Skriven av Richard Williams för Galleon Systems

Noggrannhet i tidsåtgärder blir för evigt allt viktigare i den moderna globala ekonomin. Branscher och affärer runt om i världen kommunicerar nu ofta med varandra trots tidszonskillnaderna.

Det var en tid då några eller flera minuter här eller det var sällan fråga, men nu vet vi exakt vilken tid det har blivit allt viktigare, eftersom konferenssamtal och webben över internet är planerade som en del av regelbunden verksamhet.

Global Timescale

Lyckligtvis för att förhindra huvudvärk att arbeta ut alla de olika tidszoner du kanske måste hantera finns det en global tidsplan som nu antas av det globala samhället. UTC (Coordinated Universal Time) är en atomurstyrd tid som används globalt och hålls exakt och exakt av fysiklaboratorier runt om i världen.

UTC möjliggör korrekt kommunikation och formulär och används av många avancerade teknologier för att säkerställa noggrannhet, såsom nätverks-tidsservern (NTP-server - Network Time Protocol). Ofta mottar dessa enheter UTC-tiden direkt från atomklockor tack vare radiosändningar från personer som NIST (USA: s nationella institut för standarder och tid) och NPL (Storbritanniens nationella fysiska laboratorium)

Atomväggar

Och när det gäller människor som berättar tiden, kan samma radiosignaler också användas av en atomväggur. Atomväggar, trots vad namnet antyder, är inte atomur. I grunden består de av en vanlig klockanordning och en radioantenn och mottar. Atomklockans signaler som sänds av fysiklaboratorierna kan tas emot och klockan justerar sig regelbundet för att säkerställa att klockan är korrekt på UTC till den andra.

När du ställer in klockan till kanske pratklockan eller tiden på internet har du någonsin undrat vem det är som sätter klockorna och kontrollerar att de är korrekta?

Det finns ingen enda mästerklocka som används för världens tidpunkt men det finns en konstellation av klockor som används som grund för ett universellt timing system som kallas UTC (Koordinerad universell tid).

UTC gör det möjligt för alla världens datanät och annan teknik att prata med varandra i perfekt synkronisitet vilket är avgörande för den moderna världen av internethandel och global kommunikation.

Men som nämnts kontrollerar UTC inte ner till en mästerklocka, i stället arbetar en seriös precisionsklockor baserade i olika länder tillsammans för att producera en tidkälla som är baserad på den tid som alla berättar för.

Dessa UTC timekeepers inkluderar sådana anmärkningsvärda organisationer som USA: s nationella institut för standarder och tid (NIST) och Storbritanniens nationella fysiska laboratorium (NPL) bland andra.

Dessa organisationer hjälper inte bara till att UTC är så noggrann som möjligt, men de ger också en källa till UTC-tid tillgänglig för världens datanät och -teknik.

För att ta emot tiden från dessa organisationer, a NTP tidsserver (Network Time Server) krävs. Dessa enheter tar emot sändningarna från platser som NIST och NPL via långvågsradioöverföringar. De NTP-server distribuerar sedan tidssignalen över ett nätverk, justerar individuella systemklockor för att säkerställa att de är lika korrekta till UTC som möjligt.

En enda dedikerad NTP-server kan synkronisera ett datanätverk med hundratals och till och med tusentals maskiner och noggrannheten hos ett nätverk som är beroende av UTC-tid från sändningarna av NIST och NPL kommer också att vara mycket exakt.

NIST-tidssignalen är känd som WWVB och sänds från Boulder Colorado i hjärtat av USA medan Storbritanniens NPL-signal sänds i Cumbria i norra England och är känd som MSF - Andra länder har liknande system inklusive DSF-signal sänds ut från Frankfurt, Tyskland.

Vi är alla beroende av tiden för att hålla våra dagar planerade. Armbandsur, väggklockor och även DVD-spelaren berättar för oss tiden men ibland är det inte tillräckligt nog, särskilt när tiden måste synkroniseras.

Det finns många teknologier som kräver extremt noggrann precision mellan system, från satellitnavigering till många internetapplikationer, exakt tid blir allt viktigare.

Att uppnå precision är dock inte alltid rakt fram, särskilt i moderna datanät. Medan alla datorsystem har inbyggda klockor, är dessa inte exakta tidstycken men standardkristalloscillatorer, samma teknik som används i andra elektroniska klockor.

Problemet med att lita på systemklockor så här är att de är benägna att drifta och på ett nätverk som består av hundratals eller tusentals maskiner, om klockorna drivs i en annan takt - kaos kan snart följa. E-postmeddelanden tas emot innan de skickas och tidskritiska program misslyckas.

Atomur är de mest exakta tidbitarna, men dessa är storskaliga laboratorieverktyg och är opraktiska (och mycket dyra) för att användas av datanät.

Men fysiklaboratorier gillar Nordamerika NIST (National Institute of Standards and Time) har atomklockor som de sänder tidssignaler från. Dessa tidssignaler kan användas av datanät för syftet med synkronisering.

I Nordamerika kallas NIST sänds tidskod WWVB och överförs från Boulder, Colorado på långvåg vid 60Hz. Tidskoden innehåller år, dag, timme, minut, sekund och som det är en källa till UTC, några stegs sekunder som läggs till för att säkerställa paritet med jordens rotation.

Att få WWVB-signalen och använda den för att synkronisera ett datanätverk är enkelt att göra. Radio referensnätverk tidsservrar kan ta emot denna sändning över hela Nordamerika och genom att använda protokollet NTP (Network Time Protocol).

En dedikerad NTP tidsserver som kan ta emot WWVB-signalen kan synkronisera hundratals och till och med tusentals olika enheter till WWVB-signalen som säkerställer att var och en är inom några millisekunder av UTC.

DCF 77-signalen är en långvågsöverföringssändning vid 77 KHz från Frankfurt i Tyskland. DCF-77 överförs av Physikalisch-Technische Bundesanstalt, det tyska nationella fysiklaboratoriet.

DCF-77 är en exakt källa till UTC-tid och genereras av atomur som säkerställer dess precision. DCF-77 är en användbar tidskälla som kan antas över hela Europa av tekniker som behöver en exakt tidsreferens.

Radiokontrollerade klockor och nätverk tidsservrar ta emot tidssignalen och om tidsservrar distribuerar denna tidssignal över ett datornätverk. Det mesta datornätverket använder NTP för att distribuera DCF 77-tidssignalen.

Det finns fördelar med att använda en signal som DCF för tidssynkronisering. DCF är långvåg och är därför mottaglig för störningar från andra elektriska apparater, men de kan tränga in i byggnader som ger DCF-signalen en fördel jämfört med den andra UTC-källan som normalt är tillgänglig - GPS (Global Positioning System) - vilket kräver en öppen vy över himmel för att ta emot satellitöverföringar.

Andra långvågsradosignaler finns i andra länder som liknar DCF-77. I Storbritannien sänds MSF-60-signalen av NPL (National Physical Laboratory) från Cumbria medan NIST (National Institute of Standards and Time) sänder WVBB-signalen från Boulder, Colorado.

NTP-tidsservrar är en effektiv metod för att ta emot dessa långvågsöverföringar och sedan använda tidskoden som en synkroniseringskälla. NTP-servrar kan få DCF, MSF och WVBB samt många av dem kan även ta emot GPS-signalen.

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

De NTP tidsserver (Network Time Protocol) är ett viktigt verktyg för att hålla nätverk synkroniserade. Utan tillräcklig synkronisering kan datornätverk såras för säkerhetshot, dataförluster, bedrägerier och kan det vara omöjligt att interagera med andra nätverk över hela världen.

Datornät synkroniseras normalt med den globala tidsskalaen UTC (Koordinerad Universal Time) så att de kan kommunicera effektivt med andra nätverk som även kör UTC.

Medan UTC-tidskällor finns tillgängliga över Internet är dessa inte säkra (ligger utanför brandväggen) och många är antingen för långt bort för att ge tillräcklig precision eller är för felaktiga till att börja med.

De säkraste metoderna för att ta emot en UTC-källa är att använda en dedikerad NTP Time Server. Dessa enheter kan få en säker och korrekt tidssignal, antingen GPS-nätverket (Global Positioning System) tillgängligt över hela världen med bra utsikt över himlen eller via specialradioöverföring från nationella fysiklaboratorier.

I USA har National Institute for Standards and Time (NIST) sänder en tidssignal från nära Fort Collins, Colorado. Signalen, känd som WWVB kan tas emot över hela Nordamerika (inklusive många delar av Kanada) och ger en korrekt och säker metod för att ta emot UTC.

Eftersom signalen härrör från atomklockor på Fort Collins-webbplatsen är WWVB en mycket exakt metod för synkronisering av tid och är också säker eftersom en dedikerad NTP-tidsserver fungerar som en extern källa.