Lorsque nous considérons les inventions les plus importantes des dernières années 100, très peu de gens penseront à une Horloge atomique. En fait, si vous demandez à quelqu'un de proposer un top dix des inventions et des innovations, il est douteux que l'horloge atomique fasse tout son possible.

Il n'est probablement pas difficile d'imaginer ce que les gens considèrent comme les inventions les plus évolutives: l'Internet, les téléphones mobiles, les systèmes de navigation par satellite, les lecteurs multimédias, etc.

Cependant, presque toutes ces technologies reposent sur un temps précis et précis et elles ne fonctionneront pas sans elle. Les horloges atomiques sont au cœur de nombreuses innovations, technologies et applications modernes associées.

Prenons l'exemple par Internet. Internet est, sous sa forme la plus simple, un réseau mondial d'ordinateurs, et ce réseau couvre les fuseaux horaires et les pays. Maintenant, considérez certaines des choses que nous utilisons Internet pour: les enchères en ligne, les services bancaires par Internet ou la réservation de sièges, par exemple. Ces transactions ne pouvaient être possibles avec un temps précis et précis et une synchronisation.

Imaginez réserver un siège sur une compagnie aérienne à 10am et un autre client tente de réserver le même siège après vous sur un ordinateur avec une horloge plus lente. L'ordinateur a seulement le temps de continuer, alors la personne qui a réservé après avoir été le premier client a déclaré que l'horloge l'a dit! C'est la raison pour laquelle tout réseau Internet nécessitant des transactions sensibles au temps est relié à un Serveur NTP Recevoir et distribuer un Signal de temps d'horloge atomique.

Et pour d'autres technologies, l'horloge atomique est encore plus cruciale. La navigation par satellite (GPS) est un excellent exemple. Le GPS (Global Positioning System) fonctionne en triangulant les signaux d'horloge atomique des satellites. En raison de la grande vitesse des ondes radio, l'inexactitude de la seconde 1 pourrait voir un périphérique sat-nav par 100,000 km.

D'autres technologies aussi des réseaux de téléphonie mobile aux systèmes de contrôle de la circulation aérienne sont totalement fiables sur les horloges atomiques démontrant la sous-performance de cette technologie.

Pour ceux d'entre nous qui vivent en Grande-Bretagne, la caméra CCTV (TV en circuit fermé) sera un site familier sur les rues. Plus de quatre millions de caméras sont opérationnelles dans toutes les îles britanniques, toutes les grandes villes étant surveillées par des caméras financées par l'État, ce qui a coûté au contribuable britannique plus de £ 200 millions ($ 400 millions).

Les raisons de l'utilisation d'une telle surveillance généralisée ont toujours été déclarées pour prévenir et détecter le crime. Cependant, les critiques font valoir qu'il y a peu de preuves que les caméras de vidéosurveillance ont fait quelque chose pour endommager le crime croissant de la rue dans les rues du Royaume-Uni et que l'argent pourrait être mieux dépensé.

L'un des problèmes de vidéosurveillance est que de nombreuses villes ont les deux caméras contrôlées par des conseils locaux et des caméras privées. En ce qui concerne la détection du crime, la police doit souvent obtenir autant de preuves que possible, ce qui signifie souvent combiner les différentes caméras CCTV contrôlées par les autorités locales avec les systèmes privés contrôlés.

Beaucoup d'autorités locales synchronisent leurs caméras de vidéosurveillance ensemble, cependant, si la police doit obtenir des images d'un quartier voisin ou d'une caméra privée, cela peut ne pas être synchronisé du tout, si oui, synchronisé à un autre moment complètement.

C'est là que la CCTV tombe dans la lutte contre le crime. Imaginez qu'un criminel soupçonné soit repéré sur une caméra de vidéosurveillance qui commet un acte criminel. Le temps sur la caméra pourrait dire 11.05pm mais que faire si la police suit les mouvements suspects à travers une ville et utilise des images d'une caméra privée ou d'autres arrondissements et que la caméra CCTV qui a attrapé le suspect en l'occurrence peut dire 11.05, l'autre La caméra pourrait repérer les minutes suspectes plus tard seulement pour que le temps soit encore plus tôt. Vous pourriez imaginer un bon avocat de défense qui profite pleinement de cela.

Pour assurer leur valeur dans la lutte contre la criminalité, il est impératif que les caméras de vidéosurveillance soient Temps synchronisé à l'aide d'un serveur de temps réseau. Ces serveurs de temps garantissent que tous les périphériques (dans ce cas, la caméra) fonctionnent exactement le même temps. Mais comment assuré-t-on que toutes les caméras sont synchronisées avec la même source de temps. Bien heureusement, une source mondiale de temps connue sous le nom de UTC (Temps universel coordonné) a été développé pour ce but précis. UTC est ce qui régit les réseaux informatiques, le contrôle du trafic aérien et d'autres technologies sensibles au temps.

Une caméra CCTV Utilisation d'un serveur NTP Qui reçoit un Source de temps UTC d'une horloge atomique Ne sera pas seulement précis, mais le temps indiqué sur les appareils sera prouvable au tribunal et précis à un millième de seconde (milliseconde).

Rappelez-vous le tournant du millénaire. Bien que beaucoup d'entre nous comptaient les secondes jusqu'à minuit, il y avait des administrateurs de réseau à travers le monde avec les doigts croisés en espérant que leurs systèmes informatiques continueront de fonctionner après le début du nouveau millénaire.

Le bogue du millénaire a été le résultat de premiers pionniers de l'ordinateur à concevoir des systèmes avec seulement deux chiffres pour représenter le temps car la mémoire de l'ordinateur était très rare à l'époque. Le problème ne s'est pas produit à cause du tournant du millénaire, il est apparu parce qu'il s'agissait de la fin du siècle et de l'année à deux chiffres de 00 (que les machines supposent 1900)

Heureusement, au tournant du millénaire, la plupart des ordinateurs ont été mis à jour et des précautions suffisantes ont été prises pour que Y2K L'insecte, tel qu'il était connu, ne causait pas les ravages généralisés qu'on craignait d'abord.

Cependant, le bogue Y2K n'est pas le seul problème lié au temps que les systèmes informatiques peuvent faire face, un autre problème avec la façon dont les ordinateurs indiquent que le temps a été réalisé et beaucoup d'autres machines seront affectées par 2038.

Le Unix Millennium Bug (ou Y2K38) est similaire au bogue d'origine car il s'agit d'un problème lié à la façon dont les ordinateurs indiquent l'heure. Le problème 2038 se produit car la plupart des machines utilisent un nombre entier de bits 32 pour calculer l'heure. Ce nombre de bits 32 est défini à partir du nombre de secondes de 1 Janvier 1970, mais comme le nombre est limité aux chiffres 32 par 2038, il n'y aura plus de chiffres pour traiter l'avance du temps.

Pour résoudre ce problème, de nombreux systèmes et langues ont changé pour une version 64-bit, ou ont fourni des alternatives qui sont 64-bit et que le problème ne se produira pas pendant près de trois décennies, il reste beaucoup de temps pour que tous les systèmes informatiques puissent être protégés .

Cependant, ces problèmes avec les horodatages ne sont pas le seul temps associé aux erreurs pouvant survenir sur un réseau informatique. L'une des causes les plus courantes d'erreurs de réseau informatique est le manque de Synchronisation temporelle. Ne pas s'assurer que chaque machine fonctionne à un moment identique à l'aide d'un Serveur de temps NTP Peut entraîner la perte de données, le réseau étant vulnérable aux attaques d'utilisateurs malveillants et peut causer toutes sortes d'erreurs telles que les courriels arrivant avant leur envoi.

Pour que votre réseau informatique soit correctement synchronisé et Serveur de temps NTP externe est recommandé.

Il n'y a rien de pire que de revenir sur votre voiture seulement pour découvrir que votre limite de stationnement a expiré et que vous avez obtenu un ticket de stationnement sur votre pare-brise.

Plus souvent, il ne s'agit que d'un retard de quelques minutes avant qu'un préposé de stationnement excédentaire ne perçoive votre compteur ou votre billet expiré et vous cause une amende.

Cependant, comme le découvrent les gens de Chicago, une minute peut être la différence entre revenir à la voiture à temps ou recevoir un ticket, une minute peut aussi être la différence entre les différents parcs de stationnement.

Il semble que les horloges sur les nouvelles caisses de paiement 3000 de stationnement à Cale, Chicago ont été découvertes pour être non synchronisées. En fait, des boîtes de paiement près de 60 ont été observées, la plupart sont au moins une minute et, dans certains cas, près de 2 minutes de ce qui est "temps réel".

Cela a posé un mal de tête à la société chargée du stationnement dans le quartier de Cale et ils pourraient faire face à des défis juridiques des milliers d'automobilistes qui ont reçu des billets de ces machines.

Le problème avec le système de stationnement Cale est que, bien qu'ils prétendent qu'ils étalonnent régulièrement leur machine, il n'y a pas de synchronisation précise à une référence de temps commun. Dans la plupart des applications modernes, le UTC (temps universel coordonné) est utilisé comme un calendrier de base et pour synchroniser des périphériques, comme les stationnements de Cale, un Serveur NTP, Lié à une horloge atomique recevra l'heure UTC et veillera à ce que chaque appareil ait l'heure exacte.

Serveurs NTP Sont utilisés dans l'étalonnage non seulement des appareils de stationnement, mais aussi des feux de signalisation, du contrôle de la circulation aérienne et de l'ensemble du système bancaire pour ne citer que quelques applications et peut synchroniser chaque périphérique connecté à quelques millisecondes de UTC.

Il est dommage que les préposés au stationnement de Cale n'aient pas vu la valeur d'un serveur de temps NTP dédié - je suis sûr qu'ils regrettent de ne pas avoir un maintenant.

Serveur temporel NTP dédié Les appareils sont la méthode la plus simple, la plus précise, la plus sûre et la plus sûre de recevoir une source de UTC Temps (Temps universel coordonné) pour synchroniser un réseau informatique.

Serveurs NTP (Network Time Protocol) fonctionnent en dehors du pare-feu et ne dépendent pas d'Internet, ce qui signifie qu'ils sont hautement sécurisés et ne sont pas vulnérables aux utilisateurs malveillants qui, dans le cas des sources de temps Internet, peuvent utiliser les signaux du client NTP comme méthode d'accès au réseau Ou pénétrer dans le pare-feu.

Un serveur NTP dédié recevra également son code temporel directement à partir d'une horloge atomique, ce qui en fait un serveur temporel 1 stratum par opposition aux serveurs temporels en ligne qui sont des serveurs temporels 2 stratum, c'est-à-dire qu'ils obtiennent l'heure à partir d'un serveur 1 stratum et donc Ne sont pas aussi exactes.

In Utilisant un serveur de temps NTP Il n'y a qu'une seule décision à prendre et c'est ainsi que le signal horaire doit être reçu et pour cela il n'y a que deux choix:

La première consiste à utiliser les transmissions radio standard de temps diffusées par les laboratoires nationaux de physique tels que NIST Aux États-Unis ou au Royaume-Uni NPL. Ces signaux (WWVB aux États-Unis, MSF au Royaume-Uni) ont une portée limitée, bien que le signal américain soit disponible dans la plupart des régions du Canada et de l'Alaska. Cependant, ils sont vulnérables aux interférences locales et à la topographie alors que d'autres signaux radio à ondes longues sont.

L'alternative au signal WWVB / MSF est d'utiliser le réseau de satellite GPS (Global Positioning System). Les horloges atomiques sont utilisées par les satellites GPS comme base de l'information de navigation utilisée par les récepteurs satellites. Ces horloges atomiques peuvent être utilisées en utilisant une Serveur temporel NTP équipé d'une antenne GPS.

Alors que le signal de temps GPS est strictement parlant, pas UTC, il est 17 secondes derrière, car les secondes de saut n'ont jamais été ajoutées au temps GPS (car les satellites sont inaccessibles), mais NTP peut en tenir compte (en ajoutant simplement des secondes entières 17). L'avantage du GPS est qu'il est disponible n'importe où sur la planète aussi longtemps que l'antenne GPS a une vision claire du ciel.

Les systèmes de doyage qui peuvent utiliser les deux types de signaux sont également disponibles.

Les horloges atomiques Ont, à l'insu de la plupart des gens, révolutionné notre technologie. Beaucoup de façons dont nous échangeons, communiquons et voyagons dépendent uniquement de la synchronisation des sources d'horloge atomique.

Une communauté mondiale signifie souvent que nous devons communiquer avec des personnes dans d'autres régions du monde et dans d'autres fuseaux horaires. Pour cela, un fuseau horaire universel a été développé, connu sous le nom d'UTC (Temps universel coordonné), Qui est basé sur le temps indiqué par les horloges atomiques.

Les horloges atomiques sont incroyablement précises, ne perdant qu'une seconde par cent millions d'années, ce qui est étonnant lorsque vous les comparez aux horloges numériques qui perdront autant de temps dans une semaine.

Mais pourquoi avons-nous besoin d'une telle précision dans le chronométrage? Une grande partie de la technologie que nous employons dans les temps modernes est conçue pour la communication globale. L'Internet est un bon exemple. Tant de commerce est fait à travers les continents dans des domaines tels que la bourse, la réservation de places et la vente aux enchères en ligne que l'heure exacte est cruciale. Imaginez que vous enchérissez pour un objet sur Internet et que vous placiez une enchère quelques secondes avant la fin, la dernière et la plus haute enchère, serait-il juste de perdre l'objet car l'horloge de votre FAI était un peu rapide et l'ordinateur donc Je pensais que l'enchère était terminée. Ou qu'en est-il de la réservation de siège? si deux personnes de différents côtés du globe réservent un siège en même temps, qui obtient le siège. C'est pourquoi UTC est vital pour Internet.

D'autres technologies telles que le positionnement global et le contrôle du trafic aérien dépendent des horloges atomiques pour fournir une précision (et dans le cas de la circulation aérienne est primordiale pour la sécurité). Même les feux de circulation et les caméras de vitesse doivent être étalonnés avec des horloges atomiques, sinon le ticket à excès de vitesse peut ne pas être valide car ils pourraient être interrogés en cour.

Pour les systèmes informatiques NTP serveurs de temps Sont la méthode préférée pour Recevoir et distribuer une source d'heure UTC.

Qu'est ce qu'un serveur de temps?

Un serveur de temps est un périphérique qui reçoit et diffuse une seule source de temps sur un réseau informatique pour la synchronisation de l'heure. Ces dispositifs sont souvent appelés Serveur NTP, Serveur de temps NTP serveur de temps réseau Ou serveur de temps dédié.

Et NTP?

NTP - Network Time Protocol est un ensemble d'instructions logicielles conçues pour transférer et synchroniser le temps entre les réseaux locaux (réseau local) ou WANS (Wider Area Network). NTP est l'un des plus anciens protocoles connus en usage aujourd'hui et est de loin l'application de synchronisation temporelle la plus utilisée.

À quelle heure dois-je utiliser?

Temps universel coordonné (UTC) est une échelle de temps globale basée sur le temps indiqué par les horloges atomiques. UTC ne prend pas en compte les fuseaux horaires et est donc idéal pour les applications réseau, en principe en synchronisant un réseau avec UTC, vous l'effectuez en synchronisation avec tous les autres réseaux qui utilisent UTC.

D'où un serveur de temps reçoit-il le temps?

Un serveur de temps peut utiliser le temps de n'importe où, comme une montre-bracelet ou une horloge murale. Cependant, tout administrateur réseau raisonnable choisirait d'utiliser une source d'heure UTC pour s'assurer que le réseau est aussi précis que possible. UTC est disponible à partir de plusieurs sources prêtes. Le plus utilisé est peut-être l'Internet. Il existe de nombreux "serveurs temporels" sur Internet qui diffusent l'heure UTC. Malheureusement, beaucoup ne sont pas du tout précis dans l'utilisation d'une source de temps sur Internet, vous pourriez laisser le réseau vulnérable car les utilisateurs malveillants peuvent profiter du port ouvert dans le pare-feu où les informations de synchronisation circulent.

Il vaut mieux Utilisez un serveur de temps NTP dédié Qui reçoit le signal horaire UTC externe au réseau et au pare-feu. Les meilleures méthodes pour ce faire sont soit d'utiliser les signaux GPS transmis à partir de l'espace ou les transmissions de temps et de fréquence nationales diffusées par plusieurs pays en ondes longues.

Les réseaux informatiques et Internet ont radicalement changé notre façon de vivre nos vies. Les ordinateurs sont maintenant en communication constante entre eux, ce qui permet des transactions telles que les achats en ligne, la réservation de sièges et même le courrier électronique.

Cependant, tout cela n'est possible que grâce à Temps de réseau précis Et en particulier l'utilisation de Network Time Protocol (NTP) Utilisé pour s'assurer que toutes les machines sur un réseau fonctionnent en même temps.

Synchronisation temporelle Est crucial pour les réseaux informatiques. Les ordinateurs utilisent le temps sous la forme d'horodatages comme seul marqueur pour séparer deux événements, sans synchroniser les ordinateurs ont des difficultés à établir l'ordre des événements ou même si un événement s'est produit ou non.

Le fait de ne pas synchroniser un réseau peut avoir des effets incalculables. Les e-mails peuvent arriver avant d'être envoyés (selon l'horloge de l'ordinateur), les données peuvent se perdre ou ne pas être stockées et pessimistes, l'ensemble du réseau pourrait être vulnérable aux utilisateurs malveillants et même aux fraudeurs.

Synchronisation avec NTP Est relativement simple puisque la plupart des systèmes d'exploitation ont une version du protocole de temps déjà installé; Cependant, choisir une référence de synchronisation à synchroniser est plus difficile.

UTC (Temps universel coordonné) Est un calendrier global régi par des horloges atomiques et est utilisé par presque tous les réseaux informatiques à travers le monde. En synchronisant avec UTC, un réseau informatique synchronise essentiellement l'heure du réseau avec un autre réseau informatique au monde qui utilise UTC.

Internet dispose de nombreuses sources d'accès à l'UTC, mais les problèmes de sécurité avec le pare-feu signifient que la seule méthode sûre de réception de l'UTC est externe. Les serveurs dédiés de temps NTP Peut le faire à l'aide de radio à ondes longues ou de transmissions par satellite GPS.

pont Les réseaux informatiques doivent être synchronisés dans une certaine mesure. Permettre aux horloges sur les ordinateurs à travers un réseau de tout dire différentes fois demande vraiment des problèmes. Toutes sortes d'erreurs peuvent se produire, telles que les courriels qui n'arrivent pas, les données se perdent et les erreurs passent inaperçues à mesure que les machines ont du sens pour les paradoxes que le temps non synchronisé peut causer.

Le problème est que les ordinateurs utilisent le temps sous la forme de timestamps comme seul point de référence entre différents événements. Si ceux-ci ne correspondent pas, les ordinateurs ont du mal à établir non seulement l'ordre des événements, mais aussi si les événements se sont déroulés du tout.

Synchronisation d'un réseau informatique Ensemble est extrêmement simple, en grande partie grâce au protocole NTP (Network Time Protocol). NTP est installé sur la plupart des systèmes d'exploitation informatiques, notamment Windows et la plupart des versions de Linux.

NTP utilise une seule source de temps et s'assure que tous les périphériques du réseau sont synchronisés à ce moment-là. Pour de nombreux réseaux, cette source unique peut être n'importe quoi, de la montre-bracelet du gestionnaire informatique à l'horloge sur l'une des machines de bureau.

Cependant, pour les réseaux qui doivent communiquer avec d'autres réseaux, doivent faire face à des transactions sensibles au temps ou où des niveaux de sécurité élevés sont nécessaires Synchronisation à une source UTC est un must.

Temps universel coordonné (UTC) est un calendrier global utilisé par l'industrie partout dans le monde. Il est régi par une constellation d'horloges atomiques qui le rendent très précis (les horloges atomiques modernes peuvent garder le temps pour 100 millions d'années sans perdre une seconde).

Pour une synchronisation sécurisée vers UTC, il n'y a vraiment qu'une seule méthode, c'est-à-dire utiliser une serveur dédié de temps NTP. Les serveurs NTP en ligne sont utilisés par certains administrateurs de réseau, mais ils risquent non seulement d'avoir la précision de la synchronisation, mais aussi de la sécurité car les utilisateurs malveillants peuvent imiter le signal de temps NTP et pénétrer le pare-feu.

Comme dédié Serveurs NTP sont externes au pare-feu, s'appuyant plutôt sur le signal satellite GPS ou les transmissions radio spécialisées, ils sont beaucoup plus sûrs.

Nous sommes tous conscients des différences dans les fuseaux horaires. Toute personne qui a parcouru l'Atlantique ou le Pacifique sentira les effets du décalage horaire causé par l'ajustement de nos propres horloges internes. Dans certains pays, comme les États-Unis, plusieurs fuseaux horaires existent dans le seul pays, ce qui signifie qu'il y a plusieurs heures de différence de temps entre la côte Est et l'Ouest.

Différence de fuseaux horaires Peut causer de la confusion, mais pour les résidents des pays qui dépassent plus d'un fuseau horaire, ils s'adaptent rapidement à la situation. Cependant, il existe plus de délais et de différences dans le temps que de simples fuseaux horaires.

Des normes de temps différentes ont été développées depuis des décennies pour faire face aux différences de fuseau horaire et pour permettre une norme unique qui peut également être synchronisée avec le monde entier. Malheureusement, depuis la première fois que les normes ont été développées, telles que British Railway Time et Greenwich Mean Time, d'autres normes ont dû être développées pour faire face à différentes applications.

L'un des problèmes de développement d'une norme de temps consiste à choisir la base de base. Traditionnellement, tous les systèmes de temps ont été développés sur la rotation de la Terre (heures 24). Cependant, suite au développement de horloges atomiques, On a vite découvert qu'il n'y avait pas deux jours exactement de la même longueur et, très souvent, ils ne peuvent pas tenir compte des heures 24 attendues.

De nouveaux standards de temps, puis développés sur la base des horloges atomiques, se révèlent beaucoup plus fiables et précis que l'utilisation de la rotation de Terre comme point de départ. Voici une liste de certaines des normes de temps les plus courantes utilisées. Ils sont divisés en deux types, ceux qui sont basés sur la rotation de la Terre et ceux qui sont basés sur des horloges atomiques:

Les normes de temps basées sur la rotation de la Terre
Le vrai temps solaire est basé sur le jour solaire - est la période entre un midi solaire et le prochain.

Le temps sidéral est basé sur les étoiles. Un jour sidéral est le temps qu'il faut de la Terre pour faire une révolution par rapport aux étoiles (pas au soleil).

Le temps moyen de Greenwich (GMT) basé sur quand le soleil est le plus élevé (midi) au-dessus du méridien principal (souvent appelé le méridien de Greenwich). GMT était autrefois un standard international avant l'avènement des horloges atomiques précises.

Normes de temps basées sur des horloges atomiques

International Atomic Time (TAI) est la norme internationale de temps à partir de laquelle les normes de temps ci-dessous, y compris l'UTC, sont calculées. TAI est basé sur une constellation d'horloges atomiques du monde entier.

Temps GPS également basé sur TAI, le temps GPS est le temps indiqué par les horloges atomiques à bord des satellites GPS. À l'origine, le même temps que UTC, l'heure GPS est actuellement 17 secondes (précisément) derrière les secondes de saut 17 qui ont été ajoutées à UTC depuis que les satellites ont été lancés.
Le temps universel coordonné (UTC) est basé sur le temps atomique et GMT. Des secondes de sauts supplémentaires sont ajoutées à UTC pour contrer l'imprécision de la rotation de la Terre, mais le temps est dérivé de TAI en la rendant aussi précise.

UTC est le véritable calendrier commercial. Les systèmes informatiques partout dans le monde se synchronisent avec l'UTC En utilisant des serveurs temporels NTP. Ces dispositifs dédiés reçoivent le temps d'une horloge atomique (soit par le GPS ou des transmissions radio spécialisées d'organisations comme NIST or NPL).