L'option Horloge atomique Est l'aboutissement de l'obsession de l'humanité de raconter un temps précis. Avant l'horloge atomique et la précision de la nanoseconde, ils utilisent des échelles de temps basées sur les corps célestes.

Cependant, grâce au développement de l'horloge atomique, on a maintenant réalisé que même la Terre dans sa rotation n'est pas aussi précise qu'une mesure du temps que la Horloge atomique Car il perd ou gagne une fraction de seconde chaque jour.

En raison de la nécessité d'avoir un calendrier basé un peu sur la rotation de la Terre (l'astronomie et l'agriculture étant deux raisons) un calendrier qui est conservé par les horloges atomiques, mais ajusté pour tout ralentissement (ou accélération) dans le spin de la Terre. Ce calendrier est connu comme UTC (Temps universel coordonné) employé dans le monde entier, ce qui garantit que le commerce et le commerce utilisent le même temps.

Utilisation des réseaux informatiques serveurs de temps réseau Pour synchroniser à l'heure UTC. Beaucoup de personnes se réfèrent à ces serveurs de temps comme horloges atomiques mais qui sont inexactes. Les horloges atomiques sont des équipements extrêmement coûteux et très sensibles et ne sont généralement disponibles que dans les universités ou les laboratoires nationaux de physique.

Heureusement, les laboratoires nationaux de physique NIST (Institut national pour les normes et le temps - États-Unis) et NPL (National Physical Laboratory - UK) diffusent le signal horaire de leurs horloges atomiques. Alternativement, le réseau GPS est une autre bonne source de temps précis car chaque satellite GPS a son propre système Horloge atomique.

L'option serveur de temps réseau Reçoit le temps d'une horloge atomique et la distribue en utilisant un protocole tel que NTP (Network Time Protocol) assurant que le réseau informatique est synchronisé en même temps.

Car serveurs de temps réseau Sont contrôlés par des horloges atomiques, ils peuvent garder un temps incroyablement précis; Ne pas perdre une seconde dans des centaines sinon des milliers d'années. Cela garantit que le réseau informatique est à la fois sécurisé et insensible aux erreurs de synchronisation car toutes les machines auront exactement le même temps.

L'option Horloge atomique Est l'aboutissement de la capacité de l'humanité de garder le temps qui a parcouru plusieurs millénaires. Les humains ont toujours été préoccupés de suivre le temps depuis que l'homme a remarqué la régularité des corps célestes.

Le soleil, la lune, les étoiles et les planètes sont rapidement devenus la base de délais de temps avec des périodes telles que les années, les mois, les jours et les heures, uniquement en fonction de la régulation de la rotation de la Terre.

Cela a fonctionné pendant des milliers d'années comme un guide fiable de la durée du passé, mais au cours des derniers siècles, les humains ont tenté de trouver des méthodes encore plus fiables pour suivre le temps. Alors que le Soleil et les corps célestes étaient affectifs, les journaux solaires ne fonctionnaient pas pendant les jours nuageux et que les jours et les nuit s modifiaient pendant l'année seulement midi (quand le soleil est à son plus haut) pourrait être raisonnablement invoqué.

La première incursion dans une horloge précise qui ne dépendait pas des corps célestes et n'était pas simple (comme un bouchon de bougie ou une horloge d'eau) mais réellement dit que le temps sur une période prolongée était l'horloge mécanique.

Ces premiers appareils remontant au douzième siècle étaient des mécanismes bruts utilisant un échappement de pointe (un engrenage et un levier) pour contrôler les tiques de l'horloge. Après quelques siècles et une myriade de dessins, l'horloge mécanique a franchi son pas en avant avec le pendule. Le pendule a donné aux horloges leur première précision, car il contrôlait avec plus de précision les tiques de l'horloge.

Cependant, ce n'est que dans le vingtième siècle que les horloges entrent dans l'ère électronique sont-elles vraiment exactes. L'horloge numérique et électronique avait ses tiques contrôlées en utilisant l'oscillation d'un cristal à quartz (son état d'énergie changé lorsqu'un courant est basé) qui s'est avéré si précis que rarement une seconde par semaine a été perdue.

Le développement de horloges atomiques Dans le 1950 a utilisé l'oscillation d'un seul atome qui génère sur 9 milliards de tiques par seconde et peut maintenir un temps précis pour des millions d'années sans perdre une seconde. Ces horloges constituent maintenant la base de nos calendriers avec le monde entier synchronisé avec eux en utilisant Serveurs NTP, Assurant un temps entièrement précis et fiable.

La synchronisation d'un réseau est souvent considérée comme un mal de tête par les administrateurs de réseau qui craignent que le fait de se tromper peut entraîner des résultats désastreux et, bien qu'il n'y ait pas lieu de nier que le manque de synchronisation peut causer des problèmes imprévus en particulier avec les transactions et la sécurité sensibles au temps, une synchronisation parfaite est simple si Ces étapes sont suivies:

1. Utilisez un dédié Serveur NTP. le Serveur NTP Est un périphérique qui reçoit une source unique puis la distribue à un réseau d'ordinateurs utilisant le protocole NTP (Network Time Protocol) l'un des plus anciens protocoles basés sur Internet et de loin le logiciel de synchronisation de temps le plus utilisé. NTP est souvent emballé avec des systèmes d'exploitation modernes tels que Windows ou Linux bien qu'il n'y ait aucun substitut à un dispositif NTP dédié.

2. Toujours utiliser un Source de temps UTC (Temps universel coordonné). UTC est basé sur GMT (Greenwich Meantime) et International Atomic Time (TAI) et est très précis. UTC est utilisé par les réseaux informatiques dans le monde entier, ce qui garantit que le commerce et le commerce utilisent tous le même calendrier.

3. Utilisez un signal de temps sûr et précis. Alors que les signaux temporels sont disponibles sur l'Internet, ils sont imprévisibles dans leur précision et, même si certains peuvent offrir une précision suffisante, un serveur de temps Internet se trouve à l'extérieur d'un pare-feu de réseau qui, si laissé ouvert pour recevoir un code temporel, provoquera des vulnérabilités dans la sécurité du réseau. Soit le GPS (système de positionnement global), soit un signal radio dédié tel que ceux transmis par les laboratoires nationaux de physique (tels que MSF - ROYAUME-UNI, WWVB - USA, DCF-Allemagne) offrent des méthodes sécurisées et fiables pour recevoir un signal de temps sûr et précis.

4. Organiser un réseau en stratum, niveaux. Les strates s'assurent que Serveur NTP N'est pas inondé de demandes de temps et que la bande passante du réseau ne se congestionne pas. Un stratum tree est organisé par quelques machines sélectionnées étant des périphériques 2 stratum en ce sens qu'ils reçoivent un signal de temps de la Serveur NTP (Périphérique Stratum 1), ces derniers distribuent à leur tour le temps à d'autres périphériques (stratum 3) et ainsi de suite.

5. Assurez-vous que toutes les machines utilisent UTC et Arbre du serveur NTP. Une erreur commune dans la synchronisation du temps est de ne pas garantir que toutes les machines sont correctement synchronisées, une seule machine exécutant un temps inexact peut avoir des conséquences imprévues.

Il existe plusieurs échelles de temps dans le monde entier. Les plus Serveurs NTP qualité serveurs de temps réseau Utilisez l'UTC comme source de base, il en existe d'autres:

Quand on nous demande le moment où il est très peu probable que nous répondions avec "pour quel échéancier", il existe plusieurs échelles de temps utilisées partout dans le monde et chacune est basée sur différentes méthodes de suivi de l'heure.
GMT

Méridien de Greenwich (GMT) Est l'heure locale sur le méridien de Greenwich basée sur le soleil hypotétique moyen. Comme l'orbite terrestre est elliptique et son axe est incliné, la position réelle du soleil sur le fond des étoiles apparaît un peu en avance ou derrière la position attendue. L'erreur de synchronisation accumulée varie au cours de l'année d'une manière régulière et périodique jusqu'à 14 minutes lente en février à 16 minutes rapides en novembre. L'utilisation d'un soleil hypotétique signifie éliminer cet effet. Avant que les astronomes et les navigateurs de 1925 mesurent le GMT de midi à midi, en commençant le jour 12 heures plus tard que dans l'usage civil, qui était également communément appelé GMT. Pour éviter toute confusion, les astronomes ont convenu à 1925 de changer le point de référence de midi à minuit et, quelques années plus tard, ont adopté le terme "Temps universel (UT)" pour le "nouveau" GMT. GMT reste la base juridique du temps civil pour le Royaume-Uni.

UT

Temps universel (UT) est le temps solaire moyen sur le méridien de Greenwich avec 0 h UT à minuit moyen, et comme 1925 a remplacé le GMT à des fins scientifiques. Au milieu des 1950, les astronomes avaient beaucoup de preuves des fluctuations de la rotation de la Terre et ont décidé de diviser UT en trois versions. Le temps dérivé directement des observations s'appelle UT0, l'application de corrections pour les mouvements de l'axe de la Terre, ou le mouvement polaire, donne UT1, et l'élimination des variations saisonnières périodiques génère UT2. Les différences entre UT0 et UT1 sont de l'ordre des millièmes de seconde. Aujourd'hui, seul UT1 est encore largement utilisé car il fournit une mesure de l'orientation rotationnelle de la Terre dans l'espace.

L'étalon mondial (UTC):

Bien que TAI fournisse une échelle de temps continue, uniforme et précise à des fins de référence scientifique, il n'est pas pratique pour un usage quotidien car il n'est pas en phase avec le taux de rotation de la Terre. Une échelle de temps qui correspond à l'alternance du jour et de la nuit est beaucoup plus utile, et depuis 1972, tous les services de diffusion diffusent des échelles de temps en fonction du temps universel coordonné (UTC). UTC est une échelle de temps atomique qui est maintenue en accord avec Universal Time. Les secondes de saut sont de temps en temps

Informations fournies par le National Physical Laboratory ROYAUME-UNI.

Outre les célébrations et les fêtes habituelles, la fin de décembre a été apportée avec l'ajout d'un autre Leap Second à UTC Temps (temps universel coordonné).

UTC est le calendrier global utilisé par les réseaux informatiques à travers le monde, en veillant à ce que tout le monde soit en même temps. Leap Seconds est ajouté à UTC par le service International Earth Rotation (IERS) En réponse au ralentissement de la rotation de la Terre en raison des forces de marée et d'autres anomalies. Si vous ne parvenez pas à insérer un deuxième pas, cela signifierait que l'UTC sortirait de GMT (Greenwich Meantime) - souvent appelé UT1. GMT est basé sur la position des corps célestes, donc, à midi, le soleil est au plus haut au-dessus du méridien de Greenwich.

Si UTC et GMT se déchaîtraient, cela rendrait la vie difficile pour les gens comme les astronomes et les agriculteurs et, éventuellement, la nuit et le jour dériveraient (bien que dans plus de mille ans).

Normalement, les secondes de saut sont ajoutées à la toute dernière minute de Décembre 31, mais parfois, si plus d'un est nécessaire en une année, il est ajouté en été.

Les secondes de saut, cependant, sont controversées et peuvent également causer des problèmes si l'équipement n'est pas conçu avec des secondes intéressantes. Par exemple, le dernier saut le plus récent a été ajouté sur 31 Décembre et il a causé à la base de données géant Oracle Cluster Ready Service à échouer. Cela a entraîné le redémarrage automatique du système le Nouvel An.

Leap Seconds peut également causer des problèmes si les réseaux sont synchronisés à l'aide de sources de temps Internet ou de périphériques nécessitant une intervention manuelle. Heureusement, le plus dévoué Serveurs NTP Sont conçus avec Leap Seconds à l'esprit. Ces périphériques ne nécessitent aucune intervention et ajusteront automatiquement l'ensemble du réseau à l'heure correcte quand il y a un Leap Second.

Un dédié Serveur NTP N'est pas seulement l'auto-ajustement sans intervention manuelle, mais ils sont très précis en étant des serveurs 1 stratum (la plupart des sources de temps Internet sont des périphériques stratum 2, c'est-à-dire des périphériques qui reçoivent des signaux temporels des périphériques Stratum 1 puis les réémettent), mais ils sont également très Sécurisé étant des périphériques externes qui ne doivent pas être derrière le pare-feu.

Synchronisation de l'heure Est extrêmement important pour les réseaux informatiques modernes. Dans certaines industries, la synchronisation du temps est absolument essentielle, surtout lorsque vous traitez des technologies telles que le contrôle de la circulation aérienne ou la navigation maritime, où des centaines de vies pourraient être menacées par manque de temps précis.

Même dans le monde financier, la synchronisation de l'heure correcte est essentielle car des millions peuvent être ajoutés ou effacés des cours par seconde. Pour cette raison, le monde entier adhère à un calendrier global connu sous le nom de temps universel coordonné (UTC). Cependant, adhérer à UTC et garder l'UTC précis sont deux choses différentes.

La plupart des horloges d'ordinateur sont des oscillateurs simples qui dérivent lentement plus vite ou plus lentement. Malheureusement, cela signifie que, quelle que soit leur précision, ils seront réglés lundi, ils auront dérivé vers vendredi. Cette dérive ne peut être qu'une fraction de seconde, mais bientôt il ne faudra pas longtemps pour que l'heure UTC précédente soit dépassée d'une seconde.

Dans de nombreuses industries, cela ne signifie peut-être pas une question de vie et de décès de la perte de millions de stocks et d'actions, mais le manque de synchronisation du temps peut avoir des conséquences imprévues telles que laisser une entreprise moins protégée contre la fraude. Cependant, la réception et la maintenance de l'heure UTC est tout à fait simple.

Dévoué serveurs de temps réseau Sont disponibles qui utilisent le protocole NTP (Network Time Protocol) pour vérifier continuellement l'heure d'un réseau contre une source d'heure UTC. Ces dispositifs sont souvent appelés Serveur NTP, Serveur de temps ou serveur de temps de réseau. le Serveur NTP Ajuste constamment tous les périphériques sur un réseau pour s'assurer que les machines ne dérivent pas de l'UTC.

UTC est disponible à partir de plusieurs sources, y compris le réseau GPS. C'est une source idéale d'UTC, car elle est sécurisée, fiable et disponible partout sur la planète. UTC est également disponible via des transmissions radio nationales spécialisées qui sont diffusées à partir de Laboratoires nationaux de physique Bien qu'ils ne soient pas disponibles partout.

Lorsque nous examinons nos montres ou l'horloge du bureau, nous prenons souvent pour acquis que le moment où nous sommes donnés est correct. Nous remarquons peut-être que si nos montres sont dix minutes rapides ou lentes, mais faites attention si elles sont une seconde ou deux.

Pourtant, pendant des milliers d'années, l'humanité a progressé de plus en plus Horloges précises Dont les avantages sont abondants aujourd'hui à notre époque de la navigation par satellite, Serveurs NTP, L'Internet et les communications mondiales.

Pour comprendre à quel point le temps est précis, il est d'abord important de comprendre le concept du temps lui-même. Le temps tel qu'il a été mesuré sur Terre depuis des millénaires est un concept différent du temps lui-même qui, comme Einstein nous l'a informé, faisait partie du tissu de l'univers lui-même dans ce qu'il qualifiait d'espace-temps à quatre dimensions.

Pourtant, nous avons historiquement mesuré le temps basé non sur le passage du temps lui-même, mais sur la rotation de notre planète par rapport au Soleil et à la Lune. Un jour est divisé en 24 parties égales (heures) dont chacun est divisé en 60 minutes et la minute est divisée en secondes 60.

Cependant, on a maintenant constaté que la mesure du temps de cette façon ne peut être considérée comme précise car la rotation de la Terre varie d'une journée à l'autre. Toutes sortes de variables telles que les forces de marée, les ouragans, les vents solaires et même la quantité de neige aux pôles entraîne la vitesse de rotation de la Terre. En fait, lorsque les dinosaures ont d'abord commencé à parcourir la Terre, la durée d'un jour telle que nous la mesurons maintenant ne serait que 22 heures.

Nous basons maintenant notre chronométrage sur la transition des atomes en utilisant horloges atomiques Avec une seconde basée sur les périodes 9,192,631,770 du rayonnement émis par la transition hyperfine d'un atome de césium syndiqué à l'état fondamental. Bien que cela puisse sembler compliqué, il ne s'agit vraiment que d'une "touche" atomique qui ne change jamais et peut donc fournir une référence très précise pour baser notre temps.

Les horloges atomiques utilisent cette résonance atomique et peuvent garder le temps si précis qu'une seconde n'est pas perdue dans un milliard d'années. Les technologies modernes profitent de cette précision permettant de nombreuses communications et échanges commerciaux dont nous bénéficions aujourd'hui grâce à l'utilisation de la navigation par satellite, Serveurs NTP Et le contrôle de la circulation aérienne change la façon dont nous vivons nos vies.

Network Time Protocol A été développé pour garder les ordinateurs synchronisés. Tous les ordinateurs sont enclins à la dérive et un timing précis est essentiel pour de nombreuses applications critiques.

Une version de NTP est installée sur la plupart des versions de Windows (bien qu'une version simplifiée appelée SNTP - NTP simplifiée soit dans des versions antérieures) et Linux, mais est gratuite pour téléchargement à partir de NTP.org.

Lors de la synchronisation d'un réseau, il est préférable d'utiliser un réseau dédié Serveur NTP Qui reçoit une source de temps Horloge atomique Soit par des transmissions radio spécialisées Réseau GPS. Cependant, de nombreuses références de temps sur Internet sont disponibles, certaines plus fiables que d'autres, bien qu'il soit à noter que les sources de temps basées sur Internet ne peuvent pas être authentifiées par NTP, laissant votre ordinateur vulnérable aux menaces.

NTP est hiérarchique et arrangé en stratum. Stratum 0 est une référence temporelle, tandis que stratum 1 est un serveur connecté à une source de synchronisation 0 et une stratum 2 est un ordinateur (ou un périphérique) attaché à un serveur 1 stratum.

La configuration de base de NTP se fait à l'aide du fichier /etc/ntp.conf que vous devez l'éditer et placez l'adresse IP des serveurs Stratum 1 et stratum 2. Voici un exemple de fichier ntp.conf de base:

Serveur xxx.yyy.zzz.aaa préfère (adresse du serveur de temps tel que time.windows.com)

serveur 123.123.1.0

Serveur 122.123.1.0 stratum 3

Driftfile / etc / ntp / drift

Le fichier ntp.conf le plus simple répertorie les serveurs 2, qu'il souhaite également synchroniser et une adresse IP pour lui-même. C'est un bon ménage d'avoir plus d'un serveur pour référence dans le cas où l'on descend.

Un serveur avec la balise 'préfère' est utilisé pour une source de confiance, ce qui garantit que NTP utilisera toujours ce serveur si possible. L'adresse IP sera utilisée en cas de problèmes lorsque NTP sera synchrone. Le fichier dérive est l'endroit où NTP construit un enregistrement de la vitesse de dérive de l'horloge système et s'ajuste automatiquement.

NTP ajustera l'heure de votre système mais seulement lentement. NTP attendra au moins dix paquets d'informations avant de faire confiance à la source de temps. Pour tester NTP, il suffit de changer l'horloge système d'une demi-heure en fin de journée et l'heure du matin devrait être correcte.

Temps précis utilisé Horloges atomiques Est disponible en Amérique du Nord en utilisant le Temps d'horloge atomique WWVB Signal transmis par Fort Collins, Colorado; Il permet de synchroniser le temps sur les ordinateurs et autres équipements électriques.

Le signal WWVB de l'Amérique du Nord est exploité par NIST - l'Institut national des normes et de la technologie. WWVB possède une grande puissance d'émission (50,000 watts), une antenne très efficace et une fréquence extrêmement basse (60,000 Hz). À titre de comparaison, une station de radio AM typique diffuse à une fréquence de 1,000,000 Hz. La combinaison de puissance élevée et de basse fréquence donne aux ondes radio de WWVB beaucoup de rebond, et cette station unique peut donc couvrir l'ensemble des États-Unis continentaux plus une grande partie du Canada et de l'Amérique centrale.

Les codes temporels sont envoyés par WWVB en utilisant l'un des systèmes les plus simples possibles, et à un débit de données très bas d'un bit par seconde. Le signal 60,000 Hz est toujours transmis, mais chaque seconde est considérablement réduite en puissance pour une période de secondes 0.2, 0.5 ou 0.8: • 0.2 secondes de puissance réduite signifie un zéro binaire • Les secondes 0.5 de puissance réduite sont binaires. • 0.8 secondes de puissance réduite est un séparateur. Le code temporel est envoyé en BCD (code codé binaire) et indique les minutes, les heures, le jour de l'année et l'année, ainsi que des informations sur l'heure d'été et les années bissextiles.

Le temps est transmis en utilisant des bits 53 et des séparateurs 7, et prend donc 60 secondes à transmettre. Une horloge peut contenir une antenne et un récepteur extrêmement petits et relativement simples pour décoder les informations dans le signal et régler le temps de l'horloge avec précision. Tout ce que vous devez faire est de définir le fuseau horaire, et l'horloge atomique affichera l'heure correcte.

Dévoué NTP serveurs de temps Qui sont syntonisés pour recevoir le signal de temps WWVB sont disponibles. Ces appareils connectent un réseau informatique comme tout autre serveur, seuls ceux-ci reçoivent le signal de synchronisation et le distribuent à d'autres machines sur le réseau en utilisant NTP (Network Time Protocol).

Jusqu'à 1967, la seconde a été définie à l'aide du mouvement de la Terre qui tourne une fois sur son axe toutes les heures 24, et il y a 3,600 secondes à cette heure et 86,400 dans 24.

Ce serait bien si la terre était ponctuelle mais en fait elle ne l'est pas. Le taux de rotation de la Terre change chaque jour par des milliers de nanosecondes, ce qui s'explique en grande partie par le vent et les ondes qui tournent autour de la Terre et provoquent une traînée.

Au cours de milliers de jours, ces changements dans le taux de rotation peuvent entraîner l'émergence de la rotation de la Terre avec les horloges atomiques de haute précision que nous utilisons pour garder le système UTC (Temps universel coordonné) Cocher. Pour cette raison, la rotation de la Terre est surveillée et chronométrée à l'aide des flashs éloignés d'une sorte d'étoile effondrée appelée quasar qui clignote avec un rythme ultra précis à plusieurs millions d'années-lumière. En surveillant le spin de la Terre contre ces objets éloignés, on peut calculer combien la rotation a ralenti.

Une fois un deuxième ralentissement a été construit, The International Earth Rotation Service (IERS), Recommande une Leap Second À ajouter, généralement à la fin de l'année.

D'autres complications surviennent quand il s'agit de Synchronisation La Terre à un certain temps. Dans 1905, la théorie de la relativité d'Albert Einstein montre qu'il n'y a pas de temps absolu. Chaque horloge, partout dans l'univers, se déclenche à un rythme différent. Pour le GPS, il s'agit d'un problème énorme car il s'avère que les horloges sur les satellites dérivent presque par NNsecondes 40,000 par jour par rapport aux horloges sur le sol parce qu'elles sont au-dessus de la surface de la Terre (et donc dans un champ gravitationnel plus faible) et Se déplacent rapidement par rapport au sol.

Et comme la lumière peut voyager quarante-mille pieds à ce moment-là, vous pouvez voir le problème. Les équations d'Einstein rédigées pour la première fois dans 1905 et 1915 sont utilisées pour corriger ce décalage horaire, permettant au GPS de fonctionner, des avions pour naviguer en toute sécurité GPS serveurs NTP Pour recevoir l'heure correcte.