O Sinal de tempo de MSF é uma transmissão de rádio dedicada que fornece uma fonte precisa e confiável do tempo civil do Reino Unido, com base na escala de tempo global UTC (Tempo Universal Coordenado), o sinal MSF é transmitido e mantido pelo Reino Unido Laboratório Físico Nacional (NPL).

O sinal de tempo de MSF pode ser utilizado por qualquer pessoa que exija informações de temporização precisas, mas seu uso principal é como fonte de tempo UTC para administradores que sincronizam uma rede de computadores com um relógio de rádio. Os relógios de rádio são realmente outro termo para um servidor de tempo de rede que utiliza uma transmissão de rádio como fonte de tempo.

A maioria baseada em rádio tempo os servidores de rede usar NTP (Network Time Protocol) para distribuir as informações de temporização em toda a rede.

O sinal MSF é transmitido pela estação de rádio Anthorn em Cumbria pelas comunicações da VT sob contrato com a NPL. Está disponível 24 horas por dia em todo o Reino Unido e além, embora o sinal seja vulnerável a interferências e topografia local. Os usuários do serviço MSF recebem predominantemente um sinal de "onda terrestre". No entanto, há também uma "onda do céu" residual que se reflete na ionosfera e é muito mais forte à noite; Isso pode resultar em um sinal total recebido que é mais forte ou mais fraco.

O sinal MSF é transmitido em uma freqüência de 60 kHz (para dentro das peças 2 em 1012) e é controlado por um relógio atômico de césio baseado na estação de rádio.

A antena em Anthorn está em 54 ° 55 'N latitude, e 3 ° 15' W longitude. A intensidade do campo do sinal excede 100 μV / m (microvoltões por metro) a uma distância de 1000 km de Anthorn, abrangendo todo o Reino Unido, e pode ser recebida em algumas partes do norte e oeste da Europa.

O MSF transmite um código binário simples contendo informações de hora e data O código de hora e data MSF inclui as seguintes informações: ano, mês, dia do mês, dia da semana, hora, minuto, horário de verão britânico (em vigor ou iminente), DUT1 (um parâmetro que dá UT1-UTC)

Sincronização de tempo agora é parte integrante da administração da rede. As redes que não estão sincronizadas com a hora UTC (Tempo Universal Coordenado) tornam-se isoladas; incapaz de processar transações sensíveis ao tempo ou se comunicar de forma segura com outras redes.

Hora UTC foi desenvolvido para permitir que todo o mundo se comunique sob um único período de tempo e é baseado no tempo contado por relógios atômicos.

Para sincronizar a hora UTC, muitos administradores de rede simplesmente se conectam a uma fonte de tempo da Internet e assumem que estão recebendo uma fonte segura de tempo UTC. No entanto, há armadilhas para isso e qualquer rede que requer segurança nunca deve usar a Internet como fonte de tempo:

1. Para usar uma fonte de sincronização de internet, uma porta precisa ser encaminhada no firewall. Este "buraco" para permitir que as informações de tempo passem pode ser utilizado por qualquer outra pessoa também.
2. NTP (Network Time Protocol) tem uma medida de segurança incorporada chamada autenticação que garante que uma fonte de tempo é exatamente quem diz que é, isso não pode ser utilizado pela Internet.
3. As fontes de tempo da Internet são totalmente imprecisas. Uma pesquisa realizada por Nelson Minar, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), descobriu que menos de metade estava perto o suficiente para que a hora UTC fosse descrita como confiável (alguns onde minutos e até horas fora!).
4. A distância através da Internet pode renderizar uma fonte de tempo de Internet extremamente precisa, inútil, pois a distância ao cliente pode causar atraso.
5. Um servidor de tempo dedicado usará um rádio de sinal de sincronização GPS que pode ser auditado para garantir sua precisão, proporcionando segurança e proteção legal; As fontes de tempo de internet não podem.

Dedicado Servidores NTP tempo não só oferecem maior proteção e segurança que as fontes do tempo da Internet. Eles também oferecem uma precisão desenfreada tanto com o GPS quanto com transmissões de rádio de tempo e frequência (como MSF, DCF ou WWVB) com precisão em alguns milissegundos de tempo UTC.

Servidores de tempo GPS são servidores de tempo de rede que recebem um sinal de temporização da rede GPS e distribuem-no entre todos os dispositivos em uma rede, garantindo que a rede inteira esteja sincronizada.

O GPS é uma fonte de tempo ideal, pois um sinal de GPS está disponível em qualquer lugar do globo. GPS significa sistema de posicionamento global, a rede de GPS é de propriedade do exército dos EUA e controlada e administrada pela força aérea americana (asa espacial). No entanto, desde que o 1980 atrasado foi aberto à população civil do mundo como ferramenta para auxiliar a navegação.

A rede GPS é, na verdade, uma constelação de satélites 32 que orbitam a Terra, eles realmente não fornecem informações de posicionamento (os receptores GPS fazem isso), mas transmitem de seus relógios atômicos de bordo um sinal de temporização.

Este sinal de temporização é o que é usado para desenvolver uma posição global triangulando os sinais de temporização 3-4, um receptor pode determinar o quão longe e, portanto, a posição que você é de um satélite. Em essência, um satélite de posicionamento global é apenas um relógio de órbita e é essa informação que é transmitida que pode ser apanhada por um servidor de horário GPS e distribuída entre uma rede.

Embora o tempo de GPS estrito não seja o mesmo que o tempo global UTC (tempo universal coordenado), um GPS servidor de tempo irá converter automaticamente o formato do tempo em UTC.

Um servidor de tempo GPS pode fornecer uma precisão desenfreada com redes capazes de manter a precisão dentro de alguns milissegundos de UTC.

Sincronização de tempo agora é um aspecto crítico do gerenciamento de rede, permitindo que aplicações sensíveis ao tempo sejam realizadas em todo o mundo. Sem sistemas de sincronização de sincronização correta, não seria possível comunicar-se entre si e as transações, tais como reserva de lugares, leilões na Internet e banco on-line, seriam impossíveis.

para sincronização de tempo efetiva O cronograma global UTC (Tempo Universal Coordenado) é um pré-requisito. Enquanto uma rede de computadores pode ser sincronizada com qualquer fonte de tempo, o UTC é empregado por redes de computadores em todo o mundo. Ao sincronizar com uma fonte de hora UTC, uma rede de computadores pode, portanto, ser sincronizada para qualquer outra rede de computadores em todo o mundo, que também usa o UTC como fonte de tempo.

Recebendo um confiável Fonte de hora UTC não é tão fácil quanto parece. Muitos administradores de rede optam por usar uma fonte de hora de Internet UTC. Embora muitas dessas fontes de tempo sejam precisas, elas podem estar muito longe para fornecer confiabilidade e há muitas fontes de tempo da Internet que são bastante imprecisas.

Outra razão pela qual as fontes de tempo da Internet não devem ser usadas como fonte de sincronização de tempo é porque uma fonte de tempo da Internet está fora de um firewall e deixar uma lacuna no firewall para receber informações de temporização pode deixar um sistema aberto ao abuso.

Para que o tempo UTC possa ser escolhido como um tempo civil em todo o mundo, vários laboratórios nacionais de física transmitem um sinal de tempo UTC que pode ser recebido e utilizado como fonte de tempo da rede. Infelizmente, no entanto, esses sinais de tempo não estão disponíveis em todos os países e mesmo nas áreas onde existe um sinal; eles podem ser muitas vezes obstruídos por interferências e topografia local.

Outro método para receber uma fonte de tempo UTC é usar a rede de satélites GPS. Estritamente falando, o Sistema de Posicionamento Global (GPS) não retransmite UTC, mas é um tempo baseado em Tempo Atômico Internacional (TAI) com um deslocamento predefinido. UMA Relógio GPS NTP pode simplesmente converter o tempo de GPS em UTC para fins de sincronização.

A principal vantagem de usar o GPS é que um sinal GPS está disponível em qualquer lugar do planeta, desde que haja uma visão clara do céu acima (as transmissões GPS são transmitidas via linha de visão) para que a sincronização UTC possa ser realizada em qualquer lugar.

O NTP servidor (Network Time Protocol) é um dos itens de hardware de rede de computadores mais utilizados, mas menos entendidos.

Um servidor NTP é apenas um servidor de tempo que usa o protocolo NTP. Existem outros protocolos de tempo, mas o NTP é de longe o mais utilizado. Os termos 'servidor NTP', 'servidor de tempo' e 'servidor de tempo de rede'são intercambiáveis ​​e muitas vezes os termos' rádio relógio 'ou'GPS servidor de tempo'são usados, mas estes simplesmente descrevem o método que os servidores de tempo recebem uma referência de tempo.

Os servidores NTP recebem uma fonte de tempo que eles podem distribuir entre uma rede. O NTP verificará o relógio do sistema de dispositivos e avançará ou recuará o tempo dependendo de quanto ele tenha derivado. Ao verificar regularmente o relógio do sistema com o servidor de tempo, o NTP pode garantir que o dispositivo seja sincronizado.

O servidor NTP é um dispositivo simples para instalar e executar. A maioria se conecta a uma rede por meio de um cabo Ethernet e o software incluído é facilmente configurado. No entanto, existem alguns problemas de solução de problemas comuns associados aos servidores NTP e, em particular, ao recebimento de fontes de tempo:

A servidor NTP dedicado receberá um sinal de tempo de várias fontes. A Internet provavelmente é as fontes mais comuns de tempo UTC (Tempo Universal Coordenado), no entanto, usar a Internet como fonte de tempo pode ser motivo de vários problemas no servidor.

Em primeiro lugar, as fontes de tempo da Internet não podem ser autenticadas; A autenticação é a medida de segurança interna do NTP e garante que uma referência de temporização venha de onde ela diz que é. Em uma nota semelhante para usar uma fonte de tempo de Internet, seria necessário criar uma lacuna no firewall de rede, o que, obviamente, pode causar seus próprios problemas de segurança.

As fontes de tempo de Internet também são notoriamente imprecisas. Uma pesquisa realizada pelo MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) encontrou que menos de um quarto das fontes de tempo da Internet eram aquelas onde quase precisas e muitas vezes as que estavam, estavam muito longe dos clientes para fornecer uma fonte de tempo confiável.

O método mais comum, seguro e preciso para receber fonte de tempo é o sistema GPS (Sistema de Posicionamento Global). Enquanto um sinal de GPs pode ser recebido em qualquer lugar do planeta, ainda existem problemas comuns de instalação.

Uma antena GPS deve ter uma boa visão clara do céu; Isso ocorre porque o satélite dos GPs transmite o sinal por linha de visão. O sinal não pode penetrar nos edifícios e, portanto, a antena deve estar situada no rood. Outro problema comum com um servidor de horário GPS é que eles precisam ser deixados pelo menos por horas 49 para garantir que o receptor GPS receba uma boa correção via satélite. Muitos usuários acham que estão recebendo um sinal intermitente, isso é normalmente devido à impaciência e não permite que o sistema GPS obtenha uma solução sólida.

O outro método seguro e confiável para receber um sinal de temporização são as transmissões de rádio nacionais. No Reino Unido, isso é chamado de MSF, mas existem sistemas semelhantes nos EUA (WWVB), Alemanha (DCF) e em vários outros países. Geralmente, há menos problemas enfrentados ao usar o sinal MSF / DCF / WWVB.

Embora o sinal de rádio possa penetrar em edifícios, é suscetível a interferências de topografia e outros aparelhos elétricos. Qualquer problema com um servidor de tempo MSF normalmente pode ser resolvido movendo o servidor para outra localidade ou, muitas vezes, apenas indexando o servidor, de modo que a antena construída com ib é perpendicular à transmissão.

Servidores de tempo são aparelhos comuns em salas de servidores modernas, mas a sincronização do tempo só se tornou possível graças às idéias do físico do século passado e são nossas idéias de tempo que possibilitaram muitas das tecnologias das últimas décadas.

O tempo é um dos conceitos mais difíceis de entender. Até o último século, pensou-se que o tempo era uma constante, mas não foi até que as ideias de Einstein que descobrimos que o tempo era relativo.
O tempo relativo foi uma conseqüência da teoria mais popular de Einstein, a "Teoria Geral da Relatividade" e sua famosa equação E = MC2.

O que Einstein descobriu foi que a velocidade da luz era a única constante no Universo (no vácuo de qualquer maneira) e esse tempo diferirá para diferentes observadores. As equações de Einstein demonstraram que quanto mais rápido um observador viajasse para a velocidade da luz, o tempo mais lento se tornaria.

Ele também descobriu que o tempo não era uma entidade separada do universo, mas fazia parte de um espaço-tempo de quatro dimensões e que os efeitos da gravidade iria distorcer esse tempo espacial, fazendo com que o tempo diminuísse.

Muitas tecnologias modernas, como a comunicação por satélite e a navegação, devem levar essas idéias em consideração, caso contrário os satélites caíram de órbita e seria impossível se comunicar em todo o mundo.

Os relógios atômicos são tão precisos que podem perder menos de um segundo em 400 milhões de anos, mas a consideração das ideias de Einstein deve ser levada em conta, uma vez que os relógios atômicos com base no nível do mar correm mais devagar que aqueles em maior altitude devido à gravidade da Terra.

Uma escala de tempo universal foi desenvolvida chamada UTC (Tempo Universal Coordenado), que é baseada no tempo contado pelos relógios atômicos, mas compensa a diminuição do tempo da rotação da Terra (causada pela gravidade da Lua), adicionando Leap Seconds todos os anos para Evite que o dia se arraste para a noite (embora em milênio ou dois).

Graças aos relógios atômicos e Hora UTC redes de computadores em todo o mundo podem receber uma fonte de tempo UTC através da Internet, através de uma transmissão de rádio nacional ou através da rede GPS. UMA NTP servidor (Network Time Protocol) pode sincronizar todos os dispositivos em uma rede para esse tempo.

Servidor de tempos são usados ​​em toda a indústria do Reino Unido. Muitos dos quais recebem o sinal MSF do National Physical Laboratoruy em Cumbria. Aqui estão algumas perguntas frequentes sobre a hora britânica e o sinal MSF:

Quem decide quando os relógios devem avançar ou voltar para o horário de verão?

Se você mora na Europa, a hora em que o horário de verão começa e termina é dada na Diretriz da UE relevante e no Instrumento Estatutário do Reino Unido como 1 am Greenwich Mean Time (GMT).

A "meia-noite" pertence ao dia anterior ou no dia seguinte?

O uso da palavra meia-noite é fortemente dependente do seu contexto, mas 00.00 (geralmente chamado 12 am) é o início do dia seguinte. Não há padrões estabelecidos para o significado de 12 am e 12 pm e, muitas vezes, um tempo de hora 24 é menos confuso.

Existe uma maneira aprovada de representar datas e horários?

A notação padrão para a data é a sequência YYYY-MM-DD ou YY-MM-DD, embora nos EUA seja a convenção ter dias e meses ao contrário.

Quando o novo milênio realmente começou?

Um milênio é qualquer período de mil anos. Então você poderia dizer que o próximo milênio começa agora. O terceiro milênio da era cristã começou no início do ano 2001 AD

Como você sabe relógios atômicos Mantenha o melhor tempo?

Se você olhar para vários relógios atômicos tudo ao mesmo tempo, você achará que eles ainda concordam dentro de dez milionésimos de segundo depois de uma semana.

Qual é a precisão do "relógio falando"?

Mesmo permitindo o atraso na rede telefônica, você provavelmente pode esperar que os primeiros segundos sejam segundos iniciais em aproximadamente um décimo de segundo.

Por que meu relógio controlado por rádio se move para o horário de verão na 2 am, uma hora atrasada?

Os relógios com controle remoto de bateria normalmente controlam o tempo apenas a cada uma ou duas horas, ou menos, isso é para economizar a bateria.

Por que meu relógio controlado por rádio recebe o sinal MSF menos bem à noite?

Usuários do Serviço MSF receber predominantemente um sinal de "onda de terra". No entanto, há também uma "onda do céu" residual que se reflete na ionosfera e é muito mais forte à noite, isso pode resultar em um sinal recebido total que é mais forte ou mais fraco.

Existe uma diferença permanente de uma hora entre o tempo MSF e o tempo DCF-77?

Desde 1995 outubro 22, houve uma diferença permanente de uma hora entre o horário britânico (como transmitido pela MSF) e o tempo da Europa Central, como transmitido pelo DCF-77 na Alemanha.

O que MSF representa?

MSF é o sinal de chamada de três letras usado para designar o sinal de freqüência-padrão e freqüência 60 kHz do Reino Unido.

Graças ao National Physical Laboratory por sua ajuda com este blog.

A maioria dos servidores de horário usa Network Time Protocol e como outros protocolos baseados na Internet, o NTP contém um cabeçalho de pacote. Um cabeçalho de pacote, simplesmente, é apenas uma unidade formatada de dados que descreve as informações contidas no pacote.

O cabeçalho do pacote NTP consiste em uma série de palavras 32-bit. Aqui está uma lista dos termos de cabeçalho de pacotes mais comuns e seu significado:

Endereço IP - o endereço do NTP Time Server

Versão NTP - qual versão do NTP (atualmente a versão 4 é a mais recente)

Timestamp de referência (a primeira época) usada pelo NTP para calcular o tempo a partir desse ponto de ajuste (normalmente janeiro 01 1900

Atraso de ida e volta (o tempo que leva para chegar pedido e voltar em milissegundos)

Deslocamento do relógio local - diferença horária entre o host eo cliente

Indicador de pulo (se houver um salto em segundo lugar nesse dia - normalmente apenas no 31 de dezembro)

Mode3 - um inteiro de três bits que valores representam: 0 = reservado, 1 = simétrico ativo, 2 = simétrico passivo, 3 = cliente, 4 = servidor, 5 = transmissão, 6 = mensagem de controle NTP, 7 = reservado para uso privado.

Nível de estrato - qual nível de estrato o NTP servidor é (um servidor 1 do estrato recebe o tempo de uma fonte de relógio atômica, um servidor 2 do estrato recebe o tempo de um servidor 1 do estrato)

Poll Interval (Quantas solicitações são feitas e sua intermitência)

Precisão - quão preciso em milissegundos é o relógio do sistema

Retardo de Raiz - Este é um número de ponto fixo assinado que indica o atraso de ida e volta total para a fonte de referência principal na raiz

Dispersão raiz (em milissegundos) - A dispersão da raiz é a diferença (pior caso) máxima entre o relógio do sistema local ea raiz da árvore NTP (stratum relógio 1)

Ref ID - bit 32 identificando o relógio de referência

Originam carimbo de tempo (hora antes do pedido de sincronização)

Receber timestamp - o tempo que o servidor do servidor / NTO obteve o pedido

Timestamp de transmissão - o tempo que o host enviou o pedido

Resposta válida - o relógio do sistema está sincronizado ou não

Network Time Protocol (NTP) foi, inventado pelo Dr. David Mills da Universidade de Delaware, tem sido utilizado desde 1985 e ainda está em constante desenvolvimento. NTP é um protocolo projetado para sincronizar os relógios em computadores e redes em toda a Internet ou redes locais (LANs). A maioria das redes é sincronizada via NTP para uma fonte de hora UTC (tempo universal coordenado)

A UTC é baseada no tempo contado pelos relógios atômicos e é usada globalmente como fonte de tempo padronizada.

NTP (versão 4) pode manter o tempo na Internet pública dentro dos milissegundos 10 (1 / 100th de um segundo) da hora UTC e pode ser ainda melhor em LANs com precisão de microseconds 200 (1 / 5000th de segundo) em condições ideais .

O NTP funciona no conjunto TCP / IP e depende do UDP, a sincronização de tempo com o NTP é relativamente simples, sincroniza o tempo com referência a uma fonte confiável do UTC e, em seguida, distribui esse tempo para todas as máquinas e dispositivos em uma rede.

A Microsoft e outros recomendam que apenas o tempo baseado em tempo externo seja usado em vez de baseado na Internet, pois estes não podem ser autenticados e podem deixar um sistema aberto ao abuso, especialmente porque uma fonte de tempo de Internet está além do firewall. Especialista Servidores NTP estão disponíveis que podem sincronizar o tempo em redes usando a transmissão de rádio MSF, DCF ou WWVB. Esses sinais são transmitidos em onda longa por vários laboratórios nacionais de física.

No Reino Unido, o MSF As transmissões de rádio nacionais de tempo e frequência usadas para sincronizar um servidor NTP são transmitidas pelo Laboratório Nacional de Física em Cumbria, que serve de referência nacional do Reino Unido, também existem sistemas semelhantes no Colorado, EUA (WWVB) e em Frankfurt, Alemanha (DCF -77).

Um servidor NTP baseado em rádio geralmente consiste em um servidor de tempo montável em rack e uma antena, consistindo de uma barra de ferrite dentro de um gabinete de plástico, que recebe o tempo de rádio e a transmissão de freqüência. A antena deve sempre ser montada horizontalmente em um ângulo recto em direção à transmissão para uma força de sinal ideal. Os dados são enviados em pulsos, 60 por segundo. Estes sinais fornecem tempo UTC para uma precisão dos microseconds 100, no entanto, o sinal de rádio possui uma faixa finita e é vulnerável a interferências.

Um servidor NTP referenciado por rádio é facilmente instalado e pode fornecer uma organização com uma referência de tempo precisa, permitindo a sincronização de redes inteiras. O servidor NTP receberá o sinal de tempo e, em seguida, distribui-lo entre os dispositivos de rede.

Acompanhar tempo tem sido parte integrante de ajudar a civilização humana a se desenvolver. Pode-se argumentar que o maior passo que a humanidade levou foi no desenvolvimento da agricultura, permitindo aos humanos liberar mais tempo para desenvolver culturas sofisticadas.

No entanto, a agricultura era fundamentalmente dependente do cronograma. As culturas são sazonais e saber quando plantá-las é a chave para toda a horticultura. Acredita-se que monumentos antigos como Stonehenge foram elaborados calendários ajudando os antigos a identificar os dias mais curtos e mais longos (solstício).

À medida que a civilização humana se desenvolveu, contar um tempo cada vez mais preciso tornou-se cada vez mais importante. E identificar dias do ano era uma coisa, mas calcular o quão longe em um dia era outro.

O tempo foi extremamente impreciso até a Idade Média. As pessoas dependerão de comparações de tempo como uma referência de tempo, como por exemplo, quanto tempo demorou para andar uma milha ou a hora do dia seria estimada a partir de quando o sol estava mais alto (meio dia).

Felizmente, o desenvolvimento de relógios durante o meio do último milênio significou que, pela primeira vez, os seres humanos podiam dizer com algum grau de precisão a hora do dia. À medida que os relógios se desenvolveram, sua precisão e civilização se tornaram mais eficientes, pois os eventos poderiam ser mais precisamente sincronizados.

Quando os relógios eletrônicos chegaram no final do século passado, a precisão foi aumentada e as novas tecnologias começaram a se desenvolver, mas não foi até o surgimento da relógio atômico que o mundo moderno realmente tomou forma.

Os relógios atômicos permitiram tecnologias como satélites, redes de computadores e rastreamento de GPS possíveis, pois são tão precisas - em um segundo a cada cem milhões de anos.

Os relógios atômicos foram até mesmo descobertos para ser ainda mais precisos do que a rotação da Terra que varia, graças à gravidade da Lua e segundos extras devem ser adicionados ao longo de um dia - O salto em segundo lugar.

Os relógios atômicos significam que uma escala de tempo global precisa até um milésimo de segundo foi desenvolvida chamada UTC - Tempo Universal Coordenado.

Redes de computadores para se comunicar entre si em todo o mundo em perfeita sincronização para a UTC se eles usam uma O servidor NTP.

Um servidor NTP irá sincronizar uma rede de computadores inteira para dentro de alguns milissegundos de tempo UTC permitindo comunicações e transações globais.

Relógios atômicos ainda estão sendo desenvolvidos, os últimos relógios de estrôncio são uma precisão promissora em um segundo a cada bilhão de anos.