drift.

No entanto, para aqueles usuários preocupados com a precisão ou exigem uma O servidor NTP (Network Time Server) que não sucumbir a interrupções regulares, eles podem querer considerar investir em um GPS servidor de tempo.

Os servidores de horário GPS recebem o tempo dos satélites de navegação em órbita. Como estes estão disponíveis em qualquer lugar do globo e os sinais nunca estão para baixo para interrupções, eles podem fornecer um sinal de tempo preciso e constante (o tempo GPS não é o mesmo que UTC, mas é facilmente convertido por NTP, pois é exatamente 17 segundos atrás devido aos segundos de salto sendo adicionado à UTC e não ao GPS).

Rigorosa pontualidade se muitas vezes ignorado como uma prioridade para os administradores de rede, muitos deles estão arriscando a perda de segurança e de dados ao não garantir que suas redes sejam sincronizadas com a maior precisão possível.

Os computadores têm seus próprios relógios de hardware, mas estes geralmente são apenas osciladores eletrônicos simples, como existem em relógios digitais e, infelizmente, esses relógios do sistema são propensos a deriva, muitas vezes por vários segundos por semana.

A execução de diferentes máquinas em uma rede que tenha tempos diferentes - mesmo por apenas alguns segundos - pode causar estragos, pois tantas tarefas de computador dependem do tempo. O tempo, na forma de carimbos de data / hora, é o único computador de referência usado para distinguir entre diferentes eventos e falha em Sincronize com precisão uma rede pode levar a todos os tipos de problemas incalculáveis.

Aqui estão alguns dos principais motivos pelos quais sua rede deve ser sincronizada usando Network Time Protocol, previamente com um O servidor NTP.

Backups de dados - vital para proteger dados em qualquer empresa ou organização, a falta de sincronização pode levar a não apenas back ups falhando, mas versões mais antigas de arquivos que substituem versões mais modernas.

Ataques maliciosos - não importa quão segura seja uma rede, alguém, em algum lugar, eventualmente, terá acesso à sua rede, mas sem uma sincronização precisa, pode tornar-se impossível descobrir quais os compromissos ocorridos e também dará a qualquer usuário não autorizado tempo extra dentro de uma rede para causar estragos.

Registro de erros - quando as falhas ocorrem, e eles inevitavelmente fazem, os logs do sistema contêm todas as informações para identificar e corrigir problemas. No entanto, se os logs do sistema não estiverem sincronizados, às vezes pode ser impossível descobrir o que deu errado e quando.

Comércio on-line - Comprar e vender na internet agora é comum e, em algumas empresas, milhares de transações on-line são realizadas a cada segundo, desde a reserva de lugares até a compra de ações e à falta de sincronização precisa pode resultar em todos os tipos de erros na negociação on-line, como itens que estão sendo comprados ou vendidos mais de uma vez.

Conformidade e legalidade - Muitos sistemas de regulamentação industrial requerem um método de temporização auditável e preciso. Uma rede não sincronizada também será vulnerável a questões legais, pois o tempo exato em que um evento foi alegado não pode ser comprovado.

Quando você contou a véspera de Ano Novo para marcar o início do próximo ano você começou no 10 ou 11? A maioria dos festejadores teria contado a partir de dez, mas eles teriam sido prematuros este ano, pois houve um segundo adicional adicionado ao ano passado - o segundo salto.

Os segundos de salto normalmente são inseridos uma ou duas vezes por ano (normalmente na véspera de Ano Novo e em junho) para garantir a escala de tempo global UTC (Tempo Universal Coordenado) coincide com o dia astronômico.

Os segundos de pulo foram usados ​​desde que a UTC foi implementada pela primeira vez e eles são um resultado direto de nossa precisão no cronograma. O problema é que o moderno relógios atômicos são dispositivos de cronometragem muito mais precisos do que a própria Terra. Observou-se quando os relógios atômicos foram desenvolvidos pela primeira vez que o comprimento de um dia, que já era exatamente 24 horas, variou.

As variações são causadas pela rotação da Terra que é afetada pela gravidade das luas e pelas forças da maré da Terra, que diminui cada vez mais a rotação da Terra.

Essa desaceleração rotacional, embora apenas minúscula, se não for marcada, o dia UTC em breve entrará na noite astronômica (embora em vários milhares de anos).

A decisão sobre se um Leap Second é necessário é o mandato do International Earth Rotation Service (IERS), no entanto, Leap Seconds não é popular entre todos e eles podem causar problemas potenciais quando são introduzidos.

UTC é usado por Servidores NTP tempo (Network Time Protocol) como uma referência de tempo para sincronizar redes de computadores e outras tecnologias e a interrupção que os segundos de Leap podem causar é visto como não vale a pena o aborrecimento.

No entanto, outros, como astrônomos, dizem que não manter a UTC de acordo com o dia astronômico tornariam o estudo dos céus quase impossível.

O último salto, inserido antes deste foi no 2005, mas houve um total de 23 segundos adicionados ao UTC desde 1972.

Os osciladores têm sido essenciais no desenvolvimento de relógios e cronologia. Osciladores são apenas circuitos eletrônicos que produzem um sinal eletrônico repetitivo. Muitas vezes, os cristais como o quartzo são usados ​​para estabilizar a freqüência da oscilação,

Os osciladores são a principal tecnologia por trás dos relógios eletrônicos. Relógios digitais e relógio analógico alimentado por bateria são todos controlados por um circuito oscilante geralmente contendo um cristal de quartzo.

E enquanto os relógios eletrônicos são muitas vezes mais precisos do que um relógio mecânico, um oscilador de quartzo continuará a derrubar por um segundo ou dois por semana.

Os relógios atômicos claro, são muito mais precisos. No entanto, eles ainda utilizam osciladores, mais comumente césio ou rubídio, mas o fazem em um estado hiper-fino, muitas vezes congelado em nitrogênio líquido ou hélio. Esses relógios em comparação com os relógios eletrônicos não serão inferiores em um segundo em até um milhão de anos (e com os relógios atômicos mais modernos 100 milhões de anos).

Para utilizar essa precisão cronológica, um servidor de tempo de rede que usa NTP (Network Time Protocol) pode ser usado para sincronizar redes de computadores completas. Servidores NTP use um sinal de tempo de qualquer rádio GPS ou de onda longa que venha direto de um relógio atômico (no caso do GPS, o tempo é gerado em um relógio a bordo do satélite GPS).

Servidores NTP Verifique continuamente esta fonte de tempo e, em seguida, ajuste os dispositivos em uma rede para coincidir com esse tempo. Entre as pesquisas (recebendo a fonte de tempo), um oculto padrão é usado pelo servidor de tempo para manter o tempo. Normalmente, esses osciladores são de quartzo, mas porque o servidor de tempo está em comunicação regular com o relógio atômico dizer a cada minuto ou dois, então a deriva normal de um oscilador de quartzo não é um problema, pois alguns minutos entre as pesquisas não levariam a qualquer deriva mensurável.

Para ser continuado ...

Não importa onde estivéssemos no mundo, todos precisamos saber o tempo em algum momento do dia, mas, enquanto cada dia dura a mesma quantidade de tempo, não importa onde você esteja na Terra, a mesma escala de tempo não é usada globalmente.

A impraticabilidade dos australianos que têm que acordar no 17.00 ou aqueles nos EUA ter que começar a trabalhar no 14.00 descartaria processar uma única escala de tempo, embora a idéia tenha sido discutida quando o Greenwich foi nomeado o meridiano principal oficial (onde a data oficial é oficialmente) para o mundo há alguns anos 125.

Embora a idéia de uma escala de tempo global tenha sido rejeitada pelos motivos acima, mais tarde foi decidido que as linhas longitudinais 24 dividiriam o mundo em diferentes fuso horários. Estes emanavam do GMT ao redor com aqueles no lado oposto do planeta sendo + 12 horas.

No entanto, pelo crescimento das comunicações globais do 1970, uma escala de tempo universal foi finalmente adotada e ainda é muito útil hoje, apesar de muitas pessoas terem nunca ouvido falar disto.

UTC, Tempo Universal Coordenado, é baseado em GMT (Greenwich Meantime), mas é mantido por uma constelação de relógios atômicos. Ele também explica as variações na rotação da Terra com segundos adicionais, conhecidos como "segundos de salto", adicionados duas vezes por ano para neutralizar a desaceleração da rotação da Terra causada por forças gravitacionais e de maré.

Enquanto a maioria das pessoas nunca ouviu falar da UTC ou usou diretamente sua influência em nossas vidas em inegável com redes de computadores, todas sincronizadas com a UTC via Servidores NTP tempo (Network Time Protocol).

Sem essa sincronização em uma única escala de tempo, muitas das tecnologias e aplicações que consideramos garantidas hoje seriam impossíveis. Tudo da negociação global de ações e ações para compras na internet, e-mail e redes sociais só é possível graças à UTC e ao O servidor NTP.

O sinal DCF 77 é uma transmissão de transmissão de onda longa em 77 KHz de Frankfurt na Alemanha. O DCF -77 é transmitido pelo Physikalisch-Technische Bundesanstalt, o laboratório alemão de física nacional.

O DCF-77 é uma fonte precisa de tempo UTC e é gerado por relógios atômicos que garantem sua precisão. DCF-77 é uma fonte útil de tempo que pode ser adotada em toda a Europa por tecnologias que precisam de uma referência de tempo precisa.

Relógios com controle de rádio e tempo os servidores de rede receba o sinal de tempo e, no caso de servidores temporários, distribuir este sinal de tempo através de uma rede informática. A maioria da rede de computadores usa NTP para distribuir o sinal de tempo DCF 77.

Existem vantagens de usar um sinal como DCF para sincronização de horário. DCF é uma onda longa e, portanto, é susceptível de interferência de outros dispositivos elétricos, mas pode penetrar em edifícios que dão ao sinal DCF uma vantagem em relação à outra fonte de tempo UTC geralmente disponível - GPS (Sistema de Posicionamento Global) - que requer uma visão aberta do céu para receber transmissões por satélite.

Outros sinais de rádio de onda longa estão disponíveis em outros países que são semelhantes ao DCF-77. No Reino Unido, o sinal MSF-60 é transmitido pelo NPL (National Physical Laboratory) de Cumbria, enquanto nos EUA, o NIST (Instituto Nacional de Padrões e Horário) transmite o sinal WVBB de Boulder, Colorado.

Servidores NTP tempo são um método eficiente de receber essas transmissões de ondas longas e depois usar o código de tempo como uma fonte de sincronização. Servidores NTP pode receber DCF, MSF e WVBB, bem como muitos deles também podem receber o sinal GPS também.

Desde os primeiros dias da revolução industrial, quando as linhas ferroviárias e o telégrafo atravessavam os fusos horários, tornou-se evidente que era necessário um cronograma global que permitiria o mesmo tempo para ser usado, independentemente de onde estivesse no mundo.

A primeira tentativa em um cronograma global foi GMT - Horário de Greenwich. Isto foi baseado no Meridiano de Greenwich, onde o sol está diretamente acima no meio-dia 12. GMT foi escolhido, principalmente por causa da influência do império britânico sobre o resto, se o globo.

Outras escalas de tempo foram desenvolvidas como British Railway Time, mas GMT foi a primeira vez que um sistema de tempo verdadeiramente global foi usado em todo o mundo.

O GMT permaneceu como o cronograma global durante a primeira metade do século XX, embora as pessoas começaram a se referir como UT (Tempo Universal).

No entanto, quando os relógios atômicos foram desenvolvidos em meados do século XX, logo se tornou evidente que o GMT não era suficientemente preciso. Uma escala de tempo global baseada no tempo contado pelos relógios atômicos foi desejada para representar esses novos cronômetros precisos.

O Tempo Atômico Internacional (TAI) foi desenvolvido para este propósito, mas os problemas no uso de relógios atômicos logo se tornaram evidentes.

Pensa-se que a revolução da Terra em seu eixo era um exato 24 horas. Mas, graças aos relógios atômicos, descobriu-se que o giro da Terra varia e que o 1970 tem diminuído. Esta desaceleração da rotação da Terra precisava ser explicada, caso contrário, as discrepâncias poderiam acumular-se e a noite seria devastadora no dia-a-dia (embora em muitos milênios).

Tempo Universal Coordenado foi desenvolvido para contrariar isso. Com base em TAI e GMT, a UTC permite o desaceleramento da rotação da Terra, adicionando saltos de segundos a cada ano ou dois (e às vezes duas vezes por ano).

A UTC agora é uma escala de tempo verdadeiramente global e é adotada por nações e tecnologias em todo o mundo. As redes de computadores são sincronizadas com a UTC via tempo os servidores de rede e eles usam o protocolo NTP para garantir a precisão.