Oavsett var vi befinner oss i världen behöver vi alla veta tiden vid något tillfälle på dagen, men samtidigt som varje dag varar i samma mängd tid oavsett var du är på jorden används samma tidsskala inte globalt.

Det opraktiska att australierna måste vakna vid 17.00 eller de som i USA måste börja arbeta vid 14.00 skulle utesluta att stämma över en enda tidsskala, även om tanken diskuterades när Greenwich blev utnämnd till officiell premierididian (där tidslinjen officiellt är) för världen några 125 år sedan.

Medan idén om en global tidsplan avvisades av ovanstående skäl bestämdes senare att 24 longitudinella linjer skulle splittra världen upp i olika tidszoner. Dessa skulle härledas från GMT runt med de på andra sidan planeten som är + 12 timmar.

Men med 1970: s tillväxt i global kommunikation menade man att en universell tidsplan äntligen antogs och fortfarande används mycket idag trots att många aldrig hört talas om det.

UTC, Coordinated Universal Time, är baserad på GMT (Greenwich Meantime) men hålls av en konstellation av atomur. Det står också för variationer i jordens rotation med ytterligare sekunder känd som "språng sekunder" som läggs till en gång om två gånger om året för att motverka en saktning av jordens snurrning orsakad av gravitation och tidvattenstyrkor.

Medan de flesta aldrig har hört talas om UTC eller använder den direkt synkroniseras deras påverkan på våra liv i otänkbara med datanät via UTC via NTP-tidsservrar (Network Time Protocol).

Utan denna synkronisering till en enda tidsskala skulle många av de teknologier och applikationer vi tar för givet idag vara omöjliga. Allt från global handel på aktier och aktier till internet shopping, email och sociala nätverk är bara möjliga tack vare UTC och NTP tidsserver.

Från den industriella revolutionens tidiga dagar, när järnvägslinjer och telegrafer sträckte sig över tidszoner blev det uppenbart att det krävdes en global tidsplan som skulle tillåta samma tid att användas oavsett var du var i världen.

Det första försöket på en global tidsskala var GMT - Greenwich Mean Time. Detta var baserat på Greenwich Meridian där solen är direkt ovanför vid 12 middagstid. GMT valdes, främst på grund av det brittiska imperiets inflytande på resten om världen.

Andra tidsplaner hade utvecklats av sådan brittisk järnvägstid, men GMT var första gången ett verkligt globalt system av tid användes över hela världen.

GMT var som den globala tidsskalaen genom den första hälften av det tjugonde århundradet, även om folk började referera till som UT (Universal Time).

Men när atomklockor utvecklades i mitten av 1900-talet blev det snart uppenbart att GMT inte var tillräckligt noggrann. En global tidsplan baserad på den tid som atomklockor berättade var önskvärt att representera dessa nya korrekta mätare.

International Atomic Time (TAI) utvecklades för detta ändamål men problem med att använda atomklockor blev snart tydliga.

Man trodde att jordens revolution på sin axel var en exakt 24-timme. Men tack vare atomklockor upptäcktes att jordens snurr varierar och sedan 1970 har saktat. Denna sänkning av jordens rotation skulle behöva redovisas, annars skulle skillnaderna kunna byggas upp och natten skulle sakta driva i dag (om än i många årtusenden).

Koordinerad universell tid utvecklades för att motverka detta. Med utgångspunkt i både TAI och GMT tillåter UTC att jordens rotation saktas genom att lägga till steg sekunder varje år eller två (och ibland två gånger om året).

UTC är nu en verkligt global tidsplan och antas av nationer och teknologier över hela världen. Datornätverk synkroniseras till UTC via nätverk tidsservrar och de använder protokollet NTP för att säkerställa noggrannhet.

Atomklockor är en underbarhet jämfört med andra former av timekeepers. Det skulle ta över 100,000 år för en atomur att förlora en sekund i tid vilket är svindlande, särskilt när man jämför det med digitala och mekaniska klockor som kan drifta så mycket på en dag.

Men atomur Det är inte praktiska delar av utrustning att ha runt kontoret eller hemma. De är skrymmande, dyra och kräver laboratorieförhållanden att fungera effektivt. Men att använda sig av en klocka är enkel nog, särskilt som atomvaktare tycker om NIST (National Institute of Standards and Time) och NPL (National Physical Laboratory) sänder tiden som berättat av sina atomur på kortvågradio.

NIST sänder sin signal, kallad WWVB från Boulder, Colorado och sänds på extremt låg frekvens (60,000 Hz). Radiovågorna från WWVB-stationen kan täcka alla kontinentala USA plus mycket av Kanada och Centralamerika.

NPL-signalen sänds i Cumbria i Storbritannien och överförs längs liknande frekvenser. Denna signal, som är känd som MSF, är tillgänglig i hela Storbritannien och liknande system finns i andra länder som Tyskland, Japan och Schweiz.

Radiokontrollerade atomklockor mottar dessa långvågssignaler och korrigerar sig enligt vilken drift klockan detekterar. Datornätverk utnyttjar också dessa atomklockans signaler och använder protokollet NTP (Network Time Protocol) och dedikerad NTP-tidsservrar att synkronisera hundratals och tusentals olika datorer.

Att söka rätt tid för nätverkssynkronisering är endast möjligt tack vare atomur. Jämfört med standard timing enheter och atomklocka är miljontals gånger mer exakt med de senaste konstruktionerna som ger exakt tid till inom en sekund i en 100,000-år.

Atomklockor använder atomernas oföränderliga resonans under olika energitillstånd för att mäta tiden som ger en atomficka som uppträder nästan 9 miljarder gånger i sekund i fallet med cesiumatomen. I själva verket är resonansen av cesium nu den officiella definitionen av en sekund som har antagits av det internationella systemet för enhet (SI).

Atomklockor är basklockorna som används för den internationella tiden, UTC (Koordinerad universell tid). Och de utgör också grunden för NTP-servrar att synkronisera datanät och tidskänsliga tekniker som de som används av flygkontrollen och andra tidskänsliga applikationer på hög nivå.

Att hitta en klocka klockan UTC är en enkel procedur. Särskilt med närvaron av online-tidskällor som de som tillhandahålls av Microsoft och Nationella institutet för standarder och Tid (windows.time.com och nist.time.gov).

Men dessa NTP-servrar är det som kallas stratum 2-enheter som betyder att de är anslutna till en annan enhet som i sin tur får tiden från en atomur (det vill säga en begagnad källa till UTC).

Medan noggrannheten hos dessa stratum 2-servrar är otvivelaktig kan den påverkas av det avstånd klienten kommer från tidsservrarna, de är också utanför brandväggen, vilket innebär att all kommunikation med en online-tidsserver kräver en öppen UDP (User Datagram Protocol) port för att tillåta kommunikationen.

Detta kan orsaka sårbarheter i nätverket och används inte av den anledningen i något system som kräver fullständig säkerhet. En säkrare (och tillförlitlig) metod för att ta emot UTC är att använda en dedikerad NTP tidsserver. Dessa tidssynkroniseringsanordningar tar emot tiden direkt från atomur som antingen sänds på långvåg av platser som NIST eller NPL (National Physical Laboratory - Storbritannien). Alternativt kan UTC härledas från den GPS-signal som sänds av konstellationen av satelliter i GPS-nätverket (Global Positioning System).

Det finns en viss ironi att datorn som sitter på skrivbordet och kan ha kostat så mycket som månadslön kommer att ha en klocka ombord som är mindre noggrann än en billig armbandsur som köps på en bensinstation eller bensinstation.

Problemet är inte att datorer är speciellt gjorda med billiga timing-komponenter men att all seriös tidsåtgång på en dator kan uppnås utan dyra eller avancerade oscillatorer.

De inbyggda timingoscillatorerna på de flesta datorer är i själva verket bara en säkerhetskopia för att hålla datorns klocka synkroniserad när datorn är avstängd eller när nätverksinställningar inte är tillgängliga.

Trots dessa otillräckliga inbyggda klockor kan timing på ett nätverk av datorer uppnås inom millisekundernas noggrannhet och ett nätverk som är synkroniserat med den globala tidsskalaen UTC (Coordinated Universal Time) ska inte glida alls.

Anledningen till att denna höga noggrannhet och synkronitet kan uppnås utan dyra oscillatorer är att datorer kan använda Network Timing Protocol (Network Timing Protocol)NTP) för att hitta och behålla den exakta tiden.

NTP är en algoritm som distribuerar en enda källa till tid; Detta kan genereras av datorns inbyggda klocka - även om det här skulle se varje maskin på nätverksdriften som klockan själv driver - En mycket bättre lösning är att använda NTP för att distribuera en stabil, exakt tidskälla och helst för nätverk som bedriver verksamhet över internet, en källa till UTC.

Den enklaste metoden att ta emot UTC - som hålls sant av en konstellation av atomur runt om i världen - är att använda en dedikerad NTP tidsserver. NTP-servrar använder antingen GPS-satellitsignaler (Global Positioning System) eller långvågsradiosändningar (vanligtvis överförda av nationella fysiklaboratorier som NPL eller NIST).

En gång mottagen NTP-server distribuerar tidkällan över nätverket och kontrollerar ständigt varje maskin för drift (I huvudsak kontaktar nätverksmaskinen servern som klient och informationen utbyts via TCP / IP.

Detta gör datorns inbyggda klockor föråldrade, men när maskinerna initialt startas upp, eller om det har varit en fördröjning att kontakta NTP-server (om det är nedåt eller det finns ett temporärt fel) används den inbyggda klockan för att behålla tiden tills full synkronisering återigen kan uppnås.

Timing blir allt viktigare för datorsystem. Det är nu nästan oerhört att ett datanätverk fungerar utan synkronisering till UTC (Coordinated Universal Time). Och ens enda maskiner som används i hemmet är nu utrustade med automatisk synkronisering. Den senaste inkarnationen av Windows, till exempel Windows 7, kopplas automatiskt till en tidkälla automatiskt (även om den här applikationen kan stängas av manuellt genom att öppna inställningarna för tid och datum.)

Införandet av dessa automatiska synkroniseringsverktyg i de senaste operativsystemen är en indikation på hur viktig tidpunktsinformation har blivit och när du överväger de typer av applikationer och transaktioner som nu utförs på internet är det ingen överraskning.

Internetbank, online-bokningar, internetauktioner och jämn e-post kan vara beroende av korrekt tid. Datorer använder tidstämplar som den enda referenspunkt som de måste identifiera när och om en transaktion har inträffat. Fel i tidsinformation kan orsaka otydliga fel och problem, särskilt vid felsökning.

Internet är fullt av tidsservrar med över tusen tidskällor tillgängliga för online-synkronisering dock; noggrannheten och användbarheten av dessa onlinekällor för UTC-tid varierar och lämnar en TCP / IP öppen i brandväggen för att tillåta tidsinformationen genom att låta ett system vara sårbart.

För nätverkssystem där timing inte bara är avgörande men där säkerhet också är en viktig fråga är Internet inte en föredragen källa för att ta emot UTC-information och en extern källa krävs.

Att ansluta ett NTP-nätverk till en extern källa för UTC-tid är relativt enkel om a nätverk tidsserver är använd. Dessa enheter som ofta kallas för NTP-servrar, använd atomklockorna ombord på GPS (Global Positioning System) -satelliter eller långvågsöverföringar som sänds av platser som NIST or NPL.

NTP-servrar är väsentliga enheter för tidssynkronisering av datornätverk. Att säkerställa att ett nätverk sammanfaller med UTC (Coordinated Universal Time) är avgörande för modern kommunikation som Internet och är den primära funktionen hos nätverk tidsserver (NTP-server).

Som namnet antyder använder dessa tidsservrar protokollet NTP (Network Time Protocol) för att hantera synkroniseringsförfrågningarna. NTP är redan installerat i många operativsystem och synkronisering är möjlig utan en NTP-server genom att använda en Internet-tidskälla kan det vara osäkert och felaktigt för många nätverksbehov.

Network Time servrar få en mycket mer exakt och säker tidssignal. Det finns två sätt att ta emot tiden med en tidsserver: utnyttja GPS-nätverket eller ta emot långvågsradioöverföringar.

Båda dessa metoder för att ta emot en tidskälla är säkra eftersom de är externa för någon brandvägg. De är också korrekta eftersom båda tidskällorna genereras direkt av atomur snarare än en Internet-tidstjänst som normalt är NTP-enheter ansluten till en tredje parts klocka.

GPS-nätverket är en idealisk källa till tid för NTP-servrar, eftersom signalerna är tillgängliga var som helst. Den enda nackdelen med att använda GPS-nätverket är att en bild av himlen krävs för att låsa på en satellit.

Radio refererade tidskällor är mer flexibla, eftersom långvågssignalen kan tas emot inomhus. De är begränsade i styrka och inte varje land har en tidssignal, även om vissa signaler som tyska DCF och USA WVBB är tillgängliga i grannländerna.

Trots att det har funnits i över tjugo år, har det nuvarande favorerade tidprotokollet av de flesta nätverk, NTP (Network Time Protocol), viss konkurrens.

För närvarande används NTP för att synkronisera datanätverk med nätverk tidsservrar (NTP-servrar). För närvarande kan NTP synkronisera ett datornätverk till några millisekunder.

Precision Time Protocol (PTP) eller IEEE 1588 har utvecklats för lokala system som kräver mycket hög noggrannhet (till nano-andra nivå). För närvarande är denna typ av noggrannhet utöver egenskaperna hos NTP.

PTP kräver ett master- och slavrelaterat skepp i nätverket. En tvåstegsprocess krävs för att synkronisera enheter med hjälp av IEEE 1588 (PTP). För det första, bestämning av vilken anordning som är befälhavaren är nödvändig, så mäts förskjutningarna och de naturliga nätverksfördröjningarna. PTP använder Best Master Clock-algoritmen (BMC) för att fastställa vilken klocka på nätverket som är mest exakt och det blir mästaren medan alla andra klockor blir slavar och synkroniseras med den här mästaren.

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) beskriver IEEE 1588 eller (PTP) som utformad för att "fylla en nisch som inte fungerar bra av någon av de två dominerande protokollen, NTP och GPS. IEEE 1588 är konstruerad för lokala system som kräver mycket höga precisioner utöver de som kan uppnås med hjälp av NTP. Den är också avsedd för applikationer som inte kan bära kostnaden för en GPS-mottagare vid varje nod eller för vilka GPS-signaler är otillgängliga. "(Citerad i wikipedia)

PTP kan ge noggrannhet till några nanosekunder, men denna typ av noggrannhet krävs inte av de flesta nätverksanvändare, men användningen av PTP är mobilt bredband och annan mobilteknologi, eftersom PTP stöder den dagliga informationen som används av fakturering och servicenivå överenskommelse rapporteringsfunktioner i mobilnät.

tids~~POS=TRUNC synkronisering~~POS=HEADCOMP är en viktig aspekt av datanätverk. Att säkerställa alla maskiner i ett nätverk synkroniseras med den globala tidsskalaen, UTC (Coordinated Universal Time), annars skulle känsliga transaktioner med andra nätverk vara omöjliga.

Tidsynkronisering görs enkelt tack vare Network Time Protocol (NTP), som utformades i de tidiga dagarna av Internet för det här ändamålet. Det fungerar vara att använda en enda källa (vanligtvis UTC) som sedan distribueras bland alla enheter på NTP-nätverket.

De UTC-tidskälla tas ofta från Internet på nätverk där säkerhet inte är en bra fråga, men eftersom det här innebär att lämna en öppen port i en nätverksvägg för många nätverk, är sårbarheten som detta kan leda inte värt risken.

Dedikerad nätverk tidsservrar (ofta kallad NTP-servrar) används av många nätverk som en säker och ännu mer exakt metod att ta emot UTC. Dessa enheter mottar UTC-tiden direkt från en klockklocka.

Dessutom arbetar dessa dedikerade tidsservrar externt till brandväggen och nätverket och använder källor som GPS- eller radiofrekvenser för att hämta tidskoderna.

För att underlätta synkroniseringen finns det olika tidssynkroniseringsprogram paket som går hand i hand med NTP och tillåter, via webbläsargränssnitt, enkel konfiguration av tidssynkronisering i hela nätverket.

Även om dessa tidssynkroniseringsprogramvarupaket inte är nödvändiga för att använda de flesta NTP-servrar, standardprogramvaran installerad i operativsystem saknas ofta eller är ganska komplicerad.

De flesta specialproducenter av dedikerade nätverks-tidsservrar kommer att producera en tidsklientklient för att möjliggöra konfiguration och dessa är troligen bäst lämpade för enheten från den kompletteraren. Det finns dock många freeware och programvarupaket med öppen källkodssynkronisering som för det mesta är kompatibla med många NTP-servrar.

Att berätta tiden är något som kan av oss lära oss när vi är mycket små barn. Att veta vilken tid det är en viktig del av vårt samhälle och vi inte kunde fungera utan det. Tänk om vi inte berättade för tiden - när skulle du gå till jobbet? När skulle du gå och hur skulle det vara möjligt att träffa andra människor eller arrangera någon form av funktion.

Samtidigt som tiden är avgörande för oss är det ännu viktigare för datorer som använder tid som enda referenspunkt och bland datornätverk tidssynkronisering är avgörande. Utan att registrera tiden, kunde datorer inte fungera eftersom det inte fanns någon hänvisning till orderprogram och funktioner.
Men hur datorerna berättar tid och datum är mycket annorlunda än hur vi spelar in det. I stället för att spela in en separat tid, datum och år - använder datorsystem ett enda nummer. Detta nummer är baserat på antalet sekunder från en uppsättning tidpunkt - känd som den primära epoken.

När denna epok är beror det på operativsystemet eller det aktuella programmeringsspråket. Unix-system har t ex en epok som börjar vid 1 januari 1970 och antalet sekunder från epoken räknas i ett 32-bitte heltal. Andra operativsystem, som Windows, använder ett liknande system men epoken är annorlunda (Windows startar på 1 januari 1601).

Det finns dock nackdelar med detta heltalssystem. Till exempel som Unix-systemet är ett 32-bit heltal som startade i 01 Jan 1970, genom 19 januari 2038 kommer heltalet att ha uttömt alla möjliga nummer och måste återgå till noll. Detta kan orsaka problem med system som är beroende av Unix i ett problem som påminner om Millennium buggen.
Det finns också andra problem som gäller datortid också. På grund av de globala kraven på Internet är all datatid nu baserat på UTC (Koordinerad Universal Time). UTC ändras emellertid ibland genom att lägga till Leap Seconds för att säkerställa att tiden matchar jordens rotation (jordens rotation är aldrig exakt på grund av gravitationskrafter) så att språnghantering måste omfatta ett datortidssystem.

Dator tid är ofta förknippad med NTP (Network Time Protocol) som används för att synkronisera datorer som ofta använder en nätverk tidsserver.