Den moderna världen är en liten. Nuförtiden är du lika sannolikt att kommunicera över Atlanten när du handlar med din granne, men det kan orsaka svårigheter - som någon som försöker få tag på någon över andra sidan världen kommer att veta.

Problemet är naturligtvis dags. Det finns 24 tidszoner på jorden vilket innebär att människor du kanske vill prata med över andra sidan världen, ligger i sängen när du är vaken - och vice versa.

Kommunikation är inte heller ett problem för oss människor heller; Mycket av vår kommunikation sker via datorer och annan teknik som kan orsaka ännu fler problem. Inte bara för att tidszoner är annorlunda än klockor, oavsett om de är de som driver en dator eller en väggklocka på kontoret, kan drifta.

Tidssynkronisering Det är därför viktigt att se till att den enhet du kommunicerar med har samma gång, oavsett vilken transaktion du utför, kan det leda till fel som att ansökan misslyckas, att data går vilse eller att maskinerna tror att en åtgärd har ägt rum när den inte har det.

Koordinerad universell tid

Samordnad universell tid (UTC) är en internationell tidsplan. Det tar ingen hänsyn till tidszoner och hålls sant genom en konstellation av atomur - exakta klockor som inte drabbas av drift.

UTC kompenserar också för saktningen av jordens snurr genom att lägga till språng sekunder för att säkerställa att det inte finns någon drift som i slutändan skulle leda till att middagstid går mot natten (om än i många årtusenden, så långsamt är jordens saktning).

De flesta tekniker och datanät över hela världen använder UTC som sin källa till tid, vilket gör global kommunikation mer genomförbar.

Network Time Protocol och NTP Time Servers

Att ta emot UTC-tid för ett datanätverk är jobbet hos NTP tidsserver. Dessa enheter använder Network Time Protocol för att distribuera tiden till all teknik på NTP-nätverket. NTP-tidsservrar ta emot tidskällan från ett antal olika källor.

• Internet - även om internetkällor kan vara osäkra och opålitliga
• GPS (Global Positioning System) - Användning av atomklockor från navigationssatelliter.
• Radiosignaler - sänds av nationella fysiklaboratorier som NPL och NIST.

De atomklocka är oöverträffad i sin kronologiska noggrannhet. Ingen annan metod att behålla tiden kommer nära precisionen hos en atomur. Dessa ultrakompakta enheter kan hålla tid i tusentals år utan att förlora en sekund i drift - i jämförelse med elektroniska klockor, kanske de näst mest exakta enheterna, som kan drifta upp till en sekund om dagen.

Atomklockor är inte praktiska anordningar att ha runt om. De använder avancerad teknik som superkylvätskor, lasrar och dammsugare - de behöver också ett team av skickliga tekniker för att hålla klockorna igång.

Atomklockor utplaceras i vissa tekniker. Global Positioning System (GPS) bygger på atomklockor som arbetar ombord på obemannade bana-satelliter. Dessa är avgörande för att utarbeta exakta avstånd. På grund av ljusets hastighet som signalerna reser, skulle en sekunds felaktighet i någon GPS-klocka leda till att information lämnas ut med tusentals kilometer - men den faktiska noggrannheten hos GPS ligger inom några meter.

Medan dessa helt noggranna och exakta instrument för att mäta tid är oöverträffade och det dyra att köra sådana enheter är otillgängligt för de flesta, synkroniserar din teknik till en atomur i själva verket relativt enkelt.

Atomklockorna ombord på GPS-satelliterna utnyttjas lätt för att synkronisera många teknologier till. Signalerna som används för att tillhandahålla positionsinformation kan också användas som en klocka till atomur tid.

Det enklaste sättet att ta emot dessa signaler är att använda en GPS NTP-server (Network Time Protocol). Dessa NTP-servrar använd atomklockans tidssignal från GPS-satelliterna som referenstid, protokollet NTP används sedan för att distribuera denna tid runt ett nätverk, kontrollera varje enhet med GPS-tiden och justera för att säkerställa noggrannhet.

Hela datornätverk kan synkroniseras med GPS-klockan genom att bara använda en NTP GPS-server, se till att alla enheter är inom millisekunder av samma tidpunkt.

När det gäller tidssynkronisering och använda Network Time Protocol (NTP) för att säkerställa exakthet på ett datornät, är det viktigt att förstå hierarkin av NTP och hur det påverkar längd och precision.

NTP har en hierarkisk struktur som kallas stratum nivåer. I princip kan den lägre stratum numret närmare anordningen är (i noggrannhets termer) till en ursprunglig tidskälla.

NTP-tidsservrar arbete genom att ta emot en enda tidskälla och använda detta som en grund för all tid på nätet, kommer dock ett synkroniserat nätverk endast lika exakt som den ursprungliga tidskälla och det är där stratum nivåer kommer in.

Och atomur, endera satt i stor skala fysik laboratorium, eller de ombord GPS-satelliter, är stratum 0 enheter. Med andra ord är dessa anordningar som faktiskt genererar tiden.

Stratum 1 enheter är NTP tid servrar som får sin källa tid direkt från dessa stratum 0 atomur. Antingen genom att använda en GPS-mottagare eller en radio refererade NTP-server, Är en stratum 1 enhet så exakt du kan få utan att ha en egen flera miljoner dollar atomur i serverrummet. En stratum 1 NTP tidsserver kommer typiskt att vara en noggrannhet på en millisekund av atomur tid.

Stratum 2 enheter är nästa steg ner på stratum nivåer kedja. Dessa är tid servrar som får sin tid från ett stratum 1 enhet. De flesta online tid servrar, till exempel, är stratum 2 enheter, får sin tid från en annan NTP tidsserver. Stratum 2 enheter är uppenbarligen längre bort från den ursprungliga tidskälla och därför är inte riktigt lika exakt.

Stratum nivåer på en NTP-nätverk fortsätter, med enheter som ansluter till enheter som går hela vägen ner till stratum 10, 11, 12 och så vidare - uppenbarligen fler länkar i kedjan desto mindre noggranna enheten kommer att bli.

Dedikerad stratum 1 NTP tidsservrar är den i särklass mest noggranna, tillförlitliga och säker metod att synkronisera ett datornätverk och ingen affärsnätverk borde verkligen vara utan en.

Fråga någon vad nyckeln till nätverkstiming är och du kommer antagligen att få svaret NTP (Network Time Protocol). NTP är ett protokoll som distribuerar och kontrollerar tiden på alla nätverksenheter till en referensklocka - och det är denna referens som är den sanna nyckeln till nätverkssynkronisering.

Även om en version av NTP är lätt att hämta, installeras den normalt på de flesta operativsystem, eller kan den hämtas på annat sätt. Men det är en källa till tid där den sanna nyckeln till nätverkssynkronisering ligger.

Atomklockor styr den globala tidsskala UTC (Koordinerad universell tid) och det är den här tidsskalan som är bäst för nätverkstiming som att synkronisera alla enheter på ett nätverk till UTC motsvarar att du har nätverk synkroniserat med alla andra UTC-synkroniserade nät på jorden.

Så att få en källa till UTC-tid är den sanna nyckeln till exakt nätverkssynkronisering, så vad är alternativen?

Internet tidskällor

Det uppenbara valet för de flesta NTP-användare, men internettid lider av två stora brister; För det första arbetar internettid genom brandväggen och är därför full av säkerhetsrisker - om tiden kan komma igenom din brandvägg, så kan andra saker också. För det andra kan internetkällor slås och saknas med deras noggrannhet.

På grund av det faktum att de flesta internetkällor är stratum 2-enheter (de ansluter till en annan enhet som mottar UTC-källtiden) och avståndet från klient till värd kan aldrig uppvisas eller redovisas - det kan göra dem felaktiga - med lite internet tidskällor minuter, timmar och jämna dagar bort från sant UTC-tid.

Radio refererad tidsserver

En annan källa till UTC-tid som inte drabbas av antingen säkerhets- eller noggrannhetsbrister tar emot tiden från långvågsradiosignaler som vissa lands nationella fysiklaboratorier sänder. Medan dessa signaler finns tillgängliga i hela USA (med tillstånd av NIST) Storbritannien (NPL) och flera andra europeiska länder och kan hämtas med en grundläggande radio refererad NTP-server De är inte tillgängliga överallt och signalerna kan vara svåra att ta emot i vissa städer eller var som helst där det finns elektriska störningar.

GPS-timing

För fullständigt korrekt, säker och pålitlig källa för UTC-tid finns det ingen ersättning för GPS-tid. GPS-tidssignaler strålas direkt från atomur på GPS-satelliterna (Global Positioning System) och mottas av GPS NTP tid servrar. Dessa kan sedan distribuera atomur tiden runt nätverket.

GPS-timingkällor är korrekta, säkra och tillgängliga bokstavligen var som helst på planeten 24 timmar om dagen.

Många tekniker är beroende och exakt, exakt och pålitlig tid. Tidsynkronisering är avgörande i många tekniska system som vi möter varje dag, från CCTV-kameror och bankomater till flygledningskontroll och telekommunikationssystem.

Utan synkronisering och noggrannhet skulle många av dessa tekniker bli opålitliga och kunna orsaka stora problem, till och med katastrofala för flygledare.

Exakt tid och synkronisering spelar också en allt viktigare del i det moderna datornätverket, vilket säkerställer att nätverket är säkert, data inte går förlorat och nätverket kan debuggeras. Att inte säkerställa att ett nätverk är synkroniserat på rätt sätt kan leda till många oväntade problem och säkerhetsproblem.

Säkerställande av noggrannhet

För att säkerställa noggrannhet och exakt tidssynkronisering tar den moderna tekniken och datornätverket tid att kontrollera Network Time Protocol (Network Time Protocol)NTP) används mest. NTP säkerställer att alla enheter i ett nätverk, oavsett om de är datorer, routrar, CCTV-kameror eller nästan vilken annan teknik som helst, bibehålls exakt samma tid som alla andra enheter i nätverket.

Det fungerar genom att använda en enda källa som den sedan distribuerar runt nätverket, kontrollerar drift och korrigeringsanordningar för att säkerställa paritet med tidskällan. Den har många andra funktioner som att kunna bedöma fel och beräkna den bästa tiden från flera källor.

Hämta tiden

När du använder NTP kan du få den mest exakta tidskällan till att hålla nätverket synkroniserat - inte bara tillsammans utan också synkroniserat med alla andra enheter eller nätverk som använder samma tidskälla.

En global tidsskala kallad Koordinerad Universal Time (UTC) är det som är mest NTP-servrar och teknik användning. En sit är en global tidsskala, och berör inte tidszoner och sommartid, UTC tillåter nätverk över hela världen att kommunicera exakt med exakt samma tidskälla.

NTP-tidsservrar

Trots att de är många källor till UTC över internet rekommenderas dessa inte av exakthet och säkerhetsskäl. att få en exakt källa till NTP finns det egentligen bara två alternativ: med hjälp av a NTP tidsserver som kan ta emot radiosändningar från atomurlaboratorier eller genom att använda tidssignaler från GPS-satelliter.

NTP-tidsservrar (Network Time Protocol) är en viktig aspekt av något dator- eller tekniknätverk. Så många applikationer kräver noggrann timinginformation som misslyckas med att synkronisera ett nätverk tillräckligt och exakt kan leda till alla möjliga fel och problem - speciellt när man kommunicerar med andra nätverk.

Noggrannhet, när det gäller tidssynkronisering, betyder bara en sak - atomur. Ingen annan metod att hålla tiden är lika exakt eller tillförlitlig som en atomur. I jämförelse med en elektronisk klocka, som en digital klocka, som kommer att förlora upp till en sekund om dagen - kommer en klocka att vara exakt till en sekund under 100,000 år.

Atomklockor är inte något som kan vara inrymt i ett genomsnittligt serverrum dock; atomklockor är väldigt dyra, ömtåliga och kräver heltidstekniker att kontrollera så är de vanligtvis bara i storskaliga fysiklaboratorier som de som drivs av NIST (National Institute of Standards and Time - USA) och NPL (National Physical Laboratory - Storbritannien).

Att få en källa till exakt tid från en atomur är relativt lätt. För en säker och pålitlig klocka till klockan är det bara två alternativ (internet kan varken beskrivas som säkra eller tillförlitliga som källa till tid):

• GPS-tid
• UTC-tid sänds på långvåg

GPS-tid, från USA: s Global Positioning System, är ett tidsstämpel som genereras ombord på atomklockorna på satelliterna. Det finns en distinkt fördel att använda GPS som en källa till tid: den är tillgänglig var som helst på planeten.

Allt som krävs för att ta emot och utnyttja GPS-tid är en GPS-tidsavbrott och antenn; En bra klar utsikt över himlen behövs också för en säker signal. Medan inte strikt UTC-tid (Koordinerad universell tid) sänds via GPS (UTC har haft 17-steg sekunder tillsatt sedan satelliterna lanserades) Tidstämpeln inkluderade den information som behövs för NTP för att konvertera den till universaltidstandarden.

UTC sänds emellertid direkt från fysiklaboratorierna och är tillgänglig med hjälp av en radio refererad NTP-server. Dessa signaler är inte tillgängliga överallt, men i USA (signalen kallas WWVB) och det mesta av Europa (MSF och DCF) omfattas. Även dessa är mycket noggranna atomklocka genererade tidskällor och eftersom båda metoderna kommer från en säker källa kommer datornätverket att förbli säkert.

Att få en exakt tidskälla för datanät och annan teknik blir allt viktigare. Som teknik förskott och global kommunikation betyder att vi är lika ansvariga för att kommunicera med teknik över hela världen när vi är hemma.

Behovet av exakt tid är därför viktigt om du vill förhindra att tidskänsliga program i ditt nätverk misslyckas eller för att undvika problem med felsökningen - inte för att nämna att ditt system är säkert.

NTP-tidsservrar (Network Time Protocol) är vanliga enheter som många datanätverk använder för att ge en källa till korrekt tid, eftersom NTP kan se till att hela nätverk synkroniseras till bara några millisekunder till tidsreferensen.

Tidsreferensen att NTP-servrar Användning kan komma från flera platser:

• Internet
• GPS-satellit
• Och nationella fysiska laboratorier

I Storbritannien, National Physical Laboratory (NPL) producerar en tidssignal som kan mottas av radiobaserade NTP-tidsservrar. Detta brukade sändas från rugby i centrala England men de senaste åren har överföringen flyttats till Cumbria.

Cumbrian-signalen, känd som MSF, sänds från Anthorn med en signalstyrka på 100-mikrovolt per meter på ett avstånd av 1000 km. Detta skulle innebära att signalen är tillgänglig överallt i Storbritannien. Detta är dock inte strikt så många MSF-klockor och tidsservrar kan komma i problem när de först försöker få den här klockan genererade signalen.

En enkel checklista bör dock se till att oavsett vilken plats du borde kunna få en signal till din MSF-klocka eller NTP tidsserver:

• Kontrollera strömmen. Kanske är det vanligaste problemet att batteriet är isatt och om klockan använder både ström och batteri, kom ihåg att slå på strömmen. Det kan ta några minuter innan klockan hämtar MSF-signalen, var så tålmodig.
• Prova att rotera klockan eller tidsservern. Eftersom MSF-signalen är långvåg behöver antennen vara vinkelrätt mot signalen för bästa mottagning.
• Om allt annat misslyckas flyttar klockan eller tidsservern till en annan plats. Signalen kan blockeras av lokal interferens från elektriska och mekaniska enheter.

* Observera att MSF-signalen är nere för schemalagd underhåll Tisdag 9 September 2010 från 10: 00 BST till 14: 00 BST

Att hålla datanätverk korrekta och synkroniserade kan inte betonas tillräckligt mycket. Noggrann tid är nödvändig i den moderna globala ekonomin, eftersom datanät över hela världen måste ständigt prata med varandra.

Att misslyckas med att säkerställa att ett nätverk är korrekt och exakt kan leda till huvudvärk efter huvudvärk: transaktioner kan misslyckas, data kan gå vilse och felloggning och felsökning kan vara praktiskt taget omöjligt.

Atomur

Atomklockor utgör grunden för den globala tidsskalaen - UTC (Koordinerad Universal Time). UTC används över hela världen genom teknik och datanätverk som gör det möjligt för hela kommersiella och tekniska världen att kommunicera i synkronisitet tillsammans.

Men som atomur är högteknologiska (och dyra) hårdvaror som kräver ett team av tekniker att kontrollera - vart får människor en källa till en sådan exakt tid?

Svaret är ganska enkelt; atomklockans tidsstämplar sänds av fysiklaboratorier och är avlaible från en mängd källor - hålls exakta vid tidsprogrammet NTP (Network Time Protocol).

NTP Time Servers

Den vanligaste platsen för klockor för atomur genererad UTC är internet. En hel mängd online-tidsservrar är tillgängliga för synkronisering men dessa kan variera i precision och precision. Vidare kan användandet av en källa till internettid skapa sårbarheter i nätverket eftersom brandväggen måste tillåta dessa tidsstämplar och kan därför utnyttjas av virus och skadlig programvara.

Den överlägset säkraste och korrekta metoden för att få en klocka till atomur genererad tid är att använda GPS-nätverket (Global Positioning System).

GPS-tid-servrar är unika genom att så länge det finns en klar bild av himlen kan de få en källa till tid - var som helst på jorden, 24 timmar om dagen, 365 dagar om året.

De är också mycket exakta med en singel GPS NTP tidsserver kunna synkronisera hela nätverk till bara några millisekunder av UTC.

Datorer avanceras till en anmärkningsvärd takt; I själva verket antar datorer dubbelt i kraft, hastighet och minne vart femte år, och med sådana tekniska framsteg antar många att klockorna som styr datorns tid är lika kraftfulla.

Men ingenting kunde vara längre ifrån sanningen; De flesta systemklockor är kristalloscillatorer som är benägna att driva, vilket är anledningen till detta datortidssynkronisering är så viktigt.

I modern databehandling är nästan varje aspekt av att hantera ett nätverk beroende av tiden. Timestamps är den enda referensramen som en dator måste kontrollera om en händelse har inträffat, beror på eller borde inte inträffa.

Från debugging, för att genomföra tidskänsliga transaktioner via internet, är exakt tid viktigt. Men hur exakt måste det vara?

Koordinerad universell tid

Samordnad universell tid (UTC) är en global tidsskala härrörande från atomur. UTC har utvecklats för att låta tekniska enheter, såsom datanät, kommunicera med en enda gång.

De flesta datanätverk använder tidsservrar som regleras av NTP (Network Time Protocol) för att distribuera UTC över nätverket. För de flesta applikationer är noggrannhet inom några hundra millisekunder tillräcklig - men att uppnå denna noggrannhet är var svårigheten ligger.

Få en exakt tidskälla

Det finns flera alternativ för att synkronisera ett nätverk till UTC. För det första finns det internet. Internet är överflödigt med tidsservrar som proklamerar för att ge en exakt källa till UTC. Undersökningar av dessa onlinekällor visar dock att många av dem är helt felaktiga att vara sekunder, minuter och till och med dagar ut.

Och även de mest exakta och respekterade källorna från NIST (National Institute of Standards and Time) och Microsoft, kan variera beroende på avståndet ditt nätverk är borta.

Dedikerade tidsservrar

Dedikerad NTP-tidsservrar använd en mer direkt metod för att uppnå exakt synkronisering. Använda atomklockor, antingen från GPS-satellitnätet eller från fysiklaboratorier (som NIST och UKs NPL); tiden är strålad direkt till NTP tidsserver som är ansluten till nätverket.

Eftersom dedikerade enheter som denna tar emot tiden direkt från atomur, är de otroligt korrekta, vilket gör att hela nätverket kan synkroniseras till inom några få millisekunder av NTP.

Medan GPS är vanligt förknippat med satellitnavigering och wayfinding, bygger många teknologier och datanät på GPS-satellitsystemet för en källa av korrekt tid.

GPS-tid-servrar använda atomklockorna ombord på de globala positerande satelliterna och använd denna stabila och exakta tidskälla som grund för deras NTP-synkronisering (Network Time Protocol)

GPS har blivit den föredragna källan till klockan för många nätoperatörer. Det finns andra metoder där UTC (Coordinated Universal Time) kan användas; radiosignaler och över internet för att bara nämna två källor, men ingen är lika säkra eller lättillgängliga som GPS.

Till skillnad från radiosignaler är GPS tillgänglig överallt på planeten, är aldrig nere för planerat underhåll och är inte vanligt sårbart för störningar. Det har inte några säkerhetsimplikationer som att ansluta över en internet-brandvägg till en online-tidsserver kan.

Men det betyder inte att GPS är helt oskadlig som senaste nyhetsrapporterna har föreslagit.
Det har nyligen rapporterats att en solskyddspot (Sunspot 1092) har storleksanpassat jorden och en massiv koronalutkastning (solar flare), som beskrivs i pressen som en "solsunami" som föreslogs vara stor nog för satelliter och vrak kraft och kommunikationsnät.

Solaktivitet, som solstrålar och solfläckar (utstötta heta plasmer av plasma och strålning från solen) har länge varit kända för att kunna skada och till och med inaktivera satelliter.

GPS är särskilt sårbar på grund av geostationära satellits höga banor (några 22,000 miles upp), vilket lämnar dem oskyddade av jordens magnetfält.

Efter den senaste solaktiviteten har det dock inte rapporterats skador på GPS-systemet, men eftersom så många människor är beroende av satellitnavigering och GPS-tid för NTP-servrar kan en framtida solstorm leda till förödelse på jorden?

Jo det korta svaret är ja. GPS-satelliter har varit i omlopp i flera decennier och medan överflödiga satelliter introducerades i systemet har många använts på grund av tidigare misslyckanden och det skulle bara ta ett par handikappade satelliter för att orsaka verkliga problem för nätverket.

Lyckligtvis finns hjälp som européer, ryssar och kineser alla arbetar på sina egna GPS-ekvivalenter som borde fungera hand i hand med det amerikanska GPS-nätverket som gör det möjligt för GPS-mottagare att välja och välja mellan alla fyra GNSS-nätverk (Global Navigation Satellite System) som säkerställer att även om en väldigt våldsam solstorm träffar i framtiden kommer det att finnas mer än tillräckligt med geo stationära satelliter för att säkerställa ingen signalförlust.