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.

Los relojes atómicos son una maravilla en comparación con otras formas de cronometradores. Se necesitarían más de 100,000 años para que un reloj atómico pierda un segundo en el tiempo, lo cual es asombroso, especialmente cuando lo comparas con relojes digitales y mecánicos que pueden derivar tanto en un día.

Pero relojes atómicos no son piezas prácticas de equipo para tener en la oficina o el hogar. Son voluminosos, costosos y requieren condiciones de laboratorio para funcionar de manera efectiva. Pero hacer uso de un reloj atómico es bastante sencillo, especialmente cuando los guardianes del tiempo atómico les gusta NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo) y NPL (National Physical Laboratory) transmiten el tiempo tal como lo cuentan sus relojes atómicos en la radio de onda corta.

NIST transmite su señal, conocida como WWVB desde Boulder, Colorado, y se transmite a una frecuencia extremadamente baja (60,000 Hz). Las ondas de radio de la estación WWVB pueden abarcar todos los Estados Unidos continentales y gran parte de Canadá y América Central.

La señal NPL se transmite en Cumbria en el Reino Unido y se transmite a lo largo de frecuencias similares. Esta señal, conocida como MSF, está disponible en casi todo el Reino Unido y sistemas similares están disponibles en otros países como Alemania, Japón y Suiza.

Los relojes atómicos controlados por radio reciben estas señales de onda larga y se corrigen de acuerdo con cualquier deriva que detecte el reloj. Las redes de computadoras también aprovechan estas señales de relojes atómicos y usan el protocolo NTP (Protocolo de tiempo de red) y dedicado Servidores de tiempo NTP para sincronizar cientos y miles de computadoras diferentes.

Si bien hay varios protocolos disponibles para la sincronización de tiempo, la mayoría del tiempo de la red se sincroniza con cualquiera de los dos NTP o SNTP.

Network Time Protocol (NTP) y Simple Network Time Protocol (SNTP) han existido desde el inicio de Internet (y en el caso de NTP, varios años antes) y son por mucho los protocolos de sincronización de tiempo más populares y extendidos.

Sin embargo, la diferencia entre los dos es leve y decidir qué protocolo es mejor para un ntp servidor de hora o una aplicación de sincronización de tiempo particular puede ser problemática.

Como su nombre indica, SNTP es una versión simplificada del protocolo de tiempo de red, pero a menudo se hace la pregunta: '¿cuál es exactamente la diferencia?'

La diferencia principal entre las dos versiones del protocolo está en el algoritmo que se utiliza. El algoritmo de NTP puede consultar múltiples relojes de referencia y calcular cuál es el más preciso.

Uso de SNTP para dispositivos de bajo procesamiento: es adecuado para máquinas menos potentes, no requiere la precisión de alto nivel de NTP. NTP también puede monitorear cualquier desplazamiento y jitter (pequeñas variaciones en la forma de onda que resultan de las fluctuaciones de suministro de voltaje, vibraciones mecánicas u otras fuentes) mientras que SNTP no lo hace.

Otra diferencia importante es la forma en que los dos protocolos se ajustan para cualquier deriva en los dispositivos de red. NTP acelerará o reducirá la velocidad de un reloj del sistema para que coincida con la hora del reloj de referencia que entra en el Servidor NTP (giro) mientras que SNTP simplemente avanzará o retrocederá el reloj del sistema.

Este paso del tiempo del sistema puede causar problemas potenciales con las aplicaciones sensibles al tiempo, especialmente del paso es bastante grande.

NTP se usa cuando la precisión es importante y cuando las aplicaciones de tiempo crítico dependen de la red. Sin embargo, su complejo algoritmo no es adecuado para máquinas simples o con procesadores menos potentes. Por otro lado, SNTP es más adecuado para estos dispositivos más simples, ya que consume menos recursos de la computadora, sin embargo, no es adecuado para cualquier dispositivo donde la precisión sea crítica o donde las aplicaciones de tiempo crítico dependan de la red.

La obtención del tiempo correcto para la sincronización de la red solo es posible gracias a los relojes atómicos. Comparado con los dispositivos de sincronización estándar y reloj atómico es millones de veces más preciso con los últimos diseños que brindan un tiempo preciso dentro de un segundo en un año 100,000.

Los relojes atómicos usan la resonancia inmutable de los átomos durante diferentes estados de energía para medir el tiempo, proporcionando una marca atómica que ocurre casi 9 mil millones de veces por segundo en el caso del átomo de cesio. De hecho, la resonancia del cesio es ahora la definición oficial de un segundo que ha sido adoptado por el Sistema Internacional de Unidad (SI).

Los relojes atómicos son los relojes de base utilizados para el tiempo internacional, UTC (Tiempo Universal Coordinado). Y también proporcionan la base para NTP servidores sincronizar redes informáticas y tecnologías sensibles al tiempo, como las utilizadas por el control del tráfico aéreo y otras aplicaciones de alto nivel sensibles al tiempo.

Encontrar una fuente de reloj atómico de UTC es un procedimiento simple. Particularmente con la presencia de fuentes de tiempo en línea como las proporcionadas por Microsoft y el Instituto Nacional de Estándares y Tiempo (windows.time.com y nist.time.gov).

Sin embargo, estos NTP servidores son lo que se conoce como dispositivos Stratum 2 que significa que están conectados a otro dispositivo que a su vez obtiene el tiempo de un reloj atómico (en otras palabras, una fuente de UTC de segunda mano).

Si bien la precisión de estos servidores 2 de estrato es incuestionable, puede verse afectada por la distancia del cliente de los servidores horarios, también están fuera del firewall, lo que significa que cualquier comunicación con un servidor horario en línea requiere un UDP abierto (Protocolo de datagramas de usuario) puerto para permitir la comunicación.

Esto puede causar vulnerabilidades en la red y no se usa por este motivo en ningún sistema que requiera seguridad completa. Un método más seguro (y confiable) para recibir UTC es usar un NTP servidor de tiempo. Estos dispositivos de sincronización de tiempo reciben el tiempo directamente de los relojes atómicos, ya sea transmitiendo en onda larga por lugares como NIST o NPL (Laboratorio Nacional de Física - Reino Unido). Alternativamente, UTC puede derivarse de la señal de GPS emitida por la constelación de satélites en la red GPS (Sistema de Posicionamiento Global).

Uno de los más relojes atómicos precisos se lanzará a la órbita y se adjuntará a la Estación Espacial Internacional (EEI) gracias a un acuerdo firmado por la agencia espacial francesa.

El reloj atómico PHARAO (Projet d'Horloge Atomique por Refroidissement d'Atomes en Orbite) se adjuntará a la ISS en un esfuerzo por evaluar con mayor precisión la teoría de Einstein de relativa e incrementar la precisión del Tiempo Universal Coordinado (UTC) entre otros experimentos de geodesia.

PHARAO es un reloj atómico de cesio de próxima generación con una precisión que corresponde a menos de un segundo de deriva cada 300,000 años. PHARAO será lanzado por la Agencia Espacial Europea (ESA) en 2013.

Los relojes atómicos son los dispositivos de cronometraje más precisos disponibles para la humanidad, pero son susceptibles a los cambios en la atracción gravitacional, como lo predice la teoría de Einstein, ya que el tiempo en sí mismo se desplaza por el tirón de la Tierra. Al colocar este preciso reloj atómico en órbita, el efecto de la gravedad de la Tierra se reduce permitiendo que PHARAO sea más preciso que el reloj basado en la Tierra.

Mientras relojes atómicos no son nuevos en órbita, como muchos satélites; incluyendo la red GPS (Sistema de Posicionamiento Global) contiene relojes atómicos, sin embargo, PHARAO estará entre los relojes más precisos jamás lanzados al espacio, lo que le permite ser utilizado para un análisis mucho más detallado.

Los relojes atómicos han existido desde los 1960, pero su creciente desarrollo ha allanado el camino para tecnologías cada vez más avanzadas. Los relojes atómicos forman la base de muchas tecnologías modernas de la navegación por satélite para permitir que las redes informáticas se comuniquen eficazmente en todo el mundo.

Red de computadoras recibir señales de tiempo de relojes atómicos vía Servidores de tiempo NTP (Protocolo de tiempo de red) que puede sincronizar con precisión una red informática dentro de unos pocos milisegundos de UTC.

Existe cierta ironía de que la computadora que se encuentra en su escritorio y que puede haber costado tanto como el salario mensual tenga un reloj a bordo que sea menos preciso que un reloj de pulsera barato comprado en una gasolinera o una estación de servicio.

El problema no es que las computadoras se fabriquen especialmente con componentes económicos de temporización, sino que cualquier cronometraje serio en una PC se puede lograr sin osciladores costosos o avanzados.

Los osciladores de temporización incorporados en la mayoría de las PC son, de hecho, solo una copia de seguridad para mantener sincronizado el reloj de la computadora cuando la PC está apagada o cuando la información de temporización de la red no está disponible.

A pesar de estos relojes incorporados inadecuados, el tiempo en una red de PC se puede lograr con una precisión de milisegundos y una red que se sincroniza con la escala de tiempo global UTC (Tiempo universal coordinado) no debe derivar en absoluto.

La razón por la cual este alto nivel de precisión y sincronicidad se puede lograr sin costosos osciladores es que las computadoras pueden usar el Protocolo de temporización de red (NTP) para encontrar y mantener la hora exacta.

NTP es un algoritmo que distribuye una única fuente de tiempo; esto puede ser generado por el reloj interno de una PC, aunque esto vería que todas las máquinas de la red flotan mientras el reloj se desplaza. Una solución mucho mejor es usar NTP para distribuir una fuente de tiempo estable y precisa, y más preferiblemente para redes que realizan negocios en Internet, una fuente de UTC.

El método más simple para recibir UTC, que es mantenido por una constelación de relojes atómicos en todo el mundo, es usar un dedicado servidor de tiempo NTP. Los servidores NTP usan señales satelitales GPS (Sistema de Posicionamiento Global) o transmisiones de radio de onda larga (generalmente transmitidas por laboratorios nacionales de física como NPL o NIST).

Una vez recibido el Servidor NTP distribuye la fuente de temporización a través de la red y constantemente comprueba la deriva de cada máquina (en esencia, la máquina en red se pone en contacto con el servidor como cliente y la información se intercambia a través de TCP / IP).

Esto hace que los relojes de a bordo de las computadoras se vuelvan obsoletos, aunque cuando las máquinas se inician inicialmente, o si ha habido un retraso en el contacto con la computadora. Servidor NTP (si está inactivo o hay una falla temporal), el reloj integrado se usa para mantener el tiempo hasta que se pueda volver a lograr la sincronización completa.

El tiempo es cada vez más crucial para los sistemas informáticos. Ahora es casi inaudito que una red informática funcione sin sincronización con UTC (Tiempo Universal Coordinado). E incluso las máquinas individuales utilizadas en el hogar ahora están equipadas con sincronización automática. La última versión de Windows, por ejemplo, Windows 7, se conecta automáticamente a una fuente de sincronización (aunque esta aplicación se puede desactivar manualmente accediendo a las preferencias de hora y fecha).

La inclusión de estas herramientas de sincronización automática en los últimos sistemas operativos es una indicación de cuán importante se ha vuelto la información de tiempo y cuando se consideran los tipos de aplicaciones y transacciones que ahora se realizan en Internet, no es sorprendente.

La banca por Internet, las reservas en línea, las subastas por Internet e incluso el correo electrónico pueden depender de la hora exacta. Las computadoras usan marcas de tiempo como el único punto de referencia que tienen que identificar cuándo y si se ha producido una transacción. Los errores en la información de tiempo pueden causar errores y problemas incalculables, particularmente con la depuración.

Internet está lleno de servidores de tiempo sin embargo, con más de mil fuentes de tiempo disponibles para la sincronización en línea; la precisión y la utilidad de estas fuentes en línea de tiempo UTC sí varían y dejar un TCP / IP abierto en el firewall para permitir que la información de temporización pueda dejar un sistema vulnerable.

Para los sistemas de red donde el tiempo no solo es crucial, sino que la seguridad también es una cuestión primordial, Internet no es una fuente preferida para recibir información UTC y se requiere una fuente externa.

Conectar una red NTP a una fuente externa de tiempo UTC es relativamente sencillo si red servidor de tiempo es usado. Estos dispositivos que a menudo se conocen como NTP servidores, use los relojes atómicos a bordo del GPS (Sistema de Posicionamiento Global) satélites o transmisiones de onda larga transmitidas por lugares tales como NIST or NPL.

NTP servidores son dispositivos esenciales para la sincronización del tiempo de la red informática. Asegurar que una red coincida con UTC (Tiempo Universal Coordinado) es vital en las comunicaciones modernas como Internet y es la función principal del red servidor de tiempo (Servidor NTP).

Como su nombre lo sugiere, estos servidores de tiempo usan el protocolo NTP (Network Time Protocol) para manejar las solicitudes de sincronización. NTP ya está instalado en muchos sistemas operativos y la sincronización es posible sin un servidor NTP al utilizar una fuente de hora de Internet, esto puede ser inseguro e impreciso para muchas necesidades de red.

Servidores de tiempo de red reciba una señal de tiempo mucho más precisa y segura. Hay dos métodos para recibir la hora usando un servidor de tiempo: utilizar la red GPS o recibir transmisiones de radio de onda larga.

Ambos métodos para recibir una fuente de tiempo son seguros ya que son externos a cualquier firewall de red. También son precisos ya que ambas fuentes de tiempo se generan directamente por relojes atómicos en lugar de un servicio horario de Internet que normalmente son Dispositivos NTP conectado a un reloj atómico de un tercero.

La red GPS proporciona una fuente ideal de tiempo para los servidores NTP ya que las señales están disponibles en cualquier lugar. El único inconveniente de usar la red GPS es que se requiere una vista del cielo para engancharlo a un satélite.

Las fuentes de tiempo referenciadas por radio son más flexibles ya que la señal de onda larga se puede recibir en interiores. Tienen una fuerza limitada y no todos los países tienen señal de tiempo, aunque algunas señales como el alemán DCF y el WVBB de EE. UU. Están disponibles en los estados vecinos.