El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es una herramienta cada vez más popular, utilizada en todo el mundo como una fuente de orientación y navegación. Sin embargo, la red GPS tiene mucho más que solo la navegación satelital, ya que las transmisiones transmitidas por los satélites GPS también se pueden usar como una fuente de tiempo altamente precisa.

Los satélites GPS en realidad están en órbita alrededor de los relojes ya que cada uno contiene relojes atómicos que generan una señal de tiempo. Es la señal horaria transmitida por los satélites GPS que los receptores de navegación satelital en automóviles y aviones utilizan para determinar la distancia y la posición.

El posicionamiento solo es posible porque las señales de tiempo son tan precisas. Los vehículos de navegación por satélite, por ejemplo, usan las señales de cuatro satélites en órbita y triangulan la información para calcular la posición. Sin embargo, si solo hay una segunda inexactitud con una de las señales de tiempo, entonces la información que figura podría estar a miles de kilómetros de distancia, demostrando ser inútil.

Es un testimonio de la precisión de los relojes atómicos utilizados para generar señales de GPS que actualmente un receptor de GPS puede determinar su posición en la tierra a cinco metros.

Debido a que los satélites GPS son tan precisos, son una fuente ideal de tiempo para sincronizar una red informática a. Estrictamente hablando, el tiempo del GPS difiere del UTC de escala de tiempo internacional (Tiempo Universal coordinado) ya que UTC ha agregado segundos intercalares adicionales para garantizar la paridad con la rotación de la tierra, lo que significa que es exactamente 18 segundos por delante del GPS, pero NTP protocolo (Network Time Protocol).

GPS servidores de hora reciba la señal de hora del GPS a través de una antena de GPS que debe colocarse en el techo para recibir transmisiones de línea de mira. Una vez que se recibe la señal de GPS, NTP GPS servidor de hora distribuirá la señal a todos los dispositivos en la red NTP y corrige cualquier deriva en máquinas individuales.

GPS servidores de hora son dispositivos dedicados y fáciles de usar que pueden garantizar una precisión milisegunda a UTC sin ninguno de los riesgos de seguridad involucrados en el uso de una fuente de tiempo de Internet.

Todos confiamos en el tiempo para mantener nuestros días programados. Relojes de pulsera, relojes de pared e incluso el reproductor de DVD nos dicen la hora, pero en ocasiones esto no es lo suficientemente preciso, especialmente cuando el tiempo necesita ser sincronizado.

Existen muchas tecnologías que requieren una precisión extremadamente precisa entre los sistemas, desde la navegación por satélite hasta muchas aplicaciones de Internet, el tiempo preciso es cada vez más importante.

Sin embargo, lograr precisión no siempre es sencillo, especialmente en las redes informáticas modernas. Si bien todos los sistemas informáticos tienen relojes incorporados, estos no son relojes precisos, sino osciladores de cristal estándar, la misma tecnología utilizada en otros relojes electrónicos.

El problema de confiar en relojes de sistema como este es que son propensos a la deriva y en una red que consta de cientos o miles de máquinas, si los relojes se desvían a un ritmo diferente, el caos puede seguir pronto. Los correos electrónicos se reciben antes de que se envíen y las aplicaciones de tiempo crítico fallan.

Los relojes atómicos son las piezas de tiempo más precisas pero estas son herramientas de laboratorio a gran escala y son poco prácticas (y muy costosas) para ser utilizadas por redes de computadoras.

Sin embargo, los laboratorios de física como el norteamericano NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo) tienen relojes atómicos de los cuales transmiten señales de tiempo. Estas señales de tiempo pueden ser utilizadas por redes de computadoras con el propósito de sincronización.

En América del Norte, el código de tiempo emitido por el NIST se llama WWVB y se transmite desde Boulder, Colorado en onda larga a 60Hz. El código de tiempo contiene el año, día, hora, minuto, segundo, y como es una fuente de UTC, cualquier segundo intercalar que se agregue para asegurar la paridad con la rotación de la Tierra.

Recibir la señal WWVB y usarla para sincronizar una red informática es simple de hacer. Los servidores horarios de la red de referencia de radio pueden recibir esta emisión en toda América del Norte y mediante el uso del protocolo NTP (Network Time Protocol).

Un dedicado NTP servidor de tiempo que puede recibir la señal WWVB puede sincronizar cientos e incluso miles de dispositivos diferentes a la señal WWVB asegurando que cada uno se encuentre dentro de unos pocos milisegundos de UTC.

Los relojes atómicos son lo último en dispositivos de cronometraje. Su precisión es increíble ya que un reloj atómico no se desplazará tanto como un segundo dentro de un millón de años, y cuando se compara con los siguientes mejores cronómetros, como un reloj electrónico que puede derivar por un segundo en una semana, un reloj atómico es increíblemente más preciso.

Los relojes atómicos se utilizan en todo el mundo y son el corazón de muchas tecnologías modernas que hacen posible una multitud de aplicaciones que damos por sentado. El comercio por Internet, la navegación por satélite, el control del tráfico aéreo y la banca internacional son industrias que dependen en gran medida de

También rigen la escala de tiempo del mundo, UTC (Tiempo Universal Coordinado) que se mantiene fiel a una constelación de estos relojes (aunque UTC tiene que ajustarse para adaptarse a la ralentización del giro de la Tierra mediante la adición de segundos intercalares).

A menudo, se requiere que las redes informáticas se ejecuten sincronizadas con UTC. Esta sincronización es vital en redes que realizan transacciones sensibles al tiempo o requieren altos niveles de seguridad.

Una red informática sin sincronización horaria adecuada puede causar muchos problemas, entre ellos:

La pérdida de datos

• Dificultades para identificar y registrar errores
• Mayor riesgo de violaciones de seguridad.
• No se pueden realizar transacciones sensibles al tiempo

Por estas razones, muchas redes informáticas deben sincronizarse con una fuente de UTC y mantenerse lo más precisas posible. Y aunque los relojes atómicos son dispositivos grandes y voluminosos que se guardan en los confines de los laboratorios de física, usarlos como fuente de tiempo es increíblemente simple.

Network Time Protocol (NTP) es un protocolo de software diseñado exclusivamente para la sincronización de redes y sistemas informáticos y mediante el uso de un servidor NTP dedicado el servidor de tiempo puede recibir el tiempo de un reloj atómico y distribuirlo por la red usando NTP.

NTP servidores utilizar las frecuencias de radio y más comúnmente las señales de satélite del GPS para recibir las señales de temporización del reloj atómico que luego se propagan por toda la red con NTP ajustando regularmente cada dispositivo para garantizar que sea lo más preciso posible.

Usuarios del National Physical Laboratory (NPL) La señal de frecuencia y de tiempo de MSF probablemente sea consciente de que la señal en ocasiones se toma fuera del aire para mantenimiento programado.

NPL ha publicado el mantenimiento programado para 2010 donde la señal se tomará temporalmente fuera del aire. Por lo general, los tiempos de inactividad programados duran menos de cuatro horas, pero los usuarios deben tener en cuenta que mientras NPL y VT Communications, que atienden la antena, hacen todo lo posible para garantizar que el transmisor esté apagado durante un breve período de tiempo, puede haber demoras .

Y aunque a NPL le gusta asegurar que todos los usuarios de la señal de MSF tengan una advertencia avanzada de posibles interrupciones, las reparaciones de emergencia y otros problemas pueden provocar interrupciones no programadas. Cualquier usuario que reciba problemas para recibir la señal de MSF debe verificar Sitio web de NPL en caso de mantenimiento no programado antes de contactar a su proveedor de servidor de tiempo.

Las fechas y horas de los períodos de mantenimiento programados para 2010 son las siguientes:

* 11 March 2010 de 10: 00 UTC a 14: 00 UTC

* 10 June 2010 de 10: 00 BST a 14: 00 BST (UTC + 1 hr)

* 9 September 2010 de 10: 00 BST a 14: 00 BST (UTC + 1 hr)

* 9 December 2010 de 10: 00 UTC a 14: 00 UTC

Dado que estas interrupciones programadas no deberían demorar más de cuatro horas, los usuarios de los servidores de tiempo referenciados por MSF no deberían notar ninguna caída en la precisión de su red, ya que no debería ser suficiente tiempo para que cualquier dispositivo se desplace.

Sin embargo, para aquellos usuarios preocupados por la precisión o requieren una NTP servidor de tiempo (Servidor de tiempo de red) que no sucumbe a interrupciones regulares, pueden considerar invertir en un GPS servidor de tiempo.

Los servidores de tiempo de GPS reciben el tiempo de los satélites de navegación en órbita. Como estos están disponibles en cualquier parte del mundo y las señales nunca se apagan para las interrupciones, pueden proporcionar una señal de tiempo constante y precisa (el tiempo del GPS no es el mismo que UTC pero es fácilmente convertido por NTP ya que está exactamente 17 segundos atrás debido a los segundos siendo agregado a UTC y no a GPS).

Cronometraje exacto si a menudo se pasa por alto como una prioridad para los administradores de red, muchos se arriesgan a la pérdida de seguridad y de datos al no garantizar que sus redes se sincronicen de la forma más precisa posible.

Las computadoras tienen sus propios relojes de hardware, pero a menudo son simples osciladores electrónicos como los que existen en los relojes digitales y, lamentablemente, estos relojes del sistema son propensos a la deriva, a menudo hasta varios segundos en una semana.

Ejecutar diferentes máquinas en una red que tienen diferentes tiempos, incluso por unos pocos segundos, puede causar estragos ya que muchas tareas de la computadora dependen del tiempo. El tiempo, en forma de marcas de tiempo, es la única computadora de referencia que se usa para distinguir entre diferentes eventos y fallas en sincronizar con precisión una red puede conducir a todo tipo de problemas no contados.

Estas son algunas de las principales razones por las cuales su red debe sincronizarse usando Network Time Protocol, preferiblemente con un NTP servidor de tiempo.

Copias de seguridad de datos - vital para salvaguardar los datos en cualquier empresa u organización, la falta de sincronización puede provocar el fallo de las copias de seguridad, pero las versiones anteriores de los archivos reemplazan las versiones más modernas.

Ataques maliciosos - sin importar cuán segura sea la red, alguien en algún lugar eventualmente obtendrá acceso a su red, pero sin una sincronización precisa puede ser imposible descubrir qué compromisos se han producido y también dará a los usuarios no autorizados tiempo adicional dentro de una red para causar estragos.

Registro de errores - cuando se producen fallas, e inevitablemente lo hacen, los registros del sistema contienen toda la información para identificar y corregir problemas. Sin embargo, si los registros del sistema no están sincronizados, a veces puede ser imposible determinar qué salió mal y cuándo.

Comercio en línea - Comprar y vender en Internet ahora es un lugar común y en algunas empresas se realizan miles de transacciones en línea cada segundo desde la reserva de asientos hasta la compra de acciones y la falta de sincronización precisa puede dar lugar a todo tipo de errores en el comercio en línea, como los artículos que se compran o se venden más de una vez.

Cumplimiento y legalidad - Muchos sistemas de regulaciones industriales requieren un método de temporización auditable y preciso. Una red no sincronizada también será vulnerable a problemas legales, ya que no se puede probar la hora exacta en que se produjo el evento.

Cuando contó la víspera de Año Nuevo para marcar el comienzo del año siguiente, ¿comenzó en 10 o 11? La mayoría de los juerguistas hubieran contado menos de diez, pero habrían sido prematuros este año, ya que hubo un segundo adicional añadido al año pasado: el segundo salto.

Los segundos intercalares generalmente se insertan una o dos veces al año (normalmente en la víspera de Año Nuevo y en junio) para garantizar la escala de tiempo global. UTC (Tiempo universal coordinado) coincide con el día astronómico.

Se han utilizado los segundos intercalares desde que UTC se implementó por primera vez y son el resultado directo de nuestra precisión en el control del tiempo. El problema es que el moderno relojes atómicos son dispositivos de cronometraje mucho más precisos que la tierra misma. Se notó cuando los relojes atómicos se desarrollaron por primera vez que la duración de un día, una vez que se pensaba que eran exactamente 24 horas, variaba.

Las variaciones son causadas por la rotación de la Tierra, que se ve afectada por la gravedad de las lunas y las fuerzas de las mareas de la Tierra, todo lo cual ralentiza la rotación de la tierra de forma minuciosa.

Esta ralentización rotatoria, aunque es minúscula, si no se verifica, el día UTC pronto se desviaría hacia la noche astronómica (aunque en varios miles de años).

La decisión de si se necesita un Leap Second es competencia del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra (IERS), sin embargo, los Segundos Leap no son populares entre todos y pueden causar problemas potenciales cuando se introducen.

UTC es utilizado por Servidores de tiempo NTP (Protocolo de tiempo de red) como una referencia de tiempo para sincronizar las redes de computadoras y otras tecnologías, y la interrupción que pueden causar los segundos leap no es una molestia.

Sin embargo, otros, como los astrónomos, dicen que si no se mantiene el UTC en línea con el día astronómico, sería casi imposible estudiar los cielos.

El último segundo intercalar insertado antes de este fue en 2005, pero se han agregado un total de 23 segundos a UTC desde 1972.

Los osciladores han sido esenciales en el desarrollo de los relojes y la cronología. Los osciladores son solo circuitos electrónicos que producen una señal electrónica repetitiva. A menudo se usan cristales como el cuarzo para estabilizar la frecuencia de la oscilación,

Los osciladores son la tecnología principal detrás de los relojes electrónicos. Los relojes digitales y el reloj analógico alimentado por batería están controlados por un circuito oscilante que generalmente contiene un cristal de cuarzo.

Y aunque los relojes electrónicos son muchas veces más precisos que un reloj mecánico, un oscilador de cuarzo aún se desplazará un segundo o dos cada semana.

Los relojes atómicos por supuesto, son mucho más precisos. Sin embargo, todavía usan osciladores, con mayor frecuencia cesio o rubidio, pero lo hacen en un estado hiperfino a menudo congelado en nitrógeno líquido o helio. Estos relojes en comparación con los relojes electrónicos no se desviarán por un segundo en incluso un millón de años (y con los relojes atómicos más modernos 100 millones de años).

Para utilizar esta precisión cronológica un servidor de tiempo de red que utiliza NTP (Network Time Protocol) se puede usar para sincronizar redes informáticas completas. NTP servidores utilice una señal horaria desde el GPS o la radio de onda larga que proviene directamente de un reloj atómico (en el caso del GPS, el tiempo se genera en un reloj abordo del satélite GPS).

NTP servidores compruebe continuamente esta fuente de tiempo y luego ajuste los dispositivos en una red para que coincida con esa hora. Entre las encuestas (que reciben la fuente de tiempo), el servidor de tiempo usa un oscilador estándar para mantener el tiempo. Normalmente estos osciladores son de cuarzo, pero debido a que el servidor horario está en comunicación regular con el reloj atómico cada minuto o dos, entonces la deriva normal de un oscilador de cuarzo no es un problema ya que unos pocos minutos entre encuestas no conducirían a una deriva medible.

Continuará ...

No importa dónde estemos en el mundo, todos necesitamos saber la hora en algún momento del día, pero aunque cada día dura la misma cantidad de tiempo, sin importar dónde se encuentre en la Tierra, el mismo período de tiempo no se usa globalmente.

La impracticabilidad de que los australianos tengan que despertarse en 17.00 o los que tienen que comenzar a trabajar en 14.00 descartaría demandar una sola escala de tiempo, aunque la idea se discutió cuando Greenwich fue nombrado el meridiano principal oficial (donde la fecha es oficialmente) para el mundo hace unos 125 años.

Si bien la idea de un calendario global fue rechazada por los motivos anteriores, posteriormente se decidió que las líneas longitudinales 24 dividirían el mundo en diferentes zonas horarias. Estos emanarían de GMT y los del lado opuesto del planeta serían + 12 horas.

Sin embargo, según el 1970, el crecimiento de las comunicaciones globales significó que finalmente se adoptó una escala de tiempo universal y sigue siendo muy útil hoy en día a pesar de que muchas personas nunca han oído hablar de ella.

UTC, Tiempo Universal Coordinado, se basa en GMT (Greenwich Meantime) pero se mantiene en una constelación de relojes atómicos. También explica las variaciones en la rotación de la tierra con segundos adicionales conocidos como "segundos intercalares" añadidos una vez dos veces al año para contrarrestar la ralentización del giro de la Tierra causada por fuerzas gravitacionales y de marea.

Si bien la mayoría de la gente nunca ha oído hablar de UTC ni la usa directamente, su influencia en nuestras vidas es innegable con las redes informáticas, todas sincronizadas con UTC a través de Servidores de tiempo NTP (Network Time Protocol).

Sin esta sincronización a una sola escala de tiempo, muchas de las tecnologías y aplicaciones que damos por sentadas hoy serían imposibles. Todo, desde la negociación mundial de acciones y participaciones hasta compras en Internet, correo electrónico y redes sociales, solo es posible gracias a UTC y al NTP servidor de tiempo.

La señal DCF 77 es una transmisión de onda larga emitida en 77 KHz desde Frankfurt en Alemania. DCF-77 es transmitido por Physikalisch-Technische Bundesanstalt, el laboratorio nacional alemán de física.

DCF-77 es una fuente precisa de tiempo UTC y se genera mediante relojes atómicos que garantizan su precisión. DCF-77 es una fuente de tiempo útil que puede ser adoptada en toda Europa por tecnologías que necesitan una referencia de tiempo precisa.

Relojes controlados por radio y servidores de tiempo de red recibir la señal de tiempo y en el caso de los servidores de tiempo distribuir esta señal de tiempo a través de una red informática. La mayoría de las redes de computadoras usan NTP para distribuir la señal de tiempo DCF 77.

Hay ventajas de usar una señal como DCF para la sincronización de tiempo. El DCF es de onda larga y, por lo tanto, es susceptible a la interferencia de otros dispositivos eléctricos, pero puede penetrar edificios que dan a la señal DCF una ventaja sobre esa otra fuente de tiempo UTC generalmente disponible: GPS (Sistema de Posicionamiento Global) que requiere una vista abierta del cielo para recibir transmisiones satelitales.

Otras señales de radio de onda larga están disponibles en otros países que son similares a DCF-77. En el Reino Unido, la señal MSF-60 es transmitida por NPL (National Physical Laboratory) desde Cumbria, mientras que en los Estados Unidos, el NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo) transmite la señal WVBB desde Boulder, Colorado.

Servidores de tiempo NTP son un método eficiente para recibir estas transmisiones de onda larga y luego usar el código de tiempo como una fuente de sincronización. NTP servidores puede recibir DCF, MSF y WVBB, y muchos de ellos también pueden recibir la señal GPS.

Desde los primeros días de la revolución industrial, cuando las líneas ferroviarias y el telégrafo se extendieron a través de las zonas horarias, se hizo evidente que se requería un calendario global que permitiera usar el mismo tiempo sin importar en qué parte del mundo se estuviera.

El primer intento en un cronograma global fue GMT - Meridiano de Greenwich. Esto se basó en el meridiano de Greenwich, donde el sol está directamente arriba en el mediodía 12. GMT fue elegido, principalmente debido a la influencia del imperio británico en el resto si el mundo.

Otras escalas de tiempo se habían desarrollado como British Railway Time, pero GMT fue la primera vez que se utilizó un sistema de tiempo verdaderamente global en todo el mundo.

GMT se mantuvo como el calendario global durante la primera mitad del siglo XX, aunque las personas comenzaron a referirse a UT (Tiempo Universal).

Sin embargo, cuando los relojes atómicos se desarrollaron a mediados del siglo XX, pronto se hizo evidente que el GMT no era lo suficientemente preciso. Se deseó una escala de tiempo global basada en el tiempo contado por los relojes atómicos para representar estos nuevos cronómetros precisos.

El Tiempo Atómico Internacional (TAI) se desarrolló para este propósito, pero pronto se hicieron evidentes los problemas en el uso de relojes atómicos.

Se pensó que la revolución de la Tierra sobre su eje era una hora exacta de 24. Pero gracias a los relojes atómicos se descubrió que el giro de la Tierra varía y que el 1970 se ha estado desacelerando. Esta ralentización de la rotación de la Tierra tenía que tenerse en cuenta, de lo contrario, las discrepancias podrían acumularse y la noche iría a la deriva poco a poco (aunque en muchos milenios).

Tiempo Universal Coordinado fue desarrollado para contrarrestar esto. Basado tanto en TAI como en GMT, UTC permite ralentizar la rotación de la Tierra al agregar segundos intercalares cada año o dos (y algunas veces dos veces al año).

UTC es ahora una escala de tiempo verdaderamente global y es adoptada por naciones y tecnologías en todo el mundo. Las redes de computadoras están sincronizadas con UTC a través de servidores de tiempo de red y usan el protocolo NTP para garantizar la precisión.