Atomklockan och NTP Time Server
Postat av Richard N Williams on Oktober 1st, 2008
De flesta har hört talas om atomur, deras noggrannhet och precision är välkända. En ato0mic klocka har potential att hålla tid i flera hundra miljoner år och inte förlora en sekund i drift. Drift är processen där klockor förlorar eller tar tid på grund av felaktigheter i de mekanismer som får dem att fungera.
Mekaniska klockor har till exempel funnits i hundratals år, men även den dyraste och välutvecklade kommer att drifta minst en sekund om dagen. Medan elektroniska klockor är mer exakta kommer de också att drifta ungefär en sekund i veckan.
Atomklockor har ingen jämförelse när det gäller att hålla tid. Eftersom en atomur är baserad på en oscillation av en atom (i de flesta fall cesium 133-atomen) som har en exakt och ändlig resonans (cesium är 9,192,631,770 varje sekund) gör detta dem noggrant inom en miljard sekund (en nanosekund) .
Medan denna typ av noggrannhet är oöverträffad har den gjort möjliga teknologier och innovationer som har förändrat världen. Satellitkommunikation är bara möjlig tack vare atomklockans tid, det är även satellitnavigering. Eftersom ljusets hastighet (och därmed radiovågor) reser vid över 300,000km en sekund kan en otillräcklighet av en sekund se ett navigationssystem vara hundratusentals mil ut.
Noggrann noggrannhet är också nödvändig i många moderna datorapplikationer. Global kommunikation, särskilt finansiella transaktioner, måste göras exakt. I Wall Street eller Londonbörsen kan en sekund se värdet på aktieuppgången eller falla med miljoner. Online-bokning kräver också noggrannhet och perfekt synkronisering bara atomklockor kan ge annars, biljetter kan säljas mer än en gång och kontantmaskiner kan sluta betala ut dina löner två gånger om du hittade en bankomat med en långsam klocka.
Även om detta kanske låter önskvärt för de mer oärliga av oss, tar det inte mycket fantasi att förstå vilka problem en brist på noggrannhet och synkronisering kan orsaka. Av denna anledning har en internationell tidsplan baserad på den tid som atomklockor berättat utvecklats.
UTC (Samordnad universell tid) är densamma överallt och kan beräkna saktningen av jordens rotation genom att lägga till steg sekunder för att hålla UTC inline med GMT (Greenwich Meantime). Alla datanät som deltar i global kommunikation måste synkroniseras till UTC. Eftersom UTC är baserat på den tid som atomklockor berättar är det det mest exakta tidsskala möjligt. För att ett datanätverk ska ta emot och hålla synkroniserat med UTC behöver det först tillgång till en atomur. Dessa är dyra och stora utrustningar och finns i allmänhet endast i storskaliga fysiklaboratorier.
Lyckligtvis kan tiden som de här klockorna säger fortfarande vara mottagen av a nätverk tidsserver visna genom att använda tid och frekvens långvågsändningar som sänds av nationella fysiklaboratorier eller från GPS-systemet (Global Positioning System). NTP (nätverksprotokoll) kan sedan distribuera denna UTC-tid till nätverket och använda tidssignalen för att hålla alla enheter på nätverket perfekt synkroniserade till UTC.
Det här inlägget skrevs av Richard N Williams
Richard N Williams är en teknisk författare och en specialist i NTP-server och tid Synkronisering industrin. Richard N Williams på Google+
