Este artigo descreve o que aconteceu quando a Europa adotou o calendário gregoriano e os problemas que ainda enfrentamos hoje tentando sincronizar com o movimento da Terra.

Você já se deitou uma noite e se perguntou onde o dia foi? Bem, você poderia imaginar acordar para descobrir que onze dias desapareceram completamente? Foi exatamente o que aconteceu no 1752 quando todos os habitantes da Grã-Bretanha e da América foram para a cama na quarta-feira 2 de setembro, apenas para acordar na quinta-feira 14 setembro.

No entanto, não era uma epidemia de doença de sono ou mesmo uma dose maciça de preguiça que manteve toda a população na cama, mas apenas as autoridades tentando sincronizar com o resto do mundo adotando o calendário gregoriano.

O calendário juliano (chamado de Júlio César) estava em uso desde os tempos bíblicos, mas foi finalmente eliminado em toda a Europa no 1582, mas levou os resolutos britânicos e americanos outros duzentos anos a seguir o exemplo.

E se o pintor Hogarth deve ser acreditado, a população também não aceitou gentilmente, com pessoas que levam a rua exigindo o retorno de seus dias 11 em falta e até mesmo relatos de tumultos.

Então, por que mudar? Foi o que as autoridades britânicas haviam dito há duzentos anos desde que o papa Gregório XIII substituiu o calendário juliano na Europa, duzentos anos antes.

No entanto, o motivo da mudança original foi que o calendário juliano não permitia anos de pulo suficientes (eles foram omitidos em anos divisíveis por 100, mas não divisíveis por 400 - o que os romanos estavam pensando?) E as estações estavam se tornando lentamente de sincronização com o calendário. A situação agora estava se tornando ainda mais intolerável na Grã-Bretanha, causando estragos para os agricultores - que não tinham idéia de quando plantar suas colheitas, finalmente as autoridades trocaram e avançaram rapidamente os dias 11 do país inteiro.

No entanto, este problema de sincronização sempre esteve conosco. Nós tradicionalmente tentamos basear nossos calendários em torno do movimento da Terra para nos permitir prever as estações e saber quando o verão e o inverno cairão. No entanto, podemos ter resolvido os anos bissextos (causados ​​pelo fato de a Terra levar 365 e um quarto de dias para viajar ao redor do Sol), mas tentar basear um calendário em torno do movimento da Terra sempre levará a problemas.

O calendário gregoriano funcionou bem até o 1950 quando o relógio atômico foi desenvolvido. O relógio atômico funcionou tão bem - fornecendo informações de tempo precisas para um segundo em vários milhões de anos - que logo percebemos que nossos relógios eram agora muito mais precisos que a própria Terra.

A Terra está realmente abrandando em rotação e, se nada fosse feito, eventualmente, o meio dia caísse à noite e vice-versa (embora não por vários milênios), mas não se preocupe, você não está prestes a acordar no meio da semana que vem. A solução é a adição de segundos de pulo e 33 foram encapsulados no final de nossos anos desde o 1970.

A decisão de inserir um segundo geralmente é tomada seis meses antes, após um monitoramento cuidadoso da rotação da Terra. Um calendário baseado no movimento da Terra pode parecer menos relevante hoje, mas com um Sistema de Posicionamento Global (GPS), uma escala de tempo global (Tempo Universal Coordenado) e computadores todos sincronizados em todo o mundo usando servidores NTP (Network Time Protocol ) é imperativo que todos possamos dizer o momento certo.

Que horas são? Uma das questões mais comuns proferidas em todo o mundo, mas o que exatamente estamos perguntando? Você pergunta a alguém na China qual é o tempo, então você certamente receberá uma resposta diferente se você perguntar a um americano, obviamente, seus fusos horários estão no lado oposto do mundo.

Mas e se você pedir a duas pessoas na mesma sala que você? Você pode obter a mesma resposta de ambos, mas, novamente, o relógio de uma pessoa pode ser um minuto ou dois mais rápido.

Quando pedimos o tempo, o que realmente pedimos é uma estimativa aproximada para o fuso horário em que estamos. Alguns relógios são mais precisos do que outros, mas muitas vezes é suficiente para nossas necessidades diárias.

Mas e se você precisar saber o horário exato e se você precisar saber o que esse tempo é outro país também. Talvez você tenha comprado um bilhete de avião; Seria decepcionante aparecer no aeroporto apenas para ser informado de que seu bilhete foi vendido para outra pessoa, já que o relógio em seu agente de viagens foi mais lento do que aquele em que você comprou seu ingresso.

Então, como a indústria global mantém um tempo exato entre si? A resposta é bastante simples e é chamado de Tempo Universal Coordenado ou UTC.

O Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) atua como o time-keeper oficial do globo e iniciou o UTC em 1972 após o desenvolvimento de relógios atômicos.

O relógio atômico foi desenvolvido pela primeira vez no final do 50 quando descobriu-se que o átomo cesium-133 ressoa a uma freqüência exata de 9,192,631,770 a cada segundo. Esta freqüência foi tão exata que os relógios atômicos desenvolveram uma precisão de um segundo em 1.4 milhões de anos e o Sistema Internacional de Unidades definiu o segundo como a freqüência do átomo de cesium-133 e uma unidade internacional para medir o tempo.

No entanto, os relógios atômicos são ainda mais precisos do que a própria Terra, o que realmente está diminuindo sua rotação. Esta desaceleração é apenas pequena, mas se o sistema padrão de tempo, UTC, não compensou isso, eventualmente, a meia-noite cairá no meio do dia (embora isso levaria um milênio ou dois), então, alguns segundos são adicionados a cada poucos anos para compensar.

O único problema com relógios UTC é que os relógios atômicos são enormes tanto em tamanho como em custo. Na verdade, eles geralmente são encontrados apenas em laboratórios de física de grande escala, como NPL (National Physics Laboratory, UK) ou MIT (Massachusetts Institute of Technology, EUA).

Então, como o resto do mundo acompanha a hora UTC? O tempo contado sobre esses vastos relógios atômicos é transmitido através de transmissões de rádio ou o sistema de satélite GPS (a Navegação por Satélite depende da UTC, pois sem um satélite não pode dizer exatamente onde um receptor é).

A maioria das redes de computadores são sincronizadas com a hora UTC, quer pela Internet (o que não é seguro e apenas recomendado para usuários domésticos) ou através de servidores especializados de GPS ou de tempo de rádio. Esses servidores de tempo usam NTP (Network Time Protocol) que foi desenvolvido ao longo dos últimos anos 25 para manter as redes de computadores sincronizadas para que não tenham que confiar em seus relógios internos imprecisos.

Os servidores NTP e a UTC permitiram que a indústria se tornasse verdadeiramente global e possibilitasse tecnologias como satélites de comunicação, telefones celulares, sat-nav e ATMs que todos nos damos por certo.

Network Time Protocol (NTP) é um dos protocolos mais antigos da Internet e ainda é o padrão para sincronização de horário. O sucesso do NTP decorre de seu desenvolvimento constante (a versão 4 está atualmente em andamento) e a precisão que um servidor de tempo NTP pode se vangloriar na sincronização de redes.

Embora uma precisão de 1 / 5000th de um segundo possa ser obtida em uma rede nas condições corretas, essa precisão depende exclusivamente da referência de tempo que NTP usa para sincronizar. Esta fonte, naturalmente, não seria confiável, como um relógio de estação de trabalho como chips de tempo real na maioria dos computadores são propensos a deriva e são muito menos precisos do que o relógio digital médio.

A alternativa é usar uma fonte confiável de UTC (Tempo Universal Coordenado). O UTC é o padrão para sincronização de horário. Foi iniciado no 1972 após o desenvolvimento de relógios atômicos e permite que todo o mundo se sincronize com o mesmo tempo absoluto. Isso não só possibilitou tecnologias como Internet, GPS e satélites de comunicação, mas também permitiu que empresas como companhias aéreas e mercado de ações negociassem globalmente.

A maneira mais simples de sincronizar uma rede com o UTC sempre foi usar uma referência de tempo na Internet. Existem centenas disponíveis, como nist.gov e a maioria dos softwares do Windows tem um utilitário incorporado, Windows Time (win32.exe) para sincronizar o relógio do sistema com um relógio de referência pela Internet.

No entanto, a Microsoft e outros alertam contra o uso de uma fonte da Internet como uma referência de tempo, já que a autenticação não é possível nessas fontes.

A autenticação é a medida de segurança que o NTP usa para garantir que uma referência de tempo seja confiável. Sem sistemas de autenticação são vulneráveis ​​a ataques mal-intencionados, como hackers que podem ajustar um timestamp para cometer fraude ou um ataque DDoS (Negação de Serviço Distribuída geralmente causada por software malicioso inundando o sistema).

Não só as fontes de tempos da Internet não autenticadas, mas também uma pesquisa realizada por Nelson Minar do MIT em referências ao horário da internet 900, descobriram que quase a metade foi compensada por mais de dez segundos (um por um 6 impressionante anos - mas, felizmente, não eram muitos pares) e menos que um terceiro, quando descrito como "útil".

O relatório também descobriu que muitos hosts de referência de tempo da Internet estavam muito longe de seus pares para permitir uma sincronização de tempo precisa.

No entanto, existem várias maneiras de garantir que um servidor NTP seja sincronizado com uma fonte de tempo UTC confiável e estável que seja precisa e autenticada.

Existem dois sistemas disponíveis e ambos utilizam equipamentos de custo relativamente baixo. A primeira opção e, muitas vezes, a mais fácil, é conectar-se a uma antena GPS e a um servidor de tempo GPS dedicado à rede. Isso usa o código de tempo UTC transmitido pelos satélites GPS, desde que a antena tenha uma boa visão do céu.

Alternativamente, os sinais de transmissão especializados transmitem um timestamp em vários países. Na Grã-Bretanha é referido como MSF e transmitido pela Cumbria pelo Laboratório Nacional de Física no 60 kHz, mas pode ser retirado tão longe quanto o 1000 km, embora sistemas similares operem na Alemanha, França e EUA. Esses servidores NTP referenciados por rádio são vulneráveis ​​a interferências, mas tradicionalmente foram de menor custo do que os receptores GPS, no entanto, os avanços na tecnologia significam que a diferença é agora mínima.

A integridade de uma fonte de tempo usada por um servidor de tempo NTP é, portanto, altamente importante e os administradores do sistema whist estão dispostos a investir em firewalls caros e softwares antivirais para proteger suas redes, muitos negligenciam a segurança do servidor do tempo, e afinal, talvez não Diga-lhes o tempo certo de qualquer maneira!

O Network Time Protocol (NTP) é um dos protocolos mais antigos da Internet ainda utilizados, inventado pelo Dr. David Mills da Universidade de Delaware, já utilizou desde 1985. NTP é um protocolo projetado para sincronizar os relógios em computadores e redes em toda a Internet ou redes locais (LANs).

NTP (versão 4) pode manter o tempo através da Internet pública para dentro de milissegundos 10 (1 / 100th de um segundo) e pode executar ainda melhor sobre LANs, com erros de 200 microssegundos (1 / 5000th de segundo) em condições ideais.

NTP funciona dentro da suíte TCP / IP e se baseia em UDP, uma forma menos complexa do NTP existe chamado Simple Network Time Protocol (SNTP) que não requer o armazenamento de informações sobre comunicações anteriores, necessários pelo NTP. Ele é utilizado em alguns dispositivos e aplicações onde a elevada precisão de temporização não é tão importante.

A sincronização de tempo com NTP é relativamente simples, sincroniza o tempo com referência a uma fonte de relógio confiável. Esta fonte pode ser relativa (o relógio interno de um computador ou o tempo em um relógio de pulso) ou absoluto (Uma fonte de relógio UTC - Universal Coordinated Time-Time que é precisa, como é humanamente possível).

Os relógios atômicos são os dispositivos de manutenção de tempo mais absolutos; no entanto, eles são extremamente caros e, em geral, só podem ser encontrados em laboratórios de física em larga escala. No entanto, o NTP pode sincronizar as redes com um relógio atômico usando a rede do Sistema de Posicionamento Global (GPS), uma transmissão de rádio especialista ou a Internet. No entanto, deve notar-se que a Microsoft recomenda fortemente que um tempo baseado em tempo externo seja usado em vez de baseado na Internet, pois estes não podem ser autenticados.

O GPS é uma fonte de tempo e freqüência ideal, pois pode fornecer um tempo altamente preciso em qualquer lugar do mundo usando componentes relativamente baratos. Cada satélite GPS transmite em duas freqüências L2 para o uso militar e L1 para uso por civis transmitidos em 1575 MHz, antenas GPS e receptores de baixo custo estão agora amplamente disponíveis.

O sinal transmitido pelo satélite pode passar pelas janelas, mas pode ser bloqueado por edifícios, pelo que a localização ideal para uma antena GPS está em um telhado com uma boa visão do céu. Quanto mais satélites pode receber, melhor será o sinal. No entanto, as antenas montadas no telhado podem ser propensas a greves de iluminação ou a outros sobretensões, de modo que a instalação de um supressor em linha no cabo GPS é altamente recomendável.

O cabo entre a antena de GPS e o receptor também é crítico. A distância máxima que um cabo pode ser executado é normalmente apenas metros 20-30 mas um cabo coaxial de alta qualidade combinado com um amplificador de GPS colocados em-linha para aumentar o ganho da antena pode permitir a entrada de excesso de 100 cabo metros é executado.

Um receptor de GPS decodifica o sinal de GPS enviado da antena para um protocolo legível por computador que pode ser utilizado pela maioria dos servidores de tempo e sistemas operacionais, incluindo Windows, LINUX e UNIX.

O receptor GPS também produz um pulso preciso a cada segundo que os servidores do protocolo de tempo da rede GPS (NTP) e os servidores do tempo do computador podem utilizar para fornecer um tempo ultra preciso. O tempo de pulso por segundo na maioria dos receptores é preciso dentro do 0.001 de um segundo de UTC.

O GPS é ideal para fornecer servidores de tempo NTP ou computadores autônomos com uma referência externa altamente precisa para sincronização. Mesmo com equipamentos de custo relativamente baixo, a precisão de cem nanosegundos (um nanosegundo = um bilionésimo de segundo) pode ser razoavelmente alcançada utilizando o GPS como uma referência externa.

Todos os computadores precisam saber o tempo. Muitas aplicações, desde o envio de um e-mail para o armazenamento de informações dependem do PC, sabendo quando o evento ocorreu. Em alguns ambientes, o tempo é ainda mais crucial, onde um único segundo pode fazer toda a diferença entre lucros e perdas - basta pensar na bolsa de valores.

A maioria dos computadores tem relógios internos com respaldo de bateria, de modo que o computador ainda pode manter o tempo quando a máquina está desligada. No entanto, esses relógios são realmente confiáveis? A resposta, claro, é não.

Os computadores são comercializados em massa e projetados para várias funções, o tempo não é tão alto na agenda do fabricante. Os relógios internos (chamados chips RTC em tempo real) são normalmente adequados para a computação doméstica ou quando as estações de trabalho funcionam sozinhas. No entanto, quando os computadores são executados em uma rede, a falta de sincronização pode causar problemas.

Pode ser uma coisa menor, como um e-mail que chega em algum lugar antes de ser enviado (de acordo com um relógio do PC), mas com algumas transações e aplicações sensíveis ao tempo, a falta de sincronização pode causar problemas imagináveis: Imagine virar um aeroporto apenas para encontrar O assento da companhia aérea que você comprou semanas antes foi de fato vendido para outra pessoa depois, pois seu agente de reservas teve um relógio mais lento no computador!

Para contornar esses problemas, a maioria dos computadores em uma rede são sincronizados com uma única fonte de tempo usando NTP (protocolo de tempo de rede), esta fonte de tempo pode ser relativa (um relógio de computador ou relógio de pulso) ou uma fonte de tempo absoluto como UTC.

UTC (Tempo Universal Coordenado) foi desenvolvido após o surgimento de relógios atômicos e é uma escala de tempo padrão usada globalmente, permitindo que máquinas em todo o mundo usem uma única fonte de tempo.

O Windows XP pode configurar facilmente o relógio do sistema para usar o UTC acessando uma fonte da Internet para UTC (ou: time.windows.com ou time.nist.gov). Para conseguir isso, um usuário simplesmente deve clicar duas vezes no relógio em sua área de trabalho e ajustar as configurações na guia Hora da Internet.

No entanto, a Microsoft e outros fabricantes de sistemas operacionais recomendam fortemente que as referências de temporização externas sejam usadas porque as fontes da Internet não podem ser autenticadas, tornando os sistemas vulneráveis ​​a um ataque malicioso.

Se você deseja executar um servidor de tempo de rede no Windows XP, os servidores NTP especializados estão disponíveis que podem receber uma referência de tempo através do sistema de satélite GPS ou transmissões nacionais especializadas

Para permitir que o Windows XP funcione como um servidor de tempo da rede, o serviço NTP precisa ser ligado. Para ativar o NTP, basta encontrar a seguinte subchave no editor de registro (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Clique com o botão direito ativado (na janela à direita) e Modifique. Edite o valor DWORD e digite 1. Clique com o botão direito do mouse em NtpServer, depois em Modificar e em Editar o valor DWORD em Nomes de dados do valor, e clique em OK.

Sair do registro e iniciar o serviço do Windows, clicando em Iniciar / Executar e digitar:
net stop w32time && net start w32time .; Em seguida, em cada computador na rede (diferente do controlador de domínio que não pode ser sincronizado consigo mesmo) digite: W32tm / resync / redescobrir.

NTP (Network Time Protocol) sincroniza redes a uma fonte única hora usando timestamps para representar a hora do dia, isto é essencial para transações sensíveis ao tempo e muitas aplicações do sistema, tais como e-mail.

O NTP é, portanto, vulnerável a ameaças de segurança, seja por um hacker mal-intencionado que quer alterar o carimbo de data / hora para cometer fraude ou um ataque DDoS (Distributed Denial of Service - normalmente causado por malwares mal-intencionados que inundam um servidor com tráfego) que bloqueiam o acesso do servidor.

No entanto, sendo um dos protocolos mais antigos da Internet e tendo sido desenvolvido por mais de 25 anos, o NTP está equipado com suas próprias medidas de segurança sob a forma de autenticação.

A autenticação verifica que cada timestamp veio a referência de tempo pretendido por meio da análise de um conjunto de chaves de criptografia acordados que são enviados juntamente com a informação de tempo. NTP, usando criptografia Message Digest (MD5) para un-criptografar a chave, analisa-os e confirma se ele veio da fonte de tempo confiável, verificando-la contra um conjunto de chaves confiáveis.

chaves de autenticação confiáveis ​​são listados no arquivo de configuração do servidor NTP (ntp.conf) e são normalmente armazenados no arquivo ntp.keys. O arquivo de chave normalmente é muito grande, mas chaves confiáveis ​​informar o servidor NTP que conjunto de subconjunto de chaves está ativa no momento e quais não são. Diferentes subconjuntos pode ser ativado sem editar o arquivo ntp.keys usando o comando-chaves confiáveis ​​de configuração.

A autenticação é, portanto, altamente importante para proteger um servidor NTP de ataques mal-intencionados; No entanto, há muitas referências de tempo em que a autenticação não pode ser confiável.

A Microsoft, que instalou uma versão do NTP em seus sistemas operacionais desde o Windows 2000, recomenda fortemente que uma fonte de hardware seja usada como uma referência de temporização, pois as fontes da Internet não podem ser autenticadas.

O NTP é vital para manter as redes sincronizadas, mas igualmente importante é manter os sistemas seguros. Enquanto os administradores de rede gastam milhares em software antivírus / malware muitos falham ao detectar a vulnerabilidade em seus servidores de tempo.

Muitos administradores de rede ainda confiam fontes da Internet por sua referência de tempo. Embora muitos ofereçam uma boa fonte para a hora UTC (Tempo Universal Coordenado - o padrão internacional de tempo), como nist.gov, a falta de autenticação significa que a rede está aberta ao abuso.

Outras fontes de hora UTC são mais seguros e pode ser utilizado com equipamentos de custo relativamente baixo. O método mais fácil é usar um servidor de horário NTP GPS especialista que pode se conectar a uma antena GPS e receber um timestamp autenticada por satélite.

Os servidores de horário do GPS podem fornecer precisão ao tempo UTC dentro de alguns nanosegundos, desde que a antena tenha uma boa visão do céu. Eles são relativamente baratos e o sinal é autenticado fornecendo uma referência de tempo seguro.

Alternativamente, existem várias transmissões nacionais que transmitem uma referência de tempo. No Reino Unido, este é transmitido pelo Laboratório de Física Nacional (NPL) em Cumbria. sistemas similares operam na Alemanha, França e os EUA. Embora este sinal é autenticado, essas transmissões de rádio são vulneráveis ​​a interferência e ter um intervalo finito.

Autenticação para NTP foi desenvolvido para evitar adulterações malicioso com a sincronização do sistema, assim como firewalls têm sido desenvolvidos para proteger as redes contra ataques, mas como com qualquer sistema de segurança só funciona se for utilizado.

Todos os PCs e dispositivos de rede usam relógios para manter um tempo interno do sistema. Esses relógios, denominados Relógio de Relógio em Tempo Real (RTC), fornecem informações sobre horários e datas. Os chips são suportados por bateria, de modo que mesmo durante as interrupções de energia, eles podem manter o tempo. No entanto, os computadores pessoais não são projetados para ser relógios perfeitos, seu design foi otimizado para produção em massa e de baixo custo em vez de manter um tempo preciso.

Estes relógios internos são propensos a deriva e, embora para muitas aplicações, isso pode ser bastante adequado, muitas vezes as máquinas precisam trabalhar juntas em uma rede e se os computadores deriva de taxas diferentes, os computadores ficarão sem sincronia uns com os outros e os problemas podem surgir particularmente com transações sensíveis ao tempo.

O Network Time Protocol (NTP) é um dos protocolos mais antigos da Internet ainda utilizados, inventado pelo Dr. David Mills da Universidade de Delaware, já utilizou desde 1985. NTP é um protocolo projetado para sincronizar os relógios em computadores e redes em toda a Internet ou redes locais (LANs).

NTP (versão 4) pode manter o tempo através da Internet pública para dentro de milissegundos 10 (1 / 100th de um segundo) e pode executar ainda melhor sobre LANs, com erros de 200 microssegundos (1 / 5000th de segundo) em condições ideais.

NTP funciona dentro da suíte TCP / IP e se baseia em UDP, uma forma menos complexa do NTP existe chamado Simple Network Time Protocol (SNTP) que não requer o armazenamento de informações sobre comunicações anteriores, necessários pelo NTP. Ele é utilizado em alguns dispositivos e aplicações onde a elevada precisão de temporização não é tão importante.

Muitos sistemas operacionais, incluindo Windows, UNIX e LINUX, podem utilizar NTP e SNTP e sincronização de tempo com o NTP é relativamente simples, sincroniza o tempo com referência a uma fonte de clock confiável. Esta fonte pode ser relativa (o relógio interno de um computador ou o tempo em um relógio de pulso) ou absoluto (Uma fonte de relógio UTC - Universal Coordinated Time-Time que é precisa, como é humanamente possível).
Todas as versões do Microsoft Windows desde o 2000 incluem o Windows Time Service (w32time.exe) que tem a capacidade de sincronizar o relógio do computador com um servidor NTP.
 
Há uma grande quantidade de servidores NTP alojados na Internet que se sincronizam com referências externas da UTC, como time.nist.gov ou ntp.my-inbox.co.uk, mas deve-se notar que a Microsoft e outros recomendam que uma fonte externa seja usada para sincronize suas máquinas, pois as referências baseadas na Internet não podem ser autenticadas. Estão disponíveis servidores de tempo NTP especializados que podem sincronizar o tempo em redes usando o sinal MSF (ou equivalente) ou GPS.

Os mais utilizados são os servidores de horário GPS que usam o sistema GPS para transmitir o tempo preciso. O sistema GPS consiste em uma série de satélites que fornecem informações precisas de posicionamento e localização. Cada satélite GPS só pode fazer isso utilizando um relógio atômico que, por sua vez, pode ser usado como referência de temporização.

Um receptor GPS típico pode fornecer informações de tempo para dentro de alguns nanossegundos de UTC, desde que haja uma antena situada e com uma boa visão do céu.

Existem várias transmissões de rádio nacionais de tempo e frequência que podem ser usadas para sincronizar um servidor NTP. Na Grã-Bretanha, o sinal (chamado MSF) é transmitido 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). 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.

Atomic Clocks tem mais de cinquenta anos. São relógios que usam uma freqüência de ressonância atômica como seu elemento de cronometragem em vez de cristais oscilantes convencionais, como o quartzo.

A maioria dos relógios atômicos usam a ressonância do átomo cesium-133 que ressoa a uma freqüência exata de 9,192,631,770 a cada segundo. Como o 1967, o Sistema Internacional de Unidades (SI) definiu o segundo como o número de ciclos do cesium -133, que faz relógios atômicos (às vezes chamados osciladores de césio) o padrão para medições de tempo.

Como a ressonância do átomo de cesium-133 é tão precisa, isso faz com que os relógios atômicos sejam precisos em menos de 2 nanossegundos por dia, o que equivale a cerca de um segundo em 1.4 milhões de anos.

À medida que os relógios atômicos são tão precisos e podem manter uma escala de tempo contínua e estável, um tempo universal, UTC (Tempo Universal Coordenado ou Tempo Universel Coordonné) foi desenvolvido e oferece suporte a recursos como os segundos de pulo - adicionados para compensar o abrandamento do Rotação da Terra.

No entanto, os relógios atômicos são extremamente caros e, em geral, só podem ser encontrados em laboratórios de física em larga escala. No entanto, NTP (Network Time Protocol), o padrão significa para alcançar a sincronização de tempo em redes de computadores, pode sincronizar-se com um relógio atômico usando a rede do Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou transmissões de rádio especializadas.

O mais utilizado é o GPS (Global Positioning System), desenvolvido pelos militares dos Estados Unidos. O GPS incorpora pelo menos satélites de comunicação 24 em órbita alta, fornecendo informações precisas sobre posicionamento e localização. Cada satélite GPS só pode fazer isso utilizando um relógio atômico que, por sua vez, pode ser usado como referência de temporização.

Um servidor de tempo de GPS é uma fonte de tempo e freqüência ideal porque pode fornecer um tempo altamente preciso em qualquer lugar do mundo usando componentes relativamente baratos. Cada satélite GPS transmite em duas freqüências L2 para o uso militar e L1 para uso por civis transmitidos em 1575 MHz, antenas GPS e receptores de baixo custo estão agora amplamente disponíveis.

Há também uma série de transmissões de rádio nacionais de tempo e frequência que podem ser usadas para sincronizar um servidor NTP. Na Grã-Bretanha, o sinal (chamado MSF) é transmitido 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). 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.

O uso de um servidor GPS NTP ou de um servidor de tempo NTP baseado em rádio, clientes de tempo de rede, pode ser sincronizado dentro de alguns milissegundos de UTC dependendo do tráfego de rede.

Na ocasião, todos precisamos saber o tempo e temos uma multiplicidade de dispositivos diferentes para nos dizer; de nossos telefones celulares e relógios de pulso para o relógio de parede do escritório ou os carrilhões nas notícias do rádio.

Mas com quão precisas são todos esses relógios e importa se eles estão contando diferentes tempos? Para o nosso negócio no dia-a-dia, provavelmente não importa demais se o relógio de parede do escritório for mais rápido do que seu relógio de pulso, seu chefe provavelmente não o demitirá por um minuto atrasado.

Mas, em alguns ambientes, precisão e sincronização são vitais, onde um minuto pode fazer toda a diferença em algo vendido ou não, ou mesmo sendo roubado.

A sincronização do tempo em redes informáticas modernas é essencial. Ele não só fornece o único quadro de referência entre todos os dispositivos, é fundamental em tudo, desde a proteção, planejamento e depuração de uma rede até o fornecimento de um carimbo de horário para aplicativos como aquisição de dados ou e-mail.

A maioria dos relógios internos de dispositivos de PC e rede, denominados chips de relógio em tempo real (RTC), fornecem informações de hora e data. Os chips são suportados por bateria, de modo que mesmo durante as interrupções de energia, eles podem manter o tempo.

No entanto, os computadores pessoais não são projetados para ser relógios perfeitos, seu design foi otimizado para produção em massa e de baixo custo em vez de manter um tempo preciso.

Portanto, esses relógios internos são propensos a deriva e, embora para muitas aplicações isso possa ser bastante adequado, muitas vezes as máquinas que trabalham juntas em uma rede ficarão sem sincronia entre si e os problemas podem surgir particularmente com transações sensíveis ao tempo. Você pode imaginar comprar um assento de avião apenas para ser informado no aeroporto de que o bilhete foi vendido duas vezes porque foi comprado depois em um computador que tinha um relógio mais lento?

Os servidores de tempo NTP (Network Time Protocol) usam uma única referência de tempo para sincronizar todas as máquinas na rede até esse momento. Esta referência de tempo pode ser relativa (o relógio interno de um computador ou o tempo em um relógio de pulso talvez) ou absoluto, como um relógio atômico que relata o tempo UTC (Tempo Coordenado Universal) e é tão preciso como é humanamente possível.

Os relógios atômicos são os dispositivos de manutenção de tempo mais absolutos precisos para um segundo a cada 1.4 milhões de anos. No entanto, os relógios atômicos são extremamente caros e, em geral, só podem ser encontrados em laboratórios de física em larga escala. No entanto, o NTP pode sincronizar as redes com o tempo UTC através de um relógio atômico usando a rede do sistema de posicionamento global (GPS) ou as transmissões de rádio especializadas (MTF no Reino Unido).

Embora algumas organizações tenham que sincronizar suas redes com a UTC, como as companhias aéreas e a bolsa de valores, uma rede pode ser sincronizada para qualquer função de tempo e ainda, mas realmente não há substituto para a hora UTC. Não só é mais eficiente ter uma rede sincronizada com o resto do mundo, uma fonte de tempo UTC é vital para fornecer segurança contra fraude, perda de dados e exposição legal e, sem ela, as organizações podem ser vulneráveis ​​e perder credibilidade.

NTP (versão 4) pode manter o tempo através da Internet pública para dentro de milissegundos 10 (1 / 100th de um segundo) e pode executar ainda melhor sobre LANs, com erros de 200 microssegundos (1 / 5000th de segundo) em condições ideais.

Nota: é fortemente recomendado pela Microsoft e outros, que o tempo baseado em tempo externo deve ser usado em vez de baseado na Internet, pois estes não podem ser autenticados. Estão disponíveis servidores NTP especializados que podem sincronizar o tempo em redes usando o sinal MSF (ou equivalente) ou o servidor do tempo do GPS.

Todos os PCs e dispositivos de rede usam relógios para manter um tempo interno do sistema. Esses relógios, chamados Relógios de Relógio em Tempo Real (RTC), fornecem informações de hora e data. Eles são suportados por bateria, de modo que mesmo durante as interrupções de energia, eles podem manter o tempo. No entanto, os computadores pessoais não são projetados para serem relógios perfeitos - seu design foi otimizado para produção em massa e de baixo custo em vez de manter um tempo preciso.

Esses relógios internos são propensos a deriva e, embora para muitas aplicações isso possa ser bastante adequado para algumas aplicações, mas máquinas em uma rede que se desviam em taxas diferentes, ficam sem sincronia entre si e podem surgir problemas, particularmente com sensibilidade ao tempo transações.

Os servidores NTP (Network Time Protocol) usam uma única referência de tempo para sincronizar todas as máquinas na rede com uma referência de tempo. Esta referência de tempo pode ser relativa (o relógio interno de um computador ou o tempo em um relógio de pulso talvez) ou absoluto, como uma fonte de relógio UTC (Universal Coordinated Time) como um relógio atômico que é tão preciso quanto possível.

Para algumas aplicações uma fonte de tempo relativo é suficiente, no entanto, em muitos ambientes, tais como companhias aéreas e da bolsa de valores é essencial para a hora de ser absoluta. Imagine comprar um bilhete de avião apenas para ser informado no aeroporto que o bilhete foi vendido duas vezes porque foi comprado mais tarde em um computador que tinha um relógio mais lento!

Os relógios atômicos são os dispositivos de manutenção de tempo mais absolutos. Eles trabalham no princípio de que o átomo, césio-133, tem um número exato de ciclos de radiação a cada segundo (9,192,631,770). Isto provou tão precisas do Sistema Internacional de Unidades (SI) já definido o segundo como a duração dos ciclos 9,192,631,770 de radiação do átomo de césio-133 eo desenvolvimento de UTC (Tempo Universal Coordenado) agora, os computadores em todo o workld pode ser sincronizado com o mesmo tempo.

No entanto, os relógios atômicos são extremamente caros e, em geral, só podem ser encontrados em laboratórios de física em larga escala. No entanto, os servidores NTP podem sincronizar redes para um relógio atômico usando a rede do Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou transmissões de rádio especializadas (MTF no Reino Unido). Deve-se notar que a Microsoft e outros recomendam fortemente que o tempo baseado em tempo externo seja usado em vez de baseado na Internet, pois estes não podem ser autenticados. Estão disponíveis servidores NTP especializados que podem sincronizar o tempo em redes usando o sinal MSF (ou equivalente) ou o servidor do tempo do GPS.

O GPS é uma fonte de tempo e freqüência ideal, pois pode fornecer um tempo altamente preciso em qualquer lugar do mundo usando componentes relativamente baratos. Cada satélite GPS transmite em duas freqüências L2 para o uso militar e L1 para uso por civis transmitidos em 1575 MHz, antenas GPS e receptores de baixo custo estão agora amplamente disponíveis.

O sinal de rádio transmitido pelo satélite pode passar através das janelas, mas pode ser bloqueado por edifícios de modo que o local ideal para uma antena GPS é em um telhado com uma boa visão do céu. Quanto mais satélites que pode receber melhor o sinal. No entanto, as antenas telhado-montadas pode ser propenso a ataques de iluminação ou de outros surtos de tensão assim que um supressor é altamente recomendável que está sendo instalado em linha no cabo GPS.

O cabo entre a antena de GPS e o receptor também é crítico. A distância máxima que um cabo pode ser executado é normalmente apenas metros 20-30 mas um cabo coaxial de alta qualidade combinado com um amplificador de GPS colocados em-linha para aumentar o ganho da antena pode permitir a entrada de excesso de 100 cabo metros é executado.

Há também uma série de transmissões de rádio nacionais de tempo e frequência que podem ser usadas para sincronizar um servidor NTP. Na Grã-Bretanha, o sinal (chamado MSF) é transmitido 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 de NTP de rádio com base consiste geralmente de um servidor de tempo em rack, e uma antena, que consiste de uma barra de ferrite no interior de um invólucro de plástico, o qual recebe o tempo de rádio e de transmissão de frequência. Deverá sempre ser montados horizontalmente em ângulo recto para a transmissão de força para sinal óptimo. Os dados são enviados em pulsos, 60 um segundo. Estes sinais fornece hora UTC com uma precisão de microssegundos 100, no entanto, o sinal de rádio tem um alcance finito e é vulnerável a interferências.

Tanto um servidor NTP GPS como o servidor de tempo MSF podem fornecer uma maneira acessível e eficiente de sincronizar com precisão as redes de computadores usando o NTP.