Kita tidak dapat hidup tanpa mereka. Mereka menjejaskan hampir setiap aspek kehidupan seharian kita dan banyak teknologi yang kita ambil begitu sahaja di dunia hari ini, tidak dapat berfungsi tanpa mereka. Malah, jika anda membaca artikel ini di Internet, ada kemungkinan anda menggunakannya sekarang.

Tanpa mengetahui, jam atom mengawal semua kita. Dari Internet; untuk rangkaian telefon mudah alih dan navigasi satelit, tanpa jam atom tiada teknologi ini akan dapat dilakukan.

Jam atom mengawal semua rangkaian komputer menggunakan protokol NTP (protokol masa rangkaian) dan pelayan masa rangkaian, sistem komputer di seluruh dunia kekal dalam penyegerakan yang sempurna.

Dan mereka akan terus berbuat demikian selama beberapa juta tahun apabila jam atom begitu tepat sehingga mereka dapat mengekalkan masa untuk satu detik selama lebih dari 100 juta tahun. Walau bagaimanapun, jam atom boleh dibuat lebih tepat dan pasukan saintis Perancis merancang untuk melakukan itu dengan melancarkan jam atom ke angkasa lepas.

Jam atom adalah terhad kepada ketepatan mereka di Bumi kerana kesan tarikan graviti pada planet pada masa itu sendiri; seperti yang dicadangkan oleh Einstein masa itu sendiri digerakkan oleh graviti dan pergerakan ini melambatkan masa di Bumi.

Walau bagaimanapun, jenis jam atom baru bernama PHARAO (Projet d'Horloge Atomique di Refroidissement d'Atoms en Orbit) akan diletakkan di atas ISS (stesen angkasa antarabangsa) daripada jangkauan dari kesan terburuk tarikan graviti Bumi.

Jenis jam atom baru ini akan membolehkan penyegerakan tepat hyper dengan jam atom lain, di sini di Bumi (yang pada dasarnya akan membuat penyegerakan kepada Pelayan NTP lebih tepat lagi).

Pharao dijangka dapat mencapai ketepatan kira-kira satu saat setiap juta tahun 300 dan akan membolehkan kemajuan dalam teknologi yang bergantung pada masa.

Meskipun terdapat lebih dari dua puluh tahun, protokol masa yang disukai oleh kebanyakan rangkaian, NTP (Network Time Protocol) mempunyai beberapa persaingan.

Pada masa ini NTP digunakan untuk menyatronkan rangkaian komputer menggunakan pelayan masa rangkaian (Pelayan NTP). Pada masa ini NTP boleh menyegerakkan rangkaian komputer kepada beberapa milisaat.

Protokol Masa Ketepatan (PTP) atau IEEE 1588 telah dibangunkan untuk sistem tempatan yang memerlukan ketepatan yang sangat tinggi (kepada tahap nano-kedua). Pada masa ini jenis ketepatan ini adalah di luar keupayaan NTP.

PTP memerlukan kapal hubungan tuan dan hamba dalam rangkaian. Proses dua langkah diperlukan untuk menyegerakkan peranti menggunakan IEEE 1588 (PTP). Pertama, penentuan peranti mana yang dikehendaki oleh tuan maka penangguhan dan penangguhan rangkaian semula jadi diukur. PTP menggunakan algoritma Jam Master Terbaik (BMC) untuk menentukan jam di rangkaian yang paling tepat dan ia menjadi tuan sementara semua jam lain menjadi hamba dan menyegerakkan kepada tuan ini.

IEEE (Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik) menggambarkan IEEE 1588 atau (PTP) seperti yang direka untuk "mengisi niche yang tidak dilayan dengan baik oleh mana-mana dua protokol dominan, NTP dan GPS. IEEE 1588 direka untuk sistem tempatan yang memerlukan ketepatan yang sangat tinggi di luar yang boleh dicapai menggunakan NTP. Ia juga direka untuk aplikasi yang tidak dapat menanggung kos penerima GPS pada setiap nod, atau yang mana isyarat GPS tidak boleh diakses. "(Disebutkan dalam Wikipedia)

PTP boleh memberikan ketepatan kepada beberapa nano-saat tetapi ketepatan jenis ini tidak diperlukan oleh kebanyakan pengguna rangkaian namun penggunaan sasaran PTP nampaknya jalur lebar mudah alih dan teknologi mudah alih lain kerana PTP menyokong maklumat masa yang digunakan oleh fungsi pelaporan peringkat bil dan perkhidmatan dalam rangkaian mudah alih.

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.

Windows 7 adalah ansuran terkini dalam keluarga sistem operasi Microsoft. Berikutan dari Windows Vista yang sangat jahat, Windows 7 mempunyai sambutan hangat daripada pengkritik dan pengguna.

Penyegerakan masa pada Windows 7 sangat lurus ke hadapan sebagai protokol NTP (Protokol Masa Rangkaian) terbina dalam kepada Windows 7 dan sistem operasi menyegerakkan jam komputer secara automatik dengan menyambungkan masa perkhidmatan Microsoft time.windows.com.

Ini berguna untuk banyak pengguna di rumah tetapi penyegerakan merentas Internet tidak cukup selamat untuk rangkaian komputer kerana sebab berikut:

Untuk menyambung kepada sebarang sumber waktu Internet seperti time.windows.com siaran diperlukan untuk dibiarkan terbuka dalam firewall. Seperti mana-mana pelabuhan terbuka dalam firewall rangkaian ini boleh digunakan sebagai titik masuk oleh pengguna yang berniat jahat atau beberapa perisian berniat jahat.

Kemudahan penyegerakan masa di Windows 7 boleh dimatikan dan cukup mudah dilakukan dengan membuka kotak dialog waktu dan tarikh dan hapus centang kotak penyegerakan.

Walau bagaimanapun, penyegerakan masa pada rangkaian adalah penting jadi jika perkhidmatan waktu Internet dimatikan, ia perlu diganti dengan sumber masa yang selamat dan tepat.

Setakat ini cara terbaik untuk melakukan ini adalah dengan menggunakan sumber masa yang bersebelahan dengan rangkaian (dan firewall).

Cara yang paling mudah, paling selamat dan paling tepat untuk menyegerakkan rangkaian Windows 7 adalah dengan menggunakan khusus Pelayan NTP. Peranti ini menggunakan rujukan masa dari sama ada frekuensi radio (biasanya diedarkan oleh makmal fizik kebangsaan seperti NPL Britain dan Amerika Syarikat NIST) atau dari rangkaian satelit GPS.

Oleh kerana kedua sumber rujukan ini berasal dari sumber jam atom, mereka juga sangat tepat dan rangkaian Windows 7 yang terdiri daripada beratus-ratus mesin boleh disegerakkan dalam beberapa milisaat UTC waktu global (Coordinated Universal Time) dengan menggunakan hanya satu NTP server masa.

Penyegerakan masa boleh menjadi sakit kepala untuk banyak pentadbir rangkaian yang cuba menyegerakkan rangkaian untuk kali pertama. Terdapat banyak perangkap bahawa pentadbir rangkaian yang tidak diketahui boleh jatuh ketika cuba untuk mendapatkan setiap mesin pada rangkaian untuk menyegerakkan pada masa yang sama.

Masalah pertama yang banyak pentadbir rangkaian dibuat ialah pemilihan sumber waktu. UTC (Coordinated Universal Time) adalah skala masa global dan digunakan di seluruh dunia sebagai asas untuk penyegerakan masa kerana ia tidak bergantung pada zon masa yang membolehkan komuniti global meletakkan dirinya pada satu skala masa.

UTC juga dikawal oleh sebuah konstelasi jam atom yang memastikan ketepatannya; Walau bagaimanapun, ia diselaraskan secara kerap untuk memastikan bahawa ia sepadan dengan masa solar yang bermakna dengan penambahan detik lompat yang ditambah untuk mengimbangi perlambatan semulajadi putaran bumi.

UTC sedia ada sebagai rujukan masa dari sejumlah sumber. Internet adalah lokasi yang popular untuk menerima sumber waktu UTC. Walau bagaimanapun, sumber masa internet terletak melalui firewall rangkaian dan isu keselamatan boleh timbul daripada harus meninggalkan pelabuhan UDP terbuka untuk menerima permintaan masa.

Sumber masa internet juga boleh tidak tepat dan sebagai sistem keselamatan NTP sendiri yang dikenali sebagai pengesahan NTP tidak dapat berfungsi di seluruh Internet isu-isu keselamatan boleh timbul.

Penyelesaian yang jauh lebih baik untuk mendapatkan sumber UTC adalah menggunakan Sistem Positioning Global (GPS) atau transmisi radio gelombang panjang yang disiarkan oleh beberapa makmal fizik kebangsaan seperti NIST di Amerika Syarikat dan di UK NPL.

Dedicated pelayan masa NTP boleh menerima isyarat selamat dan disahkan ini dan kemudian mengedarkannya di antara semua peranti pada rangkaian.

Sistem navigasi satelit, atau tayar duduk, telah mengubah cara kami menavigasi jalan di sekitar jalan raya yang tinggi. Berlaku adalah hari-hari apabila pelancong terpaksa mempunyai kotak sarung penuh dengan peta dan pergi juga adalah keperluan untuk berhenti dan meminta tempatan untuk arahan.

Navigasi satelit bermaksud bahawa kita sekarang pergi dari titik A ke titik B yakin sistem kami akan membawa kita ke sana dan sementara sistem nav duduk tidak bukti palsu (kita mesti semua membaca kisah orang yang memandu di atas tebing dan ke sungai dan lain-lain), ia sudah pasti merevolusikan kami cara mengatasi jalan.

Pada masa ini hanya terdapat satu Sistem Satelit Navigasi Global (GNSS) Sistem Kedudukan Global Amerika yang dijalankan (GPS). Walau bagaimanapun, satu sistem Eropah saingan (Galileo) dijangka akan turun dalam talian selepas 2012 dan kedua-dua sistem Rusia (GLONASS) dan Cina (COMPASS) sedang dibangunkan.

Walau bagaimanapun, semua rangkaian GNSS ini akan beroperasi menggunakan teknologi yang sama seperti yang digunakan oleh GPS, dan pada hakikatnya, sistem GPS semasa harus dapat menggunakan sistem masa depan ini tanpa banyak perubahan.

Sistem GPS pada dasarnya adalah konstelasi satelit (kini terdapat 27). Satelit ini masing-masing mengandungi onboard an jam atom (sebenarnya dua adalah pada kebanyakan satelit GPS tetapi untuk tujuan penjelasan ini hanya satu yang perlu dipertimbangkan). Isyarat yang dihantar dari satelit GPS mengandungi beberapa maklumat yang dihantar sebagai satu integer:

* Masa mesej dihantar

* Kedudukan orbit satelit (dikenali sebagai ephemeris)

* Kesihatan sistem umum dan orbit satelit GPS lain (dikenali sebagai almanak)

Penerima navigasi satelit, jenis yang ditemui di dashbopard kereta anda, menerima maklumat ini dan menggunakan maklumat masa bekerja jarak yang tepat dari penerima ke satelit. Dengan menggunakan tiga atau lebih isyarat ini, kedudukan yang tepat boleh disahkan (empat isyarat sebenarnya diperlukan kerana ketinggian di atas paras laut juga perlu dilakukan).

Kerana triangulasi berfungsi apabila isyarat masa telah dihantar dan berapa lama ia diperlukan untuk tiba di penerima, isyarat-isyarat tersebut harus sangat tepat. Malah kedua ketidaktepatan dapat melihat maklumat navigasi tetapi beribu-ribu kilometer sebagai cahaya, dan dengan itu isyarat radio, boleh mengembara hampir 300,000 km setiap saat.

Pada masa ini, rangkaian satelit GPS boleh memberikan ketepatan navigasi ke dalam meter 5 yang menunjukkan betapa caranya jam atom yang tepat boleh jadi.

A rangkaian pelayan masa or Pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian), adalah komputer pusat atau pelayan di rangkaian yang mengawal masa dan menyegerakkan semua mesin pada rangkaian itu.

Windows XP boleh ditubuhkan untuk berfungsi sebagai pelayan NTP untuk menyegerakkan seluruh komputer dan peranti pada rangkaian. Menyediakan mesin Windows XP untuk bertindak sebagai Pelayan NTP melibatkan penyuntingan pendaftaran, bagaimanapun, menyunting sistem operasi yang beroperasi boleh membawa kepada masalah yang berpotensi dan hanya perlu dilakukan oleh seseorang yang mengalami pengeditan pendaftaran.

Untuk mengkonfigurasi Windows XP sebagai pelayan NTP perkara pertama yang perlu dilakukan ialah membuka editor pendaftaran di Windows. Ini dilakukan dengan mengklik butang Mula dan memilih "Jalankan" dari menu. Masukkan "regedit" dalam menu lari dan tekan kembali. Ini perlu membuka editor pendaftaran Windows.

Pilih: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \ folder di anak panah kiri. Folder ini memegang nilai untuk pelayan NTP.

Klik kanan kekunci "Diaktifkan" dalam tetingkap tetingkap kanan dan pilih "Properties". Ini perlu membuka kotak dialog di mana anda boleh mengubah nilai kunci pendaftar. Masukkan "1" dalam tetingkap, menetapkan nilai kepada "Benar" yang menjadikan komputer XP menjadi pelayan masa.

Tutup pendaftaran dan buka command prompt DOS dengan mengklik butang Windows Start, pilih "Run". Kemudian taip "cmd" dalam kotak teks dan tekan kembali.

Ketikkan "Net stop w32time" ke dalam command prompt dan tekan "Enter." Ketikkan "net start w32time" ini akan memulakan semula pelayan waktu untuk Windows XP.

Walau bagaimanapun, mesin XP, yang kini ditetapkan sebagai pelayan NTP, hanya akan mengedarkan masa yang dipegangnya sekarang. Sekiranya masa ini tidak tepat maka masa yang tidak tepat yang diedarkan di antara rangkaian.

Untuk memastikan sumber masa yang tepat dan selamat digunakan maka a pelayan masa NTP berdedikasi yang menerima masa dari sumber jam atom harus digunakan.

Salah satu aspek yang paling penting dalam rangkaian ialah memastikan semua peranti disegerakkan ke masa yang betul. Tidak betul masa rangkaian dan kekurangan penyegerakan boleh memusnahkan kerosakan dengan proses sistem dan boleh menyebabkan kesilapan dan masalah penyahpepijat.

Dan gagal untuk memastikan peranti sentiasa diperiksa untuk mengelakkan drift juga boleh menyebabkan rangkaian disegerakkan perlahan-lahan menjadi tidak disegerakkan dan membawa kepada jenis masalah yang disebutkan di atas.

Walau bagaimanapun, memastikan rangkaian bukan sahaja mempunyai masa yang betul tetapi masa itu tidak hanyut dicapai menggunakan protokol masa NTP.

Protokol Masa Rangkaian (NTP) bukan satu-satunya protokol penyegerakan masa tetapi ia adalah yang paling banyak digunakan. Ia adalah protokol sumber terbuka tetapi sentiasa dikemas kini oleh komuniti besar penjaga masa Internet.

NTP didasarkan pada algoritma yang dapat menghasilkan masa yang tepat dan paling tepat dari pelbagai sumber. NTP membolehkan satu sumber masa untuk digunakan oleh rangkaian beratus-ratus dan beribu-ribu mesin dan ia boleh memastikan setiap orang tepat untuk sumber waktu itu dalam beberapa milisaat.

Cara paling mudah menyegerakkan rangkaian dengan NTP ialah menggunakan NTP server masa, juga dikenali sebagai a rangkaian pelayan masa.

Pelayan NTP menggunakan sumber masa luaran, sama ada dari rangkaian GPS (Global Positioning System), atau dari siaran dari makmal fizik kebangsaan seperti NIST di Amerika Syarikat atau NPL di UK.

Isyarat masa ini dihasilkan oleh jam atom yang banyak kali lebih tepat daripada jam di komputer dan pelayan. NTP akan mengedarkan masa jam atom ini kepada semua peranti pada rangkaian yang kemudiannya akan memastikan setiap peranti memastikan agar tidak ada hanyutan dan membetulkan peranti jika ada.

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.