Salah satu yang paling banyak di dunia jam atom yang tepat akan dilancarkan ke orbit dan dilampirkan ke Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) terima kasih kepada perjanjian yang ditandatangani oleh agensi ruang angkasa Perancis.

Jam atom PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite) dilampirkan kepada ISS dalam usaha untuk mengetes teori Einstein secara relatif dengan lebih tepat dan meningkatkan ketepatan Waktu Bersama SelarasUTC) di antara eksperimen geodesi lain.

PHARAO adalah jam atom cesium generasi akan datang dengan ketepatan yang sepadan dengan kurang dari satu saat yang hanyut setiap tahun 300,000. PHARAO akan dilancarkan oleh Agensi Angkasa Eropah (ESA) di 2013.

Jam atom adalah peranti pengawasan yang paling tepat untuk manusia tetapi mereka mudah terdedah kepada perubahan tarikan graviti, seperti yang diramalkan oleh teori Einstein, kerana masa itu sendiri telah dibunuh oleh tarikan Bumi. Dengan meletakkan jam atom yang tepat ini ke orbit kesan graviti bumi berkurang membolehkan PHARAO menjadi lebih tepat daripada jam berasaskan Bumi.

Manakala jam atom tidak baru ke orbit, seperti banyak satelit; termasuk rangkaian GPS (Global Positioning System) yang mengandungi jam atom, bagaimanapun, PHARAO akan menjadi antara jam paling tepat yang pernah dilancarkan ke ruang angkasa, yang membolehkan ia digunakan untuk analisis yang lebih terperinci.

Jam atom telah ada sejak 1960 tetapi pembangunan yang semakin meningkat telah membuka jalan untuk teknologi yang lebih maju dan lebih maju. Jam atom membentuk asas banyak teknologi moden dari navigasi satelit untuk membolehkan rangkaian komputer berkomunikasi dengan berkesan di seluruh dunia.

Jaringan komputer menerima isyarat masa dari jam atom melalui pelayan masa NTP (Protokol Masa Rangkaian) yang boleh menyegerakkan rangkaian komputer dengan tepat dalam beberapa milisaat UTC.

Terdapat ironi tertentu bahawa komputer yang duduk di desktop anda dan mungkin mempunyai kos sebanyak gaji bulanan akan mempunyai jam onboard yang kurang tepat daripada jam tangan murah yang dibeli di petrol atau stesen minyak.

Masalahnya bukanlah komputer terutamanya dibuat dengan komponen masa yang murah tetapi bahawa sebarang timekeeping yang serius pada PC boleh dicapai tanpa pengayun mahal atau maju.

Pengayun pemasaan masa pada kebanyakan PC sebenarnya hanya sandaran untuk memastikan jam komputer disegerakkan apabila PC dimatikan atau apabila maklumat masa rangkaian tidak tersedia.

Walaupun jam-jam penerbangan yang tidak mencukupi ini, masa di rangkaian PC dapat dicapai dalam ketepatan milisaat dan rangkaian yang disinkronkan ke skala waktu global UTC (Selaras Masa Sejagat) tidak boleh hanyut sama sekali.

Sebabnya ketepatan dan sinkroniti tinggi ini boleh dicapai tanpa pengayun mahal adalah bahawa komputer boleh menggunakan Protokol Penentuan Masa Rangkaian (NTP) untuk mencari dan mengekalkan masa yang tepat.

NTP adalah algoritma yang mengedarkan satu pun masa; ini boleh dijana oleh jam onboard PC - walaupun ini akan melihat setiap mesin pada drift rangkaian kerana jam itu sendiri hanyut - Satu penyelesaian yang jauh lebih baik ialah menggunakan NTP untuk mengedarkan sumber masa yang stabil, tepat, dan paling disukai untuk rangkaian yang menjalankan perniagaan di internet, sumber UTC.

Cara paling mudah untuk menerima UTC - yang dipelihara oleh rentang jam atom di seluruh dunia - adalah menggunakan pelayan masa NTP berdedikasi. Pelayan NTP menggunakan sama ada isyarat satelit GPS (Global Positioning System) atau siaran radio gelombang panjang (biasanya dihantar oleh makmal fizik kebangsaan seperti NPL atau NIST).

Setelah menerima Pelayan NTP mengedarkan sumber pemasaan di seluruh rangkaian dan sentiasa memeriksa setiap mesin untuk hanyut (Pada dasarnya mesin rangkaian menghubungi pelayan sebagai pelanggan dan maklumat ditukar melalui TCP / IP.

Ini menjadikan jam onboard komputer sendiri usang, walaupun apabila mesin pada awalnya dimulakan, atau jika terdapat kelewatan dalam menghubungi Pelayan NTP (jika turun atau terdapat kesalahan sementara), jam onboard digunakan untuk mengekalkan masa sehingga penyegerakan penuh sekali lagi dapat dicapai.

Penyegerakan masa adalah aspek penting dalam rangkaian komputer. Memastikan semua mesin di rangkaian disegerakkan ke skala masa global, UTC (Masa Sejajar Selaras), jika tidak, transaksi sensitif masa dengan rangkaian lain tidak mungkin.

Penyegerakan masa dibuat mudah terima kasih kepada Protokol Masa Rangkaian (NTP) yang dirancang pada hari-hari awal Internet untuk tujuan itu. Ia berfungsi menggunakan sumber tunggal masa (biasanya UTC) yang kemudiannya diedarkan di antara semua peranti pada Rangkaian NTP.

Oleh yang demikian Sumber masa UTC sering diambil dari Internet pada rangkaian di mana keselamatan tidak menjadi masalah besar tetapi kerana ini melibatkan meninggalkan pelabuhan terbuka dalam firewall rangkaian untuk banyak rangkaian kerentanan yang dapat dibiarkan ini tidak bernilai risiko.

Dedicated pelayan masa rangkaian (sering dirujuk sebagai Pelayan NTP) digunakan oleh banyak rangkaian sebagai cara yang selamat dan lebih tepat untuk menerima UTC. Peranti ini menerima waktu UTC langsung dari sumber jam atom.

Selain itu, pelayan masa berdedikasi ini beroperasi di luar firewall dan rangkaian dan menggunakan sumber seperti frekuensi GPS atau radio untuk mengambil kod masa.

Untuk kemudahan penyegerakan terdapat pelbagai perisian penyegerakan masa pakej yang dijalankan secara manual dengan NTP dan membenarkan, melalui antara muka penyemak imbas, konfigurasi mudah penyegerakan masa di seluruh rangkaian.

Walaupun pakej perisian penyegerakan masa ini tidak penting dalam penggunaan yang paling banyak Pelayan NTP, perisian standard yang dipasang dalam sistem operasi sering kurang atau agak rumit.

Kebanyakan pengeluar khusus untuk pelayan masa rangkaian yang berdedikasi akan menghasilkan klien perkhidmatan masa untuk membolehkan konfigurasi dan ini mungkin paling sesuai untuk peranti dari yang lebih baik. Walau bagaimanapun, terdapat banyak pakej perisian penyegerakan freeware dan open source yang kebanyakannya serasi dengan banyak pelayan NTP.

Mengatakan masa adalah sesuatu yang mungkin kita pelajari apabila kita adalah kanak-kanak yang sangat kecil. Mengetahui apa masa ini adalah bahagian penting masyarakat kita dan kita tidak boleh berfungsi tanpa itu. Bayangkan jika kita tidak memberitahu masa itu - bilakah anda akan pergi bekerja? Bilakah anda akan pergi dan bagaimana mungkin untuk bertemu dengan orang lain atau mengatur apa-apa jenis fungsi.

Semasa memberitahu masa adalah penting bagi kami, lebih penting lagi untuk komputer yang menggunakan masa sebagai satu-satunya titik rujukan dan antara penyegerakan masa rangkaian komputer adalah penting. Tanpa merakam masa berlalu, komputer tidak dapat berfungsi kerana tidak ada rujukan untuk memerintahkan program dan fungsi.
Tetapi cara komputer memberitahu masa dan tarikh adalah jauh berbeza dengan cara kita merekodkannya. Daripada merakam masa, tarikh dan tahun yang berasingan - sistem komputer menggunakan nombor tunggal. Nombor ini didasarkan pada bilangan detik dari titik set pada masa - dikenali sebagai zaman perdana.

Apabila zaman ini, bergantung pada sistem operasi atau bahasa pengaturcaraan yang dimaksudkan. Sebagai contoh, sistem Unix mempunyai masa utama yang bermula pada 1 Januari 1970 dan bilangan saat dari zaman dikira dalam bit integer 32. Sistem operasi lain, seperti Windows, menggunakan sistem yang sama tetapi zamannya berbeza (Windows bermula pada 1 Januari 1601).

Walau bagaimanapun, ada kelemahan kepada sistem integer ini. Sebagai contoh sebagai sistem Unix ialah integer bit 32 yang bermula pada 01 Jan 1970, oleh 19 Januari 2038 integer akan habis setiap nombor yang mungkin dan akan perlu kembali ke sifar. Ini boleh menimbulkan masalah dengan sistem yang bergantung kepada Unix dalam masalah yang mengingatkan pepijat Millennium.
Ada masalah lain yang melibatkan masa komputer juga. Oleh kerana keperluan global Internet semua masa komputer kini berdasarkan UTC (Masa Terintegrasi Universal). Walau bagaimanapun, UTC diubah sekali-sekala dengan menambahkan Leap Seconds untuk memastikan masa yang sesuai dengan putaran Bumi (putaran Bumi tidak tepat kerana daya graviti) sehingga lompat pengendalian kedua harus diliputi dalam sistem masa komputer.

Masa komputer sering dikaitkan dengan NTP (Protokol Masa Rangkaian) yang digunakan untuk menyegerakkan komputer sering menggunakan rangkaian pelayan masa.

Berikutan bertahun-tahun pergolakan dan ketidakpastian, bersamaan Eropah dengan GPS (Global Positioning System), akhirnya mula terbentuk. Sistem Galileo Eropah, yang akan melengkapi sistem Amerika Syarikat sekarang, adalah satu langkah yang lebih dekat dengan penyelesaian.

Galileo, yang akan menjadi sistem satelit pelayaran global pertama (GNSS) di luar Amerika Syarikat akan menyediakan maklumat kedudukan untuk mesin navigasi satelit dan maklumat masa untuk Pelayan NTP GPS (Protokol Masa Rangkaian).

Sistem ini direka dan dihasilkan oleh Agensi Angkasa Eropah (ESA) dan Kesatuan Eropah (EU) dan ketika ia beroperasi, diharapkan dapat meningkatkan ketersediaan dan ketepatan sinyal waktu dan navigasi yang ditransmisikan dari ruang angkasa.

Sistem mereka telah terperanjat dalam pergolakan politik dan ketidakpastian sejak penubuhannya hampir sedekad yang lalu. Bantahan dari Amerika Syarikat bahawa mereka akan kehilangan keupayaan atas mematikan GPS semasa keperluan ketenteraan; dan sekatan ekonomi di seluruh Eropah, bermakna projek itu hampir terpinggir beberapa kali.

Walau bagaimanapun, empat satelit pertama sedang dimuktamadkan di makmal di selatan England. Satelit Pengesahan In-Orbit (IOV) ini akan membentuk sebuah mini konstelasi di langit dan membuktikan konsep Galileo dengan menghantar isyarat pertama supaya sistem Eropah dapat menjadi kenyataan.

Selebihnya rangkaian satelit harus mengikuti sejurus selepas dan. Galileo akhirnya harus terdiri daripada lebih daripada 30 mereka yang bermaksud bahawa pengguna sistem navigasi satelit Pelayan masa NTP GPS harus mendapatkan perbaikan lebih cepat dapat mencari posisi mereka dengan kesilapan satu meter berbanding dengan kesilapan GPS semasa lima.

Menjaga komputer disegerakkan pada rangkaian amat penting, terutamanya jika rangkaian yang dimaksudkan berkaitan dengan transaksi sensitif masa. Dan gagal untuk menyimpan rangkaian yang disegerakan dapat menyebabkan malapetaka yang membawa kepada kesilapan, kelemahan dan masalah yang tidak berkesudahan dengan penyahpepijatan.

Bagaimanapun, dengan jumlah pelayan masa dalam talian tersedia dari tempat yang bereputasi seperti NIST atau Microsoft, ia sering kali bertanya mengapa rangkaian komputer perlu disegerakkan pelayan masa NTP luaran.

Peranti NTP yang berdedikasi ini sering dilihat sebagai perbelanjaan yang tidak perlu dan banyak pentadbir rangkaian hanya melepaskan mereka dan menyambung ke pelayan masa dalam talian, selepas itu, ia melakukan kerja yang sama bukan?

Sebenarnya terdapat dua sebab utama mengapa pelayan masa NTP bukan sahaja penting tetapi penting untuk kebanyakan rangkaian komputer dan untuk mengabaikannya boleh mahal dalam banyak cara.

Biar saya jelaskan. Sebab pertama kenapa luar Pelayan NTP penting adalah ketepatan. Bukannya sumber-sumber masa internet secara amnya tidak tepat (walaupun banyak) tetapi ada persoalan tentang jarak rujukan masa yang perlu dilakukan. Lebih-lebih lagi, apabila sambungan hilang - sama ada disebabkan sambungan sambungan tempatan atau pelayan masa itu sendiri - rangkaian akan mula hanyut sehingga sambungan dipulihkan.

Kedua dan mungkin yang paling penting adalah isu-isu keselamatan yang terlibat dalam menggunakan sumber waktu Internet. Masalah utama ialah jika sambungan ke pelayan masa melalui port terbuka (UDP 123 dari permintaan NTP) harus dibiarkan terbuka, Dan seperti mana-mana port terbuka yang boleh digunakan sebagai pintu masuk untuk perisian dan pengguna yang berniat jahat.

Sebab pelayan masa NTP yang berdedikasi adalah penting untuk rangkaian komputer adalah bahawa ia berfungsi sepenuhnya secara bebas dan luaran kepada firewall rangkaian. Daripada mengakses sumber masa di Internet, mereka menggunakan sama ada GPS atau penghantaran radio untuk mendapatkan masa. Dan dengan berbuat demikian mereka dapat memberikan waktu yang tepat sepanjang masa tanpa rasa takut kehilangan sambungan atau membenarkan Trojan jahat melalui firewall.

Kami hidup dalam dunia yang cepat di mana perkara penting. Dalam sesetengah industri, walaupun sesaat boleh membuat semua perbezaan. Jutaan dolar ditukar tangan dalam bursa saham setiap saat dan harga saham boleh naik atau turun.

Mendapatkan harga yang tepat pada masa yang tepat adalah penting untuk berdagang dalam pasaran wang yang cepat dan penyegerakan masa rangkaian yang sempurna adalah penting untuk dapat membuatnya berlaku.

Memastikan setiap mesin yang terlibat dalam stok, saham dan bon mempunyai masa yang betul adalah penting jika orang akan berdagang dalam pasaran derivatif tetapi apabila peniaga duduk di bahagian lain di dunia bagaimana mungkin ini dapat dicapai.

Mujurlah Waktu Bersama Selaras (UTC), skala masa global yang dibangunkan selepas pembangunan jam atom, membolehkan masa yang sama untuk mentadbir setiap peniaga, tanpa mengira di mana mereka berada di dunia.

Sebagai UTC didasarkan pada masa jam atom dan disimpan dengan tepat oleh konstelasi jam-jam ini, ia boleh dipercayai dan tepat. Dan industri seperti bursa saham menggunakan UTC untuk mengawal masa pada rangkaian komputer mereka.

Penyegerakan masa rangkaian komputer dicapai dalam rangkaian komputer dengan menggunakan Pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian). Pelayan NTP menerima sumber UTC dari rujukan jam atom. Ini sama ada dari rangkaian GPS atau melalui penghantaran radio pakar (ia juga boleh didapati melalui internet tetapi tidak boleh dipercayai).

Sebaik sahaja diterima, pelayan NTP mengedarkan masa yang sangat tepat ke seluruh rangkaian, sentiasa memeriksa setiap peranti dan stesen kerja untuk memastikan jam adalah setepat mungkin.

Ini pelayan masa rangkaian boleh menyimpan keseluruhan rangkaian beratus-ratus dan ribuan mesin dalam penyegerakan yang sempurna - dalam beberapa milisaat UTC!

Kita hidup dan bekerja di dunia yang sama sekali berbeza dengan yang kita semua lahir. Kami kini cenderung untuk membeli sesuatu dari seluruh internet sambil berjalan ke jalan raya arang batu tinggi. Dan perniagaan dan perdagangan yang besar juga berubah dengan pasaran menjadi benar-benar global dan internet menjadi alat yang paling biasa untuk perdagangan.

Dagangan di seluruh dunia memberikan masalahnya walaupun sebagai masa yang berbeza memerintah negara-negara yang berbeza di seluruh dunia. Untuk memastikan keseimbangan skala masa global diperkenalkan dalam pengetahuan 1970 Masa Universal yang diselaraskan (UTC). Bagaimanapun, apabila e-commerce canggih maka keperluan untuk memastikan penyegerakan yang tepat kepada UTC.

Masalah terbesar ialah kebanyakan jam dan jam tangan, termasuk yang terbentuk ke dalam motherboard komputer, mudah terdedah. Dan kerana mesin yang berbeza akan hanyut pada kadar yang berbeza, komunikasi global dan e-dagang mungkin tidak mungkin. Cukup fikirkan perbezaan yang kedua dapat membuat di pasar seperti bursa saham, di mana kekayaan dimenangi atau hilang, atau apabila anda membeli tempat duduk di dalam talian, apa yang akan terjadi jika seseorang di komputer dengan jam yang lebih lambat menempah kerusi yang sama selepas anda, cap waktu komputer akan menunjukkan orang yang ditempah sebelum anda.

Kesalahan yang tidak dijangka yang lain boleh menyebabkan, walaupun dalam rangkaian dalaman, apabila komputer sedang berlainan kali. Data boleh hilang, ralat boleh menjadi sulit untuk log, menjejaki dan menetapkan dan pengguna yang berniat jahat boleh mengambil kesempatan daripada kekeliruan masa.

Untuk memastikan penyegerakan benar-benar global, rangkaian komputer boleh diselaraskan ke jam atom yang membenarkan semua komputer dalam rangkaian o kekal dalam beberapa milisaat UTC. Rujuk rangkaian yang digunakan Pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian) untuk memastikan penyegerakan yang tepat, paling Pelayan NTP menerima masa jam atom daripada sama ada satelit GPS frekuensi radio.

Tidak ada yang lebih buruk daripada kembali ke kereta anda hanya untuk mengetahui bahawa had masa lapang parkir anda telah tamat tempoh dan anda telah mendapat tiket letak kereta yang ditampar ke cermin anda.

Lebih-kerap-bukan-hanya masalahnya menjadi beberapa minit lewat sebelum lebih ramai petugas tempat letak kereta yang bersemangat menjejaki meter atau tiket anda yang telah tamat dan mengeluarkan anda dengan baik.

Bagaimanapun, seperti yang diketahui oleh orang-orang di Chicago, sementara satu minit mungkin perbezaan antara mendapatkan kembali ke kereta dalam masa atau menerima tiket, satu minit mungkin juga perbezaan antara meter letak kereta yang berlainan.

Ia seolah-olah jam di 3000 baru membayar meter tempat letak kereta di Cale, Chicago telah ditemui tidak disegerakkan. Sebenarnya, hampir semua kotak membayar 60 diperhatikan, kebanyakannya dimatikan sekurang-kurangnya seminit dan dalam beberapa kes, hampir 2 minit dari masa "sebenar".

Ini telah menimbulkan sakit kepala kepada firma yang bertanggungjawab meletak kenderaan di daerah Cale dan mereka boleh menghadapi cabaran undang-undang dari ribuan pemandu yang telah diberi tiket dari mesin ini.

Masalah dengan sistem letak kereta Cale adalah bahawa walaupun mereka mendakwa mereka kerap menentukuran mesin mereka tidak ada penyegerakan yang tepat untuk rujukan masa yang sama. Dalam aplikasi yang paling moden UTC (Masa Sejajar Selaras) digunakan sebagai skala waktu asas dan menyegerakkan peranti, seperti meter letak kereta Cale, Pelayan NTP, yang dikaitkan dengan jam atom akan menerima masa UTC dan memastikan setiap peranti mempunyai masa yang tepat.

Pelayan NTP digunakan dalam penentukuran bukan hanya meter letak kereta tetapi juga lampu isyarat, kawalan lalu lintas udara dan keseluruhan sistem perbankan untuk menamakan tetapi beberapa aplikasi dan boleh menyegerakkan setiap peranti yang disambungkan kepadanya dalam beberapa milisaat UTC.

Itulah malu-malu di Cale tempat letak kereta pelayan tidak melihat nilai dari pelayan NTP masa yang berdedikasi - Saya yakin mereka menyesal tidak mempunyai satu sekarang.

Pelayan masa NTP yang berdedikasi peranti adalah cara paling mudah, paling tepat, dipercayai dan selamat menerima sumber UTC masa (Coordinated Universal Time) untuk menyegerakkan rangkaian komputer.

Pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian) beroperasi di luar firewall dan tidak bergantung kepada Internet yang bermaksud mereka sangat selamat dan tidak terdedah kepada pengguna berniat jahat yang, dalam hal sumber masa Internet boleh menggunakan isyarat klien NTP sebagai kaedah untuk mengakses rangkaian atau menembusi firewall.

Pelayan NTP yang berdedikasi juga akan menerima kod masa terus dari jam atom, ini menjadikannya pelayan masa lapisan 1 berbanding dengan pelayan masa dalam talian yang merupakan pelayan masa stratum 2, iaitu mendapatkan masa dari pelayan 1 lapisan dan sebagainya tidak tepat.

In menggunakan pelayan masa NTP hanya ada satu keputusan untuk dibuat dan itulah bagaimana isyarat masa yang akan diterima dan untuk ini terdapat hanya dua pilihan:

Yang pertama ialah menggunakan masa penghantaran radio standard yang disiarkan oleh makmal fizik kebangsaan seperti NIST di Amerika Syarikat atau di UK NPL. Isyarat-isyarat ini (WWVB di AS, MSF di UK) adalah terhad walaupun isyarat Amerika Syarikat terdapat di kebanyakan bahagian Kanada dan Alaska. Walau bagaimanapun, mereka terdedah kepada gangguan tempatan dan topografi kerana isyarat radio gelombang panjang yang lain.

Alternatif kepada isyarat WWVB / MSF adalah menggunakan rangkaian satelit GPS (Global Positioning System). Jam atom digunakan oleh satelit GPS sebagai asas untuk maklumat navigasi yang digunakan oleh penerima satelit. Jam atom ini boleh digunakan dengan menggunakan a Pelayan masa NTP dipasang dengan antena GPS.

Walaupun isyarat masa GPS tegas tidak UTC - ia adalah saat 17 di belakang sebagai detik lompat tidak pernah ditambah pada masa GPS (kerana satelit tidak dapat dicapai) tetapi NTP boleh menyumbang untuk ini (hanya dengan menambah segmen 17). Kelebihan GPS adalah bahawa ia boleh didapati di mana saja di planet selagi antena GPS mempunyai pandangan yang jelas dari langit.

Sistem duel yang boleh menggunakan kedua-dua jenis isyarat juga boleh didapati.