Atomik saatler, zamanlayıcıların diğer formlarıyla karşılaştırıldığında hayret eder. Atomik bir saatin bir saniye içinde kaybolması 100,000 yılını alacaktır, bu da özellikle bunu bir günde sürükleyebilen dijital ve mekanik saatler ile karşılaştırdığınızda şaşırtıcı derecede etkilidir.

Fakat atomik saatler ofis veya ev çevresindeki pratik ekipman parçaları değildir. Hantal, pahalıdır ve etkili bir şekilde çalışması için laboratuvar koşulları gerektirirler. Fakat atom saatinden faydalanmak, özellikle atom saati bekçileri gibi, yeterince açıktır NIST (Ulusal Standartlar ve Saat Enstitüsü) ve TGA (Ulusal Fizik Laboratuvarı), atom saatleriyle kısa dalga radyoda anlatılan zamanı yayınladı.

NIST, Boulder, Colorado'dan WWVB olarak bilinen sinyalini iletir ve son derece düşük bir frekansta (60,000 Hz) yayın yapar. WWVB istasyonundan gelen radyo dalgaları ABD'nin tüm kıta artı Kanada ve Orta Amerika'yı kapsayabilir.

TGA sinyali İngiltere'de Cumbria'da yayınlanır ve benzer frekanslar boyunca iletilir. MSF olarak bilinen bu sinyal, Birleşik Krallık'ın çoğunda mevcuttur ve benzer sistemler Almanya, Japonya ve İsviçre gibi diğer ülkelerde mevcuttur.

Radyo kontrollü atom saatleri bu uzun dalga sinyallerini alır ve saatin algıladığı herhangi bir sürüklenmeye göre kendilerini düzeltir. Bilgisayar ağları ayrıca bu atomik saat sinyallerinden yararlanır ve protokolü kullanır NTP (Ağ Zaman Protokolü) ve adanmış NTP zaman sunucuları Yüzlerce ve binlerce farklı bilgisayarı senkronize etmek.

Zaman senkronizasyonu için kullanılabilen birkaç protokol mevcut olsa da, ağ zamanının büyük kısmı ya ikisini kullanarak senkronize edilir. NTP veya SNTP.

Ağ Zaman Protokolü (NTP) ve Basit Ağ Zaman Protokolü (SNTP), İnternet'in başlangıcından beri (ve NTP'de birkaç yıl önceden) etrafınızdadır ve bugüne kadar en popüler ve yaygın zaman senkronizasyon protokolleridir.

Bununla birlikte, ikisi arasındaki fark hafiftir ve hangi protokolün en iyi NTP zaman sunucusu veya belirli bir zaman senkronizasyon uygulaması zahmetli olabilir.

Adından da anlaşılacağı üzere, SNTP Ağ Zaman Protokolü'nün basitleştirilmiş bir versiyonudur, ancak soru sıkça sorulmaktadır: "fark ne?"

Protokolün iki sürümü arasındaki temel fark, kullanılan algoritmadır. NTP algoritması birden fazla referans saati sorgulayabilir ve hangisinin en doğru olduğunu hesaplayabilir.

Düşük işlemci cihazlar için SNTP kullanımı - daha az güçlü makinelere uygundur, NTP'nin yüksek düzeyde doğruluk gerektirmez. NTP ayrıca, herhangi bir ofset ve titreşimi (voltaj kaynağı dalgalanmalarından, mekanik titreşimlerden veya diğer kaynaklardan kaynaklanan dalga biçimindeki küçük değişimleri) izleyebilirken SNTP bunu yapamaz.

Bir diğer önemli fark ise, iki protokolün ağ aygıtlarında herhangi bir kayma için ayarlandığı şekilde olması. NTP, bir sistem saatini, içine giren referans saatinin zamanına uyacak şekilde hızlandıracak veya yavaşlatacaktır. NTP sunucu (döndürme) ve SNTP sadece sistem saatini ileri veya geri adım atacaktır.

Sistem saatinin bu şekilde basılması, özellikle adımın zamana duyarlı uygulamaları oldukça büyük olduğu için potansiyel sorunlara neden olabilir.

NTP, doğruluğun önemli olduğu zaman kritik uygulamalar ağa bağımlı olduğunda kullanılır. Bununla birlikte, karmaşık algoritması, basit makinelere veya daha az güçlü işlemciye sahip olanlar için uygun değildir. Öte yandan SNTP, daha az bilgisayar kaynağı kullandığı için bu daha basit cihazlar için en uygun yöntemdir, ancak hassaslığın kritik olduğu veya zaman kritik uygulamaların ağa bağımlı olduğu herhangi bir cihaz için uygun değildir.

Ağ senkronizasyonu için doğru zamanı sağlamak yalnızca atomik saatler sayesinde mümkündür. Standart zamanlama cihazları ve atom saati bir 100,000 yıl içinde bir saniye içinde doğru zamanı sağlayan en yeni tasarımlarla milyonlarca kez daha doğru.

Atomik saatler, farklı enerji halleri boyunca atomların değişmeyen rezonansını, sezyum atomu durumunda saniyede yaklaşık 9 milyar kez meydana gelen bir atomik kene sağlama zamanını ölçmek için kullanırlar. Aslında, sezyumun rezonansı artık Uluslararası Birim Sistemi tarafından kabul edilen ikinci sanayinin resmi tanımıdır (SI).

Atomik saatler, uluslararası saat için kullanılan temel saatlerdir; UTC (Koordineli Evrensel Saat). Ve ayrıca: NTP sunucuları hava trafiği kontrolü ve diğer yüksek seviyeli zamana duyarlı uygulamalar tarafından kullanılan bilgisayar ağlarını ve zaman duyarlı teknolojileri senkronize etmek.

UTC'nin atom saati kaynağı bulmak basit bir işlemdir. Özellikle, Microsoft tarafından sağlananlar gibi çevrimiçi zaman kaynakları ve Standartlar ve Time Ulusal Enstitüsü (windows.time.com ve nist.time.gov).

Ancak, bunlar NTP sunucuları katman 2 aygıtları olarak bilinirler, bu da atom saatinden (diğer bir deyişle ikinci el bir UTC kaynağı) zaman elde eden başka bir aygıta bağlı oldukları anlamına gelir.

Bu tabaka 2 sunucularının doğruluğu tartışılmaz olmakla birlikte, istemcinin zaman sunucularından olan mesafeden etkilenebilir, güvenlik duvarının dışındadırlar ve bir çevrimiçi zaman sunucusuyla olan herhangi bir iletişimin açık bir UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü) gerektirmesi anlamına gelir. portuna bağlanmasını sağlar.

Bu, ağdaki güvenlik açıklarına neden olabilir ve bu nedenle tam bir güvenlik gerektiren herhangi bir sistemde kullanılmaz. UTC'yi almak için daha güvenli (ve güvenilir) bir yöntem, özel bir NTP zaman sunucusu. Bu zaman senkronizasyon cihazları, doğrudan NIST ya da gibi yerlerde uzun dalga halinde yayınlanan atom saatlerinden saati alırlar. TGA (Ulusal Fizik Laboratuarı - İngiltere). Alternatif olarak, UTC, GPS ağındaki uyduların takımyıldızı (Global Positioning System) tarafından yayınlanan GPS sinyalinden türetilebilir.

Dünyanın en çok doğru atom saatleri Fransız uzay ajansı tarafından imzalanan bir anlaşma ile yörüngede başlatılacak ve Uluslararası Uzay İstasyonuna (ISS) bağlanacak.

PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refiddissement d'Atomes ve Orbite) atom saati, Einstein'ın teorisini daha doğru bir şekilde test etmek ve Eşgüdümlı Evrensel Saat'in (UTC) diğer jeodezik deneyler arasında.

PHARAO, her 300,000 yılda bir saniyenin sürüklenmesine tekabül eden doğruluğu olan yeni nesil bir sezyum atom saatidir. PHARAO, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından 2013'de başlatılacak.

Atomik saatler, insanlığın elinde bulunan en doğru zaman ölçüm cihazlarıdır; ancak, Einstein'ın teorisinin öngördüğü gibi yerçekimi çekişinde zamana karşı duyarlıdırlar; zamanın kendisi Dünya'nın elinden çekilir. Bu doğru atomik saati yörüngede konumlandırarak PHARAO'nun Dünya tabanlı saatten daha doğru olmasını sağlayan Dünya'nın yerçekiminin etkisi azaltılır.

Süre atomik saatler Birçok uydunun olduğu gibi yörüngede yeni değil; GPS ağı (Global Positioning System - Küresel Konumlandırma Sistemi) de dahil olmak üzere, atom saatleri içeriyor; ancak, PHARAO bugüne kadar uzaya fırlatılan en doğru saatler arasında yer alacak ve çok daha ayrıntılı analiz için kullanılabilecek.

Atomik saatler 1960'lerden bu yana dolaşıyor ancak artan gelişmeleri gittikçe daha ileri teknolojilerin yolunu açtı. Atomik saatler, uydu navigasyonundan bilgisayar ağıyla tüm dünyada etkili iletişim kurmaya kadar birçok modern teknolojinin temelini oluşturmaktadır.

Bilgisayar ağları atom saatlerinden zaman sinyalleri al üzerinden NTP zaman sunucuları (Network Time Protocol - Ağ Zaman Protokolü), bir bilgisayar ağı ile birkaç milisaniyelik UTC arasında doğru bir şekilde senkronize edilebilir.

Onların olmadığı hayatlarımızı yaşayamadık. Günlük yaşantılarının hemen her yönünü etkiliyorlar ve günümüz dünyasında verdikleri teknolojilerin birçoğu onsuz çalışamıyorlardı. Aslında, internette bu makaleyi okuyor iseniz şu anda bir tane kullandığınız bir şans var.

Bunu bilmeden atom saatleri hepimizi yönetir. İnternetten; cep telefonu şebekelerine ve uydu seyrüseferine, atom saatleri olmadan bu teknolojilerin hiçbiri mümkün olamazdı.

Atomik saatler, protokolü kullanarak tüm bilgisayar ağlarını yönetir NTP (şebeke zaman protokolü) ve ağ zaman sunucuları, dünyanın dört bir yanındaki bilgisayar sistemleri mükemmel senkronizasyonda kalmaktadır.

Ve atomik saatler o kadar doğru oldukları için birkaç milyon yıl boyunca bunu yapmaya devam edecekler; 100 milyon yılın üstünde bir süre için bir saniyede süre sağlıyorlar. Bununla birlikte, atomik saatler daha da doğru yapılabilir ve bir Fransız bilim adamı ekibi uzaya bir atom saati başlatarak bunu yapmayı planlıyor.

Atomik saatler, gezegenin çekim gücünün zamanın üzerindeki etkileri nedeniyle Dünya üzerindeki doğruluklarıyla sınırlıdır; Einstein'ın zamanın kendisinin yerçekimi tarafından çarpıtılmış olduğunu ve bu çarpıtmanın Dünya'daki zamanı yavaşlattığını öne sürdüğü için.

Bununla birlikte, PHARAO adlı yeni atom saati, Dünya'nın yerçekimi çekmesinin en kötü etkilerinden ulaşamayacağınız ISS'ye (uluslararası uzay istasyonu) yerleştirilmek üzere adlandırılmıştır.

Bu yeni atom saati, dünyadaki diğer atom saatleri ile hiper hassas senkronizasyona izin verecektir (burada gerçekte NTP sunucu daha kesin).

Pharao'nun 300 milyon yıllık her saniyede yaklaşık bir saniyelik doğruluklara ulaşması bekleniyor ve zaman alan teknolojilerdeki ilerlemelere izin vereceğiz.

Windows 7, Microsoft işletim sistemi ailesindeki en son taksittir. Çok kötü niyetli Windows Vista'dan sonra Windows 7, eleştirmenler ve tüketicilerden daha sıcak bir resepsiyona sahip.

Windows 7 üzerinde zaman senkronizasyonu protokol olarak oldukça basittir NTP (Ağ Zaman Protokolü) Windows 7'a dahildir ve işletim sistemi otomatik olarak bilgisayarın saatini, Microsoft zaman hizmeti time.windows.com'a bağlayarak senkronize eder.

Bu, birçok ev kullanıcısı için yararlıdır, ancak İnternet üzerinden senkronizasyon aşağıdaki sebeplerden dolayı bir bilgisayar ağı için yeterince güvende değildir:

Time.windows.com gibi herhangi bir İnternet saat kaynağına bağlanmak için bir iletinin güvenlik duvarında açık kalması gerekir. Bir ağ güvenlik duvarındaki herhangi bir açık bağlantı noktasında olduğu gibi bu, kötü niyetli bir kullanıcı veya bazı kötü amaçlı yazılımlar tarafından giriş noktası olarak kullanılabilir.

Windows 7'deki zaman senkronizasyonu özelliği kapatılabilir ve saat ve tarih diyalog kutusunu açıp senkronizasyon kutusunun işaretini kaldırarak yapmak oldukça kolaydır.

Bununla birlikte, bir ağdaki zaman senkronizasyonu hayati önem taşımaktadır; bu nedenle, Internet saati hizmeti kapatıldığında, güvenli ve doğru bir zaman kaynağı ile değiştirilmesi gerekir.

Şimdiye kadar bunu yapmanın en iyi yolu, ağın (ve güvenlik duvarının) dışındaki bir zaman kaynağı kullanmaktır.

Bir Windows 7 ağını senkronize etmek için en basit, en güvenli ve en doğru yol, NTP sunucu. Bu cihazlar, bir radyo frekansından (genellikle İngiltere'nin TGA'sı ve America's gibi ulusal fizik laboratuarları tarafından dağıtılan) bir zaman referansı kullanıyor NIST) veya GPS uydu ağı üzerinden.

Her ikisi de bu referans kaynaklar atomik saat kaynaklarından geldiğinden inanılmaz derecede doğrudurlar ve yüzlerce makineden oluşan bir Windows 7 ağı, küresel zaman ölçeği UTC'sinden (Koordinatlı Evrensel Zaman) birkaç milisaniyelik bir süre içinde yalnızca bir tanesini kullanarak senkronize edilebilir NTP zaman sunucusu.

Zaman senkronizasyonu, bir ağın ilk kez senkronize edilmesine çalışan birçok ağ yöneticisi için bir baş ağrısı olabilir. Bir ağdaki her makineyi aynı saatte senkronize etmeye çalışırken farkında olmayan bir ağ yöneticisinin düşebileceği birçok tuzak vardır.

Birçok ağ yöneticisinin yaptığı ilk problem zaman kaynağının seçilmesidir. UTC (Eşgüdümlü Evrensel Zaman), küresel bir zaman ölçeğidir ve dünya genelinde zaman senkronizasyonu çünkü küresel topluluğun kendisini bir zaman çizelgesine dayandırmasını sağlayan zaman dilimlerine güvenmiyor.

UTC ayrıca, doğruluğunu garanti eden bir atom saatleri takımyıldızı tarafından kontrol edilir; Bununla birlikte, Dünya'nın rotasyonunun doğal yavaşlamasına karşı koymak için sıçrama saniye eklenerek ortalama güneş zamanıyla eşleşmesini sağlamak için düzenli olarak ayarlanır.

UTC, çeşitli kaynaklardan bir zaman referansı olarak hazırdır. İnternet, UTC saat kaynağı almak için popüler bir konumdadır. Bununla birlikte, bir İnternet saat kaynağı, ağ güvenlik duvarı üzerinden bulunur ve zaman taleplerini almak için UDP bağlantı noktasını açık bırakmak zorunda kalmaktan güvenlik sorunları ortaya çıkabilir.

İnternet saat kaynakları da yanlış olabilir ve NTP'nin kendi güvenlik sistemi NTP kimlik doğrulaması Internet'te çalışamazken güvenlik sorunları da ortaya çıkabilir.

Bir UTC kaynağı elde etmek için çok daha iyi bir çözüm, Global Positioning System (GPS) ya da birçok ulusal fizik laboratuvarında yayınlanan uzun dalga radyo yayınlarını kullanmaktır. NIST ABD'de ve İngiltere'de TGA.

Dedicated NTP zaman sunucuları bu güvenli ve kimliği doğrulanmış sinyalleri alıp bir ağdaki tüm cihazlar arasında dağıtabilir.

Uydu navigasyon sistemleri ya da uydu seyir sistemleri, yüksek yollardaki yolumuzu değiştirdi. Seyahat edenlerin, haritalarla dolu bir eldiven kutusu olması gerektiği günler de gitti ve gittiğiniz yerlerden birinin durması ve yerel bir talimat istemesi gerekiyor.

Uydu navigasyonu, A noktasından B noktasına gidip, sistemimizin bizi oraya götüreceğinden emniyet altına girdiğimiz anlamına geliyor ve otururken navigasyon sistemleri küfür olmadığını kanıtlamıyor (hepimizin uçurum ve nehirler üzerinde sürüş hikayelerini okumaları gerekiyor.) Kesinlikle devrim yaptı Yönlendirme.

Şu anda yalnızca bir tane Global Seyir Uydu Sistemi (GNSS) var, Amerikan küresel Konumlandırma Sistemi (GPS). Rakip bir Avrupa Sistemi (Galileo), 2012'dan bir süre sonra çevrimiçi hale getirilecek ve hem bir Rus (GLONASS) hem de Çinli (COMPASS) sistem geliştiriliyor.

Bununla birlikte, tüm bu GNSS ağları, GPS tarafından kullanılanla aynı teknolojiyi kullanarak çalışacak ve aslında mevcut GPS sistemleri bu gelecekteki sistemleri çok fazla değişiklik yapmadan kullanabilmelidir.

GPS sistemi temel olarak uyduların takımyıldızıdır (şu an 27 vardır). Bu uyduların her biri atom saati (Aslında ikisi en çok GPS uydusu üzerindedir, ancak bu açıklama amacıyla yalnızca birinin düşünülmesi gerekir). GPS uydusundan iletilen sinyaller, bir tam sayı olarak gönderilen birkaç bilgi içerir:

* Mesajın gönderildiği saat

* Uyduun yörünge konumu (ephemeris olarak bilinir)

* Diğer GPS uydularının genel sistem sağlığı ve yörüngeleri (almanak olarak bilinir)

Aracınızın parkurunda bulunan bir uydu navigasyon alıcısı bu bilgiyi alır ve zamanlama bilgisini kullanarak alıcıdan uyduya olan tam mesafeyi hesaplar. Bu sinyallerden üç veya daha fazlasını kullanarak, kesin pozisyon üçgenleştirilebilir (dört sinyale de ihtiyaç duyulur çünkü deniz seviyesinden yükseklik de hesaplanmalıdır).

Üçgen ölçüm zaman sinyali gönderildiğinde ve alıcının gelmesi ne kadar sürdüğü için sinyallerin inanılmaz derecede doğru olması gerekir. Hataların bir saniye bile dahi seyir bilgilerini görebiliyordu, ancak binlerce kilometre ışık tutuyor ve bu nedenle radyo sinyalleri her saniyede yaklaşık 300,000 km yol kat edebiliyordu.

Halihazırda GPS uydu ağı, 5 metre içinde navigasyon hassasiyeti sağlayabilir; bu da doğru atom saatleri olabilir.

Öyle görünüyor ki neredeyse her araba gösterge panosu üstte tünemiş bir GPS alıcısı var. Birçok insanın yalnızca yol ağları üzerinde çalışmak için kendilerine güvenen bir gezinme aracı olarak inanılmaz derecede popüler hale geldi.

The,en Global Konumlandırma Sistemi birkaç yıldır dolaşıyor ancak başlangıçta ABD askeri uygulamaları için tasarlandı ve inşa edildi, ancak havayolu felaketini takiben sivil kullanım için genişletildi.

Son derece kullanışlı ve kullanışlı bir araç olmasına rağmen, GPS sistemleri operasyonunda nispeten basittir. Seyrüsefer, 30 ya da uyduların bir takımyıldızı kullanarak çalışır (yörüngede olan fakat artık operasyonel olamayan epeyce daha fazla).

Uydulardan gönderilen sinyaller, arabalarımızdaki sat nav cihazları tarafından alınan üç bilgi içerir.

Bu bilgi aşağıdakileri içermektedir:

* Mesajın gönderildiği saat

* Uyduun yörünge konumu (ephemeris olarak bilinir)

* Diğer GPS uydularının genel sistem sağlığı ve yörüngeleri (almanak olarak bilinir)

Gezinme bilgilerinin işleyişi, dört uydulardan gelen bilgileri kullanarak gerçekleşir. Sinyallerin uyduların her birinden ayrıldığı zaman, uydu navigasyon alıcısı tarafından kaydedilir ve her bir uydudan uzaklık bu bilgiler kullanılarak hesaplanır. Dört uydulardan gelen bilgileri kullanarak uydu alıcısının tam olarak nerede çalıştığını yapmak mümkün, bu işlem üçgenleştirme olarak bilinir.

Bununla birlikte, dünyanın neresinde olduğunuzu tam olarak öğrenmek, uydular tarafından yayınlanan zaman sinyallerinde tam bir doğruluğa güveniyor. GPS, ışık hızında (yaklaşık bir 300,000 km / saniye vakumla) seyrederken, bir saniyelik yanlışlık bile 300 kilometrelik konumlandırma bilgilerini görebiliyordu! Halihazırda GPS sistemi, uydulardan yayınlanan zamanlama bilgilerinin ne kadar doğru olduğunu gösteren beş metre ile doğrudur.

Her GPS uydusu atom saatleri içerdiğinden bu yüksek doğruluk derecesi mümkündür. atomik saatler atomların zamanı korumak için titrek salınımlarına inanmak inanılmaz derecede doğrudur - aslında her bir GPS uydusu saniyede bir sürüklenmeden önce bir milyon yıl boyunca çalışacaktır (saniyede bir saniye sürüklenecek ortalama elektronik saatle karşılaştırıldığında). bir veya iki hafta)

Bu yüksek seviyedeki doğruluğa bağlı olarak, GPS uyduları üzerindeki atom saatleri, GPS uyduları için doğru zaman kaynağı olarak kullanılabilir. bilgisayar ağlarının senkronizasyonu ve senkronizasyon gerektiren diğer cihazlar.

Bu zaman sinyalinin alınması, NTP GPS sunucusu uydu ile senkronize edilecek ve zamanı bir ağ üzerindeki tüm cihazlara dağıtılacaktır.

Microsoft'un en son işletim sistemi olan Windows 7, aynı zamanda PC saatini otomatik olarak internet bağlantısına aktaran ilk işletim sistemidir. UTC zamanı (Koordineli Evrensel Saat). Bir Windows 7 bilgisayarının açılıp Internet'e bağlandığı andan itibaren, Microsoft zaman hizmetinden time.windows.com'dan zaman sinyalleri isteyecektir.

Birçok ev kullanıcısı için bu, onları saat yönünde ayarlama ve düzeltme zorunluluğunu ortadan kaldıracak, iş dünyasındaki kullanıcılar için İnternet zaman kaynakları güvenli olmadığı ve güvenlik duvarındaki UDP bağlantı noktası üzerinden bir zaman kaynağı almasının sorunlu olabileceğini belirtti güvenlik ihlalleri ve İnternet saat kaynakları tarafından doğrulanamaz NTP (Ağ Zaman Protokolü) sinyalleri kötü niyetli kullanıcılar tarafından engellenebilir.

Bu internet saati kaynağı, saat ve tarih diyalog kutusunu açarak ve İnternet Saati sekmesini açarak, 'Değiştir' ayar düğmesini tıklayarak ve 'Bir İnternet saat sunucusu ile senkronize edin<seçenek.

Bu, güvenlik duvarınızdan istenmeyen trafik gelmeyeceğinden emindiğinden, Windows 7 makinesinin UTC ile senkronize edilemeyeceği ve zaman işleyişinin anakart saatine bağlı olacağı anlamına geleceği anlamına gelir.

Windows 7 makinelerinin bir ağını doğru ve güvenli UTC kaynağına senkronize etmek için en pratik ve en basit çözüm, adanmış NTP zaman sunucusu. Bunlar doğrudan bir yönlendiriciye veya anahtara bağlanır ve bir atom saati saat kaynağının güvenli bir şekilde alınmasını sağlar.

NTP zaman sunucuları gezegendeki her yerde mevcut olan son derece doğru ve güvenli GPS sinyalini (Global Positioning System - Küresel Konumlama Sistemi) veya daha birçok yerel fizik laboratuarında yayınlanan daha uzun lokal radyo sinyallerini kullanın. NIST ve TGA.