Trots användningen av UTC (Koordinerad universell tid) som världens tidsplan, tidszoner, de regionala områdena med en jämn tid, är fortfarande en viktig del av våra dagliga liv. Tidszoner ger områden med a synkroniserad tid som hjälper handel, handel och samhälle funktion, och låta alla nationer njuta av middag vid lunchtid. De flesta av oss som någonsin varit utomlands är alla medvetna om skillnaderna i tidszoner och behovet av att återställa våra klockor.

Tidszoner runt om i världen

Att hålla reda på tidszoner kan vara väldigt knepigt. Olika nationer använder inte bara olika tider men använder också olika justeringar för sommartid, vilket kan göra det svårt att hålla koll på tidszoner. Vidare flyttar nationerna ibland tidszon, normalt på grund av ekonomiska och handelsskäl, vilket ger ännu svårare att hålla reda på tidszoner.

Du kanske tror att moderna datorer automatiskt kan ta hänsyn till tidszoner på grund av inställningarna i klockprogrammet. De flesta datorsystem är dock beroende av en databas som kontinuerligt uppdateras för att tillhandahålla korrekt tidszoninformation.

Tidszondatabasen, som ibland kallades för Olson-databasen efter sin långtidskoordinator, Arthur David Olson, har nyligen flyttat hem på grund av laglig krusning, vilket tillfälligt orsakade att databasen slutade fungera, vilket orsakar otvåldiga problem för personer som behöver korrekt tidszoninformation. Utan tidszondatabasen måste tidzoner beräknas manuellt, för resor, schemaläggning av möten och bokning av flyg.

Internets adresssystem, ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) har tagit över databasen för att ge stabilitet, beroende på databasens beroende av datorsystem och andra teknologier. Databasen används av en rad datoroperativsystem inklusive Apple Incs Mac OS X, Oracle Corp, Unix och Linux, men inte Microsoft Corps Windows.

Tidszondatabasen ger en enkel metod att ställa in tiden på en dator, så att städer kan väljas, med databasen som ger rätt tid. Databasen har all nödvändig information, såsom sommartid och de senaste tidszonerna, för att ge noggrannhet och en tillförlitlig informationskälla.

Eller naturligtvis, a synkroniserade datornätverk Användning av NTP kräver inte tidszondatabasen. Med standard internationella tidsskala, UTC, NTP-servrar bibehålla exakt samma tid, oavsett var datornätverket är i världen, med tidszoninformationen beräknad som en skillnad till UTC.

Internationella teleunionen (ITU), som grundar sig i Genève, röstar i januari för att slutligen bli av med det andra spåret, effektivt skrotar Greenwich Meantime.

Greenwich Mean Time kan komma till ett slut

UTC (Coordinated Universal Time) har funnits sedan 1970: s, och styrer redan världens teknologier genom att hålla datanät synkroniserade genom NTP-tidsservrar (Network Time Protocol), men det har en fel: UTC är för precist, det vill säga UTC styrs av atomklockor, inte genom jordens rotation. Medan atomklockreläet är en exakt, oföränderlig kronologisk form, varierar jordens rotation något från dag till dag, och i huvudsak saktar den ner med en sekund eller två om året.

För att förhindra middag, när solen är högst i himlen, från långsamt senare och senare, läggs Leap Seconds till UTC som ett kronologisk fudge, vilket säkerställer att UTC matchar GMT (styrs av när solen ligger direkt ovanför Greenwich Meridian Line , vilket gör det 12-middagstid).

Användningen av språng sekunder är föremål för kontinuerlig debatt. ITU hävdar att det med hjälp av satellitnavigeringssystemen, internet, mobiltelefoner och datanätverk som är beroende av en enda exakt tidsform, måste ha ett system för tidsåtgärder som är precisa och att språngs sekunder orsakar problem för moderna teknik.

Detta mot att ändra Leap Second och i kraft behåller GMT, föreslår att utan det skulle dagen långsamt krypa in i natten, om än i tusentals år. ITU föreslår dock att storskaliga förändringar kan göras, kanske varje århundrade eller så.

Om språng sekunder överges, kommer det effektivt att sluta Greenwich Meantimes förmyndarskap av världens tid som har pågått över ett sekel. Funktionen av signaleringstid när solen ligger över meridianlinjen började 127 år sedan, då järnvägar och telegrafer ställde krav på en standardiserad tidsplan.

Om språng sekunder avskaffas kommer få av oss att märka mycket skillnad, men det kan göra livet enklare för datanät som synkroniseras av NTP-tidsservrar som Leap Second leverans kan orsaka mindre fel i mycket komplicerade system. Google, till exempel, avslöjade nyligen att det hade skrivit ett program för att specifikt hantera språng sekunder i sina datacenter, effektivt smörja språnget andra under en dag.

Leap Seconds har använts sedan utvecklingen av atomur och införandet av den globala tidsskala UTC (Koordinerad Universal Time). Leap Seconds förhindrar den aktuella tiden som beräknats av atomklockor och den fysiska tiden som styrs av solen är högst vid middagstid, från att driva ifrån varandra.

Sedan UTC började i 1970: s när UTC introducerades, har 24 Leap Seconds lagts till. Språng sekunder är en kontroverspunkt, men utan dem skulle dagen långsamt gå in på natten (om än efter många århundraden); De orsakar dock problem för vissa tekniker.

NTP-servrar (Network Time Protocol) implementerar Leap Seconds genom att upprepa den sista sekunden av dagen när en Leap Second introduceras. Medan Leap Second introduktion är en sällsynt händelse, som bara uppträder en eller två gånger om året, för några komplexa system som behandlar tusentals händelser en sekund, ger denna upprepning problem.

För sökmotorjättar, kan Google Leap Seconds leda till att deras system fungerar under den andra, till exempel i 2005 när några av sina grupperade system slutade att acceptera arbete. Även om detta inte ledde till att deras webbplats gick ner, ville Google ta itu med problemet för att förhindra eventuella framtida problem som orsakas av denna kronologiska fudge.

Dess lösning var att skriva ett program som väsentligen ljög till sina dataservrar under dagen för en Leap Second, vilket gör systemen tro att tiden var något före vad NTP-servrar berättade det.

Denna gradvisa uppskridningstid innebar att i slutet av en dag, när ett steg andra läggs till, måste Googles timeservers inte upprepa den extra sekunden eftersom tiden på sina servrar redan skulle vara en sekund bakom den tiden.

Galleon GPS NTP-server

Medan Googles lösningar för Leap Second är geniala, för de flesta datorsystem leder Leap Seconds inga problem alls. Med ett datanätverk som synkroniseras med en NTP-server justeras Leap Seconds automatiskt i slutet av en dag och uppträder endast sällan, så de flesta datorsystem märker aldrig denna lilla hicka i tid.

Aktiemarknaden har varit i nyheten mycket nyligen. Eftersom den globala osäkerheten om de nationella skulderna stiger, är marknaderna i flux, och priserna förändras otroligt snabbt. På en handelsgolv räknas varje sekund och exakt tid är nödvändig för global inköp och försäljning av råvaror, obligationer och aktier.

NTS 6001 från Galleon Systems

De internationella börserna som NASDAQ och Londonbörsen kräver alla exakt och exakt tid. Med näringsidkare som köper och säljer aktier för kunder över hela världen kan några sekunder av felaktighet kosta miljontals då aktiekurserna fluktuerar.

NTP-servrar kopplad till tidtalssignaler för klockor säkerställer att börsen håller en exakt och exakt tid. Eftersom datorer över hela världen får alla aktiekurser, när de ändras använder de två NTP-serverns system för att bibehålla tiden.

Den globala tidsskala UTC (Samordnad universell tid) används som grund för atomklocka timing, så oavsett var en näringsidkare är på jorden, förhindrar samma tidsskala förvirring och fel när man handlar med aktier och aktier.

På grund av miljarder pund värda aktier och aktier som köps och säljs på handelsgolv varje dag, är säkerhet viktigt. NTP-servrar arbeta externt för nätverk, få tid från källor som GPS (Global Positioning System) eller radiosignaler som läggs ut av organisationer som National Physical Laboratory (NPL) eller National Institute for Standards and Time (NIST).

Börsen kan inte använda en internetkälla på grund av den risk det kan medföra. Hackare och skadliga användare kan manipulera med tidskällan, vilket leder till kaos och kostar miljoner och kanske miljarder om fel tid sprids runt utbytet.

Precisionen för internettiden är också begränsad. Latency över distans kan skapa förseningar, vilket kan leda till fel, och om tidskällan någonsin gick ner, kunde börserna drabbas av problem.

Det är inte bara aktiemarknader som behöver exakt och exakt tid, datanät över hela världen är oroade för säkerhetsanvändning av dedikerade NTP-servrar som Galleon Systems NTS 6001. NTS 6001 ger noggrann tid från både GPS- och radiosignalerna från NPL och NIST och garanterar exakt, exakt och säker tid varje dag på året.

Säkerhet är en viktig aspekt för alla datanätverk. Med så mycket data nu tillgängligt online, vilket ger enkel åtkomst till tillåtna användare, är det viktigt att förhindra obehörig åtkomst. Underlåtenhet att säkra ett datanätverk kan leda till alla typer av problem för ett företag, till exempel datortyvning, eller nätverket kraschar och hindrar behöriga användare från att arbeta.

De flesta datanätverk har en brandvägg som styr åtkomst. En brandvägg är kanske den första försvarslinjen för att förhindra obehörig åtkomst, eftersom den kan skärpa och filtrera trafik som försöker komma vidare till nätverket.

All trafik som försöker få tillgång till nätverket måste passera genom brandväggen. Men inte alla obehöriga försök att få tillgång till ett nätverk är från människor. Vansinnig programvara används ofta för att få tillgång till data eller störa ett beräknat nätverk, och ofta kan dessa program komma över denna första försvarskrets.

Olika former av skadlig programvara kan få tillgång till datornätverk och inkluderar:

• Datavirus och maskar

Dessa kan ändra eller kopiera befintliga filer och program. Datavirus och maskar stjäl ofta data och skickar det till obehöriga användare.

• Trojaner

Trojaner visas som ofarlig programvara, men innehåller virus eller annan skadlig programvara som är dold i programmet och laddas ofta ner av människor som tror att de är normala och godartade program.

• Spionprogram

Datorprogram som spionerar på nätverket, rapportering till obehöriga användare. Ofta kan spionprogram springa oupptäckt under lång tid.

• botnet

En botnet är en samling av datorer som tagits över och brukade utföra skadliga uppgifter. Ett datanätverk kan bli offer för en botnät eller ovilligt bli en del av en.

andra hot

Datornät attackeras också på andra sätt, som att bomba nätverket med åtkomstförfrågningar. Dessa angreppsattacker, som kallas denial-of-service-attacker (DDoS attack), kan förhindra normal användning som nätverket saktar ner när det försöker hantera alla försök att komma åt.

Skydda mot hot

Förutom brandväggen bildar antivirusprogrammen nästa försvar mot skadliga program. De här programmen är utformade för att upptäcka dessa typer av hot. Ta bort eller karantän skadlig programvara innan de kan skada nätverket.

Antivirusprogramvara är viktigt för alla företagsnätverk och behöver regelbunden uppdatering för att säkerställa att programmet är bekant med alla de senaste typerna av hot.

En annan viktig metod för att säkerställa säkerheten är att upprätta en korrekt synkronisering av nätverket. Att se till att alla maskiner körs exakt samma gång kommer att förhindra att skadlig programvara och användare utnyttjar tidsförlopp. Synkronisera till en NTP-server (Network Time Protocol) är en vanlig metod för att säkerställa synkroniserad tid. Medan många NTP-servrar finns online, är dessa inte särskilt säkra, eftersom skadlig programvara kan kapra tidssignalen och mata in datorns brandvägg via NTP-porten.

Dessutom, NTP-servrar på nätet kan också attackeras vilket leder till att fel tid skickas till datornätverk som når tiden från dem. En säkrare metod för att få exakt tid är att använda a dedikerad NTP-server som fungerar externt i datornätet och tar emot tiden från en GPS-källa (Global Positioning System).

Juni 21 markerar sommarsolståndet för 2011. Sommarsolståndet är när jordens axel är mest benägen att solen, som ger den mest mängd sol för någon dag av året. Ofta kallas midsommar dag, markera den exakta mitten av sommaren, perioder av dagsljus blir kortare efter vintersolståndet.

För de gamle, sommarsolståndet var en viktig händelse. Att veta när de kortaste och längsta dagarna på året var viktiga för att möjliggöra tidiga jordbruks civilisationer att fastställa när att plantera och skörda.

Faktum är att fornlämning av Stonehenge i Salisbury, Storbritannien, tros ha rests för att beräkna sådana händelser, och är fortfarande en stor turistattraktion under vintersolståndet när folk reser från hela landet för att fira händelsen vid den gamla plats.

Stonehenge är därför en av de äldsta formerna för tidsåtgärder på jorden, som går tillbaka till 3100BC. Medan ingen vet exakt hur monumentet byggdes trodde de jätte stenarna ha transporterats från miles away - en mammut uppgift med tanke på att hjulet inte ens hade uppfunnits då.

Byggandet av Stonehenge visar att tidtagning var lika viktigt att de gamle som det är för oss i dag. Behovet av att erkänna när vintersolståndet inträffade är kanske det tidigaste exemplet på synkronisering.

Stonehenge användes förmodligen inställningen och soluppgången att tala om tid. Solur använde också solen för att tala om tid långt innan uppfinningen av klockor, men vi har kommit en lång väg från att använda sådana primitiva metoder i vår tidtagning nu.

Klockor mekaniska kom först, och sedan elektroniska klockor som var många gånger mer exakt; men när atomur utvecklades i 1950 talet blev tidtagning så exakt att även jordens rotation inte kunde hålla jämna steg och en helt ny tidsplan, UTC (Coordinated Universal Time) har utvecklats som stod för avvikelser i jordens spin genom att ha skottsekunder lagts till.

Idag, om du vill synkronisera till ett atomur, måste du ansluta till en NTP-server som kommer att få en UTC-tid källa från GPS eller en radiosignal och gör att du kan synkronisera datornätverk för att upprätthålla 100% noggrannhet och tillförlitlighet.

Stonehenge-Ancient tidtagning

Utvecklingen med klocknoggrannhet verkar öka exponentiellt. Från de tidiga mekaniska klockorna var det bara noggrann på ungefär en halvtimme om dagen, till elektroniska klockor som utvecklades vid sekelskiftet som bara drev en sekund. Vid 1950'erna utvecklades atomklockor som blev korrekta till tusendels sekund och år efter år har de blivit allt mer exakta.

För närvarande är den mest exakta klockan som existerar, utvecklad av NIST (National Institute for Standards and Time) förlorar en sekund varje 3.7 miljarder år; dock med nya beräkningar forskare föreslår de kan nu komma fram med en beräkning som kan leda till en atomur som skulle vara så exakt att det skulle förlora en sekund endast varje 37 miljarder år (tre gånger längre än universum har funnits).

Detta skulle göra atomklocka exakt till en kvintedel av en sekund (1,000,000,000,000,000,000th of a second eller 1x 10¹⁸). De nya beräkningarna som skulle kunna bidra till utvecklingen av denna typ av precision har utvecklats genom att studera effekterna av temperaturen på de mindre atomarna och elektronerna som används för att hålla klockorna klocka "tickande". Genom att arbeta ut effekterna av variabler som temperatur, hävdar forskarna att de kan förbättra noggrannheten hos klockan system, Vilka möjliga användningsområden har denna noggrannhet?

Atomklockans noggrannhet blir någonsin relevant i vår högteknologiska värld. Inte bara gör tekniker som GPS- och bredbandsdataströmmar beroende av exakt klocktid, men studier av fysik och kvantmekanik kräver höga noggrannhet som gör det möjligt för forskare att förstå universums ursprung.

För att använda en atomklocka-tidskälla, för exakt teknik eller datanätverkssynkronisering är den enklaste lösningen att använda a nätverk tidsserver; dessa enheter mottar en tidsstämpel direkt från en klockklocka, till exempel GPS- eller radiosignaler som sänds av sådana som NIST eller NPL (National Physical Laboratory).

Dessa Tidsservrar använder NTP (Network Time Protocol) för att distribuera tiden runt ett nätverk och se till att det inte finns någon drift som gör att datornätverket kan hållas korrekt inom millisekunder av en klockklocka.

Nätverk tidsserver

Det globala positionssystemet är en av de mest använda teknikerna i den moderna världen. Så många människor är beroende av nätverket för satellitnavigering eller tidssynkronisering. Majoriteten av trafikanterna är nu beroende av någon form av GPS- eller mobiltelefonnavigering, och yrkesförare är nästan helt beroende av dem.

Och det är inte bara navigering som GPS är användbar för. Eftersom GPS-satelliter innehåller atomklockor-det är tidssignalerna som dessa klockor sätter ut som används av satellitnavigationssystem för att exakt utföra positionering-de används som en primär källa till tid för en hel mängd tidskänsliga teknologier.

Trafikljus, CCTV-nätverk, ATM-maskiner och moderna datanätverk behöver alla korrekta tidskällor för att undvika drift och för att säkerställa synkronisitet. De flesta moderna tekniker, som datorer, innehåller interna tidstycken men dessa är bara enkla kvartsoscillatorer (liknande klocka som används i moderna klockor) och de kan drifta. Detta leder inte bara till att tiden långsamt blir inkorrekt, när enheterna är anslutna ihop kan detta driva lämna maskiner som inte kan samverka, eftersom varje enhet kan ha en annan tid.

Det är här GPS-nätverket kommer in, till skillnad från andra former av exakta tidskällor, är GPS tillgänglig var som helst på planeten, är säker (för ett datanätverk mottas det externt till brandväggen) och otroligt korrekt, men GPS har en distinkt nackdel.

Medan den är tillgänglig överallt på planeten är GPS-signalen ganska svag och för att få en signal, oavsett om det gäller tidssynkronisering eller för navigering, behövs en klar bild av himlen. Av denna anledning är GPS-antennen grundläggande för att du ska få en signal av god kvalitet.

Som GPS-antenn måste gå utomhus, det är viktigt att det inte bara är vattentätt, kan fungera i regnet och andra väderelement, utan också motståndskraftigt mot temperaturvariationer som upplevs under året.

En av de främsta orsakerna till GPS NTP-server misslyckande (tidsservrarna som tar emot GPS-tidssignaler och distribuerar dem runt ett nätverk med hjälp av Network Time Protocol) är en misslyckad eller felaktig antenn, så att du säkerställer att GPS-antennen är vattentät och motståndskraftig mot säsongsvariationer kan eliminera risken för framtida tidssignal misslyckanden.

Vattentät GPS-antenn

En ny atomklocka så exakt som någon som producerats har utvecklats av University of Tokyo, vilket är så exakt att det kan mäta skillnader i jordens gravitation - rapporterar journal Nature Photonics.

Medan atomklockor är mycket exakta och används för att definiera den internationella tidsskala UTC (Coordinated Universal Time), som många datanätverk är beroende av för att synkronisera NTP-servrar till, de är ändliga i deras noggrannhet.

Atomklockan använder oscillationerna av atomer som emitteras under förändringen mellan två energitillstånd, men för närvarande är de begränsade av Dick-effekten, där brus och störningar som alstras av lasrarna som används för att läsa klockfrekvensen gradvis påverkar tiden.

De nya optiska gitterklockorna, som utvecklats av professor Hidetoshi Katori och hans team vid University of Tokyo, klarar av detta problem genom att fånga de oscillerande atomen i en optisk gitter som produceras av ett laserfält. Detta gör klockan extremt stabil och otroligt korrekt.

Klockan är faktiskt så exakt, professor Katori och hans team föreslår att det inte bara skulle kunna bli att framtida GPS-system blir korrekta inom några tum, men kan också mäta skillnaden i jordens gravitation.

Som upptäckts av Einstein i hans speciella och allmänna relativitetsteorier, påverkas tiden av gravitationsfältets styrka. Ju starkare tyngdkraften hos en kropp desto mer tid och utrymme är böjd, vilket saktar ner tiden.

Professor Katori och hans team föreslår att det innebär att deras klockor kan användas för att hitta oljeutsläpp under jorden, eftersom oljan är en lägre densitet och därför har en svagare gravitation än rock.

Trots Dick Effecten använde sig traditionella atomur idag för att styra UTC och att synkronisera datanät via NTP-tidsservrar, är fortfarande mycket exakta och kommer inte att drivas med en sekund på över 100,000-år, fortfarande noggrann nog för de flesta exakta tidskrav.

För ett århundrade sedan var den mest exakta klockan tillgänglig en elektronisk kvartsklocka som skulle drifta en sekund om dagen, men eftersom tekniken utvecklades mer och mer exakta tidstycken krävdes, så i framtiden är det mycket möjligt att den nya generationen av atomur kommer att vara normen.

Eftersom Global Positioning System (GPS) blev först tillgänglig för civil användning i början av 1990: s, det har blivit ett av de mest använda moderna teknikerna. Miljoner bilister använder satellitnavigering, medan frakt- och flygindustrin är starkt beroende av det.

Och det är inte bara att hitta det som vi använder GPS för, många tekniker från datornätverk till trafikljus, till CCTV-kameror, använd GPS-satellitöverföringarna som en metod för att styra tid med att använda ombordklockorna för att synkronisera dessa teknologier tillsammans.

Medan det finns gott om fördelar med att använda GPS för både navigering och tidssynkronisering existerar den både i tid och position och är tillgänglig, bokstavligen överallt på planeten med en klar utsikt mot himlen. En ny rapport från Kungliga Tekniska Högskolan denna månad har dock varnat för att Storbritannien blir farligt beroende av USAs GPS-system.

Rapporten föreslår att med så mycket av vår teknik som nu är beroende av GPS som väg-, järnvägs- och fraktutrustning är det möjligt att eventuella förluster i GPS-signalen kan leda till förlust av liv.

Och GPS är sårbart för misslyckande. Inte bara kan GPS-satelliter slås ut av solfläckar och andra kosmologiska fenomen, men GPS-signaler kan blockeras av oavsiktlig störning eller till och med avsiktlig störning.

Om GPS-systemet misslyckas skulle navigationssystemen kunna bli felaktiga, vilket leder till olyckor, för tekniker som använder GPS som en tidssignal, och dessa sträcker sig från viktiga system vid flygkontroll, till det genomsnittliga affärsdatornätverket, då lyckligtvis saker borde inte vara så katastrofal.

Det här är för att GPS-tid-servrar som tar emot satellits signalanvändning NTP (Network Time Protocol). NTP är det protokoll som distribuerar GPS-tidssignalen runt ett nätverk, justerar systemklockorna på alla enheter på nätverket för att säkerställa att de är synkroniserade. Om signalen försvinner kan NTP dock förbli korrekt och beräkna det bästa genomsnittet av systemklockorna. Följaktligen kan GPS-signalen gå ner, datorer kan fortfarande vara korrekta till inom en sekund i flera dagar.

För kritiska system, dock, där extremt exakt tid krävs hela tiden, dubbelt NTP-tidsservrar används vanligen. Dual-tidsservrar mottar inte bara en signal från GPS, men kan också hämta tidens standardradiotransmissioner som sänds av organisationer som NPL or NIST.

En Galleon Systems NTP GPS Time Server