Cuando consideramos los inventos más importantes de los últimos años de 100, muy pocas personas pensarán en una reloj atómico. De hecho, si le pides a alguien que presente un top ten de inventos e innovaciones, es dudoso que el reloj atómico figure en absoluto.

Probablemente no sea difícil imaginar lo que la gente considera como los inventos que más cambian la vida: Internet, teléfonos móviles, sistemas de navegación por satélite, reproductores de medios, etc.

Sin embargo, casi todas estas tecnologías se basan en un tiempo preciso y preciso y no funcionarían sin él. Los relojes atómicos se encuentran en el corazón de muchas de las innovaciones, tecnologías y aplicaciones modernas asociadas a ellos.

Tomemos Internet como ejemplo. Internet es, en su forma más simple, una red global de computadoras, y esta red abarca zonas horarias y países. Ahora considere algunas de las cosas que usamos en Internet para: subastas en línea, banca por Internet o reserva de asientos, por ejemplo. Estas transacciones no podrían ser posibles con tiempo y sincronización precisos y precisos.

Imagine reservar un asiento en una aerolínea en 10am y luego otro cliente intenta reservar el mismo asiento después de usted en una computadora con un reloj más lento. La computadora solo tiene tiempo para continuar, por lo que considerará que la persona que hizo la reserva después de usted fue el primer cliente porque así lo indica el reloj. Esta es la razón por la cual cualquier red de Internet que requiere transacciones sensibles al tiempo está conectada a un Servidor NTP para recibir y distribuir un señal de tiempo del reloj atómico.

Y para otras tecnologías, el reloj atómico es aún más crucial. La navegación por satélite (GPS) es un buen ejemplo. El GPS (Sistema de Posicionamiento Global) funciona triangulando las señales del reloj atómico de los satélites. Debido a la alta velocidad de las ondas de radio, una inexactitud del segundo 1 podría ver un dispositivo de navegación por satélite en 100,000 km.

Otras tecnologías también desde las redes de telefonía móvil hasta los sistemas de control de tráfico aéreo son completamente confiables en los relojes atómicos, lo que demuestra lo infravalorado que es esta tecnología.

Para aquellos de nosotros que vivimos en Gran Bretaña, la cámara CCTV (circuito cerrado de TV) será un sitio familiar en las calles principales. Más de cuatro millones de cámaras están en funcionamiento en todas las Islas Británicas, y cada ciudad importante es monitoreada por cámaras financiadas por el estado, lo que le ha costado al contribuyente británico más de £ 200 millones ($ 400 millones).

Las razones para el uso de tal vigilancia generalizada siempre han sido declaradas para prevenir y detectar el crimen. Sin embargo, los críticos argumentan que hay poca evidencia de que las cámaras de CCTV hayan hecho algo para reducir el aumento del crimen callejero en las calles del Reino Unido y que el dinero podría ser mejor gastado.

Uno de los problemas de CCTV es que muchas ciudades tienen ambas cámaras controladas por los consejos locales y cámaras de control privado. En lo que respecta a la detección de delitos, la policía a menudo debe obtener tanta evidencia como sea posible, lo que a menudo significa combinar las diferentes cámaras de CCTV controladas por la autoridad local con los sistemas de control privado.

Muchas autoridades locales sincronizan sus cámaras CCTV juntas, sin embargo, si la policía tiene que obtener imágenes de un barrio vecino o de una cámara privada, estas pueden no estar sincronizadas en absoluto, de ser así, sincronizadas a un tiempo diferente por completo.

Aquí es donde CCTV cae en la lucha contra el crimen. Imagínense que un delincuente sospechoso es visto en una cámara CCTV cometiendo un acto criminal. El tiempo en la cámara podría decir 11.05pm, pero ¿qué pasa si la policía sigue los movimientos sospechosos en una ciudad y utiliza imágenes de una cámara privada o de otros municipios y mientras que la cámara CCTV que atrapó al sospechoso en el acto puede decir 11.05, el otro la cámara podría localizar al sospechoso minutos más tarde solo para que el tiempo sea aún más temprano. Podría imaginarse a un buen abogado defensor aprovechando esto al máximo.

Para garantizar su valor en la lucha contra el crimen, es imperativo que las cámaras de CCTV sean tiempo sincronizado usando un servidor de tiempo de red. Estos servidores de tiempo aseguran que todos los dispositivos (en este caso, la cámara) funcionen exactamente al mismo tiempo. Pero, ¿cómo aseguramos que todas las cámaras estén sincronizadas con la misma fuente de tiempo? Bueno, afortunadamente, una fuente de tiempo global conocida como UTC (Tiempo Universal coordinado) ha sido desarrollado para este propósito exacto. UTC es lo que rige las redes de computadoras, el control del tráfico aéreo y otras tecnologías sensibles al tiempo.

Una cámara CCTV usando un servidor NTP que recibe un Fuente de tiempo UTC de un reloj atómico no solo será preciso, sino que el tiempo que se mostrará en los dispositivos será demostrable en el tribunal y con una precisión de milésimas de segundo (milisegundos).

Recuerde el cambio de milenio. Mientras muchos de nosotros estábamos contando los segundos hasta la medianoche, había administradores de red en todo el mundo con los dedos cruzados esperando que sus sistemas informáticos siguieran funcionando después de que comenzara el nuevo milenio.

El error del milenio fue el resultado de que los primeros pioneros en computadoras diseñaron sistemas con solo dos dígitos para representar el tiempo, ya que la memoria de la computadora era muy escasa en ese momento. El problema no surgió debido al cambio de milenio, surgió porque era el final de siglo y el año de dos dígitos se desplazó a 00 (que las máquinas suponen que era 1900)

Afortunadamente, con el cambio de milenio la mayoría de las computadoras se actualizaron y se tomaron precauciones suficientes para que el Y2K el error, como se sabe, no causó el estrago generalizado que se temía por primera vez.

Sin embargo, el error Y2K no es el único problema relacionado con el tiempo que los sistemas informáticos pueden tener que enfrentar, otro problema con la forma en que las computadoras indican que se ha realizado el tiempo y muchas más máquinas se verán afectadas en 2038.

El Unix Millennium Bug (o Y2K38) es similar al error original porque es un problema relacionado con la forma en que las computadoras indican la hora. El problema 2038 ocurrirá porque la mayoría de las máquinas usan un entero de bits 32 para calcular el tiempo. Este número de bit 32 se establece a partir del número de segundos de 1 January 1970, pero dado que el número está limitado a 32 dígitos por 2038, no habrá más dígitos para manejar el avance del tiempo.

Para resolver este problema, muchos sistemas e idiomas han cambiado a una versión 64-bit, o alternativas suministradas que son 64-bit y como el problema no ocurrirá durante casi tres décadas, hay mucho tiempo para asegurar que todos los sistemas informáticos puedan ser protegidos .

Sin embargo, estos problemas con las marcas de tiempo no son los únicos errores relacionados con el tiempo que pueden ocurrir en una red informática. Una de las causas más comunes de errores en la red de computadoras es la falta de sincronización de tiempo. No se garantiza que cada máquina se esté ejecutando a la vez utilizando una NTP servidor de tiempo puede ocasionar la pérdida de datos, la red es vulnerable al ataque de usuarios malintencionados y puede causar todo tipo de errores, como los correos electrónicos que llegan antes de que se envíen.

Para garantizar que su red informática esté sincronizada adecuadamente, servidor de tiempo externo NTP es recomendado.

No hay nada peor que volver a su automóvil para descubrir que el límite de tiempo de su parquímetro ha expirado y que tiene una multa de estacionamiento en su parabrisas.

Con más frecuencia que nunca, solo es cuestión de llegar un par de minutos tarde antes de que un asistente de estacionamiento que esté demasiado ansioso vea su medidor o boleta caducada y le envíe una multa.

Sin embargo, como la gente de Chicago está descubriendo, aunque un minuto puede ser la diferencia entre volver al auto a tiempo o recibir un boleto, un minuto también puede ser la diferencia entre los diferentes parquímetros.

Parece que los relojes en las nuevas cajas de pago del parquímetro 3000 en Cale, Chicago se han descubierto que no están sincronizados. De hecho, de las cajas de pago casi 60 observadas, la mayoría se desactivan al menos un minuto y, en algunos casos, casi 2 minutos de lo que es el tiempo "real".

Esto ha supuesto un dolor de cabeza para la empresa a cargo del estacionamiento en el distrito de Cale y podría enfrentar desafíos legales de los miles de automovilistas que recibieron boletos de estas máquinas.

El problema con el sistema de estacionamiento de Cale es que, aunque afirman que calibran regularmente su máquina, no hay una sincronización precisa con una referencia de tiempo común. En la mayoría de las aplicaciones modernas, UTC (Tiempo Universal Coordinado) se usa como una escala de tiempo base y para sincronizar dispositivos, como los parquímetros de Cale, un Servidor NTP, vinculado a un reloj atómico recibirá la hora UTC y asegúrese de que cada dispositivo tenga la hora exacta.

NTP servidores se utilizan en la calibración no solo de los parquímetros, sino también de los semáforos, el control del tráfico aéreo y todo el sistema bancario, por nombrar unas pocas aplicaciones y puede sincronizar cada dispositivo conectado a él en unos pocos milisegundos de UTC.

Es una lástima que los asistentes del estacionamiento de Cale no vean el valor de un servidor de tiempo NTP dedicado, estoy seguro de que lamentan no tener uno ahora.

Servidor de tiempo NTP dedicado dispositivos son el método más fácil, más preciso, confiable y seguro de recibir una fuente de UTC hora (hora universal coordinada) para sincronizar una red informática.

NTP servidores (Network Time Protocol) operan fuera del firewall y no dependen de Internet, lo que significa que son altamente seguros y no vulnerables a usuarios malintencionados que, en el caso de las fuentes de tiempo de Internet, pueden usar las señales del cliente NTP como método para acceder a la red o penetrando el firewall.

Un servidor NTP dedicado también recibirá su código de tiempo directo de un reloj atómico, esto lo convierte en un servidor de tiempo 1 de estrato en lugar de servidores de tiempo en línea que son servidores de tiempo 2 de estrato, es decir, obtienen el tiempo de un servidor 1 de estrato y así no son tan precisos

In usando un servidor de tiempo NTP En realidad, solo hay una decisión que tomar y así es como se debe recibir la señal horaria y para esto solo hay dos opciones:

El primero es hacer uso de las transmisiones de radio estándar de tiempo transmitidas por laboratorios nacionales de física tales como NIST en los Estados Unidos o en el Reino Unido NPL. Estas señales (WWVB en los EE. UU., MSF en el Reino Unido) tienen un alcance limitado, aunque la señal de EE. UU. Está disponible en la mayoría de las partes de Canadá y Alaska. Sin embargo, son vulnerables a la interferencia y topografía local como lo son otras señales de radio de onda larga.

La alternativa a la señal WWVB / MSF es utilizar la red satelital GPS (Sistema de Posicionamiento Global). Los satélites GPS utilizan los relojes atómicos como base para la información de navegación utilizada por los receptores de satélite. Estos relojes atómicos se pueden usar usando un Servidor de tiempo NTP equipado con una antena de GPS.

Mientras que la señal horaria del GPS no es UTC estrictamente, está 17 segundos atrás ya que los segundos intercalares nunca se han agregado a la hora del GPS (ya que los satélites son inalcanzables) pero NTP puede explicar esto (simplemente agregando 17 segundos enteros). La ventaja del GPS es que está disponible en cualquier parte del planeta siempre que la antena GPS tenga una vista clara del cielo.

Los sistemas Duel que pueden utilizar ambos tipos de señal también están disponibles.

Los relojes atómicos han, sin que lo sepa la mayoría de la gente, revolucionó nuestra tecnología. Muchas de las formas en que intercambiamos, nos comunicamos y viajamos dependen ahora exclusivamente de los tiempos de las fuentes de reloj atómico.

Una comunidad global a menudo significa que tenemos que comunicarnos con personas en otras áreas del mundo y en otras zonas horarias. Para este propósito se desarrolló una zona horaria universal, conocida como UTC (Tiempo Universal Coordinado), que se basa en el tiempo contado por los relojes atómicos.

Los relojes atómicos son increíblemente precisos, perdiendo solo un segundo en cada cien millones de años, lo cual es asombroso cuando lo comparas con relojes digitales que perderán tanto tiempo en una semana.

Pero, ¿por qué necesitamos tanta precisión en el cronometraje? Gran parte de la tecnología que empleamos en los tiempos modernos está diseñada para la comunicación global. Internet es un buen ejemplo. Tanto comercio se realiza a través de los continentes en campos como la bolsa de valores, la reserva de asientos y la subasta en línea que el tiempo exacto es crucial. Imagine que está pujando por un artículo en Internet y hace una oferta unos segundos antes del final, la última y más alta oferta, ¿sería justo perder el artículo porque el reloj de su ISP era un poco rápido y la computadora por lo tanto? pensé que la puja había terminado. O qué pasa con la reserva de asiento; si dos personas en diferentes lados del globo reservan un asiento al mismo tiempo, quién ocupa el asiento. Esta es la razón por la que UTC es vital para Internet.

Otras tecnologías como el posicionamiento global y el control del tráfico aéreo dependen de los relojes atómicos para proporcionar precisión (y en el caso del tráfico aéreo es primordial para la seguridad). Incluso los semáforos y las cámaras de velocidad deben calibrarse con relojes atómicos; de lo contrario, la multa por exceso de velocidad puede no ser válida, ya que podrían cuestionarse en los tribunales.

Para sistemas de computadora Servidores de tiempo NTP son el método preferido para recibir y distribuir una fuente de tiempo UTC.

¿Qué es un servidor de tiempo?

Un servidor de tiempo es un dispositivo que recibe y distribuye una única fuente de tiempo a través de una red de computadora con el propósito de sincronizar el tiempo. Estos dispositivos a menudo se conocen como Servidor NTP, Servidor de tiempo NTP, red servidor de tiempo o servidor de tiempo dedicado.

Y NTP?

NTP - Network Time Protocol es un conjunto de instrucciones de software diseñadas para transferir y sincronizar el tiempo a través de LAN (red de área local) o WANS (red de área más amplia). NTP es uno de los protocolos conocidos más antiguos actualmente en uso y es, con mucho, la aplicación de sincronización de tiempo más comúnmente utilizada.

¿Qué escala de tiempo debo usar?

Tiempo Universal Coordinado (UTC) es una escala de tiempo global basada en el tiempo contado por los relojes atómicos. UTC no tiene en cuenta las zonas horarias y, por lo tanto, es ideal para las aplicaciones de red, ya que, en principio, al sincronizar una red con UTC, en realidad lo está sincronizando con cualquier otra red que utilice UTC.

¿De dónde un servidor de tiempo recibe el tiempo?

Un servidor de tiempo puede utilizar el tiempo desde cualquier lugar, como un reloj de pulsera o un reloj de pared. Sin embargo, cualquier administrador de red sensible optaría por utilizar una fuente de tiempo UTC para garantizar que la red sea lo más precisa posible. UTC está disponible en varias fuentes listas. El más utilizado es tal vez internet. Hay muchos 'servidores de tiempo' en Internet que distribuyen la hora UTC. Desafortunadamente, muchos no son del todo precisos en el uso de una fuente de tiempo de Internet que podría estar dejando la red vulnerable ya que los usuarios malintencionados pueden aprovechar el puerto abierto en el firewall donde fluye la información de tiempo.

Es mucho mejor use un servidor de tiempo NTP dedicado que recibe la señal horaria UTC externa a la red y al firewall. Los mejores métodos para hacer esto son utilizar las señales de GPS transmitidas desde el espacio o las transmisiones nacionales de frecuencia y tiempo transmitidas por varios países en onda larga.

Las redes de computadoras e Internet han cambiado drásticamente la forma en que vivimos nuestras vidas. Las computadoras ahora están en comunicación constante entre ellas, lo que posibilita transacciones tales como compras en línea, reserva de asientos e incluso correo electrónico.

Sin embargo, todo esto solo es posible gracias a tiempo de red preciso y, en particular, el uso de Network Time Protocol (NTP) utilizado para garantizar que todas las máquinas de una red se estén ejecutando al mismo tiempo.

Sincronización de sincronización es crucial para las redes de computadoras. Las computadoras usan el tiempo en forma de marcas de tiempo como el único marcador para separar dos eventos, sin sincronización las computadoras tienen dificultades para establecer el orden de los eventos o incluso si un evento ha sucedido o no.

No sincronizar una red puede tener efectos no contados. Los correos electrónicos pueden llegar antes de que se envíen (de acuerdo con el reloj de la computadora), los datos pueden perderse o no almacenarse y, lo peor de todo, toda la red podría ser vulnerable a usuarios malintencionados e incluso estafadores.

Sincronización con NTP es relativamente sencillo ya que la mayoría de los sistemas operativos tienen una versión del protocolo de tiempo ya instalada; sin embargo, elegir una referencia de tiempo para sincronizar es más desafiante.

UTC (Tiempo Universal Coordinado) es una escala de tiempo global gobernada por relojes atómicos y es utilizada por casi todas las redes de computadoras de todo el mundo. Al sincronizar con UTC, una red informática esencialmente sincroniza el tiempo de red con cualquier otra red informática en el mundo que utiliza UTC.

Internet tiene muchas fuentes de UTC disponibles pero los problemas de seguridad con el firewall significan que el único método seguro para recibir UTC es externamente. Servidores de tiempo NTP dedicados puede hacer esto usando transmisiones por satélite de onda larga o por satélite.

EXCURSIONES las redes de computadoras deben estar sincronizadas hasta cierto grado. Permitir que los relojes en las computadoras a través de una red estén diciéndolo en diferentes momentos es realmente un problema. Pueden ocurrir todo tipo de errores, como correos electrónicos que no llegan, pérdida de datos y errores que pasan desapercibidos a medida que las máquinas luchan para dar sentido a las paradojas que el tiempo no sincronizado puede causar.

El problema es que las computadoras usan el tiempo en forma de marcas de tiempo como el único punto de referencia entre diferentes eventos. Si no coinciden, las computadoras tienen dificultades para establecer no solo el orden de los eventos, sino también si los eventos tuvieron lugar.

Sincronización de una red informática juntos es extremadamente simple, gracias en gran medida al protocolo NTP (Network Time Protocol) NTP está instalado en la mayoría de los sistemas operativos de computadoras, incluyendo Windows y la mayoría de las versiones de Linux.

NTP utiliza una única fuente de tiempo y garantiza que todos los dispositivos de la red estén sincronizados en ese momento. Para muchas redes, esta única fuente de tiempo puede ser cualquier cosa, desde el reloj de pulsera del gerente de TI hasta el reloj en una de las máquinas de escritorio.

Sin embargo, para las redes que tienen que comunicarse con otras redes, tienen que lidiar con transacciones sensibles al tiempo o donde se requieren altos niveles de seguridad, entonces sincronización a una fuente UTC es una necesidad.

Tiempo Universal Coordinado (UTC) es una escala de tiempo global utilizada por la industria en todo el mundo. Se rige por una constelación de relojes atómicos que lo hacen altamente preciso (los relojes atómicos modernos pueden mantener el tiempo durante 100 millones de años sin perder un segundo).

Para una sincronización segura a UTC, en realidad solo hay un método y es usar un dedicado servidor de tiempo NTP. Los servidores NTP en línea son utilizados por algunos administradores de red, pero corren un riesgo no solo con la precisión de la sincronización, sino también con la seguridad, ya que los usuarios maliciosos pueden imitar la señal horaria NTP y penetrar en el firewall.

Como dedicado NTP servidores son externos al firewall, confiando en cambio en la señal satelital del GPS o transmisiones de radio especializadas, son mucho más seguros.

Todos conocemos las diferencias en las zonas horarias. Cualquiera que haya viajado por el Atlántico o el Pacífico sentirá los efectos del jet lag causado por tener que ajustar nuestros propios relojes corporales internos. En algunos países, como los EE. UU., Existen varias zonas horarias diferentes en un país, lo que significa que hay varias horas de diferencia en el tiempo desde la costa este hasta el oeste.

Este diferencia en husos horarios puede causar confusión, aunque para los residentes de países que se extienden a más de una zona horaria, pronto se adaptan a la situación. Sin embargo, hay más escalas de tiempo y diferencias en el tiempo que solo las zonas horarias.

Se han desarrollado diferentes estándares de tiempo durante décadas para hacer frente a las diferencias de zona horaria y para permitir un estándar de tiempo único que todo el mundo pueda sincronizar también. Desafortunadamente, desde la primera vez que se desarrollaron estándares como British Railway Time y Greenwich Mean Time, se han tenido que desarrollar otros estándares para hacer frente a diferentes aplicaciones.

Uno de los problemas de desarrollar un estándar de tiempo es elegir en qué basarlo. Tradicionalmente, todos los sistemas de tiempo se han desarrollado en la rotación de la Tierra (horas 24). Sin embargo, después del desarrollo de relojes atómicos, pronto se descubrió que no hay dos días exactamente del mismo largo y con bastante frecuencia no alcanzan las horas esperadas de 24.

Luego se desarrollaron nuevos estándares de tiempo basados ​​en relojes atómicos, ya que demostraron ser mucho más confiables y precisos que utilizar la rotación de la Tierra como punto de partida. Aquí hay una lista de algunos de los estándares de tiempo más comunes en uso. Se dividen en dos tipos, los que se basan en la rotación de la Tierra y los que se basan en relojes atómicos:

Estándares de tiempo basados ​​en la rotación de la Tierra
El tiempo solar verdadero se basa en el día solar: es el período comprendido entre un mediodía solar y el siguiente.

El tiempo sideral se basa en las estrellas. Un día sidéreo es el tiempo que le toma a la Tierra hacer una revolución con respecto a las estrellas (no al sol).

Hora del meridiano de Greenwich (GMT) en función de cuando el sol está más alto (mediodía) por encima del meridiano principal (a menudo llamado meridiano de Greenwich). GMT solía ser un estándar de tiempo internacional antes del advenimiento de relojes atómicos precisos.

Estándares de tiempo basados ​​en relojes atómicos

El Tiempo Atómico Internacional (TAI) es el estándar de tiempo internacional a partir del cual se calculan los estándares de tiempo a continuación, incluido el UTC. TAI se basa en una constelación de relojes atómicos de todo el mundo.

Tiempo de GPS También basado en TAI, el tiempo de GPS es el tiempo contado por los relojes atómicos a bordo de los satélites GPS. Originalmente el mismo que UTC, el tiempo del GPS está actualmente 17 segundos (precisamente) atrás ya que los segundos intercalares 17 se han agregado a UTC desde que se lanzaron los satélites.
El tiempo universal coordinado (UTC) se basa tanto en la hora atómica como en GMT. Se agregan segundos de salto adicionales a UTC para contrarrestar la imprecisión de la rotación de la Tierra, pero el tiempo se deriva de TAI, lo que lo hace tan preciso.

UTC es el verdadero calendario comercial. Los sistemas informáticos de todo el mundo se sincronizan con UTC usando servidores de tiempo NTP. Estos dispositivos dedicados reciben el tiempo de un reloj atómico (ya sea por GPS o transmisiones de radio especializadas de organizaciones como NIST or NPL).