Untuk menerima dan mengedarkan dan mengesahkan sumber waktu UTC terdapat dua jenis NTP pelayan, yang server GPS NTP dan juga pelayan NTP dirujuk radio. Walaupun kedua-dua sistem ini mengedarkan UTC dengan cara yang sama cara mereka menerima maklumat masa yang berbeza.

A pelayan masa NTP GPS adalah sumber masa dan frekuensi yang ideal kerana ia dapat memberikan waktu yang sangat tepat di mana saja di dunia menggunakan komponen yang relatif murah. Setiap satelit GPS menghantar dua frekuensi L2 untuk kegunaan tentera dan L1 untuk kegunaan orang awam yang dihantar di 1575 MHz, antena dan penerima GPS murah kini boleh didapati secara meluas.

Isyarat radio dihantar oleh satelit yang boleh melalui tingkap tetapi boleh disekat oleh bangunan supaya lokasi yang ideal untuk antena GPS adalah di atas bumbung dengan pemandangan yang baik langit. Semakin satelit ia boleh menerima dari isyarat yang lebih baik. Walau bagaimanapun, antena yang dipasang pada bumbung boleh terdedah kepada serangan lampu atau voltan lain pusuan jadi penindas yang amat menyarankan dipasang sebaris pada kabel GPS.

Kabel antara antena dan penerima GPS juga kritikal. Jarak maksimum yang boleh dijalankan oleh kabel adalah biasanya hanya 20-30 meter tetapi kabel coax berkualiti tinggi yang digabungkan dengan penguat GPS yang diletakkan dalam talian untuk meningkatkan keuntungan antena boleh membenarkan lebih daripada kabel meter 100 berjalan. Hal ini dapat memberikan kesulitan dalam pemasangan di gedung yang lebih besar jika server terlalu jauh dari antena.

Penyelesaian alternatif adalah menggunakan rujukan radio NTP server masa. Ini bergantung kepada beberapa masa kebangsaan dan penghantaran radio kekerapan yang menyiarkan masa UTC. Di Britain isyarat (dipanggil MSF) disiarkan oleh Makmal Fizik Negara di Cumbria yang berfungsi sebagai rujukan masa kebangsaan United Kingdom, terdapat juga sistem serupa di Amerika Syarikat (WWVB) dan di Perancis, Jerman dan Jepun.

Radio berasaskan Pelayan NTP biasanya terdiri daripada pelayan waktu rak yang boleh dipasang, dan antena, yang terdiri daripada bar ferit di dalam kandang plastik, yang menerima siaran masa dan frekuensi radio. Ia harus sentiasa dipasang secara mendatar pada sudut yang betul ke arah penghantaran untuk kekuatan isyarat optimum. Data dihantar dalam denyutan, 60 sesaat. Isyarat ini menyediakan masa UTC kepada ketepatan mikrosecond 100, bagaimanapun, isyarat radio mempunyai jarak terhingga dan terdedah kepada gangguan.

Perayaan Tahun Baru perlu menunggu satu lagi tahun ini kerana Sistem Rotasi dan Sistem Rujukan Bumi Antarabangsa (IERS) telah memutuskan untuk 2008 akan mempunyai Leap Second ditambah.

IERS mengumumkan di Paris pada bulan Julai bahawa Leap Second yang positif akan ditambah kepada 2008, yang pertama sejak Disember 31, 2005. Leap Seconds diperkenalkan untuk mengimbangi ketidaktentuan putaran Bumi dan untuk memastikan UTC (Waktu Bersama Selaras) dengan GMT (Greenwich Meantime).

Second extra baru akan ditambah pada hari terakhir tahun ini pada jam 23, 59 minit dan 59 detik Selaras Masa Sejagat - 6: 59: 59 pm Waktu Standard Timur. 33 Leap Seconds telah ditambah sejak 1972

Pelayan NTP sistem yang mengawal masa penyegerakan pada rangkaian komputer semuanya ditadbir oleh UTC (Waktu Bersama Selaras). Apabila tambahan kedua ditambahkan pada akhir tahun UTC secara automatik akan diubah sebagai tambahan kedua. #

Sama ada a Pelayan NTP menerima isyarat masa dari transmisi seperti MSF, WWVB atau DCF atau dari rangkaian GPS isyarat akan secara automatik membawa pengumuman Leap Second.

Notis Leap Kedua dari Perkhidmatan Sistem Rotasi dan Rujukan Bumi Antarabangsa (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET SYSTEMES DE RUJUKAN

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Perancis)
Tel. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-mel: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 Julai 2008

Buletin C 36

Kepada pihak berkuasa yang bertanggungjawab untuk pengukuran dan pengedaran masa

UTC TIME LANGKAH
pada 1st Januari 2009

Laju positif kedua akan diperkenalkan pada akhir Disember 2008.
Urutan tarikh penanda kedua UTC ialah:

2008 Disember 31, 23h 59m 59s
2008 Disember 31, 23h 59m 60s
2009 Januari 1, 0h 0m 0s

Perbezaan antara UTC dan Masa Atom Antarabangsa TAI ialah:

dari 2006 Januari 1, 0h UTC, ke 2009 Januari 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
dari 2009 Januari 1, 0h UTC, sehingga notis selanjutnya: UTC-TAI = - 34s

Lompat detik boleh diperkenalkan di UTC pada akhir bulan Disember

Kaedah-kaedah untuk menjejaki masa telah berubah sepanjang sejarah dengan ketepatan yang semakin meningkat telah menjadi pemangkin untuk perubahan.

Kebanyakan kaedah penetapan masa telah secara tradisinya berasaskan pergerakan Bumi mengelilingi Matahari. Selama beribu tahun, satu hari telah dibahagikan kepada bahagian-bahagian yang sama 24 yang telah dikenali sebagai jam. Baki masa kita pada putaran Bumi telah mencukupi untuk kebanyakan keperluan sejarah kita, walau pun kemajuan teknologi, keperluan untuk skala waktu yang semakin akurat telah terbukti.

Masalah dengan kaedah tradisional menjadi jelas apabila jam tangan pertama yang benar-benar tepat - jam atom dibangunkan di 1950. Kerana timepieces ini berdasarkan kekerapan atom dan tepat dalam satu detik setiap juta tahun kemudiannya telah mendapati bahawa hari kita, bahawa kita selalu dianggap sebagai tepat 24 jam, diubah dari hari ke hari.

Kesan graviti Bulan di lautan kita menyebabkan Bumi perlahan dan mempercepatkan semasa putarannya - beberapa hari lebih panjang daripada jam 24 sementara yang lain lebih pendek. Walaupun perbezaan masa ini dalam beberapa hari telah membuat sedikit perbezaan dalam kehidupan seharian kita, ketidaktepatan ini mempunyai implikasi untuk banyak teknologi moden seperti komunikasi satelit dan kedudukan global.

Skala waktu telah dibangunkan untuk menangani ketidaktepatan dalam spin Bumi - Waktu Universal Selaras (UTC). Ia didasarkan pada giliran Bumi tradisional 24-jam yang dikenali sebagai Greenwich Meantime (GMT) tetapi menyumbang kepada ketidaktepatan di spin bumi dengan apa yang dipanggil 'Leap Seconds' ditambah (atau ditolak).

Sebagai UTC berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom ia adalah sangat tepat dan oleh itu telah diterima pakai sebagai skala waktu awam awam dan digunakan oleh perniagaan dan perdagangan di seluruh dunia.

Kebanyakan rangkaian komputer boleh disegerakkan ke UTC dengan menggunakan khusus NTP server masa.

Mengatakan masa tidak seperti lurus ke depan seperti kebanyakan orang berfikir. Sebenarnya persoalannya, 'apa masa?' adalah soalan yang bahkan ilmu sains moden gagal menjawab. Masa, mengikut Einstein, adalah relatif; ia lulus perubahan untuk pemerhati yang berbeza, yang dipengaruhi oleh perkara-perkara seperti kelajuan dan graviti.

Walaupun kita semua hidup di planet yang sama dan mengalami masa berlalu dengan cara yang sama, menceritakan masa semakin sukar. Kaedah asal kami menggunakan putaran bumi telah diketahui tidak tepat kerana graviti Bulan menyebabkan beberapa hari menjadi lebih panjang daripada jam 24 dan beberapa lebih pendek. Malah apabila dinosaur awal yang menjelajah bumi sehari hanya 22 jam yang panjang!

Walaupun jam mekanikal dan elektronik telah memberikan kami ketepatan darjah, teknologi moden kami memerlukan pengukuran masa yang jauh lebih tepat. GPS, perdagangan Internet dan kawalan trafik udara hanya tiga industri yang berpecah kali kedua sangat penting.

Jadi bagaimana kita menjejaki masa? Menggunakan putaran Bumi telah terbukti tidak boleh dipercayai manakala pengayun elektrik (jam kuarza) dan jam mekanikal hanya tepat untuk satu atau dua kali sehari. Malangnya untuk banyak teknologi kami, ketidaktepatan kedua boleh terlalu lama. Dalam navigasi satelit, cahaya dapat mengembara 300,000 km hanya dalam satu detik, menjadikan unit sat-nav rata-rata tidak berguna jika terdapat satu detik ketidaktepatan.

Penyelesaian untuk mencari kaedah tepat mengukur masa adalah untuk mengkaji mekanik kuantum yang sangat kecil. Mekanik kuantum adalah kajian tentang atom dan sifatnya dan bagaimana ia berinteraksi. Telah diketahui bahawa elektron, zarah-zarah kecil yang atom orbit mengubah jalur yang mereka orbit dan mengeluarkan jumlah tenaga yang tepat apabila mereka melakukannya.

Dalam kes atom caesium ini berlaku hampir sembilan bilion kali sesaat dan nombor ini tidak pernah berubah dan boleh digunakan sebagai kaedah yang boleh dipercayai untuk menjejaki masa. Atom cesium menggunakan jam atom dan sebenarnya kedua kini ditakrifkan sebagai hanya lebih daripada 9 bilion kitaran radiasi atom caesium.

Jam atom adalah asas bagi banyak teknologi kami. Seluruh ekonomi global bergantung kepada mereka dengan masa yang disampaikan oleh pelayan masa NTP pada rangkaian komputer atau diserap oleh satelit GPS; memastikan seluruh dunia menyimpan masa yang sama, tepat dan stabil.

Skala waktu rasmi global, Waktu Bersama Seluruh Waktu (UTC) telah dibangunkan berkat jam atom yang membolehkan seluruh dunia menjalankan masa yang sama dalam beberapa ribuan sesaat dari satu sama lain.

A pelayan masa adalah alat pejabat biasa tetapi apa untuknya?

Kita semua digunakan untuk mempunyai masa yang berlainan dari seluruh dunia. Apabila Amerika bangun, Honk Kong akan tidur, sebab itulah dunia dibahagikan kepada zon masa. Malah di zon masa yang sama masih terdapat perbezaan. Di tanah besar Eropah misalnya kebanyakan negara adalah sejam di hadapan UK kerana perubahan masa bermusim di Britain.

Walau bagaimanapun, apabila komunikasi komuniti global, yang mempunyai masa yang berlainan di seluruh dunia boleh menyebabkan masalah terutamanya jika anda perlu melakukan transaksi sensitif masa seperti membeli atau menjual saham.

Untuk tujuan ini jelas dengan 1970 awal bahawa skala masa global diperlukan. Ia diperkenalkan pada 1 Januari 1972 dan dipanggil UTC - Waktu Universal yang diselaraskan. UTC disimpan oleh jam atom tetapi didasarkan pada Greenwich Meantime (GMT - sering dipanggil UT1) yang sendiri adalah skala waktu berdasarkan putaran Bumi. Malangnya bumi bervariasi dalam putarannya sehingga akaun UTC untuk ini dengan menambahkan satu kali sekali atau dua kali setahun (Leap Second).

Walaupun kontroversi kepada banyak, detik melompat diperlukan oleh ahli astronomi dan institusi lain untuk mengelakkan hari dari melayang jika tidak mustahil untuk mengatasi kedudukan bintang-bintang di langit malam.

UTC kini digunakan di seluruh dunia. Bukan sahaja skala kali global rasmi tetapi digunakan oleh beratus-ratus ribu rangkaian komputer di seluruh dunia.

Rangkaian komputer menggunakan a rangkaian pelayan masa untuk menyegerakkan semua peranti di rangkaian ke UTC. Kebanyakan pelayan masa menggunakan protokol NTP (Network Time Protocol) untuk mengedarkan masa.

Pelayan masa NTP menerima masa dari jam atom dengan sama ada transmisi radio gelombang panjang dari makmal fizik kebangsaan atau dari rangkaian GPS (Global Positioning System). Satelit GPS semua membawa jam atom di atas kapal yang menyerupai waktu kembali ke Bumi. Walaupun isyarat masa ini tidak bersuara secara tegas UTC (ia dikenali sebagai masa GPS) kerana ketepatan transmisi ia mudah ditukar kepada UTC oleh server GPS NTP.

Jam atom digunakan untuk beribu-ribu aplikasi di seluruh dunia. Dari mengendalikan satelit untuk menyegerakkan rangkaian komputer menggunakan a Pelayan NTP, jam atom telah mengubah cara kita mengawal dan mengawal masa.

Dari segi ketepatan jam atom tidak dapat ditandingi. Jam kuarza digital boleh menyimpan masa yang tepat selama seminggu, tidak kehilangan lebih daripada satu saat tetapi jam atom boleh menyimpan masa berjuta-juta tahun tanpa hanyut sebanyak.

Jam atom bekerja pada prinsip lompat kuantum, cabang mekanik kuantum yang menyatakan bahawa sebuah elektron; zarah bercas negatif, akan mengorbit nukleus atom (pusat) dalam dataran atau tahap tertentu. Apabila ia menyerap atau melepaskan tenaga yang cukup, dalam bentuk radiasi elektromagnet, elektron akan melompat ke satah yang berlainan - lonjakan kuantum.

Dengan mengukur frekuensi radiasi elektromagnet yang bersamaan dengan peralihan antara kedua-dua peringkat, peralihan masa boleh direkodkan. Atom cesium (cesium 133) lebih disukai untuk masa kerana mereka mempunyai kitaran radiasi 9,192,631,770 setiap saat. Oleh kerana tahap tenaga atom cesium (piawaian kuantum) selalu sama dan adalah bilangan yang tinggi, jam atom cesium sangat tepat.

Bentuk jam atom yang paling biasa digunakan di dunia hari ini ialah air pancut cesium. Dalam jam jenis ini, awan atom diproyeksikan ke dalam ruang gelombang mikro dan dibenarkan jatuh ke bawah di bawah graviti. Rasuk laser memperlahankan atom-atom ini dan peralihan antara tahap tenaga atom diukur.

Generasi jam atom generasi yang sedang dibangunkan menggunakan perangkap ion dan bukannya pancutan air. Ion adalah atom bermuatan positif yang boleh terperangkap oleh medan magnet. Unsur-unsur lain seperti strontium digunakan dalam jam generasi seterusnya dan dianggarkan bahawa ketepatan potensi jam perangkap ion strontium dapat kali 1000 dari jam atom semasa.

Jam atom digunakan oleh semua jenis teknologi; komunikasi satelit, Sistem Penentududukan Global dan juga perdagangan Internet bergantung pada jam atom. Kebanyakan komputer menyegerakkan secara tidak langsung ke jam atom dengan menggunakan a Pelayan NTP. Peranti ini menerima masa dari jam atom dan mengedarkan rangkaian mereka memastikan masa yang tepat pada semua peranti.

Jam atom adalah kemuncak peranti penyimpanan masa. Jam atom moden boleh menyimpan masa untuk ketepatan sedemikian sehingga dalam 100,000,000 tahun (100 juta) mereka tidak kehilangan walaupun dalam masa yang kedua. Kerana ketepatan tinggi ini, jam atom adalah asas untuk skala masa dunia.

Untuk membolehkan komunikasi global dan transaksi sensitif masa seperti pembelian rak dan saham skala masa global, berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom, telah dibangunkan di 1972. Waktu yang berskala Waktu, Selaras Waktu Sejagat (UTC) ini dikawal dan dikawal oleh Biro Antarabangsa berat dan langkah (BIPM) yang menggunakan konstelasi jam atom atom 230 dari makmal 65 di seluruh dunia untuk memastikan tahap ketepatan yang tinggi.

Jam atom adalah berdasarkan sifat-sifat asas atom, yang dikenali sebagai mekanik kuantum. Mekanik kuantum mencadangkan bahawa elektron (zarah bercas negatif) yang mengorbit nukleus atom boleh wujud dalam pelbagai peringkat atau pesawat orbit bergantung jika mereka menyerap atau melepaskan jumlah tenaga yang betul. Apabila elektron telah menyerap atau mengeluarkan tenaga yang cukup dalam dapat 'melompat' ke tahap yang lain, ini dikenali sebagai melompat kuantum.

Kekerapan antara kedua-dua keadaan tenaga adalah apa yang digunakan untuk menjaga masa. Kebanyakan jam atom didasarkan pada atom sesium yang mempunyai tempoh radiasi 9,192,631,770 yang bersamaan dengan peralihan antara dua peringkat. Kerana ketepatan jam cesium, BIPM kini mempertimbangkan detik yang akan didefinisikan sebagai kitaran 9,192,631,770 atom caesium.

Jam atom digunakan dalam ribuan aplikasi yang berbeza di mana masa yang tepat adalah penting. Komunikasi satelit, kawalan lalu lintas udara, perdagangan internet dan GP semuanya memerlukan jam atom untuk menjaga waktu. Jam atom juga boleh digunakan sebagai kaedah menyegerakkan rangkaian komputer.

Rangkaian komputer menggunakan a NTP server masa boleh menggunakan sama ada penghantaran radio atau isyarat yang disiarkan oleh satelit GPS (Global Positioning System) sebagai sumber masa. Program NTP (atau daemon) kemudian akan memastikan semua peranti di rangkaian tersebut akan disegerakkan ke masa seperti yang diberitahu oleh jam atom.

Dengan menggunakan a Pelayan NTP diselaraskan pada jam atom, rangkaian komputer boleh menjalankan masa sejagat yang diselaraskan sama seperti rangkaian lain yang membolehkan transaksi sensitif masa dijalankan dari seluruh dunia.

Pelayan NTP digunakan oleh rangkaian komputer sebagai rujukan masa untuk penyegerakan. An Pelayan NTP adalah benar-benar peranti komunikasi yang menerima masa dari jam atom dan mengedarkannya. Pelayan NTP yang menerima masa jam atom secara langsung dikenali sebagai pelayan NTP stratum 1.

Peranti 0 adalah jam atom sendiri. Ini adalah sangat mahal dan halus mesin dan hanya boleh didapati dalam makmal fizik skala besar. Malangnya terdapat banyak peraturan yang mengawal siapa yang boleh mengakses pelayan 1 lapisan kerana pertimbangan jalur lebar. Kebanyakan stratum pelayan NTP 1 ditubuhkan oleh universiti atau pertubuhan bukan keuntungan yang lain dan harus menyekat siapa yang mengaksesnya.

Untungnya lapisan pelayan 2 boleh memberikan ketepatan yang cukup baik sebagai sumber masa dan mana-mana peranti yang menerima isyarat masa itu sendiri boleh digunakan sebagai rujukan masa (peranti yang menerima masa dari peranti 2 stratum adalah pelayan 3 lapisan. Peranti yang menerima masa dari pelayan 3 adalah lapisan peranti 4, dan sebagainya).

Ntp.org, adalah rumah rasmi projek kolam NTP dan setakat ini tempat terbaik untuk mencari pelayan NTP awam. Terdapat dua senarai pelayan awam yang terdapat di dalam kolam; pelayan utama, yang memaparkan pelayan 1 lapisan (kebanyakannya adalah akses tertutup) dan menengah yang semua pelayan 2 lapisan.

Apabila menggunakan pelayan NTP awam adalah penting untuk mematuhi peraturan akses kerana kegagalan berbuat demikian boleh menyebabkan pelayan menjadi tersumbat dengan lalu lintas dan jika masalah-masalah yang berterusan mungkin dihentikan kerana kebanyakan pelayan NTP awam ditetapkan sebagai tindakan kemurahan hati.

Terdapat beberapa perkara penting yang harus diingat apabila menggunakan sumber masa dari Internet. Pertama, sumber pemasaan Internet tidak dapat disahkan. Pengesahan adalah langkah keselamatan yang dibangunkan oleh NTP tetapi tidak tersedia di internet. Kedua, menggunakan sumber pemasaan Internet memerlukan pelabuhan terbuka dalam firewall anda. Lubang dalam firewall boleh digunakan oleh pengguna yang berniat jahat dan boleh meninggalkan sistem yang terdedah kepada serangan.

Bagi mereka yang memerlukan sumber masa yang selamat atau apabila ketepatan adalah sangat penting, khusus Pelayan NTP yang menerima isyarat masa dari sama ada transmisi radio gelombang panjang atau rangkaian GP.

NTP (Protokol Masa Rangkaian) ialah protokol penyegerakan masa yang paling banyak digunakan di Internet. Alasan kejayaannya adalah baik fleksibel dan sangat tepat (serta bebas). NTP juga diatur ke dalam struktur hierarki yang membolehkan beribu-ribu mesin dapat menerima isyarat masa dari hanya satu Pelayan NTP.

Jelas, jika seribu mesin pada rangkaian semua cuba menerima isyarat masa dari pelayan NTP pada masa yang sama rangkaian akan menjadi hambatan dan pelayan NTP akan menjadi tidak berguna.

Atas sebab ini, pokok stratum NTP wujud. Di bahagian atas pokok ialah pelayan masa NTP yang merupakan peranti 1 lapisan (sebuah peranti 0 lapisan yang menjadi jam atom yang menerima pelayan dari masa). Di bawah Pelayan NTP, beberapa pelayan atau komputer menerima maklumat masa dari peranti 1 lapisan. Alat yang dipercaya ini menjadi server 2 lapisan, yang kemudian mengedarkan informasi waktu mereka ke lapisan lain komputer atau server. Ini kemudian menjadi peranti 3 yang dapat mengedarkan maklumat masa untuk menurunkan strata (stratum 4, stratum 5 dll).

Dalam semua NTP boleh menyokong sehingga sembilan tahap peringkat walaupun jauh dari peranti 1 lapisan asal mereka adalah kurang tepat penyegerakan. Untuk contoh bagaimana hierarki NTP adalah persediaan sila lihat ini pokok stratum