Protocolo de tiempo de red (NTP) se utiliza como una herramienta de sincronización en la mayoría de las redes informáticas. NTP distribuye una única fuente de tiempo alrededor de una red y garantiza que todos los dispositivos se ejecutan en sincronización con ella. NTP es altamente preciso y puede mantener todas las máquinas en una red dentro de unos pocos milisegundos de la fuente de tiempo. Sin embargo, de dónde proviene esta fuente de tiempo puede provocar problemas en la sincronización del tiempo dentro de una red. (Más ...)

Leap Seconds se han utilizado desde el desarrollo de los relojes atómicos y la introducción de la escala de tiempo global UTC (Tiempo Universal Coordinado). Los Segundos Leap previenen que el tiempo real, tal como lo indican los relojes atómicos, y el tiempo físico, gobernado por el sol, que es más alto al mediodía, se separen.

Desde que UTC comenzó en 1970 cuando se introdujo UTC, se han agregado 24 Leap Seconds. Los segundos intercalares son un punto de controversia, pero sin ellos, el día se iría arrastrando lentamente a la noche (aunque después de muchos siglos); sin embargo, causan problemas para algunas tecnologías.

NTP servidores (Network Time Protocol) implementa Leap Seconds repitiendo el último segundo del día cuando se introduce un Leap Second. Si bien la introducción de Leap Second es un evento raro, que ocurre solo una o dos veces al año, para algunos sistemas complejos que procesan miles de eventos por segundo, esta repetición causa problemas.

Para los gigantes de los motores de búsqueda, Google, Leap Seconds puede hacer que sus sistemas no funcionen durante este segundo, como en 2005 cuando algunos de sus sistemas agrupados dejaron de aceptar el trabajo. Si bien esto no llevó a que su sitio cayera, Google quería abordar el problema para evitar futuros problemas causados ​​por este caramelo cronológico.

Su solución fue escribir un programa que esencialmente mintió a los servidores de su computadora durante el día de un Leap Second, haciendo que los sistemas creyeran que el tiempo estaba ligeramente por delante de lo que el NTP servidores lo estaban contando.

Este tiempo de aceleración gradual significó que al final de un día, cuando se agrega un Leap Second, los servidores de tiempo de Google no tienen que repetir el segundo extra ya que el tiempo en sus servidores ya estaría un segundo atrás en ese punto.

Galeón GPS servidor NTP

Si bien la solución de Google para Leap Second es ingeniosa, para la mayoría de los sistemas de computadoras, Leap Seconds no causa ningún problema. Con una red informática sincronizada con un servidor NTP, los Segundos de Leap se ajustan automáticamente al final de un día y ocurren solo en raras ocasiones, por lo que la mayoría de los sistemas informáticos nunca notan este pequeño inconveniente a tiempo.

La mayoría de la gente ha oído hablar de relojes atómicos, la mayoría de la gente, probablemente sin darse cuenta siquiera los han usado; Sin embargo, no creo que mucha gente que lee esto se han visto nunca uno. Los relojes atómicos son piezas muy técnicas y complicadas de maquinaria. Confiar en las aspiradoras, super-refrigerantes como el nitrógeno líquido y láseres incluso, la mayoría de los relojes atómicos sólo se encuentran en los laboratorios como NIST (Instituto Nacional de Estándares y hora) en los EE.UU., o NPL (National Physical Laboratory) en el Reino Unido.

Reloj atómico de morosidad

Ninguna otra forma de cronometraje es tan preciso como un reloj atómico. Los relojes atómicos son la base del calendario mundial del mundo UTC (Tiempo Universal Coordinado). Incluso la duración de rotación de la Tierra requiere manipulación por la adición de segundos intercalares a UTC para mantener el día sincronizada.

Los relojes atómicos trabajar mediante el uso de los cambios oscilantes de los átomos durante diferentes estados de energía. El cesio es el átomo preferido utilizado en los relojes atómicos, que oscila veces 9,192,631,770 un segundo. Se trata de un efecto constante también, tanto es así que un segundo se define ahora por esto muchas oscilaciones del átomo de cesio.

Louis Essen construyó el primer reloj atómico preciso en 1955 en el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido, ya que los relojes atómicos a continuación, se han vuelto cada vez más preciso con los relojes atómicos modernos capaces de mantener el tiempo por más de un millón de años sin perder un segundo.

En 1961, UTC se convirtió en escala de tiempo global del mundo, y por 1967, el Sistema Internacional de Unidades adoptó la frecuencia de cesio como el segundo oficial.

Desde entonces, los relojes atómicos se han convertido en parte de la tecnología moderna. A bordo de cada satélite GPS, señales de tiempo de haz relojes atómicos a la Tierra, lo que permite sistemas de navegación por satélite en coches, barcos y aviones para juzgar su ubicación precisa.

Hora UTC es también esencial para el comercio en el mundo moderno. Con las redes de ordenadores hablando el uno al otro a través de las zonas horarias, usando relojes atómicos como referencia evita errores, garantiza la seguridad y proporciona una transferencia de datos fiable.

Recepción de una señal de un reloj atómico para la sincronización de tiempo de computadora es muy fácil. Servidores de tiempo NTP que reciben la señal de tiempo de los satélites GPS, o aquellos transmitido por ondas de radio desde lugares NPL y NIST, permiten a las redes de ordenadores en todo el mundo para mantener el tiempo seguro y preciso.

Los investigadores han descubierto que el reloj atómico británico controlado por el National Physical Laboratory del Reino Unido (NPL) es el más preciso del mundo.

El reloj atómico de fuente de cesio CsF2 de NPL es tan preciso que no se movería por un segundo en 138 millones de años, casi el doble de precisión de lo que se pensaba.

Los investigadores ahora descubrieron que el reloj tiene una precisión de una parte en 4,300,000,000,000,000, por lo que es el reloj atómico más preciso del mundo.

El reloj CsF2 utiliza el estado de energía de los átomos de cesio para mantener el tiempo. Con una frecuencia de picos y valles 9,192,631,770 por segundo, esta resonancia ahora rige el estándar internacional para un segundo oficial.

El estándar internacional de tiempoUTC-se rige por seis relojes atómicos, incluido el CsF2, dos relojes en Francia, uno en Alemania y otro en EE. UU., Por lo que este aumento inesperado en la precisión significa que el calendario global es aún más confiable de lo que se pensaba.

UTC es esencial para las tecnologías modernas, especialmente con tanta comunicación y comercio global que se lleva a cabo a través de Internet, a través de las fronteras y en zonas horarias.

UTC permite que las redes informáticas separadas en diferentes partes del mundo mantengan exactamente el mismo tiempo, y debido a su importancia, la precisión y precisión son esenciales, especialmente cuando se consideran los tipos de transacciones ahora realizadas en línea, como la compra de acciones y participaciones. Banca global.

Recibir UTC requiere el uso de un servidor de tiempo y el protocolo NTP (Network Time Protocol). Servidores de tiempo recibir una fuente de UTC directo de fuentes de relojes atómicos como la NPL, que transmite una señal horaria sobre radio de onda larga, y la red GPS (todos los satélites GPS transmiten señales de tiempo de reloj atómico, que es cómo los sistemas de navegación satelital calculan la posición calculando la diferencia en el tiempo entre múltiples señales de GPS).

NTP mantiene todas las computadoras precisas para UTC mediante la comprobación continua de cada reloj del sistema y el ajuste de cualquier deriva en comparación con la señal horaria UTC. Al usar un NTP servidor de tiempo, una red de computadoras puede permanecer dentro de unos pocos milisegundos de UTC evitando cualquier error, asegurando la seguridad y proporcionando una fuente atestada de tiempo exacto.

El pirateo informático es un tema común en las noticias. Algunas de las compañías más grandes han sido víctimas de los piratas informáticos y por una miríada de razones. Proteger las redes informáticas de la invasión de usuarios maliciosos es una industria costosa y sofisticada ya que los piratas informáticos usan muchos métodos para invadir un sistema.

Existen diversas formas de seguridad para defenderse contra el acceso no autorizado a redes informáticas como software antivirus y cortafuegos.

Sin embargo, un área que a menudo se pasa por alto es de la que una red informática obtiene su fuente de tiempo, que a menudo puede ser un aspecto vulnerable para una red y una forma de entrada para los piratas informáticos.

La mayoría de las redes de computadoras usan NTP (Protocolo de tiempo de red) como un método para mantenerse sincronizado. NTP es excelente para mantener las computadoras al mismo tiempo, a menudo dentro de unos pocos milisegundos, pero depende de una sola fuente de tiempo.

Debido a que las redes de computadoras de diferentes organizaciones necesitan comunicarse juntas, tiene sentido tener la misma fuente de tiempo, que es la razón por la cual la mayoría de las redes de computadoras se sincronizan con una fuente de UTC (Tiempo Universal Coordinado).

UTC, la escala de tiempo global del mundo, se mantiene fiel a relojes atómicos y varios métodos de utilización de UTC están disponibles.

Muy a menudo, las redes de computadoras utilizan una fuente de tiempo de Internet para obtener UTC, pero esto ocurre a menudo cuando se encuentran con problemas de seguridad.

El uso de fuentes de tiempo de Internet deja una red informática abierta a varias vulnerabilidades. En primer lugar, para permitir el acceso a la fuente de tiempo de Internet, un puerto debe mantenerse abierto en el firewall del sistema (UDP 123). Al igual que con cualquier puerto abierto, los usuarios no autorizados podrían aprovechar esto, utilizando el puerto abierto como una forma de entrar a la red.

En segundo lugar, si la fuente de tiempo de Internet en sí misma es manipulada, como por inyección BGP (Border Gateway Protocol), esto podría conducir a todo tipo de problemas. Al decirles a los servidores de hora de Internet que era una hora o fecha diferente, podrían producirse grandes estragos con la pérdida de datos, bloqueos del sistema, ¡un tipo de efecto Y2K!

Finalmente, los servidores de hora de Internet no pueden ser autenticados por NTP y también pueden ser inexactos. Vulnerable a la latencia y afectado a la distancia, también pueden ocurrir errores; a principios de este año, algunos servidores de buena reputación perdieron varios minutos, lo que provocó que miles de redes de computadoras recibieran el momento equivocado.

Para garantizar una protección completa, servidores de tiempo dedicados y externos, como De Galleon NTS 6001 son el único método seguro de recibir UTC. Usando GPS (o una transmisión de radio) un externo NTP servidor de tiempo no puede ser manipulado por usuarios maliciosos, tiene una precisión de unos pocos milisegundos, no puede derivar y no es susceptible a errores de sincronización.

El reloj que habla Gran Bretaña celebra su 75^th cumpleaños esta semana, con el servicio que aún proporciona el tiempo para más de 30 millones de personas que llaman por año.

El servicio, disponible al marcar 123 en cualquier línea fija de BT (British Telecom), comenzó en 1936 cuando la Oficina Postal General (GPO) controlaba la red telefónica. En aquel entonces, la mayoría de la gente usaba relojes mecánicos, que eran propensos a la deriva. Hoy, a pesar de la prevalencia de relojes digitales, teléfonos móviles, computadoras y un sinnúmero de otros dispositivos, el reloj que habla BT todavía proporciona el tiempo a 30 millones de personas que llaman por año, y otras redes implementan sus propios sistemas de reloj de voz.

Gran parte del éxito continuo del reloj parlante se debe quizás a la precisión que mantiene. El reloj de habla moderna tiene una precisión de cinco milisegundos (5 / 1000th de segundo) y se mantiene preciso mediante las señales de reloj atómico proporcionadas por NPL (National Physical Laboratory) y la red de GPS.

Pero el locutor que declara el tiempo "después del tercer golpe" proporciona a las personas una voz humana, algo que otros métodos que no permiten el tiempo no proporcionan, y pueden tener algo que ver con por qué tanta gente todavía lo usa.

Cuatro personas han tenido el honor de proporcionar la voz para el reloj de voz; la voz actual del reloj BT es Sara Mendes da Costa, que ha proporcionado la voz desde 2007.

Por supuesto, muchas tecnologías modernas requieren una fuente de tiempo precisa. Las redes de computadoras que necesitan mantenerse sincronizadas, por razones de seguridad y para evitar errores, requieren una fuente de tiempo de reloj atómico.

Servidores de tiempo de red, comúnmente llamados NTP servidores después del protocolo de tiempo de red que distribuye la hora a través de las computadoras en una red, use señales de GPS, que contienen señales de tiempo de reloj atómico, o señales de radio emitidas por lugares como NPL y NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo) en los Estados Unidos.

Si alguna vez ha intentado hacer un seguimiento del tiempo sin reloj o reloj, se dará cuenta de lo difícil que puede ser. En unas pocas horas, puede llegar a la media hora del momento adecuado, pero el tiempo preciso es muy difícil de medir sin algún tipo de dispositivo cronológico.

Antes del uso de los relojes, mantener el tiempo era increíblemente difícil, e incluso perder la noción de los días de los años era fácil de hacer, a menos que llevara un conteo diario. Pero el desarrollo de relojes precisos llevó mucho tiempo, pero varios pasos clave en la cronología evolucionaron permitiendo mediciones de tiempo cada vez más cercanas.

Hoy, con la ventaja de los relojes atómicos, NTP servidores y Sistemas de reloj GPS, el tiempo se puede monitorear hasta una milmillonésima de segundo (nanosegundo), pero este tipo de precisión le ha tomado a la humanidad miles de años lograrlo.

Cronometraje antiguo de Stonehenge

Stonehenge

Sin citas para cumplir o la necesidad de llegar a tiempo al trabajo, el hombre prehistórico tenía poca necesidad de saber la hora del día. Pero cuando comenzó la agricultura, saber cuándo sembrar cultivos se volvió esencial para la supervivencia. Se cree que los primeros dispositivos cronológicos, como Stonehenge, fueron construidos para tal fin.

La identificación de los días más largos y más cortos del año (solsticios) permitió a los primeros agricultores calcular cuándo plantar sus cultivos, y probablemente proporcionó un gran significado espiritual a tales eventos.

Relojes de sol

Proporcionó los primeros intentos de hacer un seguimiento del tiempo a lo largo del día. Los primeros hombres se dieron cuenta de que el sol se movía por el cielo en los caminos regulares, por lo que lo usaron como un método de cronología. Los relojes de sol tenían todo tipo de formas, desde obeliscos que arrojaban sombras enormes a pequeños relojes de sol ornamentales.

Reloj mecánico

El primer intento verdadero de usar relojes mecánicos apareció en el siglo XIII. Estos utilizan mecanismos de escape y pesos para mantener el tiempo, pero la precisión de estos primeros relojes significaba que perderían más de una hora por día.

Relój de péndulo

Los relojes se volvieron confiables y precisos cuando comenzaron a aparecer los péndulos en el siglo diecisiete. Mientras aún se desplazaban, el peso oscilante de los péndulos significaba que estos relojes podían hacer un seguimiento de los primeros minutos, y luego los segundos a medida que se desarrollaba la ingeniería.

Relojes electrónicos

Los relojes electrónicos que usan cuarzo u otros minerales permitieron la precisión de partes de un segundo y permitieron la reducción de relojes precisos al tamaño del reloj de pulsera. Si bien existían relojes mecánicos, derivarían demasiado y requerirían una cuerda constante. Con los relojes electrónicos, por primera vez, se logró una precisión sin complicaciones.

Relojes atómicos

Llevar el tiempo a miles, millones e incluso miles de millones de partes de un segundo llegó cuando la primera relojes atómicos llegó a la 1950. Los relojes atómicos eran incluso más precisos que la rotación de la Tierra, por lo que Leap Seconds necesitaba desarrollarse para asegurarse de que el tiempo global basado en relojes atómicos, Tiempo Universal Coordinado (UTC) coincidiera con la trayectoria del sol en el cielo.

El desarrollo en la precisión del reloj parece aumentar exponencialmente. Desde los primeros relojes mecánicos, solo había una precisión de aproximadamente media hora por día, hasta relojes electrónicos desarrollados a fines de siglo que solo se desplazaban un segundo. Con los 1950, los relojes atómicos se desarrollaron con una precisión de milésimas de segundo y cada año se vuelven cada vez más precisos.

Actualmente, el reloj atómico más preciso que existe, desarrollado por NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo) pierde un segundo cada 3.7 mil millones de años; sin embargo, usando nuevos cálculos los investigadores sugieren ahora pueden llegar a un cálculo que podría conducir a un reloj atómico que sería tan preciso que perdería un segundo solo cada 37 mil millones de años (tres veces más de lo que el universo ha estado en existencia).

Esto haría que el reloj atómico exacto a una quinta parte de un segundo (1,000,000,000,000,000,000th de un segundo o 1x 10¹⁸) Los nuevos cálculos que podrían ayudar al desarrollo de este tipo de precisión se han desarrollado mediante el estudio de los efectos de la temperatura en los átomos y electrones minúsculos que se utilizan para mantener los relojes atómicos 'tic-tac'. Al calcular los efectos de variables como la temperatura, los investigadores afirman que son capaces de mejorar la precisión de los sistemas de reloj atómico; sin embargo, ¿qué usos posibles tiene esta precisión?

La precisión del reloj atómico se está volviendo relevante en nuestro mundo de alta tecnología. Las tecnologías como el GPS y las transmisiones de datos de banda ancha no solo dependen del tiempo exacto del reloj atómico, sino que el estudio de la física y la mecánica cuántica requiere altos niveles de precisión que permitan a los científicos comprender los orígenes del universo.

Para utilizar una fuente de tiempo de reloj atómico, para tecnologías precisas o sincronización de red de computadora, la solución más simple es usar un red servidor de tiempo; estos dispositivos reciben un sello de tiempo directamente de una fuente de reloj atómico, como un GPS o señales de radio emitidas por personas como NIST o NPL (National Physical Laboratory).

Estas los servidores de tiempo usan NTP (Protocolo de tiempo de red) para distribuir el tiempo alrededor de una red y garantizar que no haya desvíos, lo que posibilita que la red de su computadora se mantenga precisa dentro de los milisegundos de una fuente de reloj atómico.

Network Time Server

La isla del Pacífico de Samoa, una vez que el último lugar en la Tierra para ver el atardecer, es mover la nación entera hacia el futuro por 24 horas.

Por supuesto, los samoanos no han descubierto los secretos del viaje en el tiempo, pero se saltan un día entero para hacer que su nación caiga al otro lado de la Línea Internacional de Fecha (IDL).

La Página Web de Línea internacional del tiempo (IDL) la línea longitudinal imaginaria en la superficie de la Tierra donde la fecha cambia cuando un barco o avión viaja al este o al oeste a través de ella. Desde 1892, Samoa se ha sentado en el lado oriental de la IDL, pero ahora la primera ministra del país, Tuilaepa Sailele Malielegaoi tiene la intención de desplazar la nación hacia el lado occidental, en esencia omitiendo un día, facilitando el comercio con los vecinos Australia y Nueva Zelanda.

Cuando el cambio siga adelante a fin de año, la población de 180,000 de Samoa perderá un día, pasando de 29 en diciembre a 31 en diciembre (se eligió el 30 de diciembre, por lo que presumiblemente Samoan aún puede celebrar la víspera de Año Nuevo).

Samoa no es el único país que avanza a tiempo. Al cambiar del calendario juliano al gregoriano en 1752, el Imperio Británico tuvo que omitir días 11, mientras que Rusia, el último país europeo en adoptar el calendario gregoriano, tuvo que omitir los días 13 (curiosamente esto hace que caiga el aniversario de la Revolución de Octubre en 7 noviembre).

Dificultades con las zonas horarias

Si bien el difícil comercio de Samoa ha necesitado este cambio, una economía global significa que es necesario un sistema de tiempo universal para la comunicación entre países en diferentes zonas horarias.

UTC-Tiempo Universal Coordinado fue configurado para este solo propósito. Gobernado por relojes atómicos, los relojes más precisos del mundo, UTC permite sincronizar todo el mundo al mismo tiempo.

UTC a menudo es utilizado por tecnologías tales como redes de computadoras para permitir la comunicación en todo el mundo, evitando errores y falta de comunicación. La mayoría de las tecnologías utilizan NTP servidores (Protocolo de tiempo de red) para recibir una fuente de tiempo UTC, ya sea desde Internet, señales de GPS o frecuencias de radio, y lo distribuye por la red de la computadora para asegurar que cada dispositivo esté sincronizado al mismo tiempo.

Samoa debe moverse al otro lado de la línea de fecha internacional

La Universidad de Tokio ha desarrollado un nuevo reloj atómico tan preciso como cualquier otro que sea tan preciso que pueda medir las diferencias en el campo gravitacional de la Tierra, informa la revista Nature Photonics.

Mientras que los relojes atómicos son altamente precisos, y se utilizan para definir la escala de tiempo internacional UTC (Tiempo Universal Coordinado), en el que muchas redes informáticas confían para sincronizar sus NTP servidores para, son finitos en su precisión.

El reloj atómico usa las oscilaciones de los átomos emitidos durante el cambio entre dos estados de energía, pero actualmente están limitados por el efecto Dick, donde el ruido y la interferencia generados por los láseres utilizados para leer la frecuencia del reloj afectan gradualmente el tiempo.

Los nuevos relojes de celosía óptica, desarrollados por el profesor Hidetoshi Katori y su equipo en la Universidad de Tokio, solucionan este problema atrapando los átomos oscilantes en una red óptica producida por un campo láser. Esto hace que el reloj sea extremadamente estable e increíblemente preciso.

De hecho, el reloj es tan preciso. El profesor Katori y su equipo sugieren que los sistemas de GPS futuros no solo podrían ser precisos en un par de pulgadas, sino que también podrían medir la diferencia en la gravedad de la Tierra.

Tal como lo descubrió Einstein en sus Teorías especiales y generales de la relatividad, el tiempo se ve afectado por la fuerza de los campos gravitacionales. Cuanto más fuerte sea la gravedad de un cuerpo, más tiempo y espacio se doblarán, disminuyendo el tiempo.

El profesor Katori y su equipo sugieren que esto significa que sus relojes podrían usarse para encontrar depósitos de petróleo debajo de la Tierra, ya que el petróleo tiene una densidad menor y, por lo tanto, tiene una gravedad más débil que la roca.

A pesar del efecto Dick, los relojes atómicos tradicionales se usan actualmente para gobernar UTC y para sincronizar redes de computadoras a través de Servidores de tiempo NTP, siguen siendo muy precisos y no se desplazarán por un segundo en más de 100,000 años, siendo lo suficientemente precisos para la mayoría de los requisitos de tiempo precisos.

Sin embargo, hace un siglo el reloj más preciso disponible era un reloj de cuarzo electrónico que derivaba un segundo por día, pero a medida que la tecnología se desarrollaba cada vez se necesitaban más piezas de tiempo precisas, por lo que en el futuro es muy posible que estas nuevas generaciones de los relojes atómicos será la norma.