Dit le temps n'est pas aussi simple que la plupart des gens pensent. En fait, la question même, "quel est l'heure"? Est une question que même la science moderne peut ne pas répondre. Le temps, selon Einstein, est relatif; Il passe des changements pour différents observateurs, affectés par des facteurs tels que la vitesse et la gravité.

Même lorsque nous vivons tous sur la même planète et que nous passons le temps de façon similaire, nous pouvons dire que le temps peut être de plus en plus difficile. Notre méthode originale d'utilisation de la rotation de la Terre a depuis été découverte pour être inexacte car la gravité de la Lune provoque des jours plus longs que 24 et quelques-uns pour être plus courts. En fait, lorsque les dinosaures précoceurs parcouraient la Terre par jour, il n'y avait que 22 heures de retard!

Alors que les horloges mécaniques et électroniques nous ont fourni une certaine précision, nos technologies modernes ont nécessité des mesures de temps beaucoup plus précises. Le GPS, le commerce d'Internet et le contrôle de la circulation aérienne ne sont que trois industries qui ont été divisées. Le deuxième temps est incroyablement important.

Alors, comment faire le suivi du temps? L'utilisation de la rotation de la Terre s'est révélée peu fiable, tandis que les oscillateurs électriques (horloges à quartz) et les horloges mécaniques ne sont exacts qu'à une seconde ou deux par jour. Malheureusement, pour beaucoup de nos technologies, une seconde imprécision peut être trop longue. Dans la navigation par satellite, la lumière peut parcourir 300,000 km en un peu plus d'une seconde, rendant l'unité de navigation saturée moyenne inutile s'il y avait une seconde d'inexactitude.

La solution à la recherche d'une méthode précise de mesure du temps a été d'examiner la très petite mécanique quantique. La mécanique quantique est l'étude de l'atome et ses propriétés et leur interaction. On a découvert que les électrons, les minuscules particules qui orbitent des atomes ont changé le chemin qu'ils orbitèrent et ont libéré une quantité précise d'énergie lorsqu'ils le font.

Dans le cas de l'atome de césium, cela se produit près de neuf milliards de fois par seconde et ce nombre ne change jamais et peut donc être utilisé comme une méthode ultra fiable de suivi du temps. Les atomes de césium utilisent des horloges atomiques et, en fait, la seconde est maintenant définie comme étant juste au-dessus de 9 milliards de cycles de rayonnement de l'atome de césium.

Les horloges atomiques Sont la base de nombreuses technologies. Toute l'économie mondiale repose sur eux avec le temps relayé par NTP serveurs de temps Sur des réseaux informatiques ou rayonnés par des satellites GPS; En veillant à ce que le monde entier conserve le même temps, précis et stable.

Un calendrier global officiel, le temps universel coordonné (UTC) a été développé grâce aux horloges atomiques permettant au monde entier de courir le même temps à quelques milles de seconde l'un de l'autre.

A serveur de temps Est un outil de bureau commun, mais pour quoi?

Nous sommes tous habitués à avoir un temps différent du reste du monde. Lorsque l'Amérique se réveillera, Honk Kong va se coucher, c'est pourquoi le monde est divisé en fuseaux horaires. Même dans le même fuseau horaire, il peut y avoir des différences. En Europe continentale, par exemple, la plupart des pays disposent d'une heure en avance sur le Royaume-Uni en raison de l'évolution horlogère saisonnière de la Grande-Bretagne.

Cependant, en matière de communication globale, les différents horizons partout dans le monde peuvent causer des problèmes, en particulier si vous devez effectuer des transactions sensibles au temps telles que l'achat ou la vente d'actions.

À cette fin, il était clair par les premiers 1970 qu'un calendrier global était nécessaire. Il a été présenté sur 1 Janvier 1972 et a été appelé UTC - Temps universel coordonné. UTC est conservé par horloge atomique, mais est basé sur Greenwich Meantime (GMT - souvent appelé UT1) qui est lui-même un calendrier basé sur la rotation de la Terre. Malheureusement, la Terre varie dans son tour afin que UTC compte pour cela en ajoutant une seconde une ou deux fois par an (Leap Second).

Bien qu'il soit controversé pour beaucoup, des heures et des heures de pointe sont nécessaires pour les astronomes et les autres institutions afin d'éviter que la journée ne dérive, sinon il serait impossible de déterminer la position des étoiles dans le ciel nocturne.

UTC est maintenant utilisé partout dans le monde. Non seulement c'est le calendrier global officiel, mais est utilisé par des centaines de milliers de réseaux informatiques partout dans le monde.

Les réseaux informatiques utilisent un serveur de temps réseau Pour synchroniser tous les périphériques sur un réseau à UTC. La plupart des serveurs temporels utilisent le protocole NTP (Network Time Protocol) pour distribuer le temps.

Les serveurs temporels NTP reçoivent le temps des horloges atomiques soit par les transmissions radio à ondes longues des laboratoires nationaux de physique, soit par le réseau GPS (Global Positioning System). Les satellites GPS portent tous une horloge atomique embarquée qui transmet le temps à la Terre. Bien que ce signal de temps ne soit pas strictement parlant UTC (il est connu sous le nom de temps GPS) en raison de la précision de la transmission, il est facilement converti en UTC par un GPS NTP serveur.

Les horloges atomiques sont utilisées pour des milliers d'applications partout dans le monde. De contrôler les satellites pour même synchroniser un réseau informatique en utilisant un Serveur NTP, Les horloges atomiques ont changé la façon dont nous contrôlons et gouvernons le temps.

En termes d'exactitude, une horloge atomique est inégalée. Les horloges numériques de quartz peuvent garder un temps précis pendant une semaine, ne pas perdre plus d'une seconde, mais une horloge atomique peut garder le temps pendant des millions d'années sans dériver autant.

Les horloges atomiques Travailler sur le principe des bonds quantiques, une branche de la mécanique quantique qui déclare qu'un électron; Une particule chargée négativement, orbitera un noyau d'un atome (le centre) dans une certaine plaine ou niveau. Quand il absorbe ou libère suffisamment d'énergie, sous forme de rayonnement électromagnétique, l'électron passera à un autre plan - le saut quantique.

En mesurant la fréquence du rayonnement électromagnétique correspondant à la transition entre les deux niveaux, le passage du temps peut être enregistré. Les atomes de césium (césium 133) sont préférés pour le temps car ils ont des cycles de rayonnement 9,192,631,770 à chaque seconde. Parce que les niveaux d'énergie de l'atome de césium (les normes quantiques) sont toujours les mêmes et est un nombre tellement élevé, l'horloge atomique au césium est incroyablement précise.

La forme la plus courante d'horloge atomique utilisée dans le monde aujourd'hui est la fontaine de césium. Dans ce type d'horloge, un nuage d'atomes est projeté dans une chambre à micro-ondes et est autorisé à tomber par gravité. Les rayons laser ralentissent ces atomes et la transition entre les niveaux d'énergie de l'atome est mesurée.

La prochaine génération d'horloges atomiques sont en cours d'élaboration, utilisez des pièges à ions plutôt qu'une fontaine. Les ions sont des atomes chargés positivement qui peuvent être piégés par un champ magnétique. D'autres éléments tels que le strontium sont utilisés dans ces horloges de prochaine génération et on estime que la précision potentielle d'une horloge de trame d'ions de strontium pourrait être 1000 fois celle des horloges atomiques actuelles.

Les horloges atomiques sont utilisées par toutes sortes de technologies; La communication par satellite, le système de positionnement global et même le commerce sur Internet dépend de l'horloge atomique. La plupart des ordinateurs se synchronisent indirectement à une horloge atomique en utilisant un Serveur NTP. Ces appareils reçoivent le temps d'une horloge atomique et distribuent autour de leurs réseaux, assurant un temps précis sur tous les appareils.

Les horloges atomiques Sont le summum des dispositifs de maintien du temps. Les horloges atomiques modernes peuvent garder le temps à une telle précision que, dans les années 100,000,000 (100 millions), elles ne perdent pas même une seconde dans le temps. En raison de ce haut niveau de précision, les horloges atomiques sont à la base du calendrier mondial.

Pour permettre la communication globale et les transactions sensibles au temps telles que l'achat de piles et les partages d'un calendrier global, en fonction du temps indiqué par les horloges atomiques, a été développé dans 1972. Ce calendrier, le temps universel coordonné (UTC) est régi et contrôlé par le Bureau international des poids et des mesures (BIPM) qui utilisent une constellation de plus de l'horloge atomique 230 des laboratoires 65 partout dans le monde pour assurer des niveaux élevés de précision.

Les horloges atomiques sont basées sur les propriétés fondamentales de l'atome, connu sous le nom de mécanique quantique. La mécanique quantique suggère qu'un électron (particule chargée négativement) qui orbite le noyau d'un atome peut exister à différents niveaux ou plans d'orbite en fonction de l'absorption ou de la libération de la quantité d'énergie correcte. Une fois qu'un électron a absorbé ou libéré suffisamment d'énergie, on peut "sauter" à un autre niveau, c'est ce qu'on appelle un saut quantique.

La fréquence entre ces deux états d'énergie est ce qui permet de garder le temps. La plupart des horloges atomiques sont basées sur l'atome de césium qui présente des périodes de rayonnement 9,192,631,770 correspondant à la transition entre les deux niveaux. En raison de l'exactitude des horloges au césium, le BIPM considère maintenant que la seconde est définie comme des cycles 9,192,631,770 de l'atome de césium.

Les horloges atomiques sont utilisées dans des milliers d'applications différentes où le timing précis est essentiel. La communication par satellite, le contrôle du trafic aérien, le commerce d'Internet et les médecins généralistes exigent toutes des horloges atomiques pour garder le temps. Les horloges atomiques peuvent également être utilisées comme méthode de Synchronisation des réseaux informatiques.

Un réseau informatique utilisant un Serveur de temps NTP Peut utiliser une transmission radio ou les signaux diffusés par les satellites GPS (Global Positioning System) comme source de synchronisation. Le programme NTP (ou le démon) veillera alors à ce que tous les périphériques sur ce réseau soient synchronisés avec le temps indiqué par l'horloge atomique.

En utilisant un Serveur NTP Synchronisé à une horloge atomique, un réseau informatique peut exécuter le même temps universel coordonné que d'autres réseaux permettant d'effectuer des transactions sensibles dans le temps à travers le monde.

Serveurs NTP Sont utilisés par les réseaux informatiques comme référence temporelle pour la synchronisation. Un Serveur NTP Est vraiment un dispositif de communication qui reçoit le temps d'une horloge atomique et le distribue. Les serveurs NTP qui reçoivent une horloge atomique directe sont connus sous le nom de serveurs NTP 1 stratum.

Un périphérique 0 de stratum est une horloge atomique elle-même. Il s'agit de pièces de machines très coûteuses et délicates et ne se trouvent que dans des laboratoires de physique à grande échelle. Malheureusement, il existe de nombreuses règles permettant d'accéder à un serveur 1 stratum en raison des considérations de bande passante. La plupart des serveurs Stratum 1 NTP sont configurés par des universités ou d'autres organisations à but non lucratif et doivent donc restreindre leur accès.

Heureusement, les serveurs temporels 2 peuvent offrir une précision suffisante en tant que source de synchronisation et tout périphérique recevant un signal de temps peut être utilisé comme référence de temps (un temps de réception de périphérique à partir d'un périphérique 2 est un serveur stratum 3. Dispositifs qui reçoivent du temps à partir de Un serveur Stratum 3 est un périphérique 4 stratum, et on-on).

Ntp.org, est la maison officielle du projet de pool NTP et, de loin, le meilleur endroit où aller pour trouver un Serveur NTP public. Il existe deux listes de serveurs publics disponibles dans le pool; Principaux serveurs, qui affiche les serveurs Stratum 1 (dont la plupart sont des accès fermés) et secondaires qui sont tous des serveurs stratum 2.

Lors de l'utilisation d'un serveur NTP public, il est important de se conformer aux règles d'accès car l'échec ne peut pas provoquer l'obstruction du serveur avec le trafic et si les problèmes persistent, éventuellement interrompu, car la plupart des serveurs publics NTP sont configurés comme des actes de générosité.

Certains points importants à retenir lors de l'utilisation d'une source de synchronisation sur Internet. Tout d'abord, les sources de synchronisation Internet ne peuvent pas être authentifiées. L'authentification est une mesure de sécurité intégrée utilisée par NTP mais indisponible sur le net. Deuxièmement, utiliser une source de synchronisation Internet nécessite un port ouvert dans votre pare-feu. Un trou dans un pare-feu peut être utilisé par des utilisateurs malveillants et peut laisser un système vulnérable aux attaques.

Pour ceux qui ont besoin d'une source de synchronisation sécurisée ou lorsque la précision est très importante, Serveur NTP Qui reçoit un signal de synchronisation des transmissions radio à ondes longues ou du réseau des médecins généralistes.

L'option Signal temps WWVB Est une émission de radio dédiée fournissant une source précise et fiable de temps civil des États-Unis, en fonction de l'échelle de temps globale UTC (Temps universel coordonné), le signal WWVB est diffusé et entretenu par le laboratoire NIST des États-Unis (National Institute for Standards and Temps).

Le signal de temps de WWVB peut être utilisé par toute personne nécessitant des informations de synchronisation précises, bien que son utilisation principale soit une source d'heure UTC pour les administrateurs qui synchronisent un réseau informatique avec une horloge radio. Horloges radio Sont vraiment un autre terme pour un serveur de temps réseau Qui utilise une transmission radio comme source de synchronisation.

La plupart des serveurs de temps de réseau basés sur la radio utilisent NTP (Network Time Protocol) pour distribuer les informations de synchronisation sur l'ensemble du réseau.

Le signal de la WWVB est diffusé à partir de Fort Collins, au Colorado. Il est disponible 24 heures par jour dans la plupart des États-Unis et du Canada, bien que le signal soit vulnérable aux interférences et à la topographie locale. Les utilisateurs du service WWVB reçoivent principalement un signal "ondes de masse". Cependant, il existe également une "onde du ciel" résiduelle qui se reflète dans l'ionosphère et qui est beaucoup plus forte la nuit; Cela peut entraîner un signal reçu total qui est plus fort ou plus faible.

Le signal WWVB est porté sur une fréquence de 60 kHz (dans les parties 2 de 1012) et est contrôlé par une horloge atomique au césium basée au NIST

La force de champ du signal dépasse 100 μV / m (microvolts par mètre) à une distance de 1000 km du Colorado - couvrant une grande partie des États-Unis.

Le signal WWVB se présente sous la forme d'un code binaire simple contenant des informations sur l'heure et la date. Le code d'heure et de date de WWVB comprend les informations suivantes: année, mois, jour de mois, jour de semaine, heure, minute, heure d'été (en vigueur ou imminent).

temps A toujours joué un rôle important dans la civilisation. La compréhension et le suivi du temps ont été l'une des préoccupations de l'humanité depuis la préhistoire et la capacité de suivre le temps était aussi importante pour les anciens que pour nous.

Nos ancêtres ont besoin de savoir quand le meilleur moment était de planter des cultures ou de se réunir pour des célébrations religieuses et de connaître le temps, c'est s'assurer que c'est le même que celui de tous les autres.

synchronisation de l'heure Est la clé du maintien précis du temps, car l'organisation d'un événement à un moment donné ne vaut la peine que tout le monde s'exécute en même temps. Dans le monde moderne, au fur et à mesure que les entreprises passent d'un système papier à un système électronique, l'importance de la synchronisation du temps et de la recherche d'une précision toujours meilleure est encore plus cruciale.

Les réseaux informatiques sont en train de communiquer les uns avec les autres de partout dans le monde en effectuant des milliards de dollars de transactions chaque seconde, la précision des millisecondes fait maintenant partie de la réussite de l'entreprise.

Les réseaux informatiques peuvent être composés de centaines et de milliers d'ordinateurs, de serveurs et de routeurs et, tout en ayant une horloge interne, à moins qu'ils ne soient synchronisés parfaitement ensemble, une multitude de problèmes potentiels pourraient se produire.

Les violations de sécurité, la perte de données, les collisions et les pannes fréquentes, la fraude et la crédibilité du client sont tous des dangers potentiels de la mauvaise synchronisation du temps informatique. Les ordinateurs utilisent le temps car le seul point de référence entre les événements et de nombreuses applications et processus dépend du temps.

Même les écarts de quelques millisecondes entre les périphériques peuvent causer des problèmes, en particulier dans le monde de la finance mondiale où des millions sont gagnés ou perdus en une seconde. Pour cette raison, la plupart des réseaux informatiques sont contrôlés par un serveur de temps. Ces dispositifs reçoivent un signal de temps d'une horloge atomique. Ce signal est ensuite distribué à tous les périphériques du réseau, en veillant à ce que toutes les machines aient le même temps.

La plupart des dispositifs de synchronisation sont contrôlés par le programme informatique NTP (Network Time Protocol). Ce logiciel vérifie régulièrement l'horloge de chaque appareil pour la dérive (ralentissement ou accélération à partir du temps désiré) et le corrige en veillant à ce que les appareils ne vacillent jamais du temps synchronisé.

Synchronisation de l'heure Fait maintenant partie intégrante de l'administration du réseau. Les réseaux qui ne sont pas synchronisés à l'heure UTC (temps universel coordonné) deviennent isolés; Incapable de traiter des transactions sensibles au temps ou de communiquer en toute sécurité avec d'autres réseaux.

Heure UTC A été développé pour permettre à tout le monde de se communiquer sous un seul cadre de temps et il est basé sur le temps indiqué par horloges atomiques.

Pour synchroniser l'heure UTC, plusieurs administrateurs réseau se connectent simplement à une source de synchronisation Internet et supposent qu'ils reçoivent une source sécurisée d'heure UTC. Cependant, il y a des pièges à cela et tout réseau nécessitant de la sécurité NE JAMAIS utiliser Internet comme source de synchronisation:

1. Pour utiliser une source de synchronisation Internet, un port doit être transféré dans le pare-feu. Ce "trou" permettant aux informations de synchronisation de passer à travers peut également être utilisé par quelqu'un d'autre.
2. NTP (Network Time Protocol) a une mesure de sécurité intégrée appelée authentification qui garantit qu'une source de synchronisation est exactement ce qu'elle dit, cela ne peut pas être utilisé sur Internet.
3. Les sources de synchronisation Internet sont totalement inexactes. Un sondage mené par Nelson Minar du MIT (Massachusetts Institute of Technology) a révélé que moins de la moitié étaient assez proches de l'heure UTC pour être qualifiés de fiables (certains où des minutes et même des heures).
4. La distance à travers l'Internet peut rendre inutile une source de synchronisation Internet extrêmement précise car la distance au client pourrait provoquer des retards.
5. Un serveur de temps dédié utilisera une radio du signal de synchronisation GPS qui peut être vérifiée afin de garantir son exactitude, fournissant une protection juridique et juridique; Les sources de synchronisation Internet ne peuvent pas.

Dévoué NTP serveurs de temps Non seulement offrent une plus grande protection et sécurité que les sources de temps Internet. Ils offrent également une précision débridée à la fois avec le GPS et les transmissions radio de temps et de fréquence (telles que MSF, DCF ou WWVB) à quelques millisecondes d'heure UTC.

Serveurs de temps GPS Sont des serveurs de temps réseau qui reçoivent un signal de synchronisation du réseau GPS et le répartissent entre tous les périphériques sur un réseau assurant que tout le réseau est synchronisé.

Le GPS est une source de temps idéale car un signal GPS est disponible n'importe où sur le globe. Le GPS est synonyme de Global Positioning System, le réseau GPS appartient à l'armée américaine et contrôlé et géré par l'armée de l'air américaine (aile spatiale). Cependant, depuis que 1980 a été ouvert à la population civile mondiale comme outil d'aide à la navigation.

Le réseau GPS est en fait une constellation de satellites 32 qui orbitent la Terre, ils ne fournissent pas d'informations de positionnement (les récepteurs GPS le font), mais transmettent à partir de leurs horloges atomiques à bord un signal de synchronisation.

Ce signal de synchronisation est ce qui sert à déterminer une position globale en triangulant les signaux de synchronisation 3-4, un récepteur peut déterminer dans quelle distance et par conséquent la position que vous obtenez d'un satellite. Essentiellement, un satellite de positionnement global n'est qu'une horloge en orbite et c'est cette information diffusée par un serveur de temps GPS et distribuée dans un réseau.

Bien que le temps GPS à proprement parler ne soit pas le même que le calendrier global UTC (temps universel coordonné), un Serveur de temps GPS Convertira automatiquement le format de l'heure en UTC.

Un serveur de temps GPS peut fournir une précision débridée avec des réseaux capables de maintenir la précision dans quelques millisecondes d'UTC.