La Página Web de reloj atómico es la culminación de la obsesión de la humanidad de decir la hora exacta. Antes del reloj atómico y la precisión de nanosegundos que emplean, las escalas de tiempo se basaban en los cuerpos celestes.

Sin embargo, gracias al desarrollo del reloj atómico ahora se ha dado cuenta de que incluso la Tierra en su rotación no es tan precisa como el tiempo reloj atómico a medida que pierde o gana una fracción de segundo cada día.

Debido a la necesidad de tener una escala de tiempo basada en la rotación de la Tierra (la astronomía y la agricultura son dos razones) una escala de tiempo que mantienen los relojes atómicos pero ajustada para cualquier desaceleración (o aceleración) en el giro de la Tierra. Esta escala de tiempo se conoce como UTC (Tiempo universal coordinado) empleado en todo el mundo para garantizar que el comercio y el comercio se utilicen al mismo tiempo.

Uso de redes de computadoras servidores de tiempo de red para sincronizar a la hora UTC. Mucha gente se refiere a estos dispositivos de servidor de tiempo como relojes atómicos, pero eso es inexacto. Los relojes atómicos son equipos extremadamente caros y de alta sensibilidad, y solo suelen encontrarse en universidades o laboratorios nacionales de física.

Afortunadamente, a los laboratorios nacionales de física les gusta NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo - EE. UU.) Y NPL (National Physical Laboratory - UK) transmiten la señal horaria de sus relojes atómicos. Alternativamente, la red GPS es otra buena fuente de tiempo preciso ya que cada satélite GPS tiene a bordo su propio reloj atómico.

La Página Web de red servidor de tiempo recibe el tiempo de un reloj atómico y lo distribuye usando un protocolo como NTP (Protocolo de tiempo de red) asegurando que la red de la computadora esté sincronizada al mismo tiempo.

Porque servidores de tiempo de red están controlados por relojes atómicos que pueden mantener un tiempo increíblemente preciso; no perder un segundo en cientos si no miles de años. Esto garantiza que la red informática sea segura y no susceptible de errores de temporización, ya que todas las máquinas tendrán exactamente el mismo tiempo.

La Página Web de reloj atómico es la culminación de la capacidad de la humanidad para mantener el tiempo que se ha extendido por varios milenios. Los seres humanos siempre han estado preocupados por seguir el paso del tiempo desde que el hombre primitivo notó la regularidad de los cuerpos celestes.

El sol, la luna, las estrellas y los planetas pronto se convirtieron en la base de las escalas de tiempo con períodos de tiempo como años, meses, días y horas basados ​​únicamente en la regulación de la rotación de la Tierra.

Esto funcionó durante miles de años como una guía confiable de cuánto tiempo ha pasado, pero en los últimos siglos los humanos han avanzado para encontrar métodos aún más confiables para controlar el tiempo. Mientras que el Sol y los cuerpos celestes eran una forma afectiva, los relojes de sol no funcionaban en días nublados y como los días y las noches se alteraban durante el año solo al mediodía (cuando el sol estaba en su punto más alto) se podía confiar razonablemente en ellos.

La primera incursión en un reloj preciso que no dependía de los cuerpos celestes y que no era un momento simple (como una vela cónica o un reloj de agua) sino que realmente indicaba el tiempo durante un período prolongado era el reloj mecánico.

Estos primeros dispositivos que se remontan al siglo XII fueron mecanismos crudos que utilizaban un escape de borde y foliot (un engranaje y una palanca) para controlar los tictac del reloj. Después de algunos siglos y miles de diseños, el reloj mecánico dio su siguiente paso con el péndulo. El péndulo dio a los relojes su primera precisión verdadera ya que controlaba con mayor precisión los tic-tac del reloj.

Sin embargo, no fue sino hasta el siglo XX cuando los relojes entraron en la era electrónica que se volvieron verdaderamente precisos. El reloj digital y el electrónico tenían sus tics controlados mediante el uso de la oscilación de un cristal de cuarzo (su estado de energía modificado cuando se basa una corriente) que resultó ser tan preciso que raramente se perdía un segundo por semana.

El desarrollo de los relojes atómicos en el 1950 se usa la oscilación de un solo átomo que genera más de 9 billones de tics por segundo y puede mantener un tiempo preciso durante millones de años sin perder un segundo. Estos relojes ahora forman la base de nuestras escalas de tiempo con todo el mundo sincronizado con ellos usando NTP servidores, asegurando un tiempo totalmente preciso y confiable.

La sincronización de una red a menudo es considerada un dolor de cabeza por los administradores de red que temen que equivocarse puede generar resultados desastrosos y, si bien no se puede negar que la falta de sincronización puede ocasionar problemas imprevistos, especialmente con transacciones y seguridad urgentes, la sincronización perfecta es simple si estos pasos son seguidos:

1. Use un dedicado Servidor NTP. El Servidor NTP es un dispositivo que recibe una única fuente de tiempo luego la distribuye entre una red de computadoras que usan el protocolo NTP (Network Time Protocol) uno de los protocolos basados ​​en Internet más antiguos y, con mucho, el software de sincronización de tiempo más utilizado. NTP a menudo está empaquetado con sistemas operativos modernos como Windows o Linux, aunque no hay sustituto para un dispositivo NTP dedicado.

2. Usa siempre un Fuente de hora UTC (Tiempo Universal Coordinado). UTC se basa en GMT (Greenwich Meantime) y el Tiempo Atómico Internacional (TAI) y es altamente preciso. UTC es utilizado por las redes de computadoras de todo el mundo asegurando que el comercio y el comercio utilicen la misma escala de tiempo.

3. Use una señal de tiempo segura y precisa. Si bien las señales horarias están disponibles en Internet, son impredecibles en su precisión y, aunque algunas ofrecen una precisión suficiente, un servidor horario de Internet se encuentra fuera de un cortafuegos que, si se deja abierto para recibir un código de tiempo, provocará vulnerabilidades en la seguridad de la red. Ya sea GPS (sistema de posicionamiento global) o una señal de radio dedicada, como las transmitidas por los laboratorios nacionales de física (como MSF - REINO UNIDO, WWVB - EE. UU., DCF-Alemania) ofrecen métodos seguros y confiables para recibir una señal de tiempo segura y precisa.

4. Organice una red en estrato, niveles. Strata asegura que el Servidor NTP no está inundado con solicitudes de tiempo y que el ancho de banda de la red no se congestiona. Un estrato de árbol está organizado por unas pocas máquinas selectas que son dispositivos 2 de estrato en el que reciben una señal de tiempo del Servidor NTP (dispositivo de estrato 1) estos a su vez distribuyen el tiempo a otros dispositivos (estrato 3) y así sucesivamente.

5. Asegúrese de que todas las máquinas estén utilizando UTC y el Árbol de servidor NTP. Un error común en la sincronización de tiempo es no asegurar que todas las máquinas estén sincronizadas correctamente, solo una máquina que ejecuta un tiempo incorrecto puede tener consecuencias imprevistas.

Hay varias escalas de tiempo utilizadas en todo el mundo. Más NTP servidores y otra servidores de tiempo de red use UTC como fuente base, sin embargo, hay otros:

Cuando nos preguntan la hora en que es muy poco probable que respondamos con "por qué escala de tiempo", sin embargo, hay varias escalas de tiempo utilizadas en todo el mundo y cada una se basa en diferentes métodos para controlar la hora.
GMT

Meridiano de Greenwich (GMT) es la hora local en el meridiano de Greenwich basada en la hipotética media del sol. Como la órbita de la Tierra es elíptica y su eje está inclinado, la posición real del sol sobre el fondo de las estrellas aparece un poco adelante o detrás de la posición esperada. El error de temporización acumulado varía a lo largo del año de una manera uniforme y periódica hasta 14 minutos más lento en febrero a 16 minutos más rápido en noviembre. El uso de un sol hipotético promedio elimina este efecto. Antes, los astrónomos y navegantes de 1925 midieron GMT desde el mediodía hasta el mediodía, comenzando el día 12 horas más tarde que en el uso civil, que también se conoce comúnmente como GMT. Para evitar confusiones, los astrónomos acordaron en 1925 cambiar el punto de referencia del mediodía a la medianoche, y unos años más tarde adoptaron el término Tiempo Universal (UT) para el "nuevo" GMT. GMT sigue siendo la base legal del tiempo civil para el Reino Unido.

UT

tiempo Universal (UT) es el tiempo solar medio en el meridiano de Greenwich con 0 h UT a media noche, y desde que 1925 ha reemplazado a GMT con fines científicos. A mediados de los 1950, los astrónomos tenían mucha evidencia de fluctuaciones en la rotación de la Tierra y decidieron dividir a UT en tres versiones. El tiempo derivado directamente de las observaciones se llama UT0, aplicando correcciones para los movimientos del eje de la Tierra, o movimiento polar, da UT1, y la eliminación de las variaciones estacionales periódicas genera UT2. Las diferencias entre UT0 y UT1 son del orden de milésimas de segundo. Hoy en día, solo UT1 todavía se usa ampliamente, ya que proporciona una medida de la orientación de rotación de la Tierra en el espacio.

El estándar mundial del tiempo (UTC):

Aunque TAI proporciona una escala de tiempo continua, uniforme y precisa para fines de referencia científica, no es conveniente para el uso diario porque no está en sintonía con la tasa de rotación de la Tierra. Una escala de tiempo que corresponde a la alternancia de día y noche es mucho más útil, y desde 1972, todos los servicios de tiempo de difusión distribuyen escalas de tiempo basadas en Tiempo Universal Coordinado (UTC). UTC es una escala de tiempo atómica que se mantiene de acuerdo con Universal Time. Los segundos intercalares son ocasionalmente

Información cortesía de la Laboratorio Físico Nacional REINO UNIDO.

Además de las celebraciones habituales y el jolgorio, a fines de diciembre trajeron consigo otro Leap Second para UTC tiempo (Tiempo Universal Coordinado).

UTC es la escala de tiempo global utilizada por las redes informáticas de todo el mundo para garantizar que todos mantengan el mismo tiempo. Los Segundos Leap se agregan a UTC mediante el Servicio Internacional de Rotación de la Tierra (IERS) en respuesta a la desaceleración de la rotación de la Tierra debido a las fuerzas de marea y otras anomalías. Si no se inserta un segundo intercalar, UTC se alejaría de GMT (Greenwich Meantime), a menudo denominado UT1. GMT se basa en la posición de los cuerpos celestes, por lo que a mediodía el sol está en su punto más alto sobre el meridiano de Greenwich.

Si UTC y GMT se separaran, dificultaría la vida de personas como los astrónomos y los agricultores, y eventualmente la noche y el día se desviarían (aunque en mil años más o menos).

Normalmente, los segundos intercalares se agregan al último minuto de 31 de diciembre pero ocasionalmente si se requiere más de uno en un año, luego se agrega en el verano.

Los segundos intercalares, sin embargo, son controvertidos y también pueden causar problemas si el equipo no está diseñado con segundos interminables en mente. Por ejemplo, el segundo intercalar más reciente se agregó en 31 diciembre y provocó que fallara el gigante de la base de datos Oracle Cluster Ready Service. Como resultado, el sistema se reinicia automáticamente en Año Nuevo.

Leap Seconds también puede causar problemas si las redes se sincronizan utilizando fuentes de tiempo de Internet o dispositivos que requieren intervención manual. Afortunadamente la mayoría dedicada NTP servidores están diseñados con Leap Seconds en mente. Estos dispositivos no requieren intervención y ajustarán automáticamente toda la red a la hora correcta cuando haya un segundo de salto.

Un dedicado Servidor NTP no solo es autoajustable sin intervención manual sino que también son altamente precisos siendo servidores 1 (la mayoría de las fuentes de tiempo de Internet son dispositivos 2 de estratos, es decir, dispositivos que reciben señales horarias de los dispositivos 1 de estratos y luego lo vuelven a emitir) pero también son altamente seguro que los dispositivos externos no están obligados a estar detrás del firewall.

Sincronización de tiempo es extremadamente importante para las redes de computadoras modernas. En algunas industrias, la sincronización del tiempo es absolutamente vital, especialmente cuando se trata de tecnologías como el control del tráfico aéreo o la navegación marina, donde cientos de vidas podrían verse en peligro por falta de tiempo.

Incluso en el mundo financiero, la sincronización de tiempo correcta es vital ya que se pueden agregar millones o borrar los precios de las acciones cada segundo. Por esta razón, el mundo entero se adhiere a un calendario global conocido como tiempo universal coordinado (UTC) Sin embargo, adherirse a UTC y mantener UTC preciso son dos cosas diferentes.

La mayoría de los relojes de la computadora son osciladores simples que se moverán lentamente más rápido o más despacio. Desafortunadamente, esto significa que no importa cuán precisos sean los lunes, se habrán desviado el viernes. Esta deriva puede ser de solo una fracción de segundo, pero pronto no pasará mucho tiempo antes de que transcurra más de un segundo.

En muchas industrias esto puede no significar una cuestión de vida o muerte por la pérdida de millones en acciones y acciones, pero la falta de sincronización de tiempo puede tener consecuencias imprevistas, como dejar a una compañía menos protegida contra el fraude. Sin embargo, recibir y mantener el verdadero tiempo UTC es bastante sencillo.

Dedicado servidores de tiempo de red están disponibles que usa el protocolo NTP (Protocolo de tiempo de red) para verificar continuamente la hora de una red contra una fuente de tiempo UTC. Estos dispositivos a menudo se conocen como Servidor NTP, servidor de tiempo o servidor de tiempo de red. los Servidor NTP ajusta constantemente todos los dispositivos en una red para garantizar que las máquinas no se desvíen de UTC.

UTC está disponible en varias fuentes, incluida la red GPS. Esta es una fuente ideal de tiempo UTC ya que es segura, confiable y está disponible en todo el planeta. UTC también está disponible a través de transmisiones de radio nacionales especializadas que se transmiten desde laboratorios nacionales de física aunque no están disponibles en todas partes.

Cuando echamos un vistazo a nuestros relojes o al reloj de la oficina, solemos dar por hecho que el tiempo que nos dedicamos es el correcto. Podemos observar si nuestros relojes son diez minutos rápidos o lentos, pero presten poca atención si están un segundo o dos fuera.

Sin embargo, durante miles de años, la humanidad ha caminado para llegar cada vez más relojes precisos los beneficios de los cuales son abundantes hoy en nuestra era de navegación por satélite, NTP servidores, Internet y comunicaciones globales.

Para comprender cómo se puede medir el tiempo exacto, primero es importante comprender el concepto de tiempo en sí mismo. El tiempo como se ha medido en la Tierra durante milenios es un concepto diferente del tiempo mismo que, como nos informó Einstein, era parte de la estructura del universo en lo que describió como un espacio-tiempo tetradimensional.

Sin embargo, históricamente hemos medido el tiempo basado no en el paso del tiempo sino en la rotación de nuestro planeta en relación con el Sol y la Luna. Un día se divide en 24 partes iguales (horas), cada una de las cuales se divide en 60 minutos y el minuto se divide en 60 segundos.

Sin embargo, ahora se ha comprendido que medir el tiempo de esta manera no puede considerarse exacto ya que la rotación de la Tierra varía día a día. Todo tipo de variables como fuerzas de marea, huracanes, vientos solares e incluso la cantidad de nieve en los polos afecta la velocidad de rotación de la Tierra. De hecho, cuando los dinosaurios comenzaron a vagar por la Tierra, la duración de un día tal como la medimos ahora solo habría sido de 22 horas.

Ahora basamos nuestra cronometría en la transición de átomos usando relojes atómicos con un segundo basado en períodos 9,192,631,770 de la radiación emitida por la transición hiperfina de un átomo de cesio sin unión en el estado fundamental. Si bien esto puede sonar complicado, en realidad es solo un "tic" atómico que nunca se altera y, por lo tanto, puede proporcionar una referencia muy precisa para basar nuestro tiempo en.

Los relojes atómicos usan esta resonancia atómica y pueden mantener un tiempo tan preciso que un segundo no se pierde ni siquiera en mil millones de años. Todas las tecnologías modernas aprovechan esta precisión que permite muchas de las comunicaciones y el comercio mundial que nos beneficiamos hoy con la utilización de la navegación por satélite, NTP servidores y el control del tráfico aéreo cambiando la forma en que vivimos nuestras vidas.

Network Time Protocol ha sido desarrollado para mantener las computadoras sincronizadas. Todas las computadoras son propensas a la deriva y el tiempo preciso es esencial para muchas aplicaciones de tiempo crítico.

Una versión de NTP está instalada en la mayoría de las versiones de Windows (aunque una versión simplificada llamada SNTP -Simplified NTP- está en versiones anteriores) y Linux, pero se puede descargar gratis desde NTP.org.

Al sincronizar una red, es preferible usar una red dedicada Servidor NTP que recibe una fuente de sincronización de un reloj atómico ya sea a través de transmisiones de radio especializadas o Red de GPS. Sin embargo, muchas referencias de tiempo de Internet están disponibles, algunas más confiables que otras, aunque debe tener en cuenta que las fuentes de tiempo basadas en Internet no pueden ser autenticadas por NTP, lo que deja su computadora vulnerable a las amenazas.

NTP es jerárquico y está ordenado en estrato. Stratum 0 es la referencia de tiempo, mientras que el estrato 1 es un servidor conectado a una fuente de temporización 0 de un estrato y un estrato 2 es una computadora (o dispositivo) conectada a un servidor 1 de estrato.

La configuración básica de NTP se hace usando el archivo /etc/ntp.conf, usted tiene que editarlo y colocar la dirección IP de los servidores de estrato 1 y de estrato 2. Aquí hay un ejemplo de un archivo ntp.conf básico:

el servidor xxx.yyy.zzz.aaa prefiere (la dirección del servidor de hora como time.windows.com)

servidor 123.123.1.0

servidor 122.123.1.0 estrato 3

Driftfile / etc / ntp / drift

El archivo ntp.conf más básico mostrará los servidores 2, uno que también desea sincronizar y una dirección IP. Es una buena limpieza tener más de un servidor como referencia en caso de que uno se caiga.

Un servidor con la etiqueta 'preferir' se usa para una fuente confiable que garantiza que NTP siempre use ese servidor cuando sea posible. La dirección IP se usará en caso de problemas cuando NTP se sincronizará consigo mismo. El archivo de deriva es donde NTP crea un registro de la tasa de deriva del reloj del sistema y lo ajusta automáticamente.

NTP ajustará el tiempo de su sistema pero solo lentamente. NTP esperará al menos diez paquetes de información antes de confiar en la fuente de tiempo. Para probar NTP simplemente cambie el reloj de su sistema por media hora al final del día y la hora de la mañana debería ser correcta.

Tiempo exacto usando Relojes atómicos está disponible en América del Norte utilizando el Hora del reloj atómico WWVB señal transmitida desde Fort Collins, Colorado; proporciona la capacidad de sincronizar el tiempo en computadoras y otros equipos eléctricos.

La señal WWVB de América del Norte es operada por NIST - el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. WWVB tiene una alta potencia de transmisión (50,000 vatios), una antena muy eficiente y una frecuencia extremadamente baja (60,000 Hz). A modo de comparación, una emisora ​​de radio AM típica emite a una frecuencia de 1,000,000 Hz. La combinación de alta potencia y baja frecuencia da a las ondas de radio de WWVB un gran rebote, y esta única estación puede, por lo tanto, cubrir todo el territorio continental de los Estados Unidos además de gran parte de Canadá y América Central.

Los códigos de tiempo se envían desde WWVB usando uno de los sistemas más simples posibles, y a una velocidad de datos muy baja de un bit por segundo. La señal 60,000 Hz siempre se transmite, pero cada segundo se reduce significativamente en potencia durante un período de 0.2, 0.5 o 0.8 segundos: • 0.2 segundos de potencia reducida significan un cero binario • 0.5 segundos de potencia reducida es uno binario. • 0.8 segundos de potencia reducida es un separador. El código de tiempo se envía en BCD (decimal codificado en binario) e indica los minutos, las horas, el día del año y el año, junto con la información sobre el horario de verano y los años bisiestos.

El tiempo se transmite usando los bits 53 y los separadores 7, y por lo tanto toma 60 segundos para transmitir. Un reloj o reloj puede contener una antena y un receptor extremadamente pequeños y relativamente simples para decodificar la información en la señal y establecer la hora del reloj con precisión. Todo lo que tienes que hacer es establecer la zona horaria, y el reloj atómico mostrará la hora correcta.

Dedicado Servidores de tiempo NTP que están sintonizados para recibir la señal de tiempo WWVB están disponibles. Estos dispositivos conectan una red informática como cualquier otro servidor, solo que estos reciben la señal de sincronización y la distribuyen a otras máquinas en la red usando NTP (Network Time Protocol).

Hasta 1967, el segundo se definió utilizando el movimiento de la Tierra que gira una vez sobre su eje cada 24 horas, y hay 3,600 segundos en esa hora y 86,400 en 24.

Eso estaría bien si la tierra fuera puntual, pero de hecho no lo es. La tasa de rotación de la Tierra cambia todos los días en miles de nanosegundos, y esto se debe en gran parte al viento y a las ondas que giran alrededor de la Tierra y causan resistencia.

En el transcurso de miles de días, estos cambios en la velocidad de rotación pueden provocar que el giro de la Tierra se desincronice con los relojes atómicos de alta precisión que usamos para mantener el sistema UTC (Tiempo Universal Coordinado) haciendo tictac. Por esta razón, la rotación de la Tierra es monitoreada y cronometrada utilizando los destellos lejanos de un tipo de estrella colapsada llamada quasar que parpadea con un ritmo ultra preciso a muchos millones de años luz de distancia. Al monitorear el giro de la Tierra contra estos objetos lejanos, se puede calcular cuánto se ha ralentizado la rotación.

Una vez que se ha acumulado un segundo de desaceleración, el Servicio Internacional de Rotación de la Tierra (IERS), recomienda una Segunda Salto para ser agregado, generalmente al final del año.

Otras complicaciones surgen cuando se trata de sincronizando la Tierra a una escala de tiempo. En 1905, la teoría de la relatividad de Albert Einstein mostró que no existe el tiempo absoluto. Cada reloj, en todas partes del universo, hace tictac a una velocidad diferente. Para el GPS, este es un problema enorme porque resulta que los relojes en los satélites fluyen casi 40,000 nanosegundos por día en relación con los relojes en el suelo porque están muy por encima de la superficie de la Tierra (y por lo tanto en un campo gravitacional más débil) y se mueven rápido en relación con el suelo.

Y como la luz puede viajar cuarenta mil pies en ese tiempo, puedes ver el problema. Las ecuaciones de Einstein escritas primero en 1905 y 1915 se usan para corregir este cambio de tiempo, permitiendo que el GPS funcione, que los aviones naveguen de forma segura y NTP GPS servidores para recibir la hora correcta.