De atomklocka är kulminationen av mänsklighetens förmåga att behålla tid som har spänt flera årtusenden. Människor har alltid varit upptagna med att hålla reda på tid sedan den tidiga mannen märkte de himmelska kropparnas regelbundenhet.

Solen, månen, stjärnorna och planeterna blev snart grunden för tidsplaner med tidsperioder som år, månader, dagar och timmar som enbart grundades på reglering av jordens rotation.

Detta fungerade i tusentals år som en tillförlitlig guide till hur mycket tid som har gått men under de senaste århundradena har människor funnit att hitta ännu mer tillförlitliga metoder för att hålla koll på tiden. Medan solen och de himmelska kropparna var ett affektivt sätt fungerade solvaror inte på molniga dagar och eftersom dagarna och natten s förändras under året kan endast rimligt åberopas endast middagstid (när solen är högst).

Den första fördjupningen i en noggrann timepiece som inte var beroende av himmelska kroppar och inte var en enkel tid (såsom en ljuskonservering eller vattenklocka) men faktiskt berättade över en längre tid var den mekaniska klockan.

Dessa första enheter som dateras så långt tillbaka som det tolfte århundradet var obehandlade mekanismer med hjälp av en grind och foliot escapement (en växel och hävstång) för att styra klockorna i klockan. Efter några århundraden och en myriad av mönster tog den mekaniska klockan sitt nästa steg framåt med pendeln. Pendeln gav klockan sin första riktiga noggrannhet, eftersom den styrdes med mer precision klockorna i klockan.

Det var dock inte förrän det tjugonde århundradet när klockor gick in i elektronisk ålder blev de riktigt korrekta. Den digitala och elektroniska klockan hade sina fästingar kontrollerade genom att använda svängningen av en kvartskristall (dess förändrade energiläge när en ström är baserad) som visade sig vara så noggrann att sällan en sekund i veckan gick förlorad.

Utvecklingen av atomur i 1950 används oscillationen av en enda atom som genererar över 9 miljarder ticks en sekund och kan behålla exakt tid i miljontals år utan att förlora en sekund. Dessa klockor utgör nu grunden för våra tidsplaner med hela världen synkroniserad med dem med hjälp av NTP-servrar, vilket garanterar helt noggrann och pålitlig tid.

Det finns flera tidsskrifter som används över hela världen. Mest NTP-servrar och andra nätverk tidsservrar använd UTC som baskälla men det finns andra:

När vi blir frågan om tiden är det mycket osannolikt att vi skulle svara med "för vilken tidsplan" men det finns flera tidsskala som används över hela världen och varje bygger på olika metoder för att hålla reda på tiden.
GMT

Greenwich Mean Time (GMT) är lokal tid på Greenwich-meridianen baserat på den hypotetiska medeloljen. Eftersom jordens bana är elliptisk och sin axel lutas framstår solens verkliga position mot bakgrunden av stjärnor lite framåt eller bakom den förväntade positionen. Det ackumulerade tidsfelet varierar genom året på ett smidigt sätt med upp till 14 minuter långsamt i februari till 16 minuter snabbt i november. Användningen av en hypotetisk medelolja tar bort denna effekt. Innan 1925 astronomer och navigatörer uppmätta GMT från middagstid till middag, började dagen 12 timmar senare än i civilt bruk vilket också vanligen kallades GMT. För att undvika förvirring bestämde sig astronomer i 1925 för att ändra referenspunkten från middag till midnatt, och några år senare antog termen Universal Time (UT) för den "nya" GMT. GMT är den rättsliga grunden för den civila tiden för Storbritannien.

UT

Universal Time (UT) är genomsnittlig soltid på Greenwich meridianen med 0 h UT vid midnatt, och sedan 1925 har ersatt GMT för vetenskapliga ändamål. Vid mitten av 1950 hade astronomer mycket bevis på fluktuationer i jordens rotation och bestämde sig för att dela ut UT i tre versioner. Tid som härstammar direkt från observationer kallas UT0, tillämpar korrigeringar för rörelser på jordens axel, eller polär rörelse, ger UT1, och borttagande av periodiska säsongsvariationer genererar UT2. Skillnaderna mellan UT0 och UT1 är i storleksordningen tusentals sekunder. Idag används endast UT1 allmänt, eftersom det ger ett mått på jordens rotationsorientering i rymden.

Världstidens standard (UTC):

Även om TAI ger en kontinuerlig, enhetlig och exakt tidsskala för vetenskapliga referensändamål, är det inte lämpligt för vardagligt bruk eftersom det inte stämmer överens med jordens rotationshastighet. En tidsskala som motsvarar växlingen av dag och natt är mycket mer användbar, och sedan 1972 distribuerar alla sändningstidstjänster tidskalor baserat på koordinerad universell tid (UTC). UTC är en atomskala som hålls i överensstämmelse med Universal Time. Språng sekunder är ibland

Information med tillstånd av National Physical Laboratory STORBRITANNIEN.

Tidssynkronisering beskrivs ofta som en "huvudvärk" av nätverksadministratörer. Att hålla datorer i ett nätverk som körs samtidigt är allt viktigare i modern nätverkskommunikation, särskilt om ett nätverk måste kommunicera med ett annat nätverk som körs oberoende.

Av denna anledning UTC (Coordinated Universal Time) har utvecklats för att säkerställa att alla nätverk kör samma exakta tidsskala. UTC är baserat på den tid som beräknas av atomur så det är mycket exakt, aldrig att förlora ens en sekund. Nätverks tidssynkronisering är dock relativt rakt fram tack vare protokollet NTP (Network Time Protocol).

UTC-tidskällor är allmänt tillgängliga med över tusen online-stratum 1-servrar tillgängliga på Internet. Stratumnivån beskriver hur långt borta a tidsserver är en atomur (en atomklocka som genererar UTC är känd som en stratum 0-enhet). De flesta tidsservrar som finns tillgängliga på Internet är i själva verket inte stratum 1-enheter, men stratum genom att de får sin tid från en enhet som i sin tur tar emot UTC-tidssignalen.

För många applikationer kan detta vara tillräckligt nog, men eftersom dessa tidskällor finns på Internet finns det väldigt lite du kan göra för att säkerställa både deras noggrannhet och precision. Faktum är att även om en Internet-källa är mycket exakt, kan avståndet i form av det orsaka förseningar int eh tidssignal.

Internet-tidskällor är också osäkra eftersom de ligger utanför brandväggen och tvingar nätverket att lämnas öppet för tidsförfrågningarna. Av detta skäl är nätverksadministratörer seriösa om tidssynkronisering väljer att använda sin egen externa stratum 1-server.

Dessa enheter, ofta kallade a NTP-server, ta emot en UTC-tidskälla från en pålitlig och säker källa, t.ex. en GPS-satellit, fördela den sedan via nätverket. De NTP-server är mycket säkrare än en internetbaserad tidskälla och är relativt billigt och mycket exakt.

Organisera Strata

Stratumnivåer beskriver avståndet mellan en enhet och referensklockan. Till exempel är en atomklocka baserad i ett fysiklaboratorium eller GPS-satellit en stratum 0-enhet. en stratum 1 Enhet är en tidsserver som tar emot tid från en stratum 0-enhet så att någon dedikerad NTP-server är stratum 1. Enheter som tar emot tiden från tidsservern, t.ex. datorer och routrar, är stratum 2-enheter.

NTP kan stödja upp till 16-nivånivåer och även om det finns ett avbrott i noggrannhet, desto längre bort går du stratumnivåerna för att tillåta stora nätverk att alla tar emot en tid från en enda NTP-server utan att orsaka nätverksbelastning eller blockering i bandbredd .

Vid användning av en NTP-server Det är viktigt att inte överbelasta enheten med tidsförfrågningar så att nätverket ska delas med ett valt antal maskiner som tar begäran från NTP-server (NTP-servertillverkaren kan rekommendera antalet förfrågningar som den kan hantera). Dessa stratum 2-enheter kan tio användas som tidsreferenser för andra enheter (som blir stratum 3-enheter) på mycket stora nätverk som dessa sedan kan användas som tidreferenser själva.

NTP-servrar är ett viktigt verktyg för företag som behöver kommunicera globalt och säkert. NTP-servrar distribuerar koordinerad universell tid (UTC), världens globala tidsplan baserad på den mycket exakta tiden som atomklockorna berättar för.

NTP (Network Time Protocol) är protokollet som används för att distribuera UTC-tiden över ett nätverk, vilket också säkerställer att hela tiden är korrekt och stabil. Det finns dock många fallgropar vid upprättandet av en NTP-nätverket, här är de vanligaste:

Använda rätt tidskälla

Att uppnå den lämpligaste tidskällan är grundläggande för att upprätta ett NTP-nätverk. Tidskällan kommer att fördelas mellan alla maskiner och enheter på ett nätverk, så det är viktigt att det inte bara är korrekt men också stabilt och säkert.

Många systemadministratörer skär hörn med en tidskälla. Vissa bestämmer sig för att använda en Internetbaserad tidskälla, även om dessa inte är säkra eftersom brandväggen kräver en öppning och även många internetkällor är antingen helt felaktiga eller för långt för att ge någon användbar precision.

Det finns två mycket säkra metoder för att ta emot en UTC-tidskälla. Den första är att utnyttja GPS-nätverket som även om det inte sänder UTC, GPS-tid baseras på internationell atomtid och är därför lätt för NTP att konvertera. GPS-tidssignaler är också lättillgängliga över hela världen.

Den andra metoden är att använda de långvågiga radiosignaler som sänds av vissa nationella fysiska laboratorier. Dessa signaler är emellertid inte tillgängliga i alla länder och de har ett begränsat utbud och är mottagliga för störningar och lokal topografi.

Exakt tid att använda Atomur finns tillgänglig i hela Nordamerika med hjälp av WWVB Atomic Clock tid signal överförd från Fort Collins, Colorado; Det ger möjlighet att synkronisera tiden på datorer och annan elektrisk utrustning.

Den nordamerikanska WWVB-signalen drivs av NIST - Statens institut för standarder och teknik. WWVB har hög sändareffekt (50,000 watt), en mycket effektiv antenn och en extremt låg frekvens (60,000 Hz). För jämförelse sänder en typisk AM-radiostation vid en frekvens av 1,000,000 Hz. Kombinationen av hög effekt och låg frekvens ger radiovågorna från WWVB en hel del studsa, och den här stationen kan därför täcka hela kontinentala USA plus mycket av Kanada och Centralamerika.

Tidskoderna skickas från WWVB med hjälp av ett av de enklaste systemen, och med en mycket låg datahastighet på en bit per sekund. 60,000 Hz-signalen överförs alltid, men varje sekund reduceras den kraftigt under en period av 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder: • 0.2 sekunder med reducerad effekt betyder en binär noll. • 0.5 sekunder med reducerad effekt är en binär. • 0.8 sekunder med reducerad effekt är en separator. Tidskoden skickas i BCD (Binary Coded Decimal) och anger minuter, timmar, årstid och år samt information om sommartid och språngår.

Tiden överförs med hjälp av 53-bitar och 7-separatorer, och tar därför 60 sekunder att sända. En klocka eller klocka kan innehålla en extremt liten och relativt enkel antenn och mottagare för att avkoda informationen i signalen och ställa in klockans tid exakt. Allt du behöver göra är att ställa in tidszonen, och klockan visar rätt tid.

Dedikerad NTP-tidsservrar som är inställda för att ta emot WWVB-tidssignalen finns tillgängliga. Dessa enheter kopplar ihop ett datornätverk som en annan server, endast dessa tar emot tidssignalen och distribuerar den till andra maskiner på nätverket med NTP (Network Time Protocol).

här på Galleon Systems, en av Europas ledande leverantörer av NTP-server system skulle vi vilja önska alla våra kunder, leverantörer och till och med våra konkurrenter en god jul och ett gott nytt år. Vi hoppas att 2009 är ett framgångsrikt år för er alla.

Noggrann tid med Atomic Clocks finns tillgänglig över hela Storbritannien och delar av norra Europa med hjälp av MSF Atomic Clock tidssignal överförd från Cumbria, Storbritannien; Det ger möjlighet att synkronisera tiden på datorer och annan elektrisk utrustning.

Den brittiska MSF-signalen drivs av NPL - Nationella fysiska laboratoriet. MSF har hög sändareffekt (50,000 watt), en mycket effektiv antenn och en extremt låg frekvens (60,000 Hz). För jämförelse sänder en typisk AM-radiostation vid en frekvens av 1,000,000 Hz. Kombinationen av hög effekt och låg frekvens ger radiovågorna från MSF en hel del studsa, och den här stationen kan därför täcka de flesta av Storbritannien och några av kontinentala Europa.

Tidskoderna skickas från MSF med hjälp av ett av de enklaste systemen, och med en mycket låg datahastighet på en bit per sekund. 60,000 Hz-signalen överförs alltid, men varje sekund reduceras den kraftigt under en period av 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder: • 0.2 sekunder med reducerad effekt betyder en binär noll. • 0.5 sekunder med reducerad effekt är en binär. • 0.8 sekunder med reducerad effekt är en separator. Tidskoden skickas i BCD (Binary Coded Decimal) och anger minuter, timmar, årstid och år samt information om sommartid och språngår.

Tiden överförs med hjälp av 53-bitar och 7-separatorer, och tar därför 60 sekunder att sända. En klocka eller klocka kan innehålla en extremt liten och relativt enkel antenn och mottagare för att avkoda informationen i signalen och ställa in klockans tid exakt. Allt du behöver göra är att ställa in tidszonen, och klockan visar rätt tid.

Dedikerad tidsservrar som är inställda för att få MSF-tidssignalen finns tillgängliga. Dessa enheter kopplar ihop ett datornätverk som en annan server, endast dessa tar emot tidssignalen och distribuerar den till andra maskiner på nätverket med NTP (Network Time Protocol).

Galleon Systems nya svamp GPS-antenn ger ökad tillförlitlighet vid mottagandet GPS-tidssignaler för NTP-tidsservrar.
Den nya Exactime 300 GPS-timing- och synkroniseringsmottagaren har vattentätt skydd, anti-UV-, anti-surhets- och antialkalitetsegenskaper för att säkerställa pålitlig och kontinuerlig kommunikation med GPS-nätverk.

Den attraktiva vita svampen är mindre än konventionella GPS-antenner och sitter bara 77.5mm eller 3.05-tum i höjd och kan enkelt monteras och installeras tack vare införandet av en fullständig installationsguide och CD-manual.

Medan en idealisk enhet för en GPS NTP tidsserver Denna branschstandardantenn är också idealisk för alla GPS-mottagningsbehov, inklusive: Navigeringssystem, Kontroll av fordonskörning och NTP synkronisering
Huvuddragen i Exactime 300 svamp antennen är:

• Inbyggd patchantenn • 12 parallella spårningskanaler • Snabb TTFF (tid till första fix) och låg strömförbrukning • Inbyggt uppladdningsbart batteri med realtidsklocka och kontroll • Parameterns minne för snabb satellituppköp under uppstart • Interferensfilter för stora VHF-kanaler i marinradar • WAAS-kompatibel med EGNOS-stöd • Perfekt statisk drift för både fart och kurs • Magnetisk deklineringskompensation • Är skyddad mot omvänd polaritetsspänning • Support RS-232 eller RS-422 gränssnitt, Stöd 1 PPS produktion.

Metoder för att hålla reda på tiden har förändrats genom historien med allt större noggrannhet har varit katalysatorn för förändring.

De flesta tidsåtgärder har traditionellt varit baserade på jordens rörelse runt solen. Under årtusenden har en dag uppdelats i 24 lika delar som har blivit kända som timmar. Att basera våra tidsskalor på jordens rotation har varit tillräcklig för de flesta av våra historiska behov, men som tekniken går framåt har behovet av en allt mer exakt tidsplan blivit tydlig.

Problemet med de traditionella metoderna blev tydligt när de första riktigt korrekta klockorna - klockan utvecklades i 1950: s. Eftersom dessa klockor var baserade på atomfrekvensen och var korrekta inom en sekund varje miljon år upptäcktes snart att vår dag, som vi alltid hade antagit som exakt 24 timmar, förändrades från dag till dag.

Människans tyngdkrafts påverkan på våra oceaner orsakar att jorden sakta och snabbare under sin rotation - vissa dagar är längre än 24 timmar medan andra är kortare. Även om denna minutskillnad på längden på en dag har gjort en liten skillnad i våra dagliga liv, har denna felaktighet konsekvenser för många av vår moderna teknik, såsom satellitkommunikation och global positionering.

En tidsplan har utvecklats för att hantera felaktigheter i jordens spin-coordinated universal time (UTC). Den är baserad på den traditionella 24-timmars rotation som kallas Greenwich Meantime (GMT) men står för felaktigheter i jordens snurrning genom att lägga till så kallade "Leap Seconds" (eller subtraheras).

Eftersom UTC är baserat på den tid som anges av atomur Det är otroligt noggrant och har därför antagits som världens civila tidsplan och används av näringsliv och handel över hela världen.

De flesta datornätverk kan synkroniseras till UTC med hjälp av en dedikerad NTP tidsserver.