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).

Nyårsfesten kommer att behöva vänta ytterligare en sekund i år som International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) har bestämt sig för att 2008 ska ha Leap Second tillagt.

IERS meddelade i juli i juli att en positiv Leap Second skulle läggas till 2008, den första sedan dec. 31, 2005. Leap Seconds introducerades för att kompensera oförutsägbarheten för jordens rotation och hålla UTC (Koordinerad Universal Time) med GMT (Greenwich Meantime).

Den nya extra sekunden läggs till på den sista dagen i år på 23 timmar, 59 minuter och 59 sekunder Samordnad universell tid - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds har lagts till sedan 1972

NTP-server System som styr tidssynkronisering i datornätverk styrs alla av UTC (Coordinated Universal Time). När ytterligare en sekund läggs till i slutet av året kommer UTC automatiskt att ändras som ytterligare sekund. #

Huruvida a NTP-server tar emot en tidssignal från överföringar som MSF, WWVB eller DCF eller från GPS-nätverket kommer signalen automatiskt att bära det andra meddelandet.

Notice of Leap Second från International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMER REFERENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Frankrike)
Tel. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-post: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 juli 2008

Bulletin C 36

Till myndigheter med ansvar för mätning och fördelning av tid

UTC TIDSSTEG
på 1st i januari 2009

Ett positivt steg andra kommer att införas i slutet av december 2008.
Sekvensen för datum för UTC andra markörer kommer att vara:

2008 December 31, 23h 59m 59s
2008 December 31, 23h 59m 60s
2009 januari 1, 0h 0m 0s

Skillnaden mellan UTC och International Atomic Time TAI är:

från 2006 januari 1, 0h UTC, till 2009 januari 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
från 2009 januari 1, 0h UTC, tills vidare: UTC-TAI = - 34s

Språng sekunder kan introduceras i UTC i slutet av december månad

De WWVB-tidssignal är en dedikerad radiosändning som ger en korrekt och tillförlitlig källa till den amerikanska civiltiden, baserat på den globala tidsskalan UTC (koordinerad universell tid), sänds WWVB-signalen och underhålls av Förenta staternas NIST-laboratorium (National Institute for Standards and Tid).

WWVB-tidssignalen kan användas av alla som kräver noggrann timinginformation, men dess huvudsakliga användning är som en källa till UTC-tid för administratörer som synkroniserar ett datornätverk med en radioklocka. Radio klockor är verkligen en annan term för a nätverk tidsserver som använder en radiotransmission som en tidkälla.

De flesta radiobaserade nätverkstidsservrar använder NTP (Network Time Protocol) för att distribuera tidsinformationen i hela nätverket.

WWVB-signalen sänds från Fort Collins, Colorado. Den är tillgänglig 24 timmar om dagen över de flesta USA och Kanada, även om signalen är sårbar för störningar och lokal topografi. Användare av WWVB-tjänsten får övervägande en "ground wave" -signal. Det finns emellertid också en återstående "himmelvåg" som återspeglas från jonosfären och är mycket starkare på natten. Detta kan resultera i en total mottagen signal som är antingen starkare eller svagare.

WWVB-signalen bärs på en frekvens av 60 kHz (till inom 2-delar i 1012) och styrs av en cesium-atomklocka baserad vid NIST

Signalens fältstyrka överstiger 100 μV / m (mikrovolt en meter) på ett avstånd av 1000 km från Colorado - som täcker mycket av USA.

WWVB-signalen är i form av en enkel binär kod som innehåller information om tid och datum WWVB-tid och datumkod innehåller följande information: år, månad, dag månad, veckodag, timme, minut, sommartid (i kraft eller nära förestående).

De MSF-tidssignal är en dedikerad radiosändning som ger en korrekt och tillförlitlig källa till brittisk medborgarstid, baserat på den globala tidsskalan UTC (Coordinated Universal Time), sänds MSF-signalen och underhålls av Storbritanniens National Physical Laboratory (NPL).

MSF-tidssignalen kan användas av alla som kräver korrekt tidsinformation, men dess huvudsakliga användning är emellertid som en källa till UTC-tid för administratörer som synkroniserar ett datornätverk med en radioklocka. Radio klockor är verkligen en annan term för en tidsserver som använder en radiotransmission som en tidkälla.

Mest radiobaserade nätverk tidsservrar användning NTP (Network Time Protocol) för att distribuera tidsinformationen i hela nätverket.

MSF-signalen sänds från Anthorn Radio station i Cumbria genom VT-kommunikation under kontrakt till NPL. Den är tillgänglig 24 timmar om dagen över hela Storbritannien och bortom, även om signalen är sårbar mot störningar och lokal topografi. Användare av MSF-tjänsten får övervägande en "ground wave" -signal. Det finns emellertid också en återstående "himmelvåg" som återspeglas från jonosfären och är mycket starkare på natten. Detta kan resultera i en total mottagen signal som är antingen starkare eller svagare.

MSF-signalen bärs på en frekvens av 60 kHz (till inom 2-delar i 1012) och styrs av en Cesium-atomur som är baserad på radiostationen.

Antennen vid Anthorn är vid 54 ° 55 'N latitud och 3 ° 15' W longitud. Signalens fältstyrka överstiger 100 μV / m (mikrovolts en meter) på ett avstånd av 1000 km från Anthorn, som täcker hela Storbritannien, och kan till och med mottagas i hela Nord- och Västeuropa.

MSF sänder en enkel binär kod som innehåller information om tid och datum MSF-tid och datumkod innehåller följande information: år, månad, dag i månad, veckodag, timme, minut, brittisk sommartid (i kraft eller nära förestående), DUT1 (en parameter som anger UT1-UTC)

De NTP-server (Network Time Protocol) är ett av de mest använda, men minst förstådda, maskinvaruobjekten för datanätverk.

En NTP-server är bara en tidsserver som använder protokollet NTP. Andra tidsprotokoll existerar men NTP är överlägset mest använda. Termen "NTP-server", "tidsserver" och "nätverk tidsserver"är utbytbara och ofta termen" radioklocka "eller"GPS-tidsserver'används men dessa beskriver helt enkelt metoden som tidsservrarna får en tidsreferens.

NTP-servrar får en tidskälla som de sedan kan distribuera bland ett nätverk. NTP kommer att kontrollera en klocka för enhetssystemets system och fördjupa eller återkalla tiden beroende på hur mycket den har drivit. Genom att regelbundet kontrollera systemklockan med tidsservern kan NTP se till att enheten är synkroniserad.

NTP-servern är en enkel enhet att installera och köra. De flesta ansluter till ett nätverk via en Ethernet-kabel och den medföljande mjukvaran är enkelt konfigurerad. Det finns emellertid några vanliga problem med felsökning i samband med NTP-servrar och i synnerhet med mottagning av tidkällor:

A dedikerad NTP-server kommer att få en tidssignal från olika källor. Internet är förmodligen de vanligaste källorna till UTC-tid (Coordinated Universal Time), men det kan vara en orsak till flera tidsserverproblem med hjälp av Internet som en tidskälla.

För det första kan Internet-tidskällor inte verifieras. autentisering är NTP: s inbyggda säkerhetsåtgärd och säkerställer att en tidsreferens kommer ifrån där den säger att den är. På en liknande anteckning för att använda en Internet-timing-källa skulle det innebära att ett gap skulle behöva skapas i nätverksväggen, det kan givetvis orsaka egna säkerhetsproblem.

Internet timing källor är också notoriskt felaktiga. En undersökning av MIT (Massachusetts Institute of Technology) fann mindre än en fjärdedel av Internet-timing källor var någon där nära exakt och ofta de som var, var för långt bort från kunder för att tillhandahålla en pålitlig tidkälla.

Den vanligaste, säkra och korrekta metoden för mottagning av tidkälla är GPS-systemet (Global Positioning System). Medan en GP-signal kan tas emot var som helst på planeten finns det fortfarande vanliga installationsproblem.

En GPS-antenn måste ha en bra klar bild av himlen; Detta beror på att GPS-servern sänder sin signal via synfält. Signalen kan inte tränga in i byggnader och därför måste antennen vara belägen på roten. En annan vanlig fråga med en GPS-tidsserver är att de måste lämnas i minst 49 timmar för att säkerställa att GPS-mottagaren får en bra satellitfix. Många användare tycker att de får en intermittent signal, vilket normalt beror på otålighet och inte låter GPS-systemet få en solid fix.

Den andra säkra och tillförlitliga metoden för mottagning av en tidssignal är de nationella radiosändningarna. I Storbritannien kallas MSF men liknande system finns i USA (WWVB), Tyskland (DCF) och flera andra länder. Vanligtvis är det mindre problem att använda MSF / DCF / WWVB-signalen.

Även om radiosignalen kan tränga in i byggnader är den känslig för störningar från topografi och andra elektriska apparater. Eventuella problem med en MSF-tidsserver kan normalt lösas genom att flytta servern till en annan ort eller ofta bara vinkla servern så att dess ib-byggda antenn är vinkelrät mot överföringen.

Koordinerad universell tid (UTC - från den franska Temps Universel Coordonné) är en internationell tidsplan baserad på den tid som atomklockor berättar. Atomur är korrekta inom en sekund på flera miljoner år. De är så exakta att International Atomic Time, tiden som återförts av dessa enheter, är ännu mer exakt än jordens rotation.

Jordens rotation är påverkad av månens gravitation och kan därför sakta eller påskynda. Av denna anledning måste International Atomic Time (TAI från French Temps Atomique International) ha "Leap seconds" tillagd för att hålla den i linje med den ursprungliga tidsskalan GMT (Greenwich under tiden) även kallad UT1, som är baserad på soltiden .

Denna nya tidsskala kallad UTC används nu över hela världen så att datanät och kommunikation kan utföras på motsatta sidor av världen.

UTC styrs inte av ett enskilt land eller en förvaltning utan ett samarbete med atomur över hela världen vilket säkerställer politisk neutralitet och tillförd noggrannhet.

UTC överförs på många sätt över hela världen och används av datanät, flygbolag och satelliter för att säkerställa korrekt synkronisering oavsett vilken plats på jorden.

I USA sänder NIST (National Institute of Standards and Technology) UTC från sin atomur i Fort Collins, Colorado. De nationella fysiklaboratorierna i Storbritannien och Tyskland har liknande system i Europa.

Internet är också en annan källa till UTC-tid. Över tusen tidsservrar över nätet kan användas för att ta emot en UTC-tidskälla, även om många inte är tillräckligt exakta för de flesta nätverksbehov.

En annan, säker och mer exakt metod att ta emot UTC är att använda signalerna som överförs av USA: s Global Positioning System. Satelliterna i GPS-nätverket innehåller alla atomklockor som används för att möjliggöra positionering. Dessa klockor sänder den tid som kan tas emot med en GPS-mottagare.

Många dedikerade tidsservrar finns tillgängliga som kan ta emot en UTC-tidskälla från antingen GPS-nätverket eller National Physics Laboratory sändningar (som alla sänds vid 60 kHz longwave).

De flesta tidsservrar använder NTP (Network Time Protocol) för att distribuera och synkronisera datornätverk till UTC-tid.

Läkare Utan Gränser är namnet på den dedikerade tidssändningen som tillhandahålls av det nationella fysiska laboratoriet i Storbritannien. Det är en korrekt och tillförlitlig källa för brittisk civiltid, baserat på tidsskalan UTC (Samordnad Universal Time).

Läkare Utan Gränser används i hela Storbritannien och i själva verket andra delar av Europa för att få en UTC-tidskälla som kan användas av radioklockor och att synkronisera datornätverk med hjälp av en NTP tidsserver.

Den är tillgänglig 24 timmar om dagen över hela Storbritannien, även om signalen på vissa områden kan vara svagare och den är mottaglig för störningar och lokal topografi. Signalen arbetar med en frekvens av 60 kHz och har en tids- och datumkod som reläer följande information i binärformat: år, månad, dag i månad, veckodag, timme, minut, brittisk sommartid (i verkan eller överhängande) och DUT1 (skillnaden mellan UTC och UT1 som är baserad på jordens rotation)

MSF-signalen sänds från Anthorn Radio Station i Cumbria men flyttades först nyligen efter att ha bott i Rugby, Warwickshire sedan den startades i 1960s. Signalens bärfrekvens är vid 60 kHz, styrd av cesium atomklockor på radiostationen.

Cesium atomklockor är de mest tillförlitliga atomklockorna någonstans, och förlorar inte heller några sekunder i flera miljoner år.

För att få MSF-signalen enkelt radio klockor kan användas för att visa exakt UTC-tid eller alternativt MSF-refererade tidsservrar kan ta emot långvågsöverföringen och distribuera tidsinformationen kring datornätverk med NTP (Network Time Protocol).

Det enda verkliga alternativet till MSF-signalen i Storbritannien är att använda Cesium-klockorna på GPS-nätverket (Global Positioning System) som reläer exakt tidsinformation som kan användas som en UTC-tidskälla.

A NTP-server ansluts till ett datornätverk med syftet att synkronisera alla datorer, routrar och andra enheter till exakt samma tidpunkt. NTP-servrar använder Network Time Protocol för att justera driften av olika maskiner för att matcha referenstiden.

NTP-servrar är beroende av att använda en referensklocka; De flesta nätverk som använder en NTP-server använder en UTC-källa (UTC). UTC är baserat på den tid som beräknas av de otroligt noggranna och dyra atomklockorna.

Atomklockor arbetar med att en enskild atom (i de flesta fall cesium-133) resoneras i en exakt takt vid vissa energinivåer. Noggrannheten hos atomur är så skicklig att UTC utvecklades för att tillåta internationell atomtid (TAI) och Greenwich Meantime (GMT) att kombineras, vilket möjliggör en saktning av jordens rotation genom att lägga till språng sekunder och därför hålla solen vid jordens meridian vid middagstid.

Om man inte tar hänsyn till detta sakta i jordens snurr skulle det leda till att dag och natt eventuellt går i drift (om än i många årtusenden).
A NTP-server kan ställas in för att ta emot en UTC-tidssignal från hela Internet, även om dessa kan variera enormt i noggrannhet och är beroende av relativt nära avstånd från klient och server.

Att förlita sig på en Internetbaserad tidsreferens kan också låta ett nätverk vara öppet för skadliga användare eftersom de inte kan använda NTP-autentisering, vilket är en säkerhetsåtgärd som används för att säkerställa en tidsreferens är vad den säger att den är.

Många dedikerade NTP-servrar är utformade för att få en mer exakt och autentiserad tidsreferens. En metod använder radioöverföringar som sänds av flera nationella fysiklaboratorier som NIST (National Institute for Standards and Technology) i USA (WWVB-signalen) och NPL (National Physical Laboratory) i Storbritannien (MSF-signalen). Dessa signaler sänds i långvåg och kan plockas upp inom sändningsområdet, även om signalerna kan blockeras av lokala geografiska särdrag.

En annan metod för att få en UTC-timingreferens är att använda atomklockorna ombord på GPS-nätverket (Global Positioning System). Medan GPS är mest känt som ett positionssystem, sänder satelliten faktiskt tidpunktsinformation som används av GPS-mottagare för att beräkna den tid det har rest och därmed avståndet.
Medan GPS-signalerna inte sänds i UTC-format är de mycket exakta och NTP har inga problem med att konvertera dem.

De NTP-server kontrollerar tidsstämpeln från UTC-källan och använder informationen för att beräkna om nätverksklockorna drivs och lägger till eller subtraherar en sekund för att matcha referensklockan. NTP-servern gör det med bestämda intervaller, normalt var 15: e minut för att säkerställa perfekt noggrannhet.

NTP är korrekt inom 1 / 100th av en sekund (10 millisekunder) över det offentliga Internetet och kan fungera ännu bättre över LAN och WANS med noggrannheter av 1 / 5000th av en sekund (200 mikrosekunder) inte oöverträffad.

För att säkerställa ytterligare noggrannhet kör NTP-tjänsten (eller daemon på Linux) i bakgrunden och tror inte på den tid det berättas förrän efter flera utbyten och var och en har gått igenom en protokollspecifikation (ett test), övervägas servern. Det tar vanligtvis cirka fem bra exempel) tills en NTP-server accepteras som en tidkälla.

De NTP-server är en integrerad del av det moderna datornätverket. Utan nätverkstidsprotokoll och NTP-tidsservrar många av den moderna funktionaliteten hos datorer som vi tar för givet som online-bokning, internethandel och satellitkommunikation skulle vara omöjliga.

Synkronisering i datorer behandlas av NTP. NTP- och NTP-servrar använder en enda tidsreferens för att synkronisera alla maskiner i ett nätverk till den tiden. Denna tidsreferens kan faktiskt vara allt som tiden på armbandsur kanske. Synkronisering är dock meningslös om inte en UTC (koordinerad universell tid) tidskälla används som UTC har utvecklats för att låta hela världen synkronisera samtidigt, vilket möjliggör en verklig global synkronisering.

UTC är baserat på tiden som atomklockor berättar även om kompensationsåtgärder som Leap Seconds läggs till UTC för att hålla den inline med Greenwich Meantime (GMT).

Atomklockor är väldigt dyra och extremt känsliga utrustningar och inte sorts saker som kan hysas på kontorserverrummet. Lyckligtvis kan en NTP-server ta emot en UTC-tidskälla från flera olika platser.

Internet är kanske den mest använda källan till tidsreferenser. Tyvärr är det dock dra fördel att använda Internet för en tidkälla. För det första kan Internet-tidkällorna inte verifieras. Autentisering är en säkerhetsåtgärd som används av NTP för att kontrollera att tidkällan är äkta. För det andra måste ett hål lämnas öppet i nätverks brandvägg, vilket innebär att säkerhetsnivån kompromissas. För det tredje är Internet-timingkällor notoriskt felaktiga och de som inte är kan ofta vara för långt borta från en klient för att ge någon användbar precision.

Om säkerhet och hög noggrannhet i UTC-tid inte är nödvändig kan Internet dock erbjuda en enkel och prisvärd lösning.

En mycket säkrare metod för att få en UTC-timingreferens är att använda den specialiserade nationella tid- och frekvensöverföringen från flera länder. Storbritannien (MSF), USA (WWVB), Tyskland (DCF) och Japan (JJY) har alla en lång vågtidssignal. Medan dessa signaler är begränsade i intervall och styrka, där de är tillgängliga, utgör de en ideell tidkälla, eftersom radiomottagaren kan välja dessa signaler uppifrån inuti en byggnad. Dessa överföringar kan också autentiseras, vilket ger en hög säkerhetsnivå.

Den tredje och kanske enklaste lösningen är att använda en GPS NTP-server. Dessa använder signalerna från Global Positioning System som innehåller tidsinformation. Detta är idealiskt eftersom GPS-signalen kan tas emot bokstavligen var som helst i världen, så om det inte finns någon radioöverföring ditt område så kommer GPS-nätverket att ge en säker och autentiserad lösning.

Den enda nackdelen med GPS är att en antenn måste ha en bra utsikt över himlen och måste därför placeras på taket. Detta har uppenbarligen logistiska nackdelar om serverrummet ligger i källaren av en skyskrapa.

Vid val av en tidskälla är det viktigaste att komma ihåg var NTP-server kommer att ligga. Om det är inomhus och det finns ingen möjlighet att springa och antennen på taket så skulle radiosändningarna vara det bästa alternativet. Om det inte finns någon radioöverföring i ditt land / område eller signalerna blockeras av lokal topografi är GPS en idealisk lösning.

Men om noggrannhet och säkerhet inte är ett problem skulle Internet vara den mest uppenbara lösningen.