Hepimiz günlerimizi planlamak için zaman ayırmaya çalışıyoruz. Kol saatleri, duvar saatleri ve hatta DVD oynatıcı bize zamanı söyler, ancak zaman zaman bunu yeterince doğru değil, özellikle de zaman senkronize edilmelidir.

Uydu navigasyonundan pek çok internet uygulamasına kadar sistemler arasında son derece kesin bir hassaslık gerektiren birçok teknoloji vardır, doğru zaman gittikçe önem kazanmaktadır.

Bununla birlikte, hassasiyet elde etmek her zaman doğru değildir, özellikle modern bilgisayar ağlarında. Tüm bilgisayar sistemleri dahili saatlere sahipken, bunlar doğru zaman parçaları değil standart elektronik saatlerde kullanılan aynı kristal osilatörlerdir.

Bunun gibi sistem saatlerine güvenme sorunu, saatler farklı bir oranda sürüyorsa, yüzlerce veya binlerce makineden oluşan bir ağda sürüklenmeye yatkın olmasıdır - kaos yakında ortaya çıkabilir. E-postalar gönderilmeden önce alınır ve zaman kritik uygulamaları başarısız olur.

atomik saatler çevredeki en doğru zaman parçalarıdır, ancak bunlar büyük ölçekli laboratuvar araçlarıdır ve bilgisayar ağları tarafından kullanılacak pratik değildir (ve oldukça pahalıdur).

Bununla birlikte, fizik laboratuvarları Kuzey Amerika gibi NIST (Ulusal Standartlar ve Saat Enstitüsü) saat sinyalleri yayınladığı atom saatlerine sahipler. Bu zaman sinyalleri senkronizasyon amacıyla bilgisayar ağları tarafından kullanılabilir.

Kuzey Amerika'da, NIST yayınlanan zaman koduna denir WWVB ve 60Hz'de uzun dalga boyunca Boulder, Colorado'dan gönderilir. Saat kodu yıl, gün, saat, dakika, saniye ve UTC'nin bir kaynağı olduğundan, Dünya'nın dönüşüyle ​​eşitlik sağlamak için eklenen herhangi bir sıçrama saniyesi.

WWVB sinyalini alma ve bunu bir bilgisayar ağı senkronize etmek için kullanma basit bir işlemdir. Radyo referans ağı zaman sunucuları bu yayını Kuzey Amerika boyunca ve protokolü kullanarak alabilir NTP (Ağ Zaman Protokolü).

Özel NTP zaman sunucusu WWVB sinyalini alabilen, yüzlerce ve hatta binlerce farklı cihazı WWVB sinyaliyle senkronize edebilir ve her birinin UTC'den birkaç milisaniye içinde olmasını sağlar.

atomik saatler Zaman tutma cihazlarında en üst düzeydedir. Bir atom saati bir milyon yıl içinde bir saniye kadar sürüklenmeyeceğinden doğrulukları inanılmazdır ve bu, bir sonraki en iyi kronometrelerle karşılaştırıldığında, örneğin bir haftada bir saniye süren elektronik saat gibi bir atom saati inanılmaz derecede daha kesin.

Atomik saatler dünya üzerinde kullanılmaktadır ve birçok modern teknolojinin kalbi olan kabiliyetli uygulamaları bir araya getiren sayısız uygulamadır. İnternet ticareti, uydu navigasyonu, hava trafik kontrolü ve uluslararası bankacılık, ağırlıklı olarak

Aynı zamanda, bu saatlerin takımyıldızı tarafından da geçerli olan UTC (Eşgüdümlü Evrensel Zaman) dünyadaki zaman ölçeğini yönetirler (ancak UTC, sıçrama saniye ekleyerek Dünya'nın dönüşünün yavaşlamasına uyum sağlamak için ayarlanmalıdır).

Bilgisayar ağlarının genellikle UTC ile senkronize çalışması gerekir. Bu senkronizasyon, zaman duyarlı işlemleri gerçekleştiren veya yüksek düzeyli güvenlik gerektiren ağlarda yaşamsal öneme sahiptir.

Yeterli zaman senkronizasyonu olmayan bir bilgisayar ağı, aşağıdakileri içeren birçok soruna neden olabilir:

Veri kaybı

• Hataları belirleme ve kaydetme zorlukları
• Güvenlik ihlalleri riski arttı.
• Zamana duyarlı işlemleri yapamıyor

Bu nedenlerden dolayı birçok bilgisayar ağı UTC kaynağına senkronize edilmeli ve olabildiğince doğru tutulmalıdır. Ve atom saatleri fizik laboratuarlarının sınırları içinde bulunan büyük hantal cihazlar olmasına rağmen, onları bir zaman kaynağı olarak kullanmak son derece basittir.

Ağ Zaman Protokolü (NTP), yalnızca ağların ve bilgisayar sistemlerinin senkronizasyonu için tasarlanmış bir yazılım protokolüdür ve bir özel NTP sunucusu bir atom saatinin zamanı, zaman sunucusu tarafından alınabilir ve NTP'yi kullanarak ağın etrafında dağıtılır.

NTP sunucuları kullanım radyo frekanslarını ve daha yaygın olarak GPS uydu sinyallerini atomik saat zamanlama sinyallerini almaya yönlendirir ve bu sinyal, daha sonra, her cihazın olabildiğince doğru olmasını sağlamak için düzenli olarak her bir cihazı ayarlayan NTP ile ağa yayılır.

Modern bilgisayar ağlarının senkronizasyonu hayati önem taşımaktadır ve zaman protokolü sayesinde NTP (Ağ Zaman Protokolü) bu oldukça basittir.

NTP, farklı bilgisayarlarda zamanı analiz eden ve onu tek bir zaman referansıyla karşılaştıran ve zaman kaynağıyla senkronizasyon sağlamak için sürüklenme için her saati ayarlayan algoritmik bir protokoldür. NTP bu görevde o kadar yeteneklidir ki, protokolü kullanarak senkronize edilen bir ağ gerçekçi bir şekilde milisaniye doğruluk elde edebilir.

Zaman kaynağının seçimi

Bir zaman referansının oluşturulması söz konusu olduğunda, UTC'nin bir kaynağını bulmaktan başka bir alternatif yoktur (Eşgüdümlü Evrensel Zaman). UTC, dünya genelinde bilgisayar ağları tarafından tek bir zaman ölçeği olarak kullanılan global zaman ölçeğidir. UTC, dünya çapında atom saatleri takımyıldızı ile doğru olarak tutulur.

UTC'ye senkronizasyon

Bir UTC Zaman kaynağı almanın en temel yöntemi, bir katman 2 internet zaman sunucusunu kullanmaktır. Bunlar, 2 katmanı olarak kabul edilir; NTP sunucu (tabaka 1) bir atom saatine bağlıdır (tabaka 0). Maalesef bu, UTC almak için en doğru yöntem değildir çünkü verilerin ana bilgisayardan müşteriye seyahat mesafesi.

Güvenlik duvarı, güvenlik duvarı 2 zaman kaynağını kullanarak, güvenlik duvarı UDP bağlantı noktası 123'in zaman kodunu almak için açık kalması gerektiği ancak bu güvenlik duvarının açılması kötü niyetli kullanıcılar tarafından kullanılabilir ve bu güvenlik duvarının kullanılmasıyla ilgilidir.

Atanmış NTP Sunucuları

Adanmış NTP zaman sunucuları, genellikle ağ zaman sunucuları olarak anılacaktır, bir bilgisayar ağı senkronize etmek için en doğru ve güvenli yöntemdir. Güvenlik duvarı sorunu bulunmadığı için şebekeye harici olarak çalışırlar. Bu 1 katmanları, UTC zamanını bir atomik saat kaynağından doğrudan ya uzun dalga radyo yayınlarıyla ya da GPS ağı (Global Konumlandırma Sistemi). Bunun için GPS durumunda bir çatıya yerleştirilmesi gereken bir anten gerekse de, zaman sunucusu kendisi otomatik olarak yüzlerce ve aslında ağdaki farklı cihazların binlerceını senkronize edecektir.

doğru zaman tutma ağ yöneticileri için öncelik olarak göz ardı edilse de, çoğu güvenlik ve veri kaybını, ağlarının olabildiğince tam eşitlenmesini sağlamazlar.

Bilgisayarların kendi donanım saatleri var ancak bunlar dijital saatlerde varolan basit elektronik osilatörlerdir ve ne yazık ki bu sistem saatleri genellikle haftada birkaç saniye sürüklenmeye eğilimli.

Farklı zamanlarda farklı makinelerde çalışan - bir kaç saniye bile olsa - bu kadar çok bilgisayar görevinin zamanına dayandığı gibi hasar görebilir. Zaman, zaman damgaları biçiminde, bilgisayarların farklı olayları ve başarısızlığı ayırt etmek için kullandığı tek referansıdır. bir şebekeyi doğru bir şekilde senkronize edin anlatılmamış her türlü soruna yol açabilir.

Aşağıdakileri kullanarak ağınızın senkronize edilmesinin başlıca nedenlerinden bazıları: Ağ Zaman Protokolü, prefasbly bir NTP zaman sunucusu.

Veri Yedeklemeleri - herhangi bir işletme veya kuruluştaki verileri korumak için hayati önem taşıyan bir senkronizasyon eksikliği, yalnızca başarısız olanları yedeklemekle kalmaz, daha eski sürümleri değiştiren daha modern sürümleri de beraberinde getirebilir.

Kötü Niyetli Saldırılar - ne kadar güvenli bir ağ olursa olsun, birileri ağınıza nihayetinde erişir ancak doğru senkronizasyon yapılmazsa, hangi uzlaşmalara uğradığını keşfetmek imkansız hale gelir ve yetkisiz kullanıcıların bir tahripat yaratmak için herhangi bir ağda fazladan zaman vereceği anlamına gelir.

Hata günlüğü - Hatalar oluştuğunda ve kaçınılmaz olarak yaptıkları zaman, sistem günlükleri sorunları tanımlamak ve düzeltmek için gereken tüm bilgileri içerir. Ancak, sistem günlükleri senkronize edilmezse, neyin yanlış gittiğini ve ne zaman ne zaman gerçekleştiğini çözmek bazen imkansız olabilir.

Online Ticaret - İnternet üzerinden alım satımı yaygınlaşıyor ve bazı işletmelerde, binlerce online işlem, koltuk rezervasyonundan hisse almaya ve alımların eksikliğinden her saniye gerçekleştiriliyor. doğru senkronizasyon çevrimiçi ticarette, birden fazla ürün satın alınması ya da satılması gibi her türlü hataya neden olabilir.

Uyum ve yasallık - Birçok endüstriyel düzenleme sistemi, denetlenebilir ve doğru bir zamanlama yöntemi gerektirir. Senkronize edilmemiş bir şebeke, bir olayın gerçekleştiği kesin zaman kanıtlanamayacağı için yasal konulara karşı savunmasızdır.

Gelecek yılın başlangıcını işaretlemek için Yılbaşı gecesinde saydığınızda 10 veya 11'de başladınız mı? Çoğu telaşçı ondan sayılırdı, ancak geçen sene fazladan bir saniye eklendiği için bu yıl erken gelmiş olacaktı - sıçrama saniyesi.

Sıçrama saniyeler normalde yılda bir veya iki kez (normalde Yılbaşı Gecesi ve Haziran'da) eklenir ve böylece global zaman ölçeğini UTC (Koordineli Evrensel Zaman) astronomik gün ile çakışır.

UTC ilk uygulandığından beri sıçrama saniyeleri kullanılmıştır ve bunlar zaman işleyişindeki doğruluğumuzun doğrudan bir sonucudur. Sorun şu ki modern atomik saatler yeryüzünün kendisinden çok daha doğru zaman ölçüm cihazlarıdır. Bir zamanların tam 24 saat olduğu düşünülen, bir günün uzunluğunun değiştiği atom saatleri ilk ortaya çıktığında fark edildi.

Değişkenlere, Dünya'nın ayın yerçekimi ve gelgit kuvvetlerinden etkilenen Dünya'nın dönüşü neden olur ve bunların hepsi dünyanın dönüşünü çok yavaşlatır.

Bu dönme yavaşlama, sadece küçük olmasına rağmen, kontrol edilmezse UTC günü çok geçmeden astronomik bir geceye sürüklenir (binlerce yıldır olsa da).

Bir Sıçrama İhtiyacının gerekli olup olmadığı kararı, Uluslararası Yer Döndürme Hizmeti'nin (IERS) yetkisidir, ancak Sıçrama Süreleri herkesle popüler değildir ve ortaya çıktıklarında potansiyel sorunlara neden olabilirler.

UTC, tarafından kullanılır NTP zaman sunucuları (Ağ Zaman Protokolü) bir zaman referans olarak bilgisayar ağları ve diğer teknoloji ve bozulma senkronize etmek Sıçrama saniyede neden olabilir uğraşmaya değmez.

Bununla birlikte, gökbilimciler gibi diğerleri, UTC'yi astronomik bir güne uymazlarsa, göklerin incelenmesini neredeyse imkansız hale getireceklerini söylüyorlar.

Saniye önce eklenen son sıçrama 2005'deydi, ancak 23 saniye sonra 1972'den beri UTC'ye eklendi.

Devam etti…

Bununla birlikte, bir zaman sunucusu atomik saatle bağlantıyı kaybedebilir ve zaman kodunu uzun süre almazsa bazı vesileler vardır. Bazen bu, bakım için atomik saat denetleyicileri tarafından kesilen veya yakın iletişimi iletimi engellediği için olabilir.

Açıkçası, sinyal ne kadar uzun süre basılırsa, şebekede kristal osilatör olarak ağda daha fazla potansiyel sürüklenme meydana gelebilir. NTP sunucu zamanı koruyan tek şey budur. Çoğu uygulama için, sorun olmamalı; aksi halde, en uzun kesinti süresi normalde üç veya dört saatten fazla olmaz ve NTP sunucusu o zaman çok fazla kaybolmaz ve bu kesintilerin görülmesi oldukça nadirdir (belki bir kez veya yılda iki kez).

Bununla birlikte, bazı aşırı hassas yüksek son uygulamalar için, rubidyum kristal osilatörler, kuvartz kadar sürüklenmedikçe kullanılmaya başlandı. Rubidyum (çoğunlukla atomik saatler kendilerini sezyum yerine) kuvartzdan çok daha doğru bir osilatördür ve bir sinyal olmadığında daha iyi bir doğruluk sağlar. NTP zaman sunucusu ağın daha doğru bir zaman tutmasına izin verir.

Rubidyum, potasyum özelliklerine benzer bir alkali metaldir. İnsan sağlığı için herhangi bir risk oluşturmamakla birlikte çok az radyoaktiftir (ve genellikle tıp görüntülemesinde bir hastaya enjekte edilerek kullanılır). 49 milyar yıl yarılanma ömrüne sahiptir (yarısı kadar çürümeye kadar geçen süre - buna kıyasla en ölümcül radyoaktif materyallerin bazılarının yarılanma ömrü saniyenin altındadır).

Rubidyumun getirdiği tek gerçek tehlike suyun şiddetiyle tepki göstermesidir ve ateşe neden olabilir

Saatlerin ve kronolojinin gelişmesinde osilatörler çok önemlidir. Osilatörler sadece elektronik bir sinyal üreten elektronik devrelerdir. Genellikle kuvars gibi kristaller salınım frekansını dengelemek için kullanılırlar,

Osilatörler elektronik saatlerin arkasındaki ana teknolojidir. Dijital saatler ve pille çalışan analog saatin tamamı genellikle bir kuvars kristali içeren bir salınım devresi tarafından kontrol edilir.

Ve elektronik saatler mekanik bir saatten bir kaç kat daha doğruyken, kuvartz osilatör her hafta bir ya da iki saniye sürüklenmeye devam edecektir.

atomik saatler tabii ki çok daha doğrudur. Bununla birlikte, halen osilatörleri, çoğunlukla sezyum veya rubidyum kullanıyorlar, ancak çoğunlukla sıvı azot veya helyumda donan hiper ince bir durumda bunu yapıyorlar. Elektronik saatlere kıyasla bu saatler, bir milyon yıl sonra (ve daha modern atom saatleri 100 milyon yıl ile) saniyeleri kadar sürüklenmeyecektir.

Bu kronolojik doğruluğu kullanmak için bir ağ zaman sunucusunu kullanır NTP (Ağ Zaman Protokolü) komple bilgisayar ağlarını senkronize etmek için kullanılabilir. NTP sunucuları doğrudan bir atom saatinden gelen GPS veya uzun dalga radyodan bir zaman sinyali kullanın (GPS durumunda saat, GPS uydusundaki bir saatte oluşturulur).

NTP sunucuları bu süreyi sürekli olarak kontrol edin ve ardından bir ağdaki aygıtları o zamana uyacak şekilde ayarlayın. Anketler arasında (zaman kaynağını alan) zaman sunucusu tarafından zamanı korumak için standart bir osilatör kullanılır. Normalde bu osilatörler kuvartstır ancak saat sunucusu atomik saatle düzenli iletişimde olduğu için her dakika veya iki dakika demektir, o zaman anketler arasındaki birkaç dakika ölçülebilir sürüklenmeye yol açmayacağı için bir kuvars osilatörünün normal kayması bir problem değildir.

Devam edecek ...

Dünyada nerede olursanız olun, günün herhangi bir saatinde zamanı bilmeliyiz, ancak Dünya'da nerede olursanız olun, her gün aynı miktarda sürerken, aynı zaman ölçeği küresel olarak kullanılmıyor.

17.00'da ya da ABD'de 14.00'de çalışmaya başlamak zorunda kalmış Avustralyalıların pratikliği, Greenwich resmi prime meridyen olarak adlandırıldığı zaman (bu tarih çizelgesinin resmen olduğu yerde) tartışılsa da, tek bir zaman ölçeğinde dava açmayı reddedecekti. Dünya için 125 yıl önce.

Yukarıdaki nedenlerle küresel zaman ölçeği fikri reddedilirken, daha sonra 24 uzunlamasına çizgilerinin dünyayı farklı zaman dilimlerine ayırması kararlaştırıldı. Bunlar, GMT'den yaklaşık + 12 saat olan gezegenin zıt tarafında yeryüzüne çıkacaktı.

Bununla birlikte, 1970'in küresel iletişim alanındaki büyümesi, bir evrensel zaman ölçeğinin benimsenmesi ve bugün pek çok kişinin haberdar olmadığı halde bugün hala çokça kullanılmaya devam ettiği anlamına geliyordu.

UTC, Eşgüdümlü Evrensel Saat, GMT (Greenwich Mekân) temelli olup, atom saatleri bir takımyıldızı tarafından tutulmaktadır. Yer çekim kuvveti ve gelgit kuvvetlerinin neden olduğu Yerkürenin yavaşlamasına karşı koymak için, yılda iki kez bir kez eklenen "sıçrama saniyeleri" olarak bilinen ek saniye ile yeryüzünün rotasyonundaki değişimleri de hesaplar.

Çoğu kişi UTC'yi daha önce hiç duymamış olsa da veya doğrudan bilgisayar ağlarıyla inkar edilemez şekilde yaşamımız üzerindeki etkisini UTC'ye kadar UTC ile senkronize ederek kullanıyor olsa da NTP zaman sunucuları (Ağ Zaman Protokolü).

Tek bir zaman çizelgesine yapılan bu senkronizasyon olmadan bugün verilen teknoloji ve uygulamaların birçoğu imkansız olacaktır. Hisse senetleri ve hisse senetleri ile internet alışverişine, e-postaya ve sosyal paylaşım işlemlerine kadar her şey UTC ve NTP zaman sunucusu.

DCF 77 sinyali, Almanya'nın Frankfurt kentinden 77 KHz'de yayınlanan uzun dalga iletimidir. DCF -77, Alman ulusal fizik laboratuarı Physikalisch-Technische Bundesanstalt tarafından iletilir.

DCF-77, UTC zamanının doğru bir kaynağıdır ve hassaslığını garanti eden atom saatleri tarafından üretilmektedir. DCF-77, doğru bir zaman referansına ihtiyaç duyan teknolojilerle Avrupa'nın dört bir yanında benimsenebilecek yararlı bir zaman kaynağıdır.

Radyo kontrollü saatler ve ağ zaman sunucuları zaman sinyalini alırlar ve zaman sunucuları söz konusu olduğunda, bu zaman sinyalini bir bilgisayar ağı üzerinden dağıtırlar. Çoğu bilgisayar ağı, DCF 77 zaman sinyalini dağıtmak için NTP'yi kullanır.

Zaman senkronizasyonu için DCF gibi bir sinyal kullanmanın avantajları vardır. DCF uzun dalgadır ve bu nedenle diğer elektrikli cihazlardan kaynaklanan girişime maruz kalabilir ancak DCF'ye, genel olarak UTC zaman kaynağı olan GPS (Global Positioning System - Küresel Konumlandırma Sistemi) üzerinde avantaj sağlayacak binalara nüfuz edebilir; gökyüzü uydu yayınlarını alır.

Diğer uzun dalga radyo sinyalleri, DCF-77'e benzer diğer ülkelerde mevcuttur. İngiltere'de MSF -60 sinyali, Cumbria'dan NPL (Ulusal Fizik Laboratuarı) tarafından yayınlanırken, NIST (Ulusal Standartlar ve Saat Enstitüsü) Boulder, Colorado'daki WVBB sinyalini iletir.

NTP zaman sunucuları bu uzun dalga iletimlerini alma ve daha sonra zaman kodunu bir senkronizasyon kaynağı olarak kullanma etkin bir yöntemdir. NTP sunucuları DCF, MSF ve WVBB'yi alabildikleri gibi çoğu da GPS sinyalini de alabiliyorlar.

Sanayi devriminin ilk günlerinden itibaren, demiryolu hatları ve telgrafın zaman dilimleri boyunca yayılmasıyla birlikte, dünyanın neresinde olursanız olun aynı zamanın kullanılmasına izin verecek bir küresel zaman ölçeği gerekliliği ortaya çıktı.

Küresel zaman ölçeğinde ilk girişim, GMT - Anlaşıldı mı Greenwich? Bu, Güneş'in doğrudan 12 öğle saatinde olduğu Greenwich Meridyenine dayanıyordu. GMT seçildi, öncelikle İngiliz imparatorluğunun geri kalanı üzerindeki etkisinden dolayı dünya seçildi.

Diğer zaman çizelgeleri İngiliz Demiryolları Zamanı gibi geliştirildi, ancak GMT, dünya çapında gerçekten global bir sistemin ilk kez kullanıldığı zamandı.

GMT, evrensel zaman ölçeği olarak, insanların UT (Evrensel Saat) olarak atıf yapmaya başlamasına rağmen, yirminci yüzyılın ilk yarısı boyunca kaldı.

Bununla birlikte, 20. yüzyılın ortalarında atom saatleri geliştirildiğinde, GMT'in yeterince doğru olmadığı belli oldu. Bu yeni doğru kronometreleri temsil etmek için atomik saatler tarafından anlatılan zamana dayalı küresel bir zaman ölçeği arzulandı.

Uluslararası Atom Süresi (TAI) bu amaçla geliştirildi, ancak atom saatlerinin kullanımındaki problemler çok geçmeden belli oldu.

Dünya devriminin ekseni üzerinde tam bir 24 saat olduğu düşünülüyordu. Fakat atom saatleri sayesinde Dünya'nın dönüşü değişti ve 1970'lar yavaşladığı keşfedildi. Yeryüzünün rotasyonundaki bu yavaşlama, aksi takdirde uyuşmazlıkların oluşabileceği ve gecenin binlerce yılda olsa da gündüz yavaşça sürükleneceği hesaplanmalıdır.

Eşgüdümlü Evrensel Zaman Buna karşı gelmek için geliştirildi. Hem TAI hem de GMT'ye dayanan UTC, yılda iki kez (ya da bazen yılda iki kez) sıçrama saniye ekleyerek Dünya'nın dönüşünün yavaşlamasına izin verir.

UTC şu anda tamamen küresel bir zaman ölçeğidir ve dünya üzerindeki ülkeler ve teknolojiler tarafından benimsenmiştir. Bilgisayar ağları üzerinden UTC ile senkronize edilir ağ zaman sunucuları ve protokolü kullanıyorlar NTP doğruluğunu sağlamak için.