Waktu yang tepat adalah penting dalam dunia perbankan internet moden, lelongan dalam talian dan kewangan global. Mana-mana rangkaian komputer yang terlibat dalam komunikasi global perlu mempunyai sumber tepat UTC waktu skala global (Masa Universal yang diselaraskan) untuk dapat bercakap dengan rangkaian lain.

Menerima UTC cukup mudah. Ia boleh didapati dari pelbagai sumber tetapi ada yang lebih dipercayai daripada yang lain:

Sumber Masa Internet

Internet adalah sumber dengan sumber masa. Ini berbeza dengan kebolehpercayaan dan ketepatan tetapi beberapa organisasi yang dipercayai seperti NIST (Institut Standard dan Masa Kebangsaan) dan Microsoft. Walau bagaimanapun, terdapat kekurangan dengan sumber masa internet:

Kebolehpercayaan - Permintaan untuk sumber internet UTC sering bermakna ia sukar untuk mengaksesnya

Ketepatan - kebanyakan pelayan masa internet adalah peranti 2 yang bermakna mereka bergantung kepada sumber masa mereka sendiri. Selalunya ralat boleh berlaku dan banyak sumber masa boleh menjadi sangat tidak tepat.

Keselamatan - Mungkin isu terbesar dengan sumber masa internet adalah risiko yang mereka berikan kepada keselamatan. Untuk menerima setem masa dari seluruh internet, firewall perlu mempunyai pembukaan untuk membenarkan isyarat untuk dilalui; ini boleh membawa kepada pengguna berniat jahat mengambil kesempatan.

Pelayan Masa Rujukan Radio.

Kaedah yang selamat untuk menerima setem masa UTC boleh didapati dengan menggunakan a NTP server masa yang boleh menerima isyarat radio dari makmal seperti NIST dan NPL (Makmal Fizikal Kebangsaan. Banyak negara mempunyai isyarat masa yang disiarkan yang sangat tepat, dipercayai dan selamat.

Pelayan masa GPS

Satu lagi sumber untuk pelayan masa berdedikasi ialah GPS. Kelebihan besar a pelayan masa NTP GPS adalah bahawa sumber masa boleh didapati di mana-mana di planet ini dengan pemandangan langit yang jelas. Pelayan masa GPS juga sangat tepat, boleh dipercayai dan selamat seperti pelayan masa rujukan radio.

Apabila anda menetapkan jam tangan anda untuk mungkin jam bercakap atau masa di internet, adakah anda pernah tertanya-tanya siapa yang menetapkan jam itu dan memeriksa bahawa ia adalah tepat?

Tidak ada jam tuan tunggal yang digunakan untuk pemasaan dunia tetapi terdapat konstelasi jam yang digunakan sebagai asas bagi sistem masa sejagat yang dikenali sebagai UTC (Masa Universal yang diselaraskan).

UTC membolehkan semua rangkaian komputer dunia dan teknologi lain untuk bercakap antara satu sama lain dalam sinkronistik sempurna yang sangat penting dalam dunia moden perdagangan internet dan komunikasi global.

Tetapi seperti yang mengawal UTC mengawal tidak menjadi satu jam induk, sebaliknya, jam atom atom yang sangat tepat yang berpangkalan di negara-negara yang berlainan semuanya berfungsi bersama untuk menghasilkan sumber masa yang berdasarkan masa yang diceritakan oleh mereka semua.

Pengatur waktu UTC ini termasuk organisasi yang terkenal seperti Institut Standard dan Waktu Kebangsaan Amerika Syarikat (NIST) dan Makmal Fizikal Kebangsaan UK (NPL) antara yang lain.

Pertubuhan ini tidak hanya membantu memastikan UTC setepat mungkin tetapi mereka juga menyediakan sumber waktu UTC yang tersedia untuk rangkaian komputer dan teknologi dunia.

Untuk menerima masa daripada organisasi ini, a NTP server masa (Server Masa Rangkaian) diperlukan. Peranti ini menerima siaran dari tempat seperti NIST dan NPL melalui transmisi radio gelombang panjang. The Pelayan NTP kemudian mengedarkan isyarat masa merentasi rangkaian, menyesuaikan jam sistem individu untuk memastikan bahawa mereka adalah tepat untuk UTC yang mungkin.

Satu pelayan NTP yang berdedikasi boleh menyegerakkan rangkaian komputer beratus-ratus dan bahkan beribu-ribu mesin dan ketepatan rangkaian yang bergantung pada waktu UTC dari siaran oleh NIST dan NPL juga akan sangat tepat.

Isyarat masa NIST dikenali sebagai WWVB dan disiarkan dari Boulder Colorado di tengah-tengah Amerika Syarikat sementara isyarat NPL UK disiarkan di Cumbria di Utara England dan dikenali sebagai MSF - Negara lain mempunyai sistem yang serupa termasuk DSIsyarat F disiarkan di Frankfurt, Jerman.

Sistem GPS sudah biasa kepada kebanyakan orang. Banyak kereta kini mempunyai peranti navigasi satelit GPS di dalam kereta mereka tetapi terdapat Sistem Global Positioning lebih daripada sekadar jalan.

Sistem Kedudukan Global adalah sebuah konstelasi lebih dari tiga puluh satelit yang berputar di seluruh dunia. Rangkaian satelit GPS telah direka supaya pada bila-bila masa terdapat sekurang-kurangnya empat satelit atas - tidak kira di mana anda berada di dunia.

Di atas setiap satelit GPS terdapat jam atom yang sangat tepat dan ia adalah maklumat dari jam ini yang dihantar menerusi penghantaran GPS yang dengan triangulasi (menggunakan isyarat daripada pelbagai satelit) penerima navigasi satelit boleh menyelesaikan kedudukan anda.

Tetapi isyarat masa ultra tepat ini mempunyai penggunaan lain, tanpa diketahui ramai pengguna sistem GPS. Kerana isyarat masa dari Jam atom GPS sangat tepat, mereka membuat sumber masa yang baik untuk menyegerakkan pelbagai jenis teknologi - dari rangkaian komputer ke kamera trafik.

Untuk menggunakan isyarat masa GPS, pelayan masa GPS sering digunakan. Peranti ini digunakan NTP (Protokol Masa Rangkaian) untuk mengedarkan Sumber pemasaan GPS kepada semua peranti di rangkaian NTP.

NTP kerap memeriksa masa pada semua sistem di rangkaiannya dan menyesuaikannya dengan sewajarnya jika ia telah hanyut ke sumber asal asal GPS itu.

Memandangkan GPS boleh didapati di mana-mana sahaja di planet ini, ia menyediakan sumber masa yang sangat berguna untuk banyak teknologi dan aplikasi yang memastikan bahawa apa sahaja yang disegerakkan kepada sumber masa GPS akan tetap setepat mungkin.

A tunggal server GPS NTP boleh menyegerakkan beratus-ratus dan beribu-ribu peranti termasuk penghala, PC dan perkakasan lain yang memastikan rangkaian keseluruhan berjalan dengan sempurna diselaraskan dengan sempurna.

Jam atom adalah tanpa keraguan masa yang paling tepat pada muka bumi. Malah ketepatan jam atom tidak dapat dibandingkan dengan kronometer lain, menonton atau jam.

Walaupun jam atom tidak akan kehilangan masa kedua dalam masa beribu-ribu tahun, anda menonton jam purata mungkin akan kehilangan sejam dalam beberapa hari yang selepas beberapa minggu atau bulan bermakna jam tangan anda berjalan perlahan atau cepat dengan beberapa minit.

Perkara yang sama juga boleh dikatakan untuk jam sistem yang mengawal komputer anda satu-satunya perbezaan adalah bahawa komputer bergantung lebih banyak pada masa berbanding kita sendiri.

Hampir segala-galanya komputer tidak bergantung pada cap waktu, daripada menyimpan kerja untuk melaksanakan aplikasi, penyahpepijatan dan bahkan e-mel semua bergantung pada cap waktu yang dapat menjadi masalah jika jam pada komputer anda berjalan terlalu cepat atau lambat karena kesalahan sering terjadi, terutamanya jika anda berkomunikasi dengan komputer atau peranti lain.

Mujurlah, kebanyakan PC mudah disegerakkan kepada jam atom yang bermakna mereka boleh menjadi tepat kerana peranti ini menyimpan masa yang berkuasa supaya tugas-tugas yang dilakukan oleh PC anda dapat berada dalam sinkchronicity yang sempurna dengan apa sahaja peranti yang anda berkomunikasi.

Dalam kebanyakan sistem pengendalian PC protokol terbina (NTP) membenarkan PC untuk berkomunikasi dengan pelayan masa yang disambungkan ke jam atom. Dalam kebanyakan versi Windows ini diakses melalui tetapan kawalan tarikh dan masa (klik dua kali jam di sebelah kanan bawah).

Walau bagaimanapun, untuk mesin atau rangkaian perniagaan yang memerlukan penyegerakan masa yang selamat dan tepat, pelayan masa dalam talian hanya tidak selamat atau cukup tepat untuk memastikan rangkaian anda tidak terdedah kepada kecacatan keselamatan.

Walau bagaimanapun, pelayan masa NTP yang menerima masa terus dari jam atom boleh didapati yang boleh menyegerakkan seluruh rangkaian. Peranti ini menerima timestamp yang disiarkan oleh makmal fizik kebangsaan atau melalui rangkaian satelit GPS.

Pelayan NTP membolehkan seluruh rangkaian kepada semua mempunyai masa yang disegerakkan yang tepat dan selamat seperti mungkin manusia.

Jam atom adalah teknologi yang sangat dirumuskan pembangunan mereka telah merevolusikan cara kita hidup dan bekerja dan telah membuat teknologi yang mungkin yang mustahil tanpa mereka.

Navigasi satelit, telefon bimbit, GPS, internet, kawalan lalu lintas udara, lampu isyarat dan bahkan kamera CCTV bergantung kepada ultra tepat waktu jam atom.

Ketepatan jam atom tidak dapat dibandingkan dengan peranti penyimpanan waktu lain kerana mereka tidak hanyut bahkan lebih cepat dalam beratus-ratus ribu tahun.

Tetapi jam atom adalah peranti sensitif yang besar yang memerlukan pasukan juruteknik yang berpengalaman dan keadaan yang optimum seperti yang terdapat dalam makmal fizik. Jadi bagaimanakah semua teknologi ini mendapat manfaat dari ketepatan tinggi jam atom?

Jawapannya agak mudah, pengawal jam atom, biasanya makmal fizik kebangsaan, disiarkan melalui radio gelombang panjang, isyarat masa yang menghasilkan jam ultra tepat.

Untuk menerima isyarat masa ini, pelayan yang menggunakan protokol penyegerakan masa NTP (Protokol Masa Rangkaian) digunakan untuk menerima dan mengedarkan cap waktu ini.

pelayan masa NTP, sering kali dirujuk sebagai pelayan masa rangkaian, adalah cara yang selamat dan tepat untuk memastikan teknologi mana-mana masa jam atom yang tepat. Peranti penyegerakan masa ini boleh menyegerakkan peranti tunggal atau seluruh rangkaian komputer, penghala dan peranti lain.

Pelayan NTP yang menggunakan isyarat GPS untuk menerima masa dari satelit jam atom juga biasa digunakan. Ini NTP pelayan masa GPS adalah tepat seperti yang menerima masa dari makmal fizik tetapi menggunakan kelemahan, garisan penglihatan GPS sebagai sumber mereka.

GPS bukan satu-satunya teknologi yang bergantung kepada jam atom. Tahap ketepatan yang tinggi yang dibekalkan oleh jam atom digunakan dalam teknologi penting lain yang kami ambil untuk diberikan setiap hari.

Kawalan trafik udara Bukan sahaja semua kapal terbang dan pesawat udara kini dilengkapi dengan GPS untuk membolehkan juruterbang dan kakitangan tanah mengetahui lokasi yang tepat tetapi jam atom juga digunakan oleh pengawal trafik udara yang memerlukan pengukuran dan masa yang tepat dan tepat antara pesawat.

Lampu Lalu Lintas dan Sistem Kesesakan Jalan - Lampu lalu lintas adalah sistem lain yang bergantung kepada masa jam atom. Ketepatan dan penyegerakan sangat penting untuk sistem lampu isyarat kerana kesilapan kecil dalam penyegerakan boleh mengakibatkan kemalangan maut.

Kamera kesesakan dan sistem lain seperti meter letak kereta juga menggunakan jam atom sebagai asas masa ketepatan mereka kerana ini menghalang sebarang isu undang-undang apabila mengeluarkan notis penalti.

CCTV - Televisyen litar tertutup adalah pengguna skala besar jam atom yang lain. Kamera CCTV sering digunakan dalam memerangi jenayah tetapi sebagai bukti mereka tidak berkesan di mahkamah undang-undang kecuali maklumat masa pada kamera CCTV dapat dibuktikan menjadi tepat. Kegagalan berbuat demikian boleh menyebabkan penjenayah melarikan diri dari pendakwaan kerana walaupun pengenalpastian oleh kamera, bukti bahawa pada masa dan tarikh kesalahan itu tidak dapat dijelaskan tanpa ketepatan dan penyegerakan.

Internet - Ramai aplikasi yang kami berikan kepada internet hanya dimungkinkan berkat jam atom. Perdagangan dalam talian, perbankan internet dan juga rumah lelongan dalam talian semuanya memerlukan masa yang tepat dan serentak.

Bayangkan mengambil simpanan anda dari akaun bank anda hanya mendapati bahawa anda boleh menarik baliknya lagi kerana komputer lain mempunyai jam yang lebih perlahan atau membayangkan pembida di tapak lelongan internet hanya untuk membida anda ditolak oleh tawaran yang datang sebelum anda kerana ia dibuat pada komputer dengan jam yang lebih perlahan.

Menggunakan jam atom sebagai sumber untuk masa agak lurus ke hadapan untuk banyak teknologi. Isyarat radio dan juga penghantaran GPS boleh digunakan sebagai sumber jam jam atom dan untuk sistem komputer, protokol NTP (Protokol Masa Rangkaian) akan memastikan rangkaian bersaiz akan disegerakkan dengan sempurna bersama-sama. Didedikasikan pelayan masa NTP digunakan di seluruh dunia dalam teknologi dan aplikasi yang memerlukan masa yang tepat.

Jam atom adalah peranti timekeeping yang paling tepat diketahui manusia. Terdapat ketepatan yang tiada tandingannya dengan jam dan kronometer lain, walaupun jam elektronik yang paling canggih akan hanyut satu saat setiap minggu atau dua, paling banyak jam atom moden boleh terus berjalan selama beribu-ribu tahun dan tidak akan kehilangan sekurang-kurangnya beberapa saat.

Ketepatan jam atom turun ke apa yang mereka gunakan sebagai asas untuk pengukuran masa. Daripada bergantung pada arus elektronik yang berjalan melalui kristal seperti jam elektronik, jam atom menggunakan peralihan hyperfine sebuah atom dalam dua keadaan tenaga. Walaupun ini mungkin agak rumit, ia hanya satu reverberation yang tidak mencolok yang 'kutu' lebih daripada 9 bilion kali setiap saat, setiap saat.

Tetapi mengapa ketepatan itu benar-benar diperlukan dan teknologi apa yang digunakan oleh jam atom?

Ini adalah dengan mengkaji teknologi yang menggunakan jam atom yang dapat kita lihat mengapa tahap ketepatan yang tinggi diperlukan.

GPS - Navigasi satelit

Navigasi satelit adalah industri yang besar sekarang. Sebaik sahaja teknologi untuk tentera dan penyokong, navigasi satelit GPS kini digunakan oleh pengguna jalan raya di seluruh dunia. Walau bagaimanapun, maklumat navigasi yang disediakan oleh sistem navigasi satelit seperti GPS semata bergantung pada ketepatan jam atom.

GPS berfungsi dengan mengesahkan beberapa isyarat masa yang digunakan dari jam atom di atas satelit GPS. Dengan bekerja apabila isyarat masa dikeluarkan dari satelit penerima navigasi satelit boleh sejauh mana ia dari satelit dan dengan menggunakan pelbagai isyarat mengira di mana ia berada di dunia.

Oleh kerana isyarat masa ini bergerak pada kelajuan cahaya, hanya satu ketidakakuratan kedua dalam isyarat masa boleh membawa kepada maklumat pos yang beribu-ribu batu keluar. Ia adalah bukti ketepatan Jam atom GPS yang kini penerima navigasi satelit adalah tepat dalam jarak lima meter.

Jam atom bukan ciptaan baru-baru ini. Dibangunkan dalam 1950, jam atom berasaskan sesium tradisional telah memberikan kita masa yang tepat selama setengah abad.

Oleh yang demikian jam atom cesium telah menjadi asas masa kita - secara literal. The Sistem Unit Antarabangsa (SI) mentakrifkan detik sebagai beberapa ayunan dari sesium atom dan jam atom mengawal banyak teknologi yang kita hidup dengan penggunaan setiap hari: Internet, navigasi satelit, kawalan lalu lintas udara dan lampu isyarat untuk dinamakan tetapi beberapa.

Walau bagaimanapun, perkembangan terbaru dalam jam kuantum optik yang menggunakan atom tunggal logam seperti aluminium atau strontium beribu-ribu kali lebih tepat berbanding jam atom tradisional. Untuk meletakkan perspektif ini, jam atom cesium yang terbaik seperti yang digunakan oleh institut seperti NIST (National Institute for Standards and Time) atau NPL (Makmal Fizikal Kebangsaan) untuk mentadbir skala masa dunia global UTC (Masa Teragih Masa Sejagat), tepat dalam masa sejam setiap juta tahun 100. Walau bagaimanapun, jam optik kuantum yang baru ini adalah tepat untuk setiap tahun bilion 3.4 - hampir selagi bumi sudah tua.

Bagi kebanyakan orang, satu-satunya pertemuan dengan jam atom yang menerima isyarat masa adalah a rangkaian pelayan masa or Peranti NTP (Protokol Masa Rangkaian) untuk tujuan menyegerakkan peranti dan rangkaian dan isyarat jam atom dihasilkan menggunakan jam cesium.

Dan sehingga ahli-ahli sains dunia boleh bersetuju dengan atom tunggal untuk menggantikan cesium dan reka bentuk jam tunggal untuk menjaga UTC, tiada seorang pun daripada kita akan dapat memanfaatkan ketepatan yang luar biasa ini.

Seperti kemajuan teknologi komputer yang seolah-olah meningkat secara eksponen keupayaan setiap tahun, jam atom juga kelihatan meningkat dengan ketara pada tahun ketepatan mereka pada tahun.

Kini, para perintis teknologi jam atom, Institut Masa Piawai Kebangsaan AS (NIST), telah mengumumkan bahawa mereka telah berjaya menghasilkan jam atom dengan ketepatan dua kali pada setiap jam yang telah ada sebelumnya.

Jam didasarkan pada atom aluminium tunggal dan tuntutan NIST ia boleh tetap tepat tanpa kehilangan sejuta di lebih dari 3.7 bilion tahun (kira-kira tempoh masa yang sama bahawa kehidupan telah wujud Bumi).

Jam yang paling tepat sebelum ini dibuat oleh Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) dan jam optik berdasarkan atom strontium dan tepat pada satu detik dalam lebih satu bilion tahun. Jam atom baru ini oleh NIST juga jam optik tetapi berdasarkan atom aluminium, yang menurut penyelidikan NIST dengan jam ini, jauh lebih tepat.

Jam optik menggunakan laser untuk memegang atom tetap dan berbeza dengan jam atom tradisional yang digunakan oleh rangkaian komputer menggunakan Pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian) dan teknologi lain yang berdasarkan jam air pancut. Bukan sahaja jam air tradisional menggunakan Cesium sebagai atom masa mereka tetapi sebaliknya laser mereka menggunakan cecair dan kekosongan yang sangat sejuk untuk mengawal atom-atom.

Terima kasih kepada kerja oleh NIST, PTB dan UK NPL (Makmal Fizikal Kebangsaan) jam atom terus maju dengan pesat, bagaimanapun, ini jam atom optik baru berdasarkan atom seperti aluminium, raksa dan strontium adalah jauh dari digunakan sebagai asas untuk UTC (Selaras Masa Sejagat).

UTC ditadbir oleh sebuah konstelasi jam air pancut cesium yang sementara masih tepat untuk satu detik dalam tahun 100,000 adalah jauh lebih tepat daripada jam optik ini dan berdasarkan teknologi lebih daripada lima puluh tahun. Dan sayangnya sehingga komuniti sains dunia boleh bersetuju dengan reka bentuk atom dan jam untuk digunakan di peringkat antarabangsa, jam atom yang tepat ini akan menjadi satu perkara utama dalam komuniti saintifik sahaja.

Mana-mana pentadbir rangkaian akan memberitahu anda betapa pentingnya penyegerakan masa adalah untuk rangkaian komputer moden. Komputer bergantung pada masa untuk hampir segala-galanya, terutamanya pada hari ini perdagangan dalam talian dan komunikasi global di mana ketepatan adalah penting.

Gagal memastikan bahawa komputer yang disegerakkan secara tepat boleh membawa kepada segala macam masalah: kehilangan data, kelemahan keselamatan, tidak dapat melakukan transaksi sensitif masa dan penyahpecatan kesulitan semua boleh disebabkan oleh kekurangan, atau tidak mencukupi, penyegerakan masa.

Tetapi memastikan setiap komputer di rangkaian mempunyai masa yang sama tepat terima kasih kepada dua teknologi: jam atom dan NTP pelayan (Protokol Masa Rangkaian).

Jam atom adalah kronometer yang sangat tepat. Mereka boleh menyimpan masa dan tidak hanyut sebanyak sejam dalam ribuan tahun dan ketepatan ini telah menjadikan teknologi dan aplikasi seperti navigasi satelit, dagangan dalam talian dan GPS.

Penyegerakan masa untuk rangkaian komputer dikawal oleh pelayan masa rangkaian, biasanya dirujuk sebagai pelayan NTP selepas protokol penyegerakan masa yang mereka gunakan, Protokol Masa Rangkaian.
Apabila datang untuk memilih pelayan masa, terdapat hanya dua jenis sebenar - rujukan radio NTP server masa dan juga pelayan masa NTP GPS.

Pelayan masa rujukan radio menerima masa dari transmisi gelombang panjang yang disiarkan oleh makmal fizik seperti NIST di Amerika Utara atau NPL di UK. Transmisi ini sering dijumpai di seluruh negara asal (dan seterusnya) walaupun topografi tempatan dan gangguan dari peranti elektrik lain boleh mengganggu isyarat.

pelayan masa GPS, sebaliknya, gunakan isyarat navigasi satelit yang dihantar dari satelit GPS. Pengiriman GPS dihasilkan oleh jam atom di atas satelit sehingga mereka adalah sumber waktu yang sangat tepat seperti jam atom yang dihasilkan oleh siaran masa oleh makmal fizik.

Selain daripada kelemahan perlu mempunyai antena atas bumbung (GPS berfungsi dengan garis penglihatan supaya pandangan yang jelas dari langit adalah penting), GPS boleh didapati secara literal di mana-mana di planet ini.

Seperti kedua-duanya jenis pelayan masa boleh memberikan sumber tepat masa yang boleh dipercayai keputusan jenis server masa mana yang perlu berdasarkan ketersediaan isyarat gelombang panjang atau sama ada ia mungkin memasang antena GPS bumbung.