Vi kunde inte leva våra liv utan dem. De påverkar nästan varje aspekt av våra dagliga liv och många av de teknologier som vi tar för givet i dagens värld, kunde bara inte fungera utan dem. Faktum är att om du läser den här artikeln på Internet finns det en chans att du använder en just nu.

Utan att veta det styr atomvågen oss alla. Från internet; till mobilnät och satellitnavigering, utan atomur skulle ingen av dessa tekniker vara möjlig.

Atomklockor styr alla datanätverk med protokollet NTP (nätverksprotokoll) och nätverk tidsservrar, datorsystem runt om i världen förblir i perfekt synkronisering.

Och de kommer att fortsätta att göra det i flera miljoner år, eftersom atomklockor är så exakta att de kan behålla tiden till inom en sekund för över 100 miljoner år. Emellertid atomur kan göras ännu mer exakt och ett franskt team av forskare planerar att göra just det genom att starta en atomur i rymden.

Atomklockor är begränsade till deras noggrannhet på jorden på grund av effekterna av hans gravitationstryck av planeten i tiden; som Einstein föreslog att tiden själv är förvrängd av tyngdkraften och denna vridning saktar ner tiden på jorden.

En ny typ av klocka med namnet PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbit) ska dock placeras ombord på ISS (internationella rymdstationen) utom räckhåll från de värsta effekterna av jordens gravitation.

Denna nya typ av atomur kommer att tillåta hyper noggrann synkronisering med andra atomur, här på jorden (som i praktiken gör synkronisering till en NTP-server ännu mer exakt).

Pharao förväntas nå noggrannhet på ungefär en sekund var 300 miljoner år och möjliggör ytterligare framsteg i tidsrelaterad teknik.

Trots att det har funnits i över tjugo år, har det nuvarande favorerade tidprotokollet av de flesta nätverk, NTP (Network Time Protocol), viss konkurrens.

För närvarande används NTP för att synkronisera datanätverk med nätverk tidsservrar (NTP-servrar). För närvarande kan NTP synkronisera ett datornätverk till några millisekunder.

Precision Time Protocol (PTP) eller IEEE 1588 har utvecklats för lokala system som kräver mycket hög noggrannhet (till nano-andra nivå). För närvarande är denna typ av noggrannhet utöver egenskaperna hos NTP.

PTP kräver ett master- och slavrelaterat skepp i nätverket. En tvåstegsprocess krävs för att synkronisera enheter med hjälp av IEEE 1588 (PTP). För det första, bestämning av vilken anordning som är befälhavaren är nödvändig, så mäts förskjutningarna och de naturliga nätverksfördröjningarna. PTP använder Best Master Clock-algoritmen (BMC) för att fastställa vilken klocka på nätverket som är mest exakt och det blir mästaren medan alla andra klockor blir slavar och synkroniseras med den här mästaren.

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) beskriver IEEE 1588 eller (PTP) som utformad för att "fylla en nisch som inte fungerar bra av någon av de två dominerande protokollen, NTP och GPS. IEEE 1588 är konstruerad för lokala system som kräver mycket höga precisioner utöver de som kan uppnås med hjälp av NTP. Den är också avsedd för applikationer som inte kan bära kostnaden för en GPS-mottagare vid varje nod eller för vilka GPS-signaler är otillgängliga. "(Citerad i wikipedia)

PTP kan ge noggrannhet till några nanosekunder, men denna typ av noggrannhet krävs inte av de flesta nätverksanvändare, men användningen av PTP är mobilt bredband och annan mobilteknologi, eftersom PTP stöder den dagliga informationen som används av fakturering och servicenivå överenskommelse rapporteringsfunktioner i mobilnät.

tids~~POS=TRUNC synkronisering~~POS=HEADCOMP är en viktig aspekt av datanätverk. Att säkerställa alla maskiner i ett nätverk synkroniseras med den globala tidsskalaen, UTC (Coordinated Universal Time), annars skulle känsliga transaktioner med andra nätverk vara omöjliga.

Tidsynkronisering görs enkelt tack vare Network Time Protocol (NTP), som utformades i de tidiga dagarna av Internet för det här ändamålet. Det fungerar vara att använda en enda källa (vanligtvis UTC) som sedan distribueras bland alla enheter på NTP-nätverket.

De UTC-tidskälla tas ofta från Internet på nätverk där säkerhet inte är en bra fråga, men eftersom det här innebär att lämna en öppen port i en nätverksvägg för många nätverk, är sårbarheten som detta kan leda inte värt risken.

Dedikerad nätverk tidsservrar (ofta kallad NTP-servrar) används av många nätverk som en säker och ännu mer exakt metod att ta emot UTC. Dessa enheter mottar UTC-tiden direkt från en klockklocka.

Dessutom arbetar dessa dedikerade tidsservrar externt till brandväggen och nätverket och använder källor som GPS- eller radiofrekvenser för att hämta tidskoderna.

För att underlätta synkroniseringen finns det olika tidssynkroniseringsprogram paket som går hand i hand med NTP och tillåter, via webbläsargränssnitt, enkel konfiguration av tidssynkronisering i hela nätverket.

Även om dessa tidssynkroniseringsprogramvarupaket inte är nödvändiga för att använda de flesta NTP-servrar, standardprogramvaran installerad i operativsystem saknas ofta eller är ganska komplicerad.

De flesta specialproducenter av dedikerade nätverks-tidsservrar kommer att producera en tidsklientklient för att möjliggöra konfiguration och dessa är troligen bäst lämpade för enheten från den kompletteraren. Det finns dock många freeware och programvarupaket med öppen källkodssynkronisering som för det mesta är kompatibla med många NTP-servrar.

Att berätta tiden är något som kan av oss lära oss när vi är mycket små barn. Att veta vilken tid det är en viktig del av vårt samhälle och vi inte kunde fungera utan det. Tänk om vi inte berättade för tiden - när skulle du gå till jobbet? När skulle du gå och hur skulle det vara möjligt att träffa andra människor eller arrangera någon form av funktion.

Samtidigt som tiden är avgörande för oss är det ännu viktigare för datorer som använder tid som enda referenspunkt och bland datornätverk tidssynkronisering är avgörande. Utan att registrera tiden, kunde datorer inte fungera eftersom det inte fanns någon hänvisning till orderprogram och funktioner.
Men hur datorerna berättar tid och datum är mycket annorlunda än hur vi spelar in det. I stället för att spela in en separat tid, datum och år - använder datorsystem ett enda nummer. Detta nummer är baserat på antalet sekunder från en uppsättning tidpunkt - känd som den primära epoken.

När denna epok är beror det på operativsystemet eller det aktuella programmeringsspråket. Unix-system har t ex en epok som börjar vid 1 januari 1970 och antalet sekunder från epoken räknas i ett 32-bitte heltal. Andra operativsystem, som Windows, använder ett liknande system men epoken är annorlunda (Windows startar på 1 januari 1601).

Det finns dock nackdelar med detta heltalssystem. Till exempel som Unix-systemet är ett 32-bit heltal som startade i 01 Jan 1970, genom 19 januari 2038 kommer heltalet att ha uttömt alla möjliga nummer och måste återgå till noll. Detta kan orsaka problem med system som är beroende av Unix i ett problem som påminner om Millennium buggen.
Det finns också andra problem som gäller datortid också. På grund av de globala kraven på Internet är all datatid nu baserat på UTC (Koordinerad Universal Time). UTC ändras emellertid ibland genom att lägga till Leap Seconds för att säkerställa att tiden matchar jordens rotation (jordens rotation är aldrig exakt på grund av gravitationskrafter) så att språnghantering måste omfatta ett datortidssystem.

Dator tid är ofta förknippad med NTP (Network Time Protocol) som används för att synkronisera datorer som ofta använder en nätverk tidsserver.

Windows 7 är den senaste delen i Microsoft-operativsystemfamiljen. Efterföljande från den mycket felaktiga Windows Vista har Windows 7 en mycket varmare mottagning från kritiker och konsumenter.

Tidsynkronisering på Windows 7 är extremt rakt framåt som protokollet NTP (Network Time Protocol) är inbyggt i Windows 7 och operativsystemet synkroniserar automatiskt datorns klocka genom att ansluta till Microsoft-tidstjänsten time.windows.com.

Det här är användbart för många hemmabrukare, men synkroniseringen över Internet är inte tillräckligt säker för ett datornätverk av följande anledning:

För att ansluta till någon Internet-tidskälla, t.ex. time.windows.com, krävs ett inlägg som lämnas öppet i brandväggen. Som med alla öppna portar i en nätverksbrandvägg kan den användas som en startpunkt för en skadlig användare eller någon skadlig programvara.

Tidsynkroniseringsanläggningen i Windows 7 kan stängas av och det är ganska enkelt att göra genom att öppna dialogrutan för tid och datum och avmarkera synkroniseringsrutan.

Tidssynkronisering i ett nätverk är dock avgörande, så om Internet-tidsservice är avstängd måste den ersättas med en säker och korrekt tidskälla.

Det bästa sättet att göra det här är att använda en tidskälla som är extern till nätverket (och brandväggen).

Det enklaste, säkraste och mest exakta sättet att synkronisera ett Windows 7-nätverk är att använda en dedikerad NTP-server. Dessa enheter använder en tidsreferens från antingen en radiofrekvens (vanligtvis distribuerad av nationella fysiklaboratorier som Storbritanniens NPL och America's NIST) eller från GPS-satellitnätverket.

Eftersom båda dessa referenskällor kommer från klockklockor är de otroligt korrekta, och ett Windows 7-nätverk som består av hundratals maskiner kan synkroniseras inom några millisekunder av den globala tidsskala UTC (Coordinated Universal Time) genom att bara använda en NTP tidsserver.

Tidsynkronisering kan vara en huvudvärk för många nätverksadministratörer som försöker synkronisera ett nätverk för första gången. Det finns många fallgropar som en omedveten nätverksadministratör kan komma ifrån när man försöker få varje maskin i ett nätverk att synkronisera samtidigt.

Det första problemet som många nätverksadministratörer gör är urvalet av tidskällan. UTC (Coordinated Universal Time) är en global tidsplan och används över hela världen som underlag för tidssynkronisering eftersom det inte är beroende av tidszoner som gör det möjligt för det globala samhället att basera sig på en tidsplan.

UTC styrs också av en konstellation av atomur som säkerställer dess noggrannhet; Det justeras emellertid regelbundet för att säkerställa att det matchar den genomsnittliga soltiden genom tillsats av språngs sekunder som läggs till för att motverka den naturliga avmattningen av jordens rotation.

UTC är lätt tillgänglig som en tidsreferens från ett antal källor. Internet är en populär plats för att få en UTC-tidskälla. En Internet-tidskälla finns dock via nätverksväggen och säkerhetsproblem kan uppstå genom att lämna UDP-porten öppen för att ta emot tidsförfrågningarna.

Internetkällor kan också vara felaktiga och eftersom NTP: s eget säkerhetssystem som kallas NTP-autentisering inte kan fungera över Internet kan ytterligare säkerhetsproblem uppstå.

En mycket bättre lösning för att få en källa till UTC är att använda antingen Global Positioning System (GPS) eller långvågsradioöverföringar som sänds av flera nationella fysiklaboratorier som NIST i USA och Storbritannien NPL.

Dedikerad NTP-tidsservrar kan ta emot dessa säkra och autentiserade signaler och sedan distribuera dem bland alla enheter på ett nätverk.

Satellitnavigationssystem, eller sat nav, har förändrat hur vi navigerar runt vägarna. Borta är de dagar då resenärerna var tvungna att ha en handskfack full av kartor och gått också är behovet av att sluta och fråga en lokal för vägbeskrivning.

Satellitnavigering innebär att vi nu går från punkt A till punkt B säker på att våra system tar oss dit och medan satellitnavigationssystem inte är dumt bevisa (vi måste alla ha läst berättelserna om människor som kör över klippor och i floder etc) har verkligen revolutionerat vårt wayfinding.

För närvarande finns det bara ett globalt navigationssatellitsystem (GNSS) det amerikanska körsystemet Global Positioning System (GPS). Även om ett rivaliserande europeiskt system (Galileo) kommer att gå online någon gång efter 2012 och ett både ett ryskt (GLONASS) och kinesiskt (COMPASS) system utvecklas.

Alla dessa GNSS-nätverk kommer dock att fungera med samma teknik som GPS-användare, och i själva verket bör nuvarande GPS-system kunna utnyttja dessa framtida system utan mycket förändring.

GPS-systemet är i grunden en konstellation av satelliter (för närvarande finns det 27). Dessa satelliter innehåller var och en ombord en atomklocka (faktiskt två är på de flesta GPS-satelliter, men i den här förklaringen behöver endast en övervägas). Signalerna som överförs från GPS-satelliten innehåller flera bitar av information som skickas som ett heltal:

* Den tid meddelandet skickades

* Satellitens orbitalposition (känd som efemeren)

* Den allmänna systemhälsan och banorna hos de andra GPS-satelliterna (känd som almanackan)

En satellitnavigationsmottagare, den typ som finns på din bils dashbopard, tar emot denna information och med hjälp av tidinformationen utförs det exakta avståndet från mottagaren till satelliten. Genom att använda tre eller flera av dessa signaler kan den exakta positionen trianguleras (fyra signaler krävs faktiskt, eftersom höjd över havet måste utarbetas också).

Eftersom trianguleringen fungerar när tidssignalen skickades och hur lång tid det tog att komma fram till mottagaren måste signalerna vara otroligt noggranna. Även en sekund av felaktighet kunde se navigationsinformationen ut men tusentals kilometer som ljus, och därför radiosignaler, kan färdas nästan 300,000 km varje sekund.

För närvarande kan GPS-satellitnätet ge navigationsnoggrannhet till inom 5-mätare, som går att visa hur exakta atomklockor kan vara.

A nätverk tidsserver or NTP-server (Network Time Protocol), är en central dator eller server i ett nätverk som kontrollerar tiden och synkroniserar alla maskiner i det nätverket.

Windows XP kan ställas in för att fungera som en NTP-server för att synkronisera resten av datorerna och enheterna i ett nätverk. Konfigurera en Windows XP-maskin för att fungera som en NTP-server innebär att redigera registret, men redigering av ett operativsystems register kan leda till potentiella problem och bör endast utföras av någon med erfarenhet av registerredigering.

För att konfigurera Windows XP som en NTP-server är det första att göra registret i Windows. Detta görs genom att klicka på Start-knappen och välja "Kör" från menyn. Ange "regedit" i körmenyn och tryck på Retur. Det här ska öppna Windows-registerredigeraren.

Välj mappen: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \ i den vänstra rutan. Den här mappen innehåller värdena för NTP-servern.

Högerklicka på knappen "Enabled" i den högra rutan och välj "Egenskaper". Det här ska öppna en dialogruta där du kan ändra värdet på registernyckeln. Ange "1" i fönstret, ställ in värdet till "True", vilket gör att XP-datorn blir en tidsserver.

Stäng registret och öppna kommandot DOS genom att klicka på Windows Start-knappen och välj "Kör". Sedan skriv "cmd" i textrutan och tryck på Retur.

Skriv "Net stop w32time" i kommandotolken och tryck på "Enter." Skriv nu "net start w32time", så startas tidsservern för Windows XP.

Men XP-maskinen, som nu är inställd som en NTP-server, kommer bara att distribuera tiden som den för närvarande håller. Om den här tiden är felaktig kommer det att vara felaktig tid som distribueras bland nätverket.

För att säkerställa en korrekt och säker tidskälla används a dedikerad NTP tidsserver som tar emot tiden från en klocka med klockan bör användas.

En av de viktigaste aspekterna av nätverk är att hålla alla enheter synkroniserade till rätt tid. Felaktig nätverkstid och brist på synkronisering kan spela kaos med systemprocesser och kan leda till otydliga fel och problemfelsökning.

Och inte säkerställa att enheter kontrolleras ständigt för att förhindra drift kan också leda till att ett synkroniserat nätverk långsamt blir osynkroniserat och leder till de ovan angivna problemen.

Att se till att ett nätverk inte bara har rätt tid, men att den tiden inte driver, uppnås med hjälp av tidprotokollet NTP.

Nätverkstidsprotokoll (NTP) är inte det enda tidssynkroniseringsprotokollet, men det är överlägset det mest använda. Det är ett open source-protokoll men uppdateras ständigt av en stor grupp av Internet-tidshållare.

NTP bygger på en algoritm som kan utarbeta rätt och mest exakt tid från en rad källor. NTP tillåter en enstaka källa att användas av ett nätverk av hundratals och tusentals maskiner och det kan hålla var och en korrekt till den tidskällan till inom några millisekunder.

Det enklaste sättet att synkronisera ett nätverk med NTP är att använda a NTP tidsserver, även känd som a nätverk tidsserver.

NTP-servrar använder en extern källa till tid, antingen från GPS-nätverket (Global Positioning System) eller från sändningar från nationella fysiklaboratorier som NIST i USA eller NPL i Storbritannien.

Dessa tidssignaler genereras av atomur som är många gånger mer exakta än klockorna på datorer och servrar. NTP kommer att distribuera denna atomurtid till alla enheter på ett nätverk, så kontrolleras varje enhet för att säkerställa att det inte finns drift och korrigering av enheten om det finns.

Efter år av oro och osäkerhet, den europeiska som motsvarar GPS (Global Positioning System), börjar äntligen ta form. Det europeiska Galileo-systemet, som kompletterar det nuvarande USA-systemet, är ett steg närmare slutförandet.

Galileo, som kommer att bli det första operativa globala navigationssatellitsystemet (GNSS) utanför USA, kommer att tillhandahålla positionsinformation för satellitnavigationsmaskiner och tidsinformation för GPS NTP-servrar (Network Time Protocol).

Systemet, som är konstruerat och tillverkat av Europeiska rymdorganisationen (ESA) och Europeiska unionen (EU), och när den är i drift förväntas det förbättra tillgängligheten och noggrannheten av tids- och navigationssignaler som överförs från rymden.

De har blivit förfängda i politisk krusning och osäkerhet sedan starten för nästan ett decennium sedan. Invändningar från USA att de kommer att förlora förmågan att toppa stänga av GPS i tider med militärt behov och ekonomiska begränsningar i hela Europa, innebar att projektet nästan var förvarat flera gånger.

De första fyra satelliterna färdigställs dock i ett laboratorium i södra England. Dessa satelliter för in-orbit-validering (IOV) kommer att bilda en mini-konstellation på himlen och bevisa Galileo-konceptet genom att sända de första signalerna så att det europeiska systemet kan bli verklighet.

Resten av satellitnätet bör följa kort tid efter och. Galileo bör så småningom omfatta över 30 av dem vilket innebär att användare av satellitnavigationssystem av GPS NTP tid servrar bör få snabbare lösningar kunna hitta sina positioner med ett fel på en meter jämfört med det nuvarande GPS-bara felet på fem.