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.

À l'époque des horloges atomiques et Serveur NTP Le maintien du temps est maintenant plus précis que jamais avec une précision croissante ayant permis de nombreuses technologies et systèmes que nous considérons maintenant comme acquis.

Alors que le chronométrage a toujours été une préoccupation de l'humanité, il ne l'a été qu'au cours des dernières décennies qu'une véritable précision a été possible grâce à l'avènement de la Horloge atomique.

Avant le temps atomique, les oscillateurs électriques comme ceux de la montre numérique moyenne étaient la mesure la plus précise du temps et tandis que les horloges électroniques comme celles-ci sont beaucoup plus précises que leurs prédécesseurs - les horloges mécaniques, elles peuvent encore dériver jusqu'à une seconde par semaine .

Mais pourquoi le temps doit-il être si précis, après tout, à quel point peut-il être important d'être un second? Dans la vie quotidienne de nos vies, une seconde n'est pas si importante et les horloges électroniques (et même mécaniques) fournissent un chronométrage adéquat pour nos besoins.

Dans notre vie quotidienne, une seconde fait peu de différence, mais dans de nombreuses applications modernes, une seconde peut être un âge.

La navigation par satellite moderne en est un exemple. Ces appareils peuvent identifier un emplacement n'importe où sur terre à quelques mètres. Pourtant, ils ne peuvent que le faire en raison de la nature ultra précise des horloges atomiques qui contrôlent le système lorsque le signal de temps envoyé par les satellites de navigation se déplace à la vitesse de la lumière qui est presque 300,000 km par seconde.

Comme la lumière peut parcourir une distance aussi vaste dans une seconde, toute horloge atomique régissant un système de navigation par satellite qui ne dépassait qu'une seconde, le positionnement serait inexacte de milliers de miles, rendant le système de positionnement inutile.

Il existe de nombreuses autres technologies qui nécessitent une précision similaire, ainsi que plusieurs des façons dont nous échangeons et communiquons. Les stocks et les actions fluctuent de haut en bas chaque seconde et le commerce mondial exige que tout le monde dans le monde entier se communique en même temps.

La plupart des réseaux informatiques sont contrôlés en utilisant un Serveur NTP (Network Time Protocol). Ces dispositifs permettent aux réseaux informatiques d'utiliser tous le même horloge atomique basée sur l'heure UTC (temps universel coordonné). En utilisant UTC Via un serveur NTP, les réseaux informatiques peuvent être synchronisés à quelques millisecondes les uns des autres.

Organiser des strates

Les niveaux de stratum décrivent la distance entre un dispositif et l'horloge de référence. Par exemple, une horloge atomique basée sur un laboratoire de physique ou un satellite GPS est un périphérique 0 de stratum. UNE Stratum 1 Le périphérique est un serveur de temps qui reçoit du temps à partir d'un périphérique 0 de stratum, de sorte que Serveur NTP Est stratum 1. Les périphériques qui reçoivent le temps du serveur temporel tels que les ordinateurs et les routeurs sont des périphériques 2 stratum.

NTP Peut supporter les niveaux 16 stratum et, bien qu'il existe une baisse de précision, les niveaux de stratum plus loin sont conçus pour permettre aux réseaux énormes de recevoir un temps à partir d'un seul serveur NTP sans provoquer une encombrement du réseau ou un blocage dans la bande passante .

Lorsque vous utilisez un Serveur NTP Il est important de ne pas surcharger le périphérique avec des requêtes de temps afin que le réseau soit divisé avec un certain nombre de machines prenant des demandes de Serveur NTP (Le fabricant du serveur NTP peut recommander le nombre de demandes qu'il peut gérer). Ces périphériques stratum 2 peuvent être utilisés comme références de temps pour d'autres périphériques (qui deviennent des périphériques 3 stratum) sur des réseaux très volumineux, ils peuvent ensuite être utilisés comme références de temps eux-mêmes.

Ici à Galleon Systems, L'un des principaux fournisseurs européens de Serveur NTP Nous souhaitons à tous nos clients, fournisseurs et même à nos concurrents un Joyeux Noël et une Bonne Année. Nous espérons que 2009 est une année réussie pour vous tous.

Un temps précis utilisant Atomic Clocks est disponible en Grande-Bretagne et dans certaines parties du nord de l'Europe en utilisant le Signal de temps d'horloge atomique MSF Transmis de Cumbria, Royaume-Uni; Il permet de synchroniser le temps sur les ordinateurs et autres équipements électriques.

Le signal MSF du Royaume-Uni est exploité par NPL - le National Physical Laboratory. MSF dispose d'une puissance d'émission élevée (50,000 watts), d'une antenne très efficace et d'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 beaucoup de rebond aux ondes radio de MSF, et cette station unique peut donc couvrir la majeure partie de la Grande-Bretagne et de l'Europe continentale.

Les codes temporels sont envoyés par MSF 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 serveurs de temps Qui sont syntonisés pour recevoir le signal temporel MSF 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).

Pour recevoir et distribuer et authentifier la source de temps UTC, il existe actuellement deux types de NTP Serveur, le GPS NTP serveur et le Serveur NTP référencé par radio. Bien que ces deux systèmes distribuent l'UTC de manière identique, la manière dont ils reçoivent les informations de synchronisation diffère.

A Serveur de temps NTP GPS Est une source de temps et de fréquence idéale car il peut fournir un temps très précis partout dans le monde en utilisant des composants relativement bon marché. Chaque satellite GPS transmet dans deux fréquences L2 pour l'usage militaire et L1 pour utilisation par des civils transmis à 1575 MHz, des antennes et des récepteurs GPS peu coûteux sont maintenant largement disponibles.

Le signal radio émis par le satellite peut passer à travers les fenêtres, mais peut être bloqué par des bâtiments donc l'endroit idéal pour une antenne GPS est sur un toit avec une bonne vue du ciel. Plus satellites, il peut recevoir du meilleur signal. Toutefois, les antennes montés sur le toit peuvent être sujettes à des coups de foudre ou autres surtensions si un suppresseur est fortement recommandé d'être installé en ligne sur le câble GPS.

Le câble entre l'antenne GPS et le récepteur est également critique. La distance maximale qu'un câble peut exécuter n'est normalement que des compteurs 20-30, mais un câble coaxial de haute qualité combiné avec un amplificateur GPS placé en ligne pour augmenter le gain de l'antenne peut permettre un dépassement des câbles du câble 100. Cela peut entraîner des difficultés dans l'installation dans des bâtiments plus importants si le serveur est trop éloigné de l'antenne.

Une autre solution consiste à utiliser une radio référencée Serveur de temps NTP. Ceux-ci s'appuient sur un certain nombre de transmissions par radio de temps et de fréquence nationales que l'heure UTC de diffusion. En Grande-Bretagne, le signal (appelé MSF) est diffusé par le National Laboratoire de Physique Dans Cumbria qui sert de référence nationale au Royaume-Uni, il existe également des systèmes similaires aux États-Unis (WWVB) et en France, en Allemagne et au Japon.

Une radio basée Serveur NTP Se compose généralement d'un serveur de temps monté en rack et d'une antenne, constituée d'une barre de ferrite à l'intérieur d'une enceinte en plastique, qui reçoit l'émission de fréquence et de fréquence radio. Il devrait toujours être monté horizontalement à angle droit vers la transmission pour une puissance optimale du signal. Les données sont envoyées en impulsions, 60 par seconde. Ces signaux fournissent un temps UTC à une précision des microsecondes 100, mais le signal radio a une portée finie et est vulnérable aux interférences.

Les célébrations du Nouvel An devront attendre encore une seconde cette année, car le Service International de Rotation de Terre et de Systèmes de Référence (IERS) a décidé de 2008 est d'avoir ajouté Leap Second.

IERS a annoncé à Paris en juillet qu'il fallait ajouter à la 2008 une publication intitulée Leap Second, la première depuis Dec. 31, 2005. Leap Seconds a été introduit pour compenser l'imprévisibilité de la rotation de la Terre et pour conserver l'UTC (temps universel coordonné) avec GMT (Greenwich Meantime).

La nouvelle seconde supplémentaire sera ajoutée le dernier jour de cette année aux heures 23, 59 minutes et secondes 59 Temps universel coordonné - 6: 59: 59 pm heure normale de l'Est. 33 Leap Seconds a été ajouté depuis 1972

Serveur NTP Les systèmes qui commandent la synchronisation du temps sur les réseaux informatiques sont tous régis par UTC (Temps universel coordonné). Lorsqu'une seconde supplémentaire est ajoutée à la fin de l'année, l'UTC sera automatiquement modifié comme seconde supplémentaire. #

Que ce soit Serveur NTP Reçoit un signal de temps pour des transmissions telles que MSF, WWVB ou DCF ou du réseau GPS, le signal entraînera automatiquement l'annonce Leap Second.

Avis de Leap Second du International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTÈMES DE RÉFÉRENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. De l'Observatoire 75014 PARIS (France)
Tél. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
E-mail: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 Juillet 2008

Bulletin C 36

Aux autorités responsables de la mesure et de la distribution du temps

UTC TIME STEP
Sur 1TE de Janvier 2009

Un saut positif sera présenté à la fin de décembre 2008.
La séquence des dates des deuxième marqueurs UTC sera:

2008 Décembre 31, 23h 59m 59s
2008 Décembre 31, 23h 59m 60s
2009 Janvier 1, 0h 0m 0

La différence entre UTC et le TAI international Atomic Time est:

De 2006 Janvier 1, 0h UTC, à 2009 Janvier 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33
De 2009 Janvier 1, 0h UTC, jusqu'à nouvel ordre: UTC-TAI = - 34

Les dernières secondes peuvent être introduites en UTC à la fin des mois de décembre

A Serveur de temps GPS Est vraiment un dispositif de communication. Son but est de recevoir un signal de synchronisation et de le répartir entre tous les périphériques sur un réseau. Le serveur de temps s s'appelle souvent différentes choses de Serveur de temps de réseau, serveur de temps de GPS, serveur de temps de radio et serveur de NTP.

La plupart des serveurs temporels utilisent le protocole NTP (Network Time Protocol). NTP est l'un des protocoles les plus anciens d'Internet et est utilisé par la majorité des machines qui utilisent un serveur de temps. NTP est souvent installé, sous forme de base, dans la plupart des systèmes d'exploitation.

A Serveur de temps GPS, Comme le suggèrent les noms, reçoit un signal de synchronisation Réseau GPS. Les satellites GPS ne sont vraiment que des horloges en orbite. À bord, chaque satellite GPS est une horloge atomique. Le temps ultra précis de cette horloge est ce qui est transmis par le satellite (avec la position du satellite).

Un système de navigation par satellite fonctionne en recevant le signal de temps de trois satellites ou plus et en réglant la position des satellites et sur la durée d'arrivée des signaux, il peut trianguler une position.

Un serveur de temps GPS nécessite encore moins d'informations et un seul satellite est nécessaire pour recevoir une référence temporelle. L'antenne d'un serveur de temps GPS recevra un signal de synchronisation de l'un des satellites en orbite 33 via la ligne de visée, de sorte que le meilleur endroit pour réparer l'antenne est le toit.

Le plus dévoué Serveurs de temps GPS NTP Nécessitent de bonnes heures 48 pour localiser et obtenir une correction constante sur un satellite mais une fois qu'ils ont, il est rare de perdre la communication.

Le temps transmis par les satellites GPS est connu sous le nom de temps GPS et, bien qu'il diffère selon le calendrier global officiel UTC (temps universel coordonné) car ils sont tous deux basés sur le temps atomique (TAI), le temps GPS est facilement converti par NTP.

Un serveur de temps GPS est souvent appelé un périphérique 1 NTP stratum, un périphérique 2 stratum est une machine qui reçoit le temps du serveur de temps GPS. Les périphériques Stratum 2 et stratum 3 peuvent également être utilisés comme serveurs temporels et, de cette façon, un seul serveur de temps GPS peut fonctionner comme une source de synchronisation pour une quantité illimitée d'ordinateurs et de périphériques tant que la hiérarchie de NTP est suivi.

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.

NTP (Network Time Protocol) est le protocole de synchronisation de temps le plus utilisé sur Internet. La raison de son succès est à la fois flexible et très précis (ainsi que d'être gratuit). NTP est également disposé dans une structure hiérarchique permettant à des milliers de machines de pouvoir recevoir un signal de synchronisation d'un seul Serveur NTP.

De toute évidence, si un millier de machines sur un réseau a tenté de recevoir un signal de synchronisation du serveur NTP en même temps, le réseau deviendrait encombré et le serveur NTP serait rendu inutile.

Pour cette raison, l'estrat NTP existe. En haut de l'arbre se trouve le serveur de temps NTP qui est un périphérique 1 stratum (un périphérique 0 stratum étant l'horloge atomique dont le serveur reçoit son temps). Sous le Serveur NTP, Plusieurs serveurs ou ordinateurs reçoivent des informations de synchronisation à partir du périphérique 1 de stratum. Ces périphériques de confiance deviennent des serveurs Stratum 2 qui, à leur tour, distribuent leurs informations de synchronisation à une autre couche d'ordinateurs ou de serveurs. Ceux-ci deviennent alors des dispositifs 3 stratum qui, à leur tour, peuvent distribuer des informations de synchronisation aux strates inférieures (stratum 4, stratum 5, etc.).

Dans tous les NTP, il peut supporter jusqu'à neuf niveaux de stratum, bien que plus loin du périphérique 1 de stratum d'origine, ils sont moins précis de la synchronisation. Pour voir comment une hiérarchie NTP est configurée, veuillez consulter ceci Strate