UTC zaman kaynağını almak ve dağıtmak ve kimlik doğrulama yapmak için şu anda iki tür NTP sunucusu, GPS NTP sunucusu ve radyo referanslı NTP sunucusu. Her iki sistem de UTC'yi aynı yollarla dağıtırken zamanlama bilgilerini aldıkları yol da farklıdır.

A GPS NTP zaman sunucusu , ideal bir zaman ve frekans kaynağıdır, çünkü nispeten ucuz bileşenleri kullanarak dünyanın her yerinde son derece doğru zaman sağlayabilir. Her bir GPS uydusu, askeri kullanım için L2 ve LNNXX, 1 MHz'de iletilen sivillerin kullandığı iki frekansla iletir. Düşük maliyetli GPS antenleri ve alıcıları artık yaygın bir şekilde mevcuttur.

uydudan yayın radyo sinyali pencerelerden ancak geçebileceği bir GPS anteni için ideal bir konuma gökyüzü iyi bir manzaralı bir çatı üzerinde yapılar tarafından bloke edilebilir. Daha fazla uydu onu sinyalinden daha iyi gelen alabilirsiniz. Ancak, çatı antenleri yüzden baskılayıcı çok GPS kabloya inline yüklü olması tavsiye edilir aydınlatma grev veya diğer gerilim eğilimli dalgalanmaları olabilir.

GPS anteni ve alıcı arasındaki kablo da kritik. Bir kablonun çalıştırabileceği maksimum mesafe normalde yalnızca 20-30 metre ancak yüksek kazançlı bir GPS kablosu ile birlikte verilen yüksek kaliteli bir koaksiyel kablo, 100 metrelik kablolu kablo kullanımını aşmasına olanak tanıyan kazanç artırmak için sıraya yerleştirilmiştir. Bu, sunucu antenin çok uzağındaysa, daha büyük binalarda kurulumda zorluklar oluşturabilir.

Alternatif bir çözüm, referanslı bir radyo kullanmaktır. NTP zaman sunucusu. Bunlar, UTC zamanını yayınlayan ulusal ve frekanslı bazı radyo yayınlarına güveniyor. İngiltere'de sinyal (MSF olarak anılacaktır) Ulusal Fizik Laboratuvarı Birleşik Krallık'ın ulusal zaman referansı olarak hizmet veren Cumbria'da ABD'de (WWVB) ve Fransa, Almanya ve Japonya'da da benzer sistemler bulunmaktadır.

Radyo tabanlı NTP sunucu genellikle rafa monte edilebilir bir zaman sunucusundan ve radyo zamanını ve frekans yayınını alan bir plastik muhafaza içinde bir ferrit çubuktan oluşan bir antenden oluşur. Optimum sinyal gücü için daima yatay olarak şanzımana doğru dik açıyla monte edilmelidir. Veri saniyede 60 atımlarla gönderilir. Bu sinyaller UTC zamanını 100 mikrosaniyelik bir doğruluğa ulaştırır, ancak radyo sinyali sınırlı bir menzile sahiptir ve parazitlenmeye karşı savunmasızdır.

Uluslararası Yer Döndürme ve Referans Sistemleri Servisi (IERS) 2008'in Leap Second'un eklenmesine karar verdiği için Yılbaşı kutlamaları bu yıl bir saniye daha beklemek zorunda kalacak.

IERS Temmuz ayında Paris'te 2008, 31, 2005 den bu yana birincilikle XNUMX'a olumlu bir Sıçrama Saniyesi ekleneceğini açıkladı. Sıçrama Saniyeleri, Dünya'nın dönüşünün öngörülemezliğini telafi etmek ve UTC'yi (Eşgüdüm Evrensel Saati) GMT (Greenwich Meantime) ile tutmak için sunuldu.

Yeni ekstra saniye, bu yılın son gününde 23 saat, 59 dakika ve 59 saniye Koordineli Evrensel Zaman - 6: 59: 59, Doğu Standart Saati eklenecek. 33 Sıçrama Saniyesi, 1972 tarihinden bu yana eklendi

NTP sunucu Bilgisayar ağlarında saat senkronizasyonunu kontrol eden sistemler, UTC (Koordinatlı Evrensel Zaman) tarafından yönetilmektedir. Yılın sonunda ilave bir saniye eklendiğinde, UTC otomatik olarak ek saniye olarak değiştirilir. #

İster bir NTP sunucu MSF, WWVB veya DCF gibi bir zaman sinyali iletimi alır veya GPS şebekesinden sinyal otomatik olarak Sıçrama İkinci mesajını taşır.

Uluslararası Toprak Döndürme ve Referans Sistemleri Servisi'nden (IERS) Dökme İkinci Bildiri

SERVİS ULUSLARARASI DE LA ROTASYONU TERRESTRE ET DES SİSTEMLERİ DE REFERANS

SERVİS DE LA ROTASYONU TERRESTRE
GÖZLEMCÜ DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Fransa)
Tel. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-posta: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 Temmuz 2008

Bülten C 36

Zaman ölçüm ve dağıtımından sorumlu makamlara

UTC ZAMAN BASAMAK
Ocak 1'ün 2009st'inde

2008 Aralık ayının sonunda olumlu bir sıçrayış tanıtılacaktır.
UTC ikinci işaretlerin tarih sırası şöyledir:

2008 Aralık 31, 23h 59m 59s
2008 Aralık 31, 23h 59m 60s
2009 Ocak 1, 0h 0m 0s

UTC ve Uluslararası Atomik Zaman TAI arasındaki fark:

2006 Ocak 1, 0h UTC'den 2009 Ocak 1 0h UTC'ye: UTC-TAI = - 33s
2009 Ocak 1, 0h UTC'den sonraki bildirime kadar: UTC-TAI = - 34s

Sıçrama saniyeleri, Aralık ayının sonunda UTC'ye dahil edilebilir

Zamanı takip etme yöntemleri, değişimin katalizörü olma özelliğini her geçen gün arttıran tarihe göre değişmiştir.

Zaman ölçüm yöntemlerinin çoğu geleneksel olarak Dünya'nın Güneş'teki hareketine dayanır. Bin yıl boyunca bir gün, saat olarak bilinen 24 eşit parçalara bölünmüştür. Zaman çizelgelerimizi Dünya'nın dönüşü üzerine oturtmak, tarihsel ihtiyaçlarımızın çoğunda yeterli olmuştur, ancak teknoloji ilerledikçe giderek daha doğru bir zaman ölçeğine duyulan ihtiyaç belirgindir.

Geleneksel ilkelerin problemi, ilk doğru hassas saatler - atom saati 1950'lerde geliştirildiğinde ortaya çıktı. Bu saatler, atomların frekansına dayanıyordu ve her milyon yılda bir saniyede bir doğru olduğu için, her geçen gün tam 24 saat olarak kabul edildiğimiz günümüzün gün geçtikçe değiştiğini keşfedildi.

Ay'ın yerçekiminin okyanuslarımız üzerindeki etkileri, Dünya'nın dönüşü sırasında Yavaşlamasına ve hızlanmasına neden olur - bazı günler 24 saatten daha uzunken diğerleri daha kısadır. Bu dakikadaki farklar bir günün uzunluğundaki farklılıklar günlük yaşantılarımızda pek bir fark yaratmazken, bu yanlışlık uydu iletişimi ve küresel konumlama gibi modern teknolojilerimizin birçoğu için etkileri vardır.

Dünya'nın dönme-Koordinatlı Evrensel Saat'in (UTC) yanlışlıklarıyla başa çıkmak için bir zaman ölçeği geliştirildi. Greenwich Mekânı (GMT) olarak bilinen geleneksel 24 saatlik Dünya rotasyonuna dayanıyor, ancak 'Sıçrama Saniyesi' sözcüğü eklenerek (veya çıkarılmış olarak) yeryüzünün dönüşündeki yanlışlıklar için hesaplar.

UTC, tarafından anlatılan zamana dayandığından atomik saatler inanılmaz derecede doğrudur ve bu nedenle Dünya sivil zaman ölçeği olarak benimsenmiştir ve tüm dünyada ticaret ve ticaret tarafından kullanılmaktadır.

Çoğu bilgisayar ağı UTC'ye senkronize edilebilir NTP zaman sunucusu.

Zamanı söylemek çoğu insanın düşündüğü kadar kolay değil. Aslında şu çok soru, 'saat kaçtı?' modern bilimin bile cevaplayamadığı bir sorudur. Einstein'a göre zaman, görecelidir; hız ve yerçekimi gibi şeylerden etkilenen değişik gözlemciler için değişiklikler geçiriyor.

Hepimiz aynı gezegende yaşıyoruz ve zamanın geçişi benzer bir şekilde yaşadığımızda bile, zamanın gittikçe zorlaştığını söylüyoruz. Ay'ın yer çekimi, 24 saatten daha uzun olmak ve birkaçı daha kısa olmak için bazı günlere neden olduğu için, Dünya'nın rotasyonunu kullanmaya yönelik orijinal yöntemimiz yanlış olduğundan keşfedilmiştir. Aslında ilk dinozorlar Dünya'yı dolaşıyorken sadece 22 saat uzunluğundaydı!

Mekanik ve elektronik saatler bize bir derece hassasiyet sunarken, modern teknolojilerimiz daha doğru zaman ölçümleri gerektirdi. GPS, İnternet ticareti ve hava trafik kontrolü sadece üç sanayide bölünmüştü ikinci zamanlama inanılmaz derecede önemlidir.

Peki zamanını nasıl takip edeceğiz? Elektrikli osilatörler (kuvartz saatler) ve mekanik saatler yalnızca günde bir veya iki saniyelik bir hassaslıkta iken Dünya'nın dönüşünü güvenilmez kanıtladı. Ne yazık ki birçok teknolojimiz için ikinci bir yanlışlık çok uzun sürebilir. Uydu seyrüseferinde, ışık bir saniyenin biraz fazlasıyla 300,000 km yol kat eder, bu da bir saniyelik yanlışlık olması durumunda ortalama sat-nav birimini işe yaramaz hale getirir.

Zamanı ölçmek için doğru bir yöntem bulmak için çözüm, çok küçük kuantum mekaniğini incelemektir. Kuantum mekaniği, atomun ve onun özelliklerinin ve etkileşimlerinin incelenmesidir. Elektronların, atomları yörüngede tutan küçük parçacıkların, yörüngedeki yoldan değiştikleri ve bunu yaptıklarında kesin miktarda enerji saldığı keşfedildi.

Sezyum atomunda, saniyede yaklaşık dokuz milyar kez görülür ve bu sayı asla değişmez ve bu nedenle zamanı takip etmek için son derece güvenilir bir yöntem olarak kullanılabilir. Sezyum atomları din atom saatlerini kullanıyor ve aslında ikinci atom şimdi, sezyum atomunun radyasyon 9 milyar devresinden biraz daha fazlası olarak tanımlanıyor.

atomik saatler birçok teknolojimizin temelidir. Küresel ekonominin tamamı, tarafından iletilen zaman ile onlara güvenir NTP zaman sunucuları bilgisayar ağlarında veya GPS uyduları tarafından radyasyona bulaştırılmış; tüm dünyada aynı, doğru ve istikrarlı bir süreyi korur.

Atomik saatler sayesinde dünyanın her yerinde aynı saati birbirinden birkaç saniyede bir çalıştırmak için izin veren resmi bir küresel zaman ölçeği, Eşgüdümlü Evrensel Zaman (UTC) geliştirildi.

A saat sunucusu ortak bir ofis aracıdır, ancak bunun nedeni nedir?

Hepimiz dünyanın geri kalanından farklı bir zaman geçirmekteyiz. Amerika uyanırken, Honk Kong yatacak ve bu nedenle dünya saat dilimlerine ayrılıyor. Aynı zaman diliminde bile farklılıklar olabilir. Örneğin anakara Avrupa'da, İngiltere'nin mevsimsel saatinin değişmesi nedeniyle çoğu ülke İngiltere'nin bir saat önündedir.

Bununla birlikte, küresel iletişim söz konusu olduğunda, dünyanın dört bir yanından farklı zamanlara sahip olmak, özellikle hisse alımı veya satışı gibi zamana duyarlı işlemleri yapmak zorunda kalırsanız problem yaratabilir.

Bu amaçla erken 1970'ler tarafından küresel bir zaman ölçeği gerektiği açıktı. 1 Ocak 1972'da tanıtıldı ve çağrıldı. UTC - Eşgüdümlü Evrensel Zaman. UTC, atom saatiyle tutulur, ancak kendisinin Dünya'nın dönüşüne dayanan bir zaman ölçeği olan Greenwich Mekânına (GMT - genellikle UT1 olarak da bilinir) dayanır. Ne yazık ki, Dünya'nın dönüş hızı değişir, öyleyse UTC, yılda bir veya iki kez bir saniye ekleyerek bunu hesaplar (Sıçrama İkincisi).

Birçoğuyla tartışmalı olmasına rağmen, gökyüzü ve havadaki dalgalanmaları önlemek için gökbilimcilerin ve diğer kurumların sabırlı saniyeler sürmesi gerekiyor, aksi takdirde gece gökyüzünde yıldızların yerlerini belirlemek imkansız olur.

UTC şimdi tüm dünyada kullanılmaktadır. Sadece resmi küresel zaman ölçeği değil, aynı zamanda tüm dünyadaki yüzbinlerce bilgisayar ağı tarafından da kullanılmaktadır.

Bilgisayar ağları bir ağ zaman sunucusu Bir ağdaki tüm cihazları UTC ile senkronize etmek için. Çoğu zaman sunucusu, zamanı dağıtmak için NTP protokolünü (Ağ Zaman Protokolü) kullanır.

NTP zaman sunucuları, ulusal fizik laboratuvarlarından gelen uzun dalga radyo yayınlarıyla veya GPS ağıyla (Global Konumlandırma Sistemi) atom saatlerinden zamanı alır. GPS uyduları, yeryüzüne geri dönen tümleşik bir atom saati taşıyor. Bu zaman sinyali UTC'ye (GPS zamanı olarak bilinir) değil, iletim doğruluğundan ötürü kolayca bir UTC'ye UTC'ye çevrilir. GPS NTP sunucusu.

Atom saatleri tüm dünyada binlerce uygulama için kullanılır. Bir bilgisayar ağıyla senkronize etmek için uyduları kontrol etmekten NTP sunucu, atom saatleri kontrolümüzü ve yönetim şeklimizi değiştirdi.

Doğruluk açısından bir atom saati rakipsizdir. Dijital kuvars saatleri, bir saniyeden fazla kaybetmeden bir hafta süreyle doğru zaman tutabilir, ancak atomik saat, milyonlarca yıl boyunca sürüklenmeden zamanı tutabilir.

atomik saatler kuantum sıçramaları ilkesinde çalışmak, bir elektron olduğunu belirten kuantum mekaniğinin bir dalı; negatif yüklü bir parçacık, belirli bir düz veya seviyedeki bir atomun (merkez) bir çekirdeği yörüngede gezecek. Elektromanyetik radyasyon formunda yeterli enerjiyi emer veya serbest bıraktığında elektron farklı bir düzleme sıçrar - kuantum sıçraması.

İki seviye arasındaki geçişe karşılık gelen elektromanyetik radyasyonun frekansını ölçerek, zamanın geçişi kaydedilebilir. Sezgisel atomlar (sezyum 133), her saniyede 9,192,631,770 radyasyon çevrimlerine sahip oldukları için zamanlama için tercih edilir. Sezyum atomunun enerji seviyeleri (kuantum standartları) her zaman aynı olduğu ve bu kadar yüksek bir sayı olduğu için, sezyum atom saati inanılmaz derecede kesin.

Günümüzde dünyada en çok kullanılan atom saati, sezyum çeşmesidir. Bu saatte bir atom bulutu bir mikrodalga bölmesine yansıtılır ve yerçekimi altında düşmesine izin verilir. Lazer ışınları bu atomları yavaşlatır ve atomun enerji seviyeleri arasındaki geçiş ölçülür.

Yeni nesil atom saatleri, bir çeşmeden ziyade iyon tuzakları kullanarak geliştiriliyor. İyonlar, bir manyetik alan tarafından sıkıştınlabilen pozitif yüklü atomlardır. Stronsiyum gibi diğer elementler bu yeni nesil saatlerde kullanılmaktadır ve bir stronsiyum iyonu tuzak saatinin potansiyel doğruluğunun mevcut atomik saatlerin 1000 katı olabileceği tahmin edilmektedir.

Atomik saatler her türlü teknoloji ile kullanılmaktadır; uydu iletişimi, Küresel Konumlandırma Sistemi ve hatta İnternet ticareti, atom saatlerine bağımlıdır. Bilgisayarların çoğu, dolaylı olarak bir atom saati ile NTP sunucu. Bu cihazlar, atomik bir saatten zaman alır ve tüm cihazlar üzerinde kesin zaman temin eden şebekeleri etrafında dağıtılır.

atomik saatler Zaman tutma cihazlarının doruk noktasıdır. Modern atom saatleri, 100,000,000 yıllarında (100 milyon) zamanında bile bir saniye bile kaybolmadığı bu tür kesinliğe zaman ayırabilmektedir. Bu yüksek doğruluk yüzünden atom saatleri dünyanın zaman ölçeğinin temelini oluşturur.

1972'te, atomik saatler tarafından söylenen zamana dayalı olarak küresel iletişim ve zamana duyarlı, yığınların satın alınması ve küresel bir zaman ölçeği paylaşımı işlemlerine izin vermek için geliştirildi. Bu zaman ölçeği, Eşgüdümlü Evrensel Zaman (UTC) Uluslararası Ağırlıklar ve Önlemler Bürosu (BIPM), dünyanın dört bir yanındaki 230 laboratuvarlarından 65 atomik saatlerin bir takımyıldızı kullandı.

Atomik saatler atomun temel özelliklerine, kuantum mekaniği olarak bilinir. Kuantum mekaniği, bir atomun çekirdeğini yörünleyen bir elektronun (negatif yüklü parçacık), doğru miktarda enerji emip çıkarmaya bağlı olarak farklı seviyelerde veya yörüngede uçlarda bulunabileceğini önermektedir. Bir elektron, yeterli enerjiyi emdiğinde veya bıraktığında, başka bir seviyeye "atlayabilir", bu bir kuantum sıçraması olarak bilinir.

Bu iki enerji durumu arasındaki frekans, zaman tutmak için kullanılır. Çoğu atomik saatler, iki seviye arasındaki geçişe karşılık gelen 9,192,631,770 radyasyon periyoduna sahip olan sezyum atomuna dayanır. Sezyum saatlerinin doğruluğundan dolayı, BIPM şimdi bir saniyenin, sezyum atomunun 9,192,631,770 döngüsü olarak tanımlandığını düşünmektedir.

Atomik saatler, hassas zamanlamanın gerekli olduğu binlerce farklı uygulamada kullanılır. Uydu iletişimi, hava trafiği kontrolü, İnternet ticareti ve GP'ler, zaman tutmak için atom saatleri gerektirir. Atomik saatler bir yöntem olarak da kullanılabilir bilgisayar ağlarını senkronize etme.

Kullanan bir bilgisayar ağı NTP zaman sunucusu bir radyo iletimini veya GPS uyduları tarafından yayınlanan sinyalleri (Global Positioning System) bir zamanlama kaynağı olarak kullanabilir. NTP programı (ya da daemon'u) o zaman o ağdaki tüm aygıtların atom saatiyle söylendiği zamana eşzamanlanmasını sağlar.

Kullanarak NTP sunucu bir atom saatine senkronize edildiğinde, bir bilgisayar ağı aynı zamana duyarlı hareketlerin dünya çapında yürütülebilmesini sağlayan diğer ağlarla aynı eşgüdümlü evrensel zamanı çalıştırabilir.

NTP sunucuları bilgisayar ağları tarafından senkronizasyon için bir zamanlama referansı olarak kullanılır. bir NTP sunucu gerçekten bir atom saatinden zaman alan ve onu dağıtan bir iletişim cihazıdır. Doğrudan bir atom saati zamanı alan NTP sunucuları, 1 NTP sunucuları katmanı olarak bilinir.

Bir 0 katmanı bir atom saatidir. Bunlar son derece pahalı ve narin makinelerdir ve sadece büyük ölçekli fizik laboratuarlarında bulunabilirler. Ne yazık ki, bant genişliği düşünceleri nedeniyle bir katman 1 sunucusuna kimin erişebileceğini belirleyen birçok kural vardır. Çoğu katman 1 NTP sunucusu, üniversiteler veya diğer kâr amacı gütmeyen kuruluşlar tarafından kurulur ve bu nedenle bunlara kimlerin eriştiğini kısıtlamanız gerekir.

Neyse ki, stratum 2 zaman sunucuları kendisi (stratum 2 cihazından zaman alıcı bir cihazın bir tabaka 3 sunucusudur. Zamanı alır cihazlar bir zaman referans olarak kullanılabilecek bir zamanlama kaynağına ve bir zaman sinyalini alan bir cihaz gibi yeterince iyi doğruluk sunabilir bir katman 3 sunucusu katman 4 aygıtları ve benzeri).

Ntp.org, NTP havuz projesinin resmi evidir ve bugüne kadar genel NTP sunucusu. Havuzda kullanılabilen iki genel sunucu listesi vardır; 1 sunucularını (çoğu kapalı erişim olanağı) ve sekonder olan 2 sunucularını görüntüleyen birincil sunucular.

Kamu NTP sunucusu kullanırken erişim kurallarına uymak önemlidir; aksi halde sunucunun trafiğe kapanmasına neden olabilir ve çoğu genel NTP sunucusu cömertlik davranışı olarak kurulduğundan sorunlar devam etmeye devam ederse.

İnternetten bir zamanlama kaynağı kullanırken hatırlanması gereken bazı önemli noktalar var. Birincisi, İnternet zamanlama kaynakları doğrulanamıyor. Kimlik doğrulama, dahili bir güvenlik önlemi olup, NTP tarafından kullanılır ancak net üzerinden kullanılamaz. İkincisi, bir İnternet zamanlama kaynağı kullanmak için güvenlik duvarınızda açık bir bağlantı noktası olması gerekir. Güvenlik duvarında bir delik kötü niyetli kullanıcılar tarafından kullanılabilir ve bir sistemi saldırıya açık hale getirebilir.

Güvenli bir zamanlama kaynağı isteyen veya doğruluk çok önemli olduğunda, özel bir NTP sunucu Bu, uzun dalga radyo yayınlarından veya GP şebekesinden bir zamanlama sinyali alır.

NTP (Ağ Zaman Protokolü), Internet'te en çok kullanılan saat senkronizasyon protokolüdür. Başarının nedeni, hem esnek hem de oldukça doğru (hem de özgür olmak) olmasıdır. NTP aynı zamanda binlerce makinenin yalnızca birinden bir zamanlama sinyali alabilmesini sağlayan hiyerarşik bir yapıya sahiptir NTP sunucu.

Açıkçası, bir ağdaki bin makinenin hepsi aynı anda NTP sunucusundan bir zamanlama sinyali almaya çalışırsa ağ darboğazlanır ve NTP sunucusu işe yaramaz hale gelirdi.

Bu nedenle, NTP stratum ağacı var. Ağacın tepesinde, bir katman 1 aygıtı olan NTP zaman sunucusu (sunucunun zamanını aldığı atom saati olan bir katman 0 aygıtı) bulunur. Aşağıda NTP sunucu, birkaç sunucu veya bilgisayar, 1 katmanından zamanlama bilgisi alır. Bu güvenilir cihazlar, zamanlama bilgilerini başka bir bilgisayar ya da sunucu katmanına dağıtan stratum 2 sunucuları haline gelir. Bunlar daha sonra alt katmanlara (stratum 3, stratum 4 vb.) Zamanlama bilgisi dağıtabilen 5 tabaka haline gelir.

Orijinal katman 1 cihazından daha uzakta olsalar da, senkronizasyonu daha az doğru oldukları halde, tüm NTP dokuz katman seviyesini destekleyebilir. Bir NTP hiyerarşisinin nasıl kurulduğuna ilişkin bir örnek için lütfen bunu görün stratum ağacı