Det finns inget värre än att återvända till din bil för att upptäcka att din parkeringsmätarens tidsgräns har löpt ut och du har en parkeringsbiljett som klappas på din vindruta.

Mer ofta är det bara en fråga om att vara ett par minuter sent innan en övervakad parkeringsvakt spårar din utgående mätare eller biljett och ger dig böter.

Men som Chicago-människorna upptäcker, kan en minut vara skillnaden mellan att komma tillbaka till bilen i tid eller ta emot en biljett, en minut kan också vara skillnaden mellan olika parkeringsmätare.

Det verkar klockorna på 3000 nya parkeringsmätars lådor i Cale, Chicago har upptäckts att vara osynkroniserade. Faktum är att nästan alla 60 lådor observerats, de flesta är av minst en minut och i vissa fall nästan 2 minuter från vad som är "verklig" tid.

Detta har orsakat huvudvärk till det företag som ansvarar för parkering i Cale-distriktet och de kan möta juridiska utmaningar från de tusentals bilister som har fått biljetter från denna maskin.

Problemet med Cale-parkeringssystemet är att medan de hävdar att de regelbundet kalibrerar sin maskin finns det ingen exakt synkronisering med en gemensam tidsreferens. I de flesta moderna applikationer används UTC (Coordinated Universal Time) som bastidskala och för att synkronisera enheter, som Cale's parkeringsmätare, en NTP-server, kopplad till en atomur kommer att få UTC-tid och se till att varje enhet har exakt tid.

NTP-servrar används vid kalibreringen av inte bara parkeringsmätare utan även trafikljus, flygkontroll och hela banksystemet för att bara nämna några applikationer och kan synkronisera varje enhet som är ansluten till den inom några millisekunder av UTC.

Det är synd Shakespeare parkeringskammare såg inte värdet av en dedikerad NTP-tidsserver - jag är säker på att de beklagar att de inte har en nu.

NTP (Network Time Protocol) är protokollet utformat för tidsfördelning mellan ett nätverk. NTP är hierarkisk. Det organiserar ett nätverk i lager, vilket är avståndet från en klockkälla och enheten.

A dedikerad NTP-server som tar emot tiden från en UTC-källa som GPS eller de nationella tids- och frekvenssignalerna betraktas som en stratum 1-enhet. Alla enheter som är anslutna till a NTP-server blir en stratum 2-enhet och enheter längre ner i kedjan blir stratum 2, 3 och så vidare.

Stratumlager finns för att förhindra cykliska beroenden i hierarkin. Men stratumnivån är inte en indikation på kvalitet eller tillförlitlighet.

NTP kontrollerar tiden på alla enheter på nätverket och justerar sedan tiden beroende på hur mycket drift det upptäcker. Men NTP går vidare än att bara kolla tiden på en referensklock, men NTP-programmet byter tidinformation via paket (datablock) men vägrar att tro på den tid det berättas förrän flera utbyten har ägt rum. Varje passerar en uppsättning test kända asprotocol specifikationer. Det tar ofta cirka fem bra exempel tills en NTP-server accepteras som en tidkälla.

NTP använder tidsstämplar för att representera den aktuella tiden på dagen. Eftersom tiden är linjär är varje tidstämpel alltid större än den föregående. NTP-tidsstämplar finns i två format, men de reläer sekunderna från en bestämd tidpunkt (känd som den primära epoken, inställd på 00: 00 1 januari 1900 för UTC) NTP-algoritmen använder då denna tidsstämpel för att bestämma hur mycket som ska föras eller återvända systemet eller nätverksklockan.

NTP analyserar tidstempelvärdena inklusive frekvensen av fel och stabiliteten. en NTP-server kommer att behålla en uppskattning av kvaliteten på både dess referensklockor och sig själv.

Atomur har, omedvetet för de flesta, revolutionerat vår teknik. Många av de sätt vi handlar, kommunicerar och reser är nu enbart beroende av tidpunkten från klockan.

Ett globalt samhälle innebär ofta att vi måste kommunicera med människor i andra delar av världen och i andra tidszoner. För detta ändamål utvecklades en universell tidszon, känd som UTC (Koordinerad universell tid), som är baserat på den tid som atomklockor berättar för.

Atomklockor är otroligt korrekta och förlorar bara en sekund i varje hundra miljoner år, vilket är svimlande när du jämför det med digitala klockor som kommer att förlora så mycket tid på en vecka.

Men varför behöver vi sådan noggrannhet i tidsåtgång? Mycket av den teknologi vi använder i modern tid är utformad för global kommunikation. Internet är ett bra exempel. Så mycket handel sker på kontinenter på områden som börsen, platsbokning och auktion på nätet, den exakta tiden är avgörande. Tänk dig att du bjuder på ett föremål på Internet och du lägger ett bud några sekunder före slutet, det sista och högsta budet, skulle det vara rättvist att förlora objektet eftersom klockan på din Internetleverantör var lite snabb och datorn därför trodde att budet var över. Eller vad sägs om platsbokning? om två personer på olika sidor av jordklotet bokar en plats samtidigt, vem får sätet. Det är därför UTC är viktigt för internet.

Även andra teknologier som global positionering och flygtrafikstyrning är beroende av atomur för att ge noggrannhet (och i fallet med flygtrafiken är viktigast för säkerheten). Även trafikljus och hastighetskameror måste kalibreras med atomklockor, annars kan biljettförsäljning inte vara giltigt eftersom de kan ifrågasättas i domstol.

För datorsystem NTP-tidsservrar är den föredragna metoden för tar emot och distribuerar en källa till UTC-tid.

Vad är en tidsserver?

En tidsserver är en enhet som tar emot och distribuerar en enda källa över ett datornätverk för tidssynkronisering. Dessa enheter kallas ofta som a NTP-server, NTP-tidsserver, nätverk tidsserver eller dedikerad tidsserver.

Och NTP?

NTP - Network Time Protocol är en uppsättning programinstruktioner avsedda att överföra och synkronisera tiden över LAN (Local Area Network) eller WANS (Wider Area Network). NTP är ett av de äldsta kända protokoll som används idag och är överlägset det mest använda tidssynkroniseringsprogrammet.

Vilken tidsplan ska jag använda?

Koordinerad universell tid (UTC) är en global tidsplan baserad på den tid som atomklockor berättar för. UTC tar inte hänsyn till tidszoner och är därför idealisk för nätverksapplikationer, som i princip genom att synkronisera ett nätverk till UTC, du verkar synkronisera det med alla andra nätverk som använder UTC.

Var tar en tidsserver emot tiden från?

En tidsserver kan utnyttja tiden från var som helst som en armbandsur eller väggklocka. En förnuftig nätverksadministratör skulle emellertid välja att använda en källa för UTC-tid för att säkerställa att nätverket är så noggrant som möjligt. UTC är tillgänglig från flera färdiga källor. Den mest använda är kanske internet. Det finns många "tidsservrar" på internet som distribuerar UTC-tid. Tyvärr är många inte alls korrekta i att använda en internetkälla som du kan lämna nätverket sårbara eftersom skadliga användare kan dra nytta av den öppna porten i brandväggen där tidsinformationen flyter.

Det är mycket bättre att använd en dedikerad NTP-tidsserver som tar emot UTC-tidssignalen utanför nätverket och brandväggen. De bästa sätten att göra detta är att antingen använda GPS-signalerna som överförs från rymden eller de nationella tid- och frekvensöverföringar som sänds av flera länder i långvåg.

Network Time Protocol är den överlägset mest använda applikationen för att synkronisera datortid över lokala nätverk och bredare nätverk (LAN och WAN). Principerna bakom NTP är ganska enkla. Den kontrollerar tiden på en systemklocka och jämför den med en auktoritativ enda tids källa, vilket gör korrigeringar till enheterna för att säkerställa att de alla är synkroniserade med tidskällan.

Att välja den tidskälla som ska användas är kanske den grundläggande viktigaste i konfigurera ett NTP-nätverk. De flesta nätverksadministratörer väljer helt rätt att använda en källa för UTC-tid (Koordinerad universell tid). Detta är en global tidsplan och innebär att ett datanätverk som synkroniseras med UTC inte bara använder samma tidsskala som alla andra UTC-synkroniserade nät, men det finns ingen anledning att oroa sig för olika tidszoner runt om i världen.

NTP använder olika lager, kända som strata, för att bestämma närheten och därmed noggrannheten till en tidskälla. Eftersom UTC styrs av atomklockor, kallas varje atomur som ger en tidssignal som stratum 0 och en enhet som tar emot tiden direkt från en atomur är stratum 1. Stratum 2-enheter är enheter som tar emot tiden från stratum 1 och så vidare. NTP stöder över 16 olika stratumnivåer, även om noggrannhet och pålitlig minskning med varje stratumlager längre bort får du.

Man-nätverksadministratörer väljer att använda en internetkälla för UTC-tid. Bortsett från säkerhetsriskerna att använda en tidskälla från internet och låta den komma åt via din brandvägg. Internet-tidsservrar är också stratum 2-enheter, eftersom de normalt är servrar som tar emot tiden från enstaka XDAX-enhet.

En dedikerad NTP-tidsserver å andra sidan hade stratum 1-enheter i sig. De tar emot tiden direkt från atomur, antingen via GPS eller långvågsradioöverföringar. Detta gör dem mycket säkrare än internetleverantörer eftersom tidskällan är extern till nätverket (och brandväggen) men det gör dem också mer exakta.

Med en stratum 1-tidsserver kan ett nätverk synkroniseras till inom några millisekunder UTC utan risk för att din säkerhet skadas.

De flesta Windows-operativsystem har en integrerad tidssynkroniseringstjänst, som standard installeras som kan synkronisera maskinen eller till och med ett nätverk. Av säkerhetsskäl rekommenderas det emellertid av Microsoft att en extern tidskälla används.

NTP-tidsservrar Ta emot UTC-tidssignalen säkert och korrekt från GPS-nätverket eller WWVB-radiosändningar (eller europeiska alternativ). NTP-tidsservrar kan synkronisera en enskild Windows-maskin eller ett helt nätverk till inom en frakt av en sekund av rätten UTC tid (koordinerad universell tid).

En NTP-tidsserver ger exakt timinginformation 24 timmar-en-dag, 365 dagar-ett-år var som helst på hela världen. En dedikerad NTP-tidsserver är den enda säkra, säkra och tillförlitliga metoden för att synkronisera ett datanät till UTC (Coordinated Universal Time). Extern till brandväggen, an NTP tidsserver lämnar inte ett datorsystem sårbart för skadliga attacker i motsats till Internet-tidskällor via TCP-IP-porten.

En NTP-tidsserver är inte bara säker, den mottar en UTC-tidssignal direkt från atomur i motsats till Internet-tidkällor som verkligen är tidsservrar själva. NTP-servrar och andra tidssynkroniseringsverktyg kan synkronisera hela nätverk, enskilda datorer, routrar och en hel mängd andra enheter. Med hjälp av antingen GPS eller den nordamerikanska WWVB-signalen kommer en dedikerad NTP-tidsserver att säkerställa att alla dina enheter körs inom en bråkdel av UTC-tid.

En NTP-tidsserver kommer att:

• Öka nätverkssäkerheten
• Förhindra förlust av data
• Aktivera loggning och spårning av fel eller säkerhetsbrott
• Minska förvirringen i delade filer
• Förhindra fel i faktureringssystem och tidskänsliga transaktioner
• Kan användas för att ge otvetydiga bevis i juridiska och finansiella tvister

Datornät och internet har dramatiskt förändrat hur vi lever våra liv. Datorer är nu i ständig kommunikation med varandra, vilket möjliggör transaktioner som online shopping, platsbokning och jämna email.

Men allt detta är bara möjligt tack vare exakt nätverks timing och i synnerhet användningen av Network Time Protocol (NTP) som används för att säkerställa att alla maskiner i ett nätverk körs samtidigt.

Timningssynkronisering är avgörande för datornätverk. Datorer använder tid i form av tidsstämplar som den enda markören för att skilja två händelser, utan att synkroniseringsdatorer har svårt att fastställa arrangemanget för händelser eller om en händelse har hänt eller inte.

Att misslyckas med att synkronisera ett nätverk kan ha otäta effekter. E-postmeddelanden kan komma fram innan de skickas (enligt datorns klocka), data kan gå vilse eller misslyckas med att lagra och värsta av allt, hela nätverket kan vara sårbart för skadliga användare och till och med bedrägerier.

Synkronisering med NTP är relativt rakt framåt eftersom de flesta operativsystem har en version av tidprotokollet redan installerat; Men att välja en tidsreferens för att synkronisera till är mer utmanande.

UTC (Koordinerad universell tid) är en global tidsskala som styrs av atomur och används av nästan alla datanät över hela världen. Genom att synkronisera till UTC synkroniserar ett datanätverk i huvudsak nätverkstiden med någonsin annat datanätverk i världen som använder UTC.

Internet har gott om källor till UTC, men säkerhetsproblem med brandväggen betyder att den enda säkra metoden för att ta emot UTC är externt. Dedikerade NTP tid servrar kan göra detta med antingen långvågradio eller GPS-satellitöverföringar.

Vi är alla medvetna om skillnaderna i tidszoner. Någon som har rest över Atlanten eller Stilla havet kommer att känna effekterna av jetlag som orsakas av att behöva justera våra egna inre klockor. I vissa länder, till exempel USA, finns flera olika tidszoner i ett land, vilket innebär att det finns flera timmar skillnad i tid från östkusten till väst.

Denna skillnad i tidszoner kan orsaka förvirring, även om för boende i länder som sträcker sig över en tidszon anpassas de snart till situationen. Det finns dock fler tidsplaner och skillnader i tid än bara tidszoner.

Olika tidsstandarder har utvecklats i årtionden för att klara av tidszoner och för att tillåta en enda tidsstandard att hela världen kan synkronisera också. Tyvärr, sedan de första gången standarder utvecklades som brittisk järnvägstid och Greenwich Mean Time, måste andra standarder ha utvecklats för att hantera olika tillämpningar.

Ett av problemen med att utveckla en tidsstandard är att välja vad du ska basera på. Traditionellt har alla system av tid utvecklats på jordens rotation (24 timmar). Men efter utvecklingen av atomur, blev det snart upptäckt att inga två dagar är exakt lika långa och ganska ofta kan de sakna de förväntade 24-timmarna.

Nya tidsstandarder som utvecklades sedan baserat på atomklockor som de visade sig vara mycket mer tillförlitliga och korrekta än att använda jordens rotation som utgångspunkt. Här är en lista över några av de vanligaste tidsstandarderna som används. De är indelade i två typer, de som är baserade på jordens rotation och de som är baserade på atomur:

Tidsstandarder baserade på jordens rotation
Den verkliga soltiden är baserad på soldagen - är perioden mellan en solenergi och nästa.

Sidereal tid är baserad på stjärnorna. En sidereal dag är den tid det tar jorden att göra en revolution med hänsyn till stjärnorna (inte solen).

Greenwich Mean Time (GMT) baserat på när solen är högst (middag) ovanför prime meridianen (ofta kallad Greenwich meridianen). GMT brukade vara en internationell tidsstandard före tillkomsten av exakta atomklockor.

Tidsnormer baserade på atomur

International Atomic Time (TAI) är den internationella tidsstandarden från vilken tidsstandarderna nedan, inklusive UTC, beräknas. TAI bygger på en konstellation av atomur från hela världen.

GPS-tid Även baserat på TAI är GPS-tiden den tid som atomklockor ombord på GPS-satelliterna berättar för. Ursprungligen samma som UTC är GPS-tiden för närvarande 17 sekunder (exakt) bakom när 17-steg sekunder har lagts till UTC sedan satelliterna lanserades.
Samordnad universell tid (UTC) baseras på både atomtid och GMT. Ytterligare språng sekunder läggs till UTC för att motverka imprecisionen av jordens rotation men tiden är härledd från TAI som gör den så exakt.

UTC är den sanna kommersiella tidsplanen. Datorsystem över hela världen synkroniseras till UTC med hjälp av NTP-tidsservrar. Dessa dedikerade enheter tar emot tiden från en atomur (antingen via GPS eller specialradioöverföringar från organisationer som NIST or NPL).

Från armbandsur till atomklockor och NTP-tidsservrar, förståelse av tid har blivit avgörande för många moderna teknologier som satellitnavigering och global kommunikation.

Från tidens utvidgning till tyngdkraftseffekter i tid har tiden många konstiga och underbara fasetter som forskare bara börjar förstå och utnyttja. Här är några intressanta, konstiga och ovanliga fakta om tiden:

• Tiden är inte skild från rymden, men tiden förklarar vad Einstein kallade fyra dimensionell rymdtid. Rymdtid kan förvrängas av tyngdkraften, vilket innebär att tiden saktar ner desto större gravitationspåverkan. Tack vare atomur, tiden på jorden kan mätas vid varje efterföljande tum ovanför jordens yta. Det betyder att varje kropps fötter är yngre än huvudet när tiden går långsammare, desto lägre är marken du får.

• Tid påverkas också av hastighet. Den enda konstanten i universum är ljusets hastighet (i vakuum) som alltid är densamma. På grund av Einstins berömda relativitetsteorier som helst som reser nära ljusets hastighet skulle en resa till en observatör som hade tagit tusentals år gått inom några sekunder. Detta kallas tidsutvidgning.

• Det finns inget i modern fysik som förbjuder tidsresor både framåt och bakåt i tiden.

• Det finns 86400 sekunder på en dag, 600,000 på en vecka, mer än 2.6 miljoner i en månad och mer än 31 miljoner på ett år. Om du bor för att vara 70 år gammal så har du levt genom 5.5 miljarder sekunder.

• En nanosekund är en miljard sekund eller ungefär den tid det tar för lätt att resa runt 1-foten (30 cm).

• En dag är aldrig 24 timmar lång. Jordens rotation snabbar uppåt, vilket innebär att den globala tidsskala UTC (koordinerad universell tid) måste ha språng sekunder som läggs en eller två gånger per år. Dessa språng sekunder redovisas automatiskt i någon klocksynkronisering som använder NTP (Network Time Protocol) som a dedikerad NTP tidsserver.

Tiden är viktig för att våra dagliga liv ska fungera smidigt. Allt vi gör styrs antingen av eller begränsas på grund av tiden. Men tiden är ännu viktigare för datorsystem, eftersom det är den enda referenspunkten som en dator måste skilja mellan händelser och processer.

Allt som en dator gör loggas av processorn med vilken process som gjordes och exakt när den utfördes. Eftersom datorer kan bearbeta hundratals om inte tusentals transaktioner en sekund så är tidsstämpeln avgörande för att fastställa arrangemanget av händelser.

Datorer läser inte och använder tiden i samma format som vi gör. En datortidsstämpel har formen av en enda siffra som räknar antalet sekunder från en bestämd tidpunkt. I de flesta system är detta känt som "prime epoch" och är inställt från 00: 00: 00 UTC på januari 1, 1970. Så en tidstämpel för datumet 23 June 2009 tidstämpeln skulle läsa: 1246277483 eftersom det här är antalet sekunder från början epoken.

Datorstämplar skickas över nätverk och internet, till exempel varje gång ett e-postmeddelande skickas, åtföljs det av en tidstämpel. När e-postmeddelandet är svarat på detta kommer också en tidsstämpel. Men när ingen dator synkroniseras kan det svarade e-postmeddelandet komma tillbaka med en tidigare kod och detta kan orsaka otrolig förvirring för en dator, eftersom e-postmeddelandet kommer att ha kommit tillbaka innan originalen skickades.

Av detta skäl synkroniseras datanät till den globala tidsskalan UTC (Koordinerad universell tid). UTC hålls sant genom en konstellation av atomur som betyder att och datanätverk synkroniserat till en UTC-källa kommer att vara mycket exakt.

tids~~POS=TRUNC synkronisering~~POS=HEADCOMP På datorer behandlas protokollet NTP (Network Time Protocol). Särskild dedikerade NTP-servrar är tillgängliga får du en säker tidskod från antingen GPS-nätverk eller från specialradioöverföringar som sänds av nationella fysiska laboratorier och sedan synkronisera hela nät till enstaka källa.