Não poderíamos viver nossas vidas sem elas. Eles afetam quase todos os aspectos da nossa vida diária e muitas das tecnologias que damos para garantir no mundo de hoje, simplesmente não poderia funcionar sem elas. Na verdade, se você está lendo este artigo na Internet, existe a chance de você usar um agora.

Sem saber disso, os relógios atômicos governam todos nós. Da internet; para redes de telefonia móvel e navegação por satélite, sem relógios atômicos, nenhuma dessas tecnologias seria possível.

Relógios atômicos regem todas as redes de computadores usando o protocolo NTP (protocolo de tempo da rede) e tempo os servidores de rede, os sistemas informáticos em todo o mundo permanecem em perfeita sincronia.

E eles continuarão a fazê-lo por vários milhões de anos, uma vez que os relógios atômicos são tão precisos que podem manter o tempo em um segundo por mais de 100 milhões de anos. Contudo, relógios atômicos pode ser feito ainda mais preciso e uma equipe francesa de cientistas planeja fazer exatamente isso, lançando um relógio atômico no espaço.

Os relógios atômicos são limitados à sua precisão na Terra por causa dos efeitos da atração gravitacional do planeta no tempo em si; Como Einstein sugeriu, o tempo em si é entortado pela gravidade e essa urdidura retarda o tempo na Terra.

No entanto, um novo tipo de relógio atômico chamado PHARAO (Projet d'Horloge Atomique por Refroidissement d'Atomes en Orbit) deve ser colocado a bordo da ISS (estação espacial internacional) fora do alcance dos piores efeitos da atração gravitacional da Terra.

Este novo tipo de relógio atômico permitirá uma sincronização extremamente precisa com outros relógios atômicos, aqui na Terra (o que, de fato, fará a sincronização a um NTP servidor ainda mais preciso).

Espera-se que o faraó atinja precisões de cerca de um segundo cada 300 milhões de anos e permitirá novos avanços nas tecnologias dependentes do tempo.

Apesar de estar por mais de vinte anos, o atual protocolo de tempo preferido pela maioria das redes, NTP (Network Time Protocol) tem alguma concorrência.

Atualmente, o NTP é usado para sincronizar redes de computadores usando tempo os servidores de rede (Servidores NTP). Atualmente, o NTP pode sincronizar uma rede de computadores com alguns milissegundos.

O Precision Time Protocol (PTP) ou IEEE 1588 foi desenvolvido para sistemas locais que requerem alta precisão (nível nano-segundo). Atualmente, esse tipo de precisão está além das capacidades de NTP.

O PTP requer uma relação de mestre e escravo na rede. É necessário um processo de dois passos para sincronizar dispositivos usando o IEEE 1588 (PTP). Em primeiro lugar, a determinação de qual dispositivo é o mestre é necessária, então os deslocamentos e atrasos naturais da rede são medidos. PTP usa o algoritmo Best Master Clock (BMC) para determinar qual relógio na rede é o mais preciso e torna-se o mestre, enquanto todos os outros relógios se tornam escravos e sincronizam com este mestre.

IEEE (Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos) descreve IEEE 1588 ou (PTP) como projetado para "preencher um nicho não bem servido por qualquer um dos dois protocolos dominantes, NTP e GPS. O IEEE 1588 foi projetado para sistemas locais que exigem precisões muito altas além das que podem ser alcançadas usando NTP. Também é projetado para aplicações que não podem suportar o custo de um receptor GPS em cada nó ou para quais sinais GPS são inacessíveis. "(Citado em Wikipedia)

A PTP pode fornecer precisão para alguns nano-segundos, mas esse tipo de precisão não é exigido pela maioria dos usuários de rede, no entanto, o uso do alvo de PTP parece ser de banda larga móvel e outras tecnologias móveis, pois o PTP oferece suporte a informações do tempo de uso, usadas por cobrança e serviço de nível de serviço, funções de relatórios em redes móveis.

sincronização de tempo é um aspecto crucial da rede de computadores. Garantir que todas as máquinas em uma rede sejam sincronizadas com o cronograma global, UTC (Tempo Universal Coordenado), caso contrário, transações sensíveis ao tempo com outras redes seriam impossíveis.

A sincronização de tempo é facilitada graças ao Network Time Protocol (NTP) que foi desenvolvido nos primeiros dias da Internet para esse propósito. Funciona utilizando uma única fonte de tempo (geralmente UTC) que é distribuída entre todos os dispositivos no Rede NTP.

O Fonte de hora UTC é muitas vezes retirado da Internet em redes onde a segurança não é um grande problema, mas como isso envolve deixar uma porta aberta em um firewall de rede para muitas redes, a vulnerabilidade que isso pode deixar não vale o risco.

Dedicado tempo os servidores de rede (muitas vezes referido como Servidores NTP) são usadas por muitas redes como um método seguro e ainda mais preciso de receber UTC. Estes dispositivos recebem o tempo UTC direto de uma fonte de relógio atômico.

Além disso, esses servidores de tempo dedicados operam de forma externa ao firewall e à rede e usam fontes, como GPS ou freqüências de rádio, para apanhar os códigos de tempo.

Para facilitar a sincronização, existem várias software de sincronização de tempo pacotes que funcionam de mãos dadas com o NTP e permitem, através de interfaces do navegador, uma configuração fácil da sincronização de tempo em toda a rede.

Embora esses pacotes de software de sincronização de tempo não sejam essenciais para usar a maioria Servidores NTP, o software padrão instalado nos sistemas operacionais geralmente falta ou é bastante complicado.

A maioria dos produtores especializados de servidores de tempo de rede dedicados produzirá um cliente de serviço de tempos para permitir a configuração e estes são provavelmente os mais adequados para o dispositivo desse complemento. No entanto, existem muitos pacotes de software de sincronização de tempo freeware e open source que são principalmente compatíveis com muitos servidores NTP.

Dizer o tempo é algo que podemos aprender quando somos crianças muito pequenas. Saber que horas é uma parte essencial da nossa sociedade e não conseguimos funcionar sem ela. Imagine se não dissemos o tempo - quando você iria para o trabalho? Quando você sairia e como seria possível conhecer outras pessoas ou organizar qualquer tipo de função.

Ao dizer que o tempo é crucial para nós, é ainda mais vital para os computadores que utilizam o tempo como único ponto de referência e entre sincronização de tempo das redes de computadores é vital. Sem registrar a passagem do tempo, os computadores não podiam funcionar, pois não haveria referência para ordenar programas e funções.
Mas a forma como os computadores contam a hora e a data é muito diferente da forma como a gravamos. Em vez de gravar uma hora, data e ano separados - os sistemas informáticos usam um único número. Este número é baseado no número de segundos de um ponto de ajuste no tempo - conhecido como a primeira época.

Quando esta época é, depende do sistema operacional ou da linguagem de programação em questão. Por exemplo, os sistemas Unix têm uma época privilegiada que começa no 1 janeiro 1970 e o número de segundos da época são contados em um inteiro de bits 32. Outros sistemas operacionais, como o Windows, usam um sistema similar, mas a época é diferente (o Windows é iniciado no 1 janeiro 1601).

Existem, no entanto, desvantagens para este sistema inteiro. Por exemplo, como o sistema Unix é um inteiro de número 32 que começou no 01 Jan 1970, por 19 janeiro 2038, o número inteiro terá esgotado todos os números possíveis e terá que retornar para zero. Isso pode causar problemas com sistemas dependentes do Unix em um problema que lembra o bug do Millennium.
Há outras questões que envolvem o tempo do computador também. Devido aos requisitos globais da Internet, todo o tempo do computador agora é baseado em UTC (Tempo Universal Coordenado). No entanto, o UTC é alterado na ocasião, adicionando Leap Seconds para garantir que o tempo coincida com a rotação da Terra (a rotação da Terra nunca é exata devido a forças gravitacionais), então o segundo impulso deve ser englobado em sistemas de tempo do computador.

Tempo de computador é freqüentemente associado a NTP (Network Time Protocol) que é usado para sincronizar computadores, muitas vezes usando um servidor de tempo de rede.

O Windows 7 é a última edição da família de sistemas operacionais da Microsoft. Na sequência do muito criticado Windows Vista, o Windows 7 tem uma recepção muito mais calorosa dos críticos e consumidores.

A sincronização de tempo no Windows 7 é extremamente simples como o protocolo NTP (Network Time Protocol) é incorporado no Windows 7 e o sistema operacional sincroniza automaticamente o relógio do computador conectando-se ao serviço de tempo da Microsoft time.windows.com.

Isso é útil para muitos usuários domésticos, mas a sincronização na Internet não é suficientemente segura para uma rede de computadores pelo seguinte motivo:

Para se conectar a qualquer fonte de tempo da Internet, como time.windows.com, é necessário que uma publicação seja deixada aberta no firewall. Tal como acontece com qualquer porta aberta em um firewall de rede, isso pode ser usado como um ponto de entrada por um usuário mal-intencionado ou algum software mal-intencionado.

A facilidade de sincronização de tempo no Windows 7 pode ser desligada e é bastante simples ao abrir a caixa de diálogo de hora e data e desmarque a caixa de sincronização.

No entanto, a sincronização de tempo em uma rede é vital, portanto, se o serviço de tempo da Internet estiver desligado, ele precisa ser substituído por uma fonte de tempo segura e precisa.

De longe, a melhor maneira de fazer isso é usar uma fonte de tempo que seja externa à rede (e ao firewall).

A maneira mais simples, segura e precisa de sincronizar uma rede do Windows 7 é usar uma NTP servidor. Esses dispositivos usam uma referência de tempo de uma freqüência de rádio (geralmente distribuída por laboratórios nacionais de física, como a NPL da Grã-Bretanha e a América NIST) ou a partir da rede de satélites GPS.

Uma vez que ambas as fontes de referência provêm de fontes de relógio atômico, elas também são incrivelmente precisas e uma rede 7 do Windows que consiste em centenas de máquinas pode ser sincronizada dentro de alguns milissegundos da escala de tempo global UTC (Tempo Universal Coordenado), utilizando apenas um O servidor NTP.

A sincronização de tempo pode ser uma dor de cabeça para muitos administradores de rede tentando sincronizar uma rede pela primeira vez. Há muitas armadilhas nas quais um administrador de rede inconsciente pode entrar ao tentar fazer com que cada máquina em uma rede se sincronize ao mesmo tempo.

O primeiro problema que muitos administradores de rede fazem é a seleção da fonte de tempo. UTC (Tempo Universal Coordenado) é uma escala de tempo global e é usado em todo o mundo como base para Sincronização de tempo pois não depende de fusos horários, permitindo que a comunidade global baseie-se em uma escala de tempo.

O UTC também é controlado por uma constelação de relógios atômicos que garante sua precisão; no entanto, é regularmente ajustado para garantir que ele coincida com o tempo solar médio pela adição de segundos de salto que são adicionados para contrariar a desaceleração natural da rotação da Terra.

O UTC está prontamente disponível como uma referência de tempo de várias fontes. A Internet é uma localização popular para receber uma fonte de hora UTC. No entanto, uma fonte de tempo da Internet está localizada através do firewall de rede e problemas de segurança podem surgir de ter que deixar a porta UDP aberta para receber os pedidos de tempo.

As fontes de tempo da Internet também podem ser imprecisas e, como o próprio sistema de segurança do NTP, conhecido como autenticação NTP, não pode funcionar na Internet, outros problemas de segurança podem surgir.

Uma solução muito melhor para obter uma fonte de UTC é usar o Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou as transmissões de rádio de onda longa transmitidas por vários laboratórios nacionais de física, como NIST nos EUA e no Reino Unido NPL.

Dedicado Servidores NTP tempo pode receber esses sinais seguros e autenticados e depois distribuí-los entre todos os dispositivos em uma rede.

Os sistemas de navegação por satélite, ou os navios sat, mudaram a maneira como navegamos pelo meio das estradas. Longe foram os dias em que os viajantes tiveram que ter uma caixa de luvas cheia de mapas e também foi a necessidade de parar e pedir um local para as direções.

A navegação por satélite significa que agora vamos do ponto A ao ponto B, confiamos que nossos sistemas nos levarão lá e enquanto os sistemas de navegação saturados não são à prova de enganar (devemos ter lido as histórias de pessoas que dirigem sobre falésias e rios etc.) certamente revolucionou nosso wayfinding.

Atualmente, existe apenas um Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS), o Sistema de Posicionamento Global do American Run (GPS). Apesar disso, um sistema europeu rival (Galileo) está configurado para entrar online em algum momento após o 2012 e um sistema russo (GLONASS) e chinês (COMPASS) estão sendo desenvolvidos.

No entanto, todas essas redes GNSS operarão usando a mesma tecnologia empregada pelo GPS e, de fato, os sistemas GPS atuais devem poder utilizar esses sistemas futuros sem muita alteração.

O sistema GPS é basicamente uma constelação de satélites (atualmente há 27). Esses satélites contêm a bordo um relógio atômico (na verdade, dois estão na maioria dos satélites GPS, mas, para o propósito desta explicação, só é necessário considerar uma). Os sinais que são transmitidos a partir do satélite GPS contêm várias informações enviadas como um número inteiro:

* O tempo que a mensagem foi enviada

* A posição orbital do satélite (conhecida como efemérides)

* A saúde geral do sistema e as órbitas dos outros satélites GPS (conhecido como o almanaque)

Um receptor de navegação por satélite, o tipo encontrado no dashbopard de seu carro, recebe essa informação e, usando a informação de tempo, calcula a distância exata do receptor para o satélite. Ao usar três ou mais desses sinais, a posição exata pode ser triangulada (quatro sinais são realmente necessários, já que a altura acima do nível do mar também deve ser elaborada).

Como a triangulação funciona quando o sinal de tempo foi enviado e quanto tempo demorou para chegar ao receptor, os sinais devem ser incrivelmente precisos. Mesmo um segundo de imprecisão poderia ver a informação de navegação, mas milhares de quilômetros como luz e, portanto, sinais de rádio, podem viajar quase 300,000 km a cada segundo.

Atualmente, a rede de satélites GPS pode fornecer precisão de navegação dentro dos medidores 5, que mostra apenas como relógios atômicos precisos pode ser.

A servidor de tempo de rede or NTP servidor (Network Time Protocol), é um computador central ou servidor em uma rede que controla o tempo e sincroniza todas as máquinas nessa rede.

O Windows XP pode ser configurado para operar como um servidor NTP para sincronizar o resto dos computadores e dispositivos em uma rede. Configurando uma máquina Windows XP para atuar como um NTP servidor envolve a edição do registro, no entanto, editar um registro do sistema operacional pode levar a problemas potenciais e só deve ser conduzido por alguém com experiência de edição de registro.

Para configurar o Windows XP como um servidor NTP, a primeira coisa a fazer é abrir o editor de registro no Windows. Isso é feito clicando no botão Iniciar e selecionando "Executar" no menu. Digite "regedit" no menu de execução e pressione retornar. Isso deve abrir o editor de registro do Windows.

Selecione a pasta: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \ no painel esquerdo. Esta pasta contém os valores para o servidor NTP.

Clique com o botão direito do mouse na tecla "Ativado" no painel da janela direita e selecione "Propriedades". Isso deve abrir uma caixa de diálogo onde você pode alterar o valor da chave de registro. Digite "1" na janela, configurando o valor para "True", que transforma o computador XP em um servidor de horário.

Feche o registro e abra o prompt de comando do DOS clicando no botão Iniciar do Windows, selecionando "Executar". Então digite "cmd" na caixa de texto e pressione retornar.

Digite "Net stop w32time" no prompt de comando e pressione "Enter". Digite "net start w32time" e reiniciará o servidor de tempo para o Windows XP.

No entanto, a máquina XP, que agora está configurada como servidor NTP, apenas distribuirá o tempo que ela atualmente detém. Se este tempo for impreciso, será tempo impreciso distribuído entre a rede.

Para garantir uma fonte de tempo precisa e segura é usada, então, um servidor dedicado tempo NTP que recebe o tempo de uma fonte de relógio atômico deve ser usado.

Um dos aspectos mais importantes da rede é manter todos os dispositivos sincronizados com a hora correta. Incorreta tempo de rede e a falta de sincronização pode causar estragos com os processos do sistema e pode levar a erros incontáveis ​​e a depuração de problemas.

E não garantir que os dispositivos sejam continuamente verificados para evitar a deriva também pode levar a uma rede sincronizada lentamente tornando-se desincronizada e levando aos tipos de problemas acima mencionados.

No entanto, garantir uma rede não só tem a hora certa, mas que esse tempo não é derivante é alcançado usando o protocolo de tempo NTP.

Network Time Protocol (NTP) não é o único protocolo de sincronização de tempo, mas é, de longe, o mais usado. É um protocolo de código aberto, mas é continuamente atualizado por uma grande comunidade de guardas de tempo da Internet.

NTP é baseado em torno de um algoritmo que pode calcular o tempo correto e preciso de uma variedade de fontes. O NTP permite que uma única fonte de tempo seja usada por uma rede de centenas e milhares de máquinas e pode manter cada uma precisa para essa fonte de tempo dentro de alguns milissegundos.

A maneira mais fácil de sincronizar uma rede com o NTP é usar uma O servidor NTP, Também conhecido como servidor de tempo de rede.

Os servidores NTP usam uma fonte externa de tempo, seja da rede GPS (Sistema de Posicionamento Global), seja de transmissões de laboratórios nacionais de física, como NIST nos EUA ou NPL no Reino Unido.

Esses sinais de tempo são gerados por relógios atômicos que são muitas vezes mais precisos do que os relógios em computadores e servidores. O NTP irá distribuir este tempo de relógio atômico para todos os dispositivos em uma rede e, em seguida, continuará a verificar cada dispositivo para garantir que não há deriva e corrigir o dispositivo, se houver.

Após anos de disputa e incerteza, o equivalente europeu ao GPS (Global Positioning System) está finalmente começando a tomar forma. O sistema europeu Galileo, que irá complementar o atual sistema dos EUA, é um passo mais perto da conclusão.

O Galileo, que será o primeiro sistema operacional global de satélites de navegação (GNSS) fora dos Estados Unidos, fornecerá informações de posicionamento para máquinas de navegação por satélite e informações de temporização para GPS servidores NTP (Network Time Protocol).

O sistema, concebido e fabricado pela Agência Espacial Europeia (ESA) e pela União Europeia (UE) e quando é operacional, espera melhorar a disponibilidade e a precisão dos sinais de sincronização e de navegação transmitidos a partir do espaço.

O sistema tem sido perseguido em discussões políticas e incerteza desde o início, quase uma década atrás. Objeções dos EUA de que eles perderão a capacidade de desligar o GPS em tempos de necessidade militar; e as restrições econômicas em toda a Europa, significaram que o projeto foi quase arquivado várias vezes.

No entanto, os primeiros quatro satélites estão sendo finalizados em um laboratório no sul da Inglaterra. Estes satélites de validação em órbita (IOV) formarão uma mini-constelação no céu e provarão o conceito Galileo transmitindo os primeiros sinais para que o sistema europeu possa tornar-se realidade.

O resto da rede de satélites deve seguir pouco depois e. Galileo deve eventualmente incluir sobre 30 deles, o que significa que os usuários de sistemas de navegação por satélite de servidores de tempo GPS NTP deve obter soluções mais rápidas para localizar suas posições com um erro de um metro em comparação com o atual erro de apenas 5 GPS.