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.

Os relógios atômicos são uma maravilha em comparação com outras formas de cronometristas. Isso levaria os anos 100,000 para um relógio atômico perder um segundo no tempo, que é assombroso, especialmente quando você o compara com relógios digitais e mecânicos que podem derrubar tanto em um dia.

Mas relógios atômicos não são peças práticas de equipamento para ter em torno do escritório ou do lar. Eles são volumosos, caros e exigem condições de laboratório para operar efetivamente. Mas fazer uso de um relógio atômico é bastante direto, especialmente como os guardiões atômicos do tempo gostam NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tempo) e NPL (Laboratório Nacional de Física) transmitiram o tempo contado por seus relógios atômicos no rádio de ondas curtas.

NIST transmite seu sinal, conhecido como WWVB de Boulder, Colorado e é transmitido em uma freqüência extremamente baixa (60,000 Hz). As ondas de rádio da estação da WWVB podem cobrir todos os Estados Unidos continentais mais muito do Canadá e da América Central.

O sinal NPL é transmitido em Cumbria no Reino Unido e é transmitido ao longo de frequências semelhantes. Este sinal, conhecido como MSF, está disponível na maior parte do Reino Unido e sistemas similares estão disponíveis em outros países, como Alemanha, Japão e Suíça.

Os relógios atômicos controlados por rádio recebem esses sinais de ondas longas e correm-se de acordo com qualquer drift detectada pelo relógio. As redes de computadores também aproveitam esses sinais de relógios atômicos e usam o protocolo NTP (Network Time Protocol) e dedicado Servidores NTP tempo para sincronizar centenas e milhares de computadores diferentes.

Embora existam vários protocolos disponíveis para sincronização de tempo, a maioria do tempo de rede é sincronizada usando qualquer um NTP ou SNTP.

O Protocolo de tempo de rede (NTP) e o Protocolo de tempo de rede simples (SNTP) estiveram por aí desde o início da Internet (e no caso do NTP, vários anos antes) e são, de longe, os protocolos de sincronização de tempo mais populares e difundidos.

No entanto, a diferença entre os dois é leve e decidir qual protocolo é o melhor para um O servidor NTP ou uma determinada aplicação de sincronização de tempo pode ser problemática.

Como o nome sugere, SNTP é uma versão simplificada do Network Time Protocol, mas a pergunta é freqüentemente solicitada: "qual é exatamente a diferença?"

A principal diferença entre as duas versões do protocolo está no algoritmo que é usado. O algoritmo do NTP pode consultar vários relógios de referência, um cálculo que é o mais preciso.

Uso SNTP para dispositivos de processamento baixos - é adequado para máquinas menos potentes, não requer a precisão de alto nível do NTP. O NTP também pode monitorar qualquer deslocamento e jitter (pequenas variações na forma de onda resultante de flutuações de suprimento de tensão, vibrações mecânicas ou outras fontes), enquanto o SNTP não.

Outra diferença importante é a forma como os dois protocolos se ajustam para qualquer deriva em dispositivos de rede. O NTP irá acelerar ou abrandar um relógio do sistema para coincidir com o horário do relógio de referência que entra no NTP servidor (giro), enquanto o SNTP simplesmente avançará ou retrocederá o relógio do sistema.

Este passo do tempo do sistema pode causar problemas potenciais com aplicações sensíveis ao tempo especialmente do passo é bastante grande.

NTP é usado quando a precisão é importante e quando as aplicações de tempo crítico dependem da rede. No entanto, seu algoritmo complexo não é adequado para máquinas simples ou aquelas com processadores menos potentes. O SNTP, por outro lado, é mais adequado para esses dispositivos mais simples, pois ele ocupa menos recursos do computador, no entanto, não é adequado para qualquer dispositivo em que a precisão seja crítica ou onde as aplicações de tempo crítico dependem da rede.

O fornecimento de tempo correto para a sincronização de rede só é possível graças aos relógios atômicos. Comparado aos dispositivos de temporização padrão e relógio atômico é milhões de vezes mais preciso com os mais recentes projetos que fornecem tempo preciso dentro de um segundo em um 100,000 anos.

Os relógios atômicos usam a ressonância imutável de átomos durante diferentes estados de energia para medir o tempo fornecendo um tico atômico que ocorre quase 9 bilhões de vezes por segundo no caso do átomo de césio. De fato, a ressonância de césio é agora a definição oficial de um segundo que foi adotado pelo Sistema Internacional de Unidade (SI).

Os relógios atômicos são os relogios básicos utilizados para o horário internacional, UTC (Tempo Universal Coordenado). E eles também fornecem a base para Servidores NTP para sincronizar redes informáticas e tecnologias sensíveis ao tempo, como as utilizadas pelo controle de tráfego aéreo e outros aplicativos sensíveis ao tempo de alto nível.

Encontrar um relógio atômico fonte de UTC é um procedimento simples. Particularmente com a presença de fontes de tempo on-line, como as fornecidas pela Microsoft e o Instituto Nacional de Padrões e Tempo (windows.time.com e nist.time.gov).

No entanto, estes Servidores NTP são o que são conhecidos como dispositivos 2 do estrato que significam que estão conectados a outro dispositivo que, por sua vez, obtém o tempo de um relógio atômico (ou seja, uma fonte de UTC de segunda-mão).

Embora a precisão desses servidores 2 do estrato seja inquestionável, isso pode ser afetado pela distância que o cliente é dos servidores de tempo, eles também estão fora do firewall, o que significa que qualquer comunicação com um servidor de tempo online requer um UDP aberto (User Datagram Protocol) porto para permitir a comunicação.

Isso pode causar vulnerabilidades na rede e não é usado por esse motivo em qualquer sistema que exija segurança completa. Um método mais seguro (e confiável) de receber a UTC é usar uma O servidor NTP. Esses dispositivos de sincronização de tempo recebem o tempo direto dos relógios atômicos ou transmitidos em onda longa por locais como NIST ou NPL (National Physical Laboratory - UK). Alternativamente, a UTC pode ser derivada do sinal GPS transmitido pela constelação de satélites na rede GPS (Sistema de Posicionamento Global).

Um dos maiores do mundo relógios atômicos precisos deve ser lançado em órbita e anexado à Estação Espacial Internacional (ISS), graças a um acordo assinado pela agência espacial francesa.

O relógio atômico do PHARAO (Projetar Horloge Atomique by Refroidissement d'Atomique) é anexado à ISS em um esforço para testar mais precisamente a teoria de Einstein relativamente, bem como aumentar a precisão do Tempo Universal Coordenado (UTC) entre outros experimentos de geodesia.

PHARAO é um relógio atômico de césio de próxima geração com uma precisão que corresponde a menos de um segundo em todos os anos 300,000. O PHARAO será lançado pela Agência Espacial Europeia (ESA) no 2013.

Os relógios atômicos são os dispositivos de cronometragem mais precisos disponíveis para a humanidade, mas são susceptíveis a mudanças na atração gravitacional, conforme previsto pela teoria de Einstein, já que o próprio tempo é disparado pela atração da Terra. Ao colocar este relógio atômico preciso em órbita, o efeito da gravidade da Terra diminui, permitindo que o PHARAO seja mais preciso do que o relógio baseado na Terra.

Enquanto relógios atômicos não são novos para a órbita, tantos satélites; incluindo a rede de GPS (Sistema de Posicionamento Global) conter relógios atômicos, no entanto, o PHARAO estará entre os relógios mais precisos já lançados no espaço, permitindo que ele seja usado para análises muito mais detalhadas.

Os relógios atômicos existem desde o 1960, mas seu crescente desenvolvimento abriu caminho para tecnologias cada vez mais avançadas. Os relógios atômicos formam a base de muitas tecnologias modernas da navegação por satélite para permitir que as redes de computadores se comuniquem efetivamente em todo o mundo.

Redes de computadores receber sinais de tempo de relógios atômicos via Servidores NTP tempo (Network Time Protocol), que pode sincronizar com precisão uma rede de computadores dentro de alguns milissegundos de UTC.

Há uma certa ironia de que o computador que se senta em sua área de trabalho e pode custar tanto quanto o salário do mês terá um relógio a bordo que é menos preciso do que um relógio de pulso barato comprado em um posto de gasolina ou de gás.

O problema não é que os computadores são feitos especialmente com componentes de temporização baratos, mas que qualquer timekeeping sério em um PC pode ser alcançado sem os osciladores caros ou avançados.

Os osciladores de tempo de bordo na maioria das PCs são, de fato, apenas uma cópia de segurança para manter o relógio do computador sincronizado quando o PC está desligado ou quando as informações de temporização da rede não estão disponíveis.

Apesar desses relógios de bordo inadequados, o tempo em uma rede de PCs pode ser alcançado com uma precisão de milissegundos e uma rede sincronizada com o cronograma global UTC (Tempo Universal Coordenado) não deve derivar em absoluto.

A razão pela qual esse alto nível de precisão e sincronia pode ser alcançada sem osciladores caros é que os computadores podem usar Network Timing Protocol (NTP) para encontrar e manter a hora exata.

NTP é um algoritmo que distribui uma única fonte de tempo; isso pode ser gerado pelo relógio onboard de um PC - embora isso possa fazer com que todas as máquinas da rede se desviem à medida que o próprio relógio deriva - Uma solução muito melhor é usar o NTP para distribuir uma fonte precisa e estável de tempo e, mais preferencialmente, para redes que realizam negócios em toda a Internet, uma fonte da UTC.

O método mais simples de receber UTC - que é mantido verdadeiro por uma constelação de relógios atômicos em todo o mundo - é usar um servidor dedicado tempo NTP. Os servidores NTP usam sinais de satélite GPS (Sistema de Posicionamento Global) ou transmissões de rádio de ondas longas (geralmente transmitidos por laboratórios nacionais de física como NPL ou NIST).

Uma vez recebido o NTP servidor distribui a fonte de sincronização em toda a rede e verifica constantemente cada máquina para drift (essencialmente, a máquina em rede entra em contato com o servidor como cliente e as informações são trocadas via TCP / IP.

Isso torna os relógios de bordo dos computadores em si obsoletos, embora quando as máquinas sejam inicialmente inicializadas, ou se houver uma demora em entrar em contato com o NTP servidor (se está para baixo ou há uma falha temporária), o relógio de bordo é usado para manter o tempo até que a sincronização completa seja novamente alcançável.

O tempo está se tornando cada vez mais crucial para os sistemas de computadores. Agora é quase inédito para uma rede de computadores funcionar sem sincronização com o UTC (Tempo Universal Coordenado). E até máquinas individuais usadas em casa agora são equipadas com sincronização automática. A versão mais recente do Windows, por exemplo, o Windows 7, conecta-se a uma fonte de tempo automaticamente (embora esse aplicativo possa ser desativado manualmente, acessando as preferências de data e hora.)

A inclusão dessas ferramentas de sincronização automática nos últimos sistemas operacionais é uma indicação de quão importante a informação de tempo se tornou e quando você considera os tipos de aplicativos e transações que agora são conduzidos na internet é de nenhuma surpresa.

Internet banking, reservas on-line, leilões na Internet e até mesmo e-mail podem depender de um tempo preciso. Os computadores usam timestamps como o único ponto de referência que eles devem identificar quando e se uma transação ocorreu. Erros na informação de temporização podem causar erros e problemas incontáveis, particularmente com depuração.

A internet está cheia de servidores de tempo com mais de mil fontes de tempo disponíveis para sincronização on-line, no entanto; a precisão e a utilidade dessas fontes on-line do tempo UTC variam e deixando um TCP / IP aberto no firewall para permitir que as informações de tempo possam deixar um sistema vulnerável.

Para sistemas de rede onde o tempo não é apenas crucial, mas onde a segurança também é uma questão primordial, a Internet não é uma fonte preferida para receber informações da UTC e uma fonte externa é necessária.

A conexão de uma rede NTP a uma fonte externa de tempo UTC é relativamente direta se um servidor de tempo de rede é usado. Estes dispositivos que são frequentemente referidos como Servidores NTP, use os relógios atômicos em satélites GPS (sistema de posicionamento global) ou transmissões de ondas longas transmitidas por locais como NIST or NPL.

Servidores NTP são dispositivos essenciais para a sincronização do tempo da rede de computadores. Garantir uma rede coincide com a UTC (Tempo Universal Coordenado) é vital nas comunicações modernas, como a Internet e é a principal função da servidor de tempo de rede (Servidor NTP).

Como o nome sugere, esses servidores de tempo usam o protocolo NTP (Network Time Protocol) para lidar com os pedidos de sincronização. NTP já está instalado em muitos sistemas operacionais e a sincronização é possível sem um servidor NTP, utilizando uma fonte de tempo da Internet, isso pode ser inseguro e impreciso para muitas necessidades de rede.

Tempo os servidores de rede receber um sinal de tempo muito mais preciso e seguro. Existem dois métodos de receber o tempo usando um servidor de horário: utilizando a rede GPS ou recebendo transmissões de rádio de ondas longas.

Ambos os métodos de receber uma fonte de tempo são seguros, pois são externos a qualquer firewall de rede. Eles também são precisos, pois ambas as fontes de tempo são geradas diretamente por relógios atômicos em vez de um serviço de tempo da Internet que normalmente são Dispositivos NTP conectado a um relógio atômico de terceiros.

A rede de GPS fornece uma fonte de tempo ideal para servidores NTP, pois os sinais estão disponíveis em qualquer lugar. A única desvantagem de usar a rede GPS é que uma visão do céu é necessária para se conectar a um satélite.

As fontes de tempo referenciadas por rádio são mais flexíveis, pois o sinal de onda longa pode ser recebido dentro de casa. Eles são limitados em força e nem todos os países têm um sinal de tempo, embora alguns sinais como o DCF alemão e o WVBB dos EUA estejam disponíveis em estados vizinhos.