Fram till 1967 den andra definierades med hjälp av jordens rörelse som roterar en gång på sin axel varje 24-timme, och det finns 3,600 sekunder i den timmen och 86,400 i 24.

Det skulle vara bra om jorden var punktlig men i själva verket är det inte. Jordens rotationshastighet förändras varje dag med tusentals nanosekunder, och detta beror i stor utsträckning på vind och vågor som springer runt jorden och orsakar drag.

Under tusentals dagar kan dessa förändringar i rotationshastigheten resultera i att jordens spinn blir osynlig med atomklockorna med hög precision som vi använder för att hålla UTC-systemet (Koordinerad universell tid) tickar över. Av denna anledning övervakas jordens rotation och tidsbestämd med hjälp av de avlägsna blixtarna från en typ av kollapsad stjärna som kallas en quasar som blinkar med en extremt exakt rytm bort många miljoner ljusår bort. Genom att övervaka jordens vridning mot dessa långt borta föremål kan det utarbetas hur mycket rotationen har minskat.

En gång per sekund av avtagande har byggts upp, The International Earth Rotation Service (IERS), rekommenderar a Leap Second att läggas till, vanligtvis i slutet av året.

Andra komplikationer uppstår när det gäller synkroniserings jorden till en tidsplan. I 1905 visade Albert Einsteins relativitetsteori att det inte finns något sådant som absolut tid. Varje klocka, överallt i universum, fästar i en annan takt. För GPS är detta en enorm fråga eftersom det visar sig att klockorna på satelliterna försvinner med nästan 40,000 nanosekunder per dag i förhållande till klockorna på marken, eftersom de är höga över jordens yta (och därmed i ett svagare gravitationsfält) och rör sig snabbt i förhållande till marken.

Och som ljus kan resa fyrtio tusen meter under den tiden kan du se problemet. Einsteins ekvationer som först skrivits ned i 1905 och 1915 används för att korrigera för denna tidsförskjutning, så att GPS kan fungera, planerar att navigera säkert och GPS NTP-servrar för att få rätt tid.

De MSF överföring från Anthorn (latitud 54 ° 55 'N, longitud 3 ° 15' W) är det huvudsakliga sättet att sprida de brittiska nationella standarderna för tid och frekvens som upprätthålls av National Physical Laboratory. Den effektiva monopolutstrålade effekten är 15 kW och antennen är väsentligen omnidirektionell. Signalstyrkan är större än 10 mV / m vid 100 km och större än 100 μV / m vid 1000 km från sändaren. Signalen används i stor utsträckning i norra och västeuropa. Bärarfrekvensen bibehålls vid 60 kHz till inom 2-delar i 1012.

Enkel på-av-bärare modulering används, bärarens uppgång och fall gånger bestäms av kombinationen av antenn och sändare. Tidpunkten för dessa kanter styrs av sekunder och minuter av koordinerad universell tid (UTC), som alltid ligger inom en sekund av Greenwich Mean Time (GMT). Varje UTC sekund är markerad med en "av" föregås av minst 500 ms av bärare, och denna andra markör överförs med en noggrannhet bättre än ± 1 ms.

Den första sekunden av minuten börjar med en period av 500 ms med bäraren av, för att fungera som en minutmarkör. De andra 59 (eller, exceptionellt, 60 eller 58) sekunder av minuten börjar alltid med minst 100 ms 'off' och slutar med minst 700 ms av bärare. Sekund 01-16 bära information för den aktuella minuten om skillnaden (DUT1) mellan astronomisk tid och atomtid, och de återstående sekunderna överför tid- och datumkoden. Tid- och datumkodinformationen ges alltid i fråga om brittisk klocktid och datum, vilket är UTC om vinteren och UTC + 1h när sommartid är i kraft, och det gäller den minut som följer den där den sänds.

Dedikerad MSF NTP-server enheter finns tillgängliga som kan anslutas direkt till MSF-överföringen.

Information Courtesy of NPL

Distribuerade nät baserar sig helt på rätt tidpunkt. Datorer behöver tidsstämplar för att beställa händelser och när en samling maskiner arbetar tillsammans är det absolut nödvändigt att de kör samtidigt.

Tyvärr är moderna datorer inte designade som perfekta tidtabeller. Deras systemklockor är enkla elektroniska oscillatorer och är benägna att driva. Detta är normalt inte ett problem när maskinerna arbetar oberoende men när de kommunicerar över ett nätverk kan alla slags problem uppstå.

Från e-postmeddelanden som anländer innan de har skickats till hela systemet kraschar, brist på synkronisering kan orsaka otaliga problem i ett nätverk och det är av denna anledning att nätverkstidsservrar används för att säkerställa att hela nätverket är synkroniserat tillsammans.

Network Time servrar komma i två former - The GPS-tidsserver och den radio refererade tidsservern. GPS NTP servrar använder tidssignalen som sänds från GPS-satelliter. Detta är extremt noggrant eftersom det genereras av en atomur ombord på GPS-satelliten. Radio refererad NTP-servers använder en långvågsöverföring från flera nationella fysiklaboratorier.

Båda dessa metoder är en bra källa till Koordinerad universell tid (UTC) världens globala tidsplan. UTC används av nätverk över hela världen och genom att synkronisera till det tillåter datanätverk att kommunicera säkert och delta i tidskänsliga transaktioner utan fel.

Vissa administratörer använder Internet för att få en UTC-tidskälla. Även om en dedikerad nätverks-tidsserver inte krävs för att göra detta har det säkerhetsnacker genom att en port behövs för att stå öppen i brandväggen för att datorn ska kunna kommunicera med NTP-server, detta kan leda till att ett system är sårbart och öppet för attack. Vidare är Internet-tidskällor notoriskt otillförlitliga med många, antingen för felaktiga eller för långt bort för att tjäna någon användbar syfte.

Network Time Protocol är ett internetprotokoll som används för att synkronisera datorklockor till en stabil och exakt tidsreferens. NTP utvecklades ursprungligen av professor David L. Mills vid University of Delaware i 1985 och är ett standardprotokoll för Internet.

NTP utvecklades för att lösa problemet med flera datorer som arbetar tillsammans och har olika tidpunkter. Medan tiden oftast bara går framåt, om program körs på olika datorer ska tiden gå vidare även om du byter från en dator till en annan. Om ett system ligger framför varandra, skulle det dock vara dags att hoppa fram och tillbaka om man växlar mellan dessa system.

Som en konsekvens kan nätverket köra sin egen tid, men så fort du ansluter till Internet blir effekterna synliga. Bara e-postmeddelanden anländer innan de skickades och svaras till och med innan de skickades!

Även om det här problemet kan tyckas oskadd när det gäller att ta emot e-post, kan emellertid en brist på synkronisering i vissa miljöer få katastrofala resultat. Därför var flygkontrollen en av de första applikationerna för NTP.

NTP använder en enda tidskälla och distribuerar den bland alla enheter på ett nätverk gör det genom att använda en algoritm som utreder hur mycket som ska justera en systemklocka för att säkerställa synkronisering.

NTP fungerar på hierarkisk grund för att säkerställa att det inte finns några problem med nätverkstrafik och bandbredd. Den använder en enda källa, normalt UTC (koordinerad universell tid) och tar emot tidsförfrågningar från maskinerna på toppen av hierarken, som sedan skickar tiden vidare längs kedjan.

De flesta nätverk som använder NTP kommer att använda en dedikerad nätverk tidsserver att få sin UTC-tidssignal. Dessa kan ta emot tiden från GPS-nätverk eller radiosändningar som sänds av nationella fysiklaboratorier. Dessa dedikerade NTP-tidsservrar är idealiska eftersom de tar tid direkt från en klockklocka, de är också säkra eftersom de ligger externt och därför inte kräver avbrott i nätverksväggen.

NTP-servrar används av datanät som en tidsreferens för synkronisering. En NTP-server är verkligen en kommunikationsenhet som tar emot tiden från en atomur och distribuerar den. NTP-servrar som tar emot en direkt atomurtid är kända som stratum 1 NTP-servrar.

En stratum 0-enhet är en atomur själv. Dessa är mycket dyra och känsliga maskiner och finns bara i storskaliga fysiklaboratorier. Tyvärr finns det många regler för vem som kan komma åt en stratum 1-server på grund av bandbreddsöverväganden. De flesta stratum 1 NTP-servrar ställs in av universitet eller andra ideella organisationer och måste därför begränsa vem som får tillgång till dem.

Lyckligtvis kan stratum 2-tidsservrar erbjuda noggrann noggrannhet som en tidkälla och vilken enhet som mottar en tidssignal kan själv användas som en tidsreferens (en mottagningstid från en stratum 2-enhet är en stratum 3-server. Apparater som tar emot tid från en stratum 3-server är stratum 4-enheter och så vidare).

Ntp.org, är det officiella hemmet för NTP-poolprojektet och det absolut bästa stället att gå för att hitta en offentlig NTP-server. Det finns två listor med offentliga servrar tillgängliga i poolen; primära servrar, som visar stratum 1-servrar (varav de flesta är stängda åtkomst) och sekundära som är alla stratum 2-servrar.

När du använder en offentlig NTP-server är det viktigt att följa åtkomstreglerna eftersom misslyckande att göra det kan leda till att servern blir igensatt av trafik och om problemen kvarstår, upphörde eventuellt eftersom de flesta offentliga NTP-servrar är inställda som generösa handlingar.

Det finns några viktiga punkter att komma ihåg när du använder en tidkälla från över Internet. För det första kan Internet-tidskällor inte verifieras. Autentisering är en inbyggd säkerhetsåtgärd som används av NTP men otillgänglig över nätet. För det andra behöver en öppen port i din brandvägg för att använda en Internet-tidkälla. Ett hål i en brandvägg kan användas av skadliga användare och kan låta ett system vara sårbart för attack.

För dem som kräver en säker tidkälla eller när noggrannhet är mycket viktigt, en dedikerad NTP-server som tar emot en tidssignal från antingen långvågsradioöverföringar eller GP-nätverket.

NTP tidsserver (Network Time Protocol) missbruk är ganska ofta oavsiktligt och lyckligtvis tack vare NTP-poolen är mindre frekvent än det var trots att händelser fortfarande händer.

NTP-server missbruk är en handling som bryter mot åtkomstreglerna för en NTP-tidsserver eller en handling som skadar den på något sätt. Offentliga NTP-servrar är de servrar som kan nås från hela Internet av enheter och routrar att använda som en tidkälla för att synkronisera ett nätverk till. De flesta offentliga NTP-tidsservrar är icke-vinstdrivande och inrättas som generösa handlingar, främst av universitetets eller andra tekniska centra.

Av denna anledning måste åtkomstregler ställas in eftersom stora mängder trafik kan generera enorma bandbreddsräkningar och kan leda till att NTP-tidsservern stängs av permanent. Åtkomstregler används för att förhindra för mycket trafik från att få åtkomst till stratum 1-servrar. Enligt konventionen bör stratum 1-servrar endast nås av stratum 2-servrar som i sin tur kan överföra tidsinformationen längs linjen.

Men de värsta fallen med NTP-server missbruk har varit där tusentals enheter har skickat förfrågningar om tid, där det bara är nödvändigt med en hierarkisk natur för NTP.

Medan de flesta handlingar av NTP-missbruk är avsiktliga några av de värsta missbruken av NTP-tidsservrar har begåtts (om än oavsiktligt) av stora företag. Det första stora företaget som upptäcktes att ha gjort sig skyldig till NTP-missbruk var Netgear, som i 2003 släppte fyra routrar som alla var hårdkodade för att använda University of Wisconsin NTP-server, nådde den resulterande DDS (Distributed Denial of Service) nästan 150 megabits en andra.

Även nu, fem år på och trots att flera fläckar släpptes för att lösa problemet och universiteten kompenseras av Netgear fortsätter problemet fortfarande som vissa människor aldrig har patchat sina routrar.

Liknande incidenter har begåtts av SMC och D-Link. D-Link i synnerhet orsakade kontroverser som när frågan var uppmärksam på deras uppmärksamhet bestämde de sig för att få advokaterna in. Först efter det upptäcktes att de kränktes nästan 50 NTP-servrar försökte de lösa problemet de relent).

Det enklaste sättet att undvika sådana problem är att använda en dedikerad extern stratum 1-tidsserver. Dessa enheter är relativt billiga, enkla att installera och mycket mer exakta och säkra än NTP-servrar på nätet. Dessa enheter tar emot tiden från atomur antingen från GPS-nätverket (Global Positioning System).

Tid har alltid spelat en viktig roll i civilisationen. Förståelse och övervakningstid har varit en av människans pre-ockupationer sedan förhistoria och förmågan att hålla reda på tiden var lika viktig för de gamla som det är för oss.

Våra förfäder var tvungna att veta när den bästa tiden var att plantera grödor eller när man skulle samla för religiösa fester och veta att tiden betyder att det är samma som alla andra.

tids~~POS=TRUNC synkronisering~~POS=HEADCOMP är nyckeln till korrekt tidshållning, eftersom det är bara värt att ordna en händelse vid en viss tidpunkt om alla kör samtidigt. I den moderna världen, som företag har flyttat från ett pappersbaserat system till en elektronisk, är betydelsen av tidssynkronisering och sökandet efter allt bättre noggrannhet ännu viktigare.

Datornätverk kommunicerar nu med varandra från hela världen som genomför miljarder dollar för transaktioner varje sekund, millisekunds noggrannhet är nu en del av affärssuccesen.

Datornätverk kan bestå av hundratals och tusentals datorer, servrar och routrar och medan de alla har en intern klocka, om inte de synkroniseras helt tillsammans kan en mängd potentiella problem uppstå.

Säkerhetsöverträdelser, dataförluster, vanliga krascher och störningar, bedrägeri och kundtrovärdighet är alla potentiella faror för dålig datortidssynkronisering. Datorer är beroende av tid eftersom den enda referenspunkten mellan händelser och många applikationer och processer är tidsberoende.

Även avvikelser från några millisekunder mellan enheter kan orsaka problem i synnerhet i världen av global finans där miljontals vinst eller förlorad på en sekund. Därför styrs de flesta datornätverk av a tidsserver. Dessa enheter mottar en tidssignal från en atomur. Denna signal distribueras sedan till varje enhet i nätverket, vilket säkerställer att alla maskiner har samma tid.

De flesta synkroniseringsenheter styrs av datorprogrammet NTP (Network Time Protocol). Denna programvara kontrollerar regelbundet varje enhetens klocka för drift (saktar eller accelererar från önskad tid) och korrigerar det så att enheterna aldrig väntar från den synkroniserade tiden.

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)

GPS-tid-servrar är nätverkstidsservrar som tar emot en tidssignal från GPS-nätverket och distribuerar den bland alla enheter i ett nätverk som säkerställer att hela nätverket är synkroniserat.

GPS är en idealisk tidskälla som en GPS-signal finns tillgänglig överallt på jorden. GPS står för Global Positioning System, GPS-nätet ägs av USA: s militär och styrs och drivs av den amerikanska flygvapnet (rymdvinge). Det är emellertid, sedan den sena 1980 öppnades för världens civila befolkning som verktyg för att hjälpa navigering.

GPS-nätverket är faktiskt en konstellation av 32-satelliter som omger jorden, de tillhandahåller inte faktiskt positioneringsinformation (GPS-mottagare gör det) men sänder från sin inbyggda atomklockor en tidssignal.

Denna tidssignal är vad som används för att utarbeta en global position genom att triangulera 3-4-tidssignaler. En mottagare kan ta reda på hur långt och därmed positionen du är från en satellit. I huvudsak är en global positionerings-satellit bara en banbrytande klocka och det är den information som sänds som kan hämtas av en GPS-tidsserver och distribueras bland ett nätverk.

Medan strengt taget GPS-tid inte är densamma som den globala tidsskala UTC (koordinerad universell tid), a GPS-tidsserver konverterar automatiskt tidsformatet till UTC.

En GPS-tidsserver kan ge obruten noggrannhet med nätverk som kan upprätthålla noggrannhet inom några millisekunder av UTC.