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.

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.

Serveurs NTP Sont un outil essentiel pour toute entreprise qui doit communiquer globalement et en toute sécurité. Les serveurs NTP distribuent le temps universel coordonné (UTC), l'échelle mondiale à l'échelle mondiale en fonction de l'heure très précise décrite par les horloges atomiques.

NTP (Network Time Protocol) est le protocole utilisé pour distribuer l'heure UTC sur un réseau, il garantit également que tout le temps est précis et stable. Cependant, il existe de nombreux pièges dans la mise en place d'un Réseau NTP, Voici les plus communs:

Utilisation de la source d'heure correcte

L'atteinte de la source de temps la plus appropriée est fondamentale dans la configuration d'un réseau NTP. La source de temps sera distribuée entre toutes les machines et périphériques sur un réseau, donc il est essentiel qu'il soit non seulement précis mais aussi stable et sécurisé.

De nombreux administrateurs système réduisent les coins avec une source de temps. Certains décideront d'utiliser une source de temps basée sur Internet, bien qu'ils ne soient pas sécurisés car le pare-feu nécessitera une ouverture et de nombreuses sources d'Internet sont tout à fait inexactes ou trop loin pour fournir une précision utile.

Il existe deux méthodes hautement sécurisées pour recevoir une source de temps UTC. Le premier est d'utiliser le réseau GPS qui, bien qu'il ne transmet pas UTC, Temps GPS Est basé sur le temps atomique international et est donc facile pour convertir NTP. Les signaux horaires GPS sont également disponibles partout dans le monde.

La deuxième méthode consiste à utiliser les signaux radio à ondes longues diffusés par certains Laboratoires physiques nationaux. Ces signaux, cependant, ne sont pas disponibles dans tous les pays et ils ont une gamme finie et sont sensibles aux interférences et à la topographie locale.

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).

À minuit, ce soir, une seconde supplémentaire sera ajoutée selon les recommandations du service International Earth rotation and Reference systems (IERS). Cela signifie que pour la dernière minute de 2008, il y aura 61 secondes.

Les secondes intercalaires Ont été ajoutés presque tous les ans depuis la création de UTC (Temps universel coordonné) dans les 1970. La seconde supplémentaire est ajoutée pour garantir que l'UTC soit synchronisé avec GMT (Greenwich Meantime ou parfois appelé UT1). GMT est le système d'horloge horaire 24 traditionnel où un jour est défini comme la rotation de la Terre qui prend 86,400 secondes pour une révolution complète.

Malheureusement, la Terre peut souvent être un peu en retard dans son essor et si les secondes supplémentaires n'étaient pas ajoutées à la fin de l'année pour compenser éventuellement, les deux systèmes (UTC et GMT) se détacheraient. Dans un millénaire, la différence de temps ne serait qu'une heure, mais beaucoup prétendent avoir un système de temps qui ne correspond pas au mouvement des cieux serait irrationnel et des professions telles que l'agriculture et l'astronomie seraient plus difficiles.

Cependant, tout le monde ne le voit pas de cette façon, certains arguant que, comme les réseaux informatiques de tout le monde sont synchronisés avec l'utilisation de l'UTC Serveurs NTP Alors le fudging de la seconde supplémentaire entraîne des problèmes incalculables.

Maintenant, un groupe au sein de l'Union internationale des télécommunications, a appelé a recommandé d'abolir le deuxième pas. La membre du groupe Elisa Felicitas Arias, de la Bureau international des poids et des mesures À Paris, en France, fait valoir qu'un calendrier qui ne nécessite pas un ajustement régulier est essentiel dans un monde de plus en plus interconnecté. De plus, dit-elle, les navires et les avions naviguent maintenant via GPS plutôt que dans l'ancien système de temps. Le GPS fonctionne sur une version de Temps atomique.

L'année prochaine, les Etats membres de l'UIT doivent voter sur la proposition. Si 70 pour cent appuie l'idée, une décision officielle sera prise à la Conférence mondiale de la radio à 2011. Selon un rapport co-écrit par Felicitas Arias, la plupart des Etats membres soutiennent l'idée. Le Royaume-Uni, cependant, est contre le retraitement de ses lois, qui incluent le calendrier solaire Greenwich Mean Time. Sans l'abolition du Royaume-Uni peut être difficile, dit Felicitas Arias.

"En théorie, ajouter une seconde est aussi simple que faire basculer un commutateur; Dans la pratique, cela fonctionne rarement de cette façon ", explique Dennis McCarthy, de la US Naval Research Laboratory, Qui fournit la norme de temps utilisée par l'armée américaine. Très susceptibles d'être affectés, les systèmes informatiques nécessitent une précision de moins d'une seconde. Dans 1998 - il y a deux secondes secondes - les communications de téléphones portables ont été occultées sur une partie du sud des États-Unis. Différentes régions de service ont glissé dans des temps légèrement différents, ce qui empêche le relais correct des signaux.

Toutes les citations attribuées à la BBC

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.

L'option Transmission MSF D'Anthorn (latitude 54 ° 55 'N, longitude 3 ° 15' W) est le principal moyen de diffuser les normes nationales britanniques de temps et de fréquence qui sont conservées par le National Physical Laboratory. La puissance apparente rayonnée en monopôle est 15 kW et l'antenne est essentiellement omnidirectionnelle. La puissance du signal est supérieure à 10 mV / m à 100 km et supérieure à 100 μV / m à 1000 km de l'émetteur. Le signal est largement utilisé dans le nord et l'ouest de l'Europe. La fréquence du transporteur est maintenue à 60 kHz dans les parties 2 de 1012.

On utilise une modulation de support simple on-off, les temps de montée et d'automne du transporteur sont déterminés par la combinaison d'antenne et d'émetteur. Le temps de ces bords est régi par les secondes et les minutes du temps universel coordonné (UTC), Qui est toujours dans une seconde de Greenwich Mean Time (GMT). Chaque seconde UTC est marquée par un 'off' précédé d'au moins 500 ms de support, et ce second marqueur est transmis avec une précision supérieure à ± 1 ms.

La première seconde de la minute commence par une période de 500 ms avec le support hors service, pour servir de marqueur minute. L'autre 59 (ou, exceptionnellement, 60 ou 58) secondes de la minute commence toujours par au moins 100 ms 'off' et se termine par au moins 700 ms de support. Les secondes 01-16 transmettent des informations pour la minute actuelle concernant la différence (DUT1) entre le temps astronomique et le temps atomique, et les secondes restantes transmettent le code d'heure et de date. Les informations sur le code de l'heure et de la date sont toujours données en fonction de l'heure et de la date de l'horloge britannique, UTC en hiver et UTC + 1h lorsque l'heure d'été est en vigueur et se rapporte à la minute qui suit celle dans laquelle elle est transmise.

MSF dédié Serveur NTP Des périphériques sont disponibles qui peuvent se connecter directement à la transmission MSF.

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