No podríamos vivir nuestras vidas sin ellos. Afectan casi todos los aspectos de nuestra vida cotidiana y muchas de las tecnologías que damos por sentadas en el mundo de hoy, simplemente no podrían funcionar sin ellas. De hecho, si está leyendo este artículo en Internet, existe la posibilidad de que esté utilizando uno en este momento.

Sin saberlo, los relojes atómicos nos gobiernan a todos. Desde Internet; para las redes de telefonía móvil y la navegación por satélite, sin relojes atómicos, ninguna de estas tecnologías sería posible.

Los relojes atómicos gobiernan todas las redes informáticas que utilizan el protocolo NTP (protocolo de tiempo de red) y servidores de tiempo de red, los sistemas informáticos de todo el mundo permanecen en perfecta sincronización.

Y continuarán haciéndolo durante varios millones de años, ya que los relojes atómicos son tan precisos que pueden mantener el tiempo dentro de un segundo durante más de 100 millones de años. Sin embargo, relojes atómicos puede hacerse aún más preciso y un equipo francés de científicos está planeando hacer eso lanzando un reloj atómico al espacio.

Los relojes atómicos están limitados a su precisión en la Tierra debido a los efectos de la atracción gravitacional del planeta sobre el tiempo mismo; como Einstein sugirió que el tiempo mismo está deformado por la gravedad y esta deformación ralentiza el tiempo en la Tierra.

Sin embargo, un nuevo tipo de reloj atómico llamado PHARAO (Proyect d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbit) debe colocarse a bordo de la ISS (estación espacial internacional) fuera del alcance de los peores efectos del tirón gravitatorio de la Tierra.

Este nuevo tipo de reloj atómico permitirá la sincronización hiper-precisa con otros relojes atómicos, aquí en la Tierra (que en efecto hará la sincronización a una Servidor NTP aún más preciso).

Se espera que Pharao alcance precisiones de alrededor de un segundo cada 300 millones de años y permitirá avances adicionales en tecnologías que dependen del tiempo.

A pesar de haber existido durante más de veinte años, el protocolo actual de tiempo preferido por la mayoría de las redes, NTP (Network Time Protocol) tiene algo de competencia.

Actualmente NTP se usa para sincronizar redes de computadoras usando servidores de tiempo de red (NTP servidores) Actualmente NTP puede sincronizar una red informática a unos pocos milisegundos.

El Precision Time Protocol (PTP) o IEEE 1588 se ha desarrollado para sistemas locales que requieren una precisión muy alta (a nivel nano-segundo). Actualmente este tipo de precisión está más allá de las capacidades de NTP.

PTP requiere una relación maestra y esclava en la red. Se requiere un proceso de dos pasos para sincronizar dispositivos usando IEEE 1588 (PTP). Primero, se requiere la determinación de qué dispositivo es el maestro, luego se miden las compensaciones y los retrasos naturales de la red. PTP utiliza el algoritmo Best Master Clock (BMC) para establecer qué reloj de la red es el más preciso y se convierte en el maestro mientras que todos los demás relojes se convierten en esclavos y se sincronizan con este maestro.

IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) describe IEEE 1588 o (PTP) como diseñado para "llenar un nicho no atendido por ninguno de los dos protocolos dominantes, NTP y GPS. IEEE 1588 está diseñado para sistemas locales que requieren una precisión muy superior a la que se puede lograr con NTP. También está diseñado para aplicaciones que no pueden soportar el costo de un receptor de GPS en cada nodo, o para el cual las señales de GPS son inaccesibles. "(Citado en Wikipedia )

El PTP puede proporcionar precisión en unos pocos nano segundos, pero la mayoría de los usuarios de la red no requieren este tipo de precisión, sin embargo, el uso de destino de PTP parece ser banda ancha móvil y otras tecnologías móviles ya que PTP admite la información del tiempo utilizado por funciones de informe de acuerdo de facturación y nivel de servicio en redes móviles.

La sincronización del tiempo es un aspecto crucial de las redes informáticas. Garantizar que todas las máquinas en una red se sincronicen con la escala de tiempo global, UTC (Tiempo Universal Coordinado), de lo contrario, las transacciones con otras redes serían imposibles.

La sincronización de tiempo se simplifica gracias al Network Time Protocol (NTP) que se diseñó en los primeros días de Internet para ese propósito. Funciona utilizando una única fuente de tiempo (generalmente UTC) que luego se distribuye entre todos los dispositivos en el Red NTP.

La Página Web de Fuente de hora UTC a menudo se toma de Internet en redes donde la seguridad no es un gran problema, pero como esto implica dejar un puerto abierto en un firewall de red para muchas redes, la vulnerabilidad que esto puede dejar no justifica el riesgo.

Dedicado servidores de tiempo de red (a menudo referido como NTP servidores) son utilizados por muchas redes como un método seguro e incluso más preciso para recibir UTC. Estos dispositivos reciben la hora UTC directamente de una fuente de reloj atómico.

Además, estos servidores de tiempo dedicados operan de manera externa al firewall y la red, y utilizan fuentes como el GPS o las frecuencias de radio para recoger los códigos de tiempo.

Para facilitar la sincronización, hay varios software de sincronización de tiempo paquetes que se ejecutan de la mano con NTP y que permiten, a través de las interfaces del navegador, una fácil configuración de la sincronización de tiempo en toda la red.

Si bien estos paquetes de software de sincronización de tiempo no son esenciales en el uso de la mayoría NTP servidores, el software estándar instalado en los sistemas operativos a menudo falta o es bastante complicado.

La mayoría de los productores especializados de servidores de tiempo de red dedicados producirán un cliente de servicio de tiempos para permitir la configuración y estos son probablemente los más adecuados para el dispositivo de ese proveedor. Sin embargo, hay muchos paquetes de software freeware y de sincronización de código abierto que son en su mayoría compatibles con muchos servidores NTP.

Es posible que aprendamos la hora cuando somos niños muy pequeños. Saber qué hora es es una parte esencial de nuestra sociedad y no podríamos funcionar sin ella. Imagínese si no le dijéramos la hora, ¿cuándo iría a trabajar? ¿Cuándo te irías y cómo sería posible conocer a otras personas u organizar algún tipo de función?

Aunque es crucial para nosotros el momento, es aún más vital para las computadoras que usan el tiempo como único punto de referencia y entre sincronización de tiempo de las redes informáticas Es vital. Sin registrar el paso del tiempo, las computadoras no podrían funcionar ya que no habría referencia para ordenar programas y funciones.
Pero la forma en que las computadoras indican la hora y la fecha es muy diferente a la forma en que la registramos. En lugar de registrar un horario, fecha y año por separado, los sistemas informáticos usan un solo número. Este número se basa en la cantidad de segundos desde un punto establecido en el tiempo, conocido como la época principal.

Cuando esta época es, depende del sistema operativo o del lenguaje de programación en cuestión. Por ejemplo, los sistemas Unix tienen una época primaria que comienza en 1 January 1970 y el número de segundos de la época se cuenta en un entero de número 32. Otros sistemas operativos, como Windows, usan un sistema similar pero la época es diferente (Windows se inicia en 1 enero 1601).

Sin embargo, hay desventajas para este sistema entero. Por ejemplo, como el sistema Unix es un entero 32-bit que se inició en 01 Jan 1970, por 19 January 2038 el número entero habrá agotado todos los números posibles y tendrá que volver a cero. Esto podría causar problemas con los sistemas que dependen de Unix en un problema que recuerda al error Millennium.
También hay otros problemas relacionados con el tiempo de la computadora. Debido a los requisitos globales de Internet, toda la hora de la computadora ahora está basada en UTC (Tiempo Universal Coordinado). Sin embargo, UTC se altera en ocasiones agregando segundos bisiestos para garantizar que el tiempo coincida con la rotación de la Tierra (la rotación de la Tierra nunca es exacta debido a las fuerzas gravitatorias), por lo que el manejo del segundo salto debe incluirse en los sistemas horarios de la computadora.

Tiempo de computadora a menudo se asocia con NTP (Protocolo de tiempo de red) que se usa para sincronizar computadoras a menudo usando un red servidor de tiempo.

Windows 7 es la última entrega de la familia de sistemas operativos de Microsoft. Siguiendo con el muy difamado Windows Vista, Windows 7 tiene una recepción mucho más cálida por parte de críticos y consumidores.

La sincronización de tiempo en Windows 7 es extremadamente sencilla ya que el protocolo NTP (Network Time Protocol) está integrado en Windows 7 y el sistema operativo sincroniza automáticamente el reloj de la computadora conectándose al servicio horario de Microsoft time.windows.com.

Esto es útil para muchos usuarios domésticos, pero la sincronización a través de Internet no es lo suficientemente segura para una red informática por el siguiente motivo:

Para conectarse a cualquier fuente de hora de Internet, como time.windows.com, se debe dejar una publicación abierta en el firewall. Al igual que con cualquier puerto abierto en un firewall de red, este puede ser utilizado como un punto de entrada por un usuario malintencionado o algún software malicioso.

La función de sincronización de tiempo en Windows 7 se puede desactivar y es bastante simple de hacer abriendo el cuadro de diálogo de fecha y hora y desmarque la casilla de sincronización.

Sin embargo, la sincronización de tiempo en una red es vital, por lo tanto, si el servicio de tiempo de Internet está desactivado, debe ser reemplazado por una fuente de tiempo segura y precisa.

Con mucho, la mejor manera de hacerlo es usar una fuente de tiempo que sea externa a la red (y al cortafuegos).

La manera más sencilla, segura y precisa de sincronizar una red Windows 7 es utilizar un dispositivo dedicado Servidor NTP. Estos dispositivos utilizan una referencia de tiempo de una frecuencia de radio (generalmente distribuida por laboratorios nacionales de física como la NPL de Gran Bretaña y la estadounidense NIST) o de la red satelital GPS.

Debido a que ambas fuentes de referencia provienen de fuentes de reloj atómico, son increíblemente precisas y una red Windows 7 que consta de cientos de máquinas se puede sincronizar dentro de unos pocos milisegundos del UTC de escala de tiempo global (tiempo universal coordinado) utilizando solo una NTP servidor de tiempo.

La sincronización de tiempo puede ser un dolor de cabeza para muchos administradores de red que intentan sincronizar una red por primera vez. Hay muchas trampas en las que puede caer un administrador de red inconsciente cuando intenta hacer que cada máquina en una red se sincronice al mismo tiempo.

El primer problema que hacen muchos administradores de red es la selección de la fuente de tiempo. UTC (Tiempo Universal Coordinado) es una escala de tiempo global y se usa en todo el mundo como base para sincronización de tiempo ya que no depende de husos horarios que permitan a la comunidad global basarse en una escala de tiempo.

UTC también está controlado por una constelación de relojes atómicos que garantiza su precisión; sin embargo, se ajusta regularmente para garantizar que coincida con el tiempo solar medio mediante la adición de segundos intercalares que se agregan para contrarrestar la ralentización natural de la rotación de la Tierra.

UTC está disponible como referencia de tiempo a partir de varias fuentes. Internet es una ubicación popular para recibir una fuente de tiempo UTC. Sin embargo, una fuente de tiempo de Internet se encuentra a través del firewall de red y pueden surgir problemas de seguridad al tener que dejar el puerto UDP abierto para recibir las solicitudes de tiempo.

Las fuentes de tiempo de Internet también pueden ser imprecisas y, dado que el propio sistema de seguridad de NTP conocido como autenticación NTP no puede funcionar en Internet, pueden surgir otros problemas de seguridad.

Una solución mucho mejor para obtener una fuente de UTC es utilizar el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) o las transmisiones de radio de onda larga emitidas por varios laboratorios nacionales de física, tales como NIST en los Estados Unidos y en el Reino Unido NPL.

Dedicado Servidores de tiempo NTP puede recibir estas señales seguras y autenticadas y luego distribuirlas entre todos los dispositivos en una red.

Los sistemas de navegación por satélite, o los sistemas de navegación por satélite, han cambiado la forma en que navegamos por las carreteras principales. Atrás quedaron los días en que los viajeros tenían que tener una guantera llena de mapas y también se fue la necesidad de detenerse y pedirle instrucciones a un local.

La navegación por satélite significa que ahora pasamos del punto A al punto B confiados en que nuestros sistemas nos llevarán allí y que los sistemas de navegación por satélite no son infalibles (todos debemos haber leído las historias de personas que conducen por acantilados y ríos, etc.). sin duda ha revolucionado nuestra wayfinding.

Actualmente, solo hay un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), el Sistema de Posicionamiento Global de carrera estadounidense (GPS) Sin embargo, un Sistema Europeo rival (Galileo) se pondrá en marcha en algún momento después de que 2012 y un sistema ruso (GLONASS) y chino (COMPASS) se estén desarrollando.

Sin embargo, todas estas redes GNSS operarán utilizando la misma tecnología que emplea el GPS, y de hecho, los sistemas GPS actuales deberían poder utilizar estos sistemas futuros sin mucha alteración.

El sistema de GPS es básicamente una constelación de satélites (actualmente hay 27). Estos satélites contienen cada uno a bordo reloj atómico (En realidad, dos están en la mayoría de los satélites GPS, pero a los efectos de esta explicación solo se debe considerar uno). Las señales que se transmiten desde el satélite GPS contienen varias piezas de información enviadas como un entero:

* La hora en que se envió el mensaje

* La posición orbital del satélite (conocida como efemérides)

* El estado general del sistema y las órbitas de los otros satélites GPS (conocido como el almanaque)

Un receptor de navegación por satélite, del tipo que se encuentra en el dashbopard de su automóvil, recibe esta información y el uso de la información de sincronización funciona a la distancia exacta desde el receptor hasta el satélite. Al utilizar tres o más de estas señales, la posición exacta puede triangularse (en realidad se requieren cuatro señales ya que la altura sobre el nivel del mar también debe calcularse).

Debido a que la triangulación funciona cuando se envió la señal de tiempo y cuánto tiempo tomó llegar al receptor, las señales tienen que ser increíblemente precisas. Incluso un segundo de imprecisión podría ver la información de navegación fuera pero miles de kilómetros como luz, y por lo tanto señales de radio, pueden viajar casi 300,000 km por segundo.

Actualmente, la red de satélites GPS puede proporcionar precisión de navegación dentro de los medidores 5, lo que muestra cómo relojes atómicos precisos puede ser.

A red servidor de tiempo or Servidor NTP (Protocolo de tiempo de red), es una computadora o servidor central en una red que controla la hora y sincroniza todas las máquinas en esa red.

Windows XP se puede configurar para funcionar como un servidor NTP para sincronizar el resto de las computadoras y dispositivos en una red. Configurar una máquina con Windows XP para actuar como Servidor NTP implica la edición del registro, sin embargo, la edición de un registro del sistema operativo puede conducir a problemas potenciales y solo debe ser realizado por alguien con experiencia en la edición de registros.

Para configurar Windows XP como servidor NTP, lo primero que debe hacer es abrir el editor de registro en Windows. Esto se hace haciendo clic en el botón Inicio y seleccionando "Ejecutar" en el menú. Ingrese "regedit" en el menú de ejecución y presione regresar. Esto debería abrir el editor de registro de Windows.

Seleccione la carpeta: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \ en el panel de la izquierda. Esta carpeta contiene los valores para el servidor NTP.

Haga clic derecho en la tecla "Habilitado" en el panel de la ventana derecha y seleccione "Propiedades". Esto debería abrir un cuadro de diálogo donde puede modificar el valor de la clave de registro. Ingrese "1" en la ventana, estableciendo el valor en "Verdadero", que convierte la computadora XP en un servidor de tiempo.

Cierre el registro y abra el símbolo del sistema de DOS haciendo clic en el botón de Inicio de Windows, seleccionando "Ejecutar". Entonces Escribe "cmd" en el cuadro de texto y presiona "return".

Escriba "Net stop w32time" en el símbolo del sistema y presione "Enter". Ahora escriba "net start w32time", esto reiniciará el servidor de hora para Windows XP.

Sin embargo, la máquina XP, que ahora está configurada como servidor NTP, simplemente distribuirá el tiempo que tiene actualmente. Si este tiempo es incorrecto, el tiempo que se distribuirá entre la red será impreciso.

Para asegurar que se use una fuente de tiempo precisa y segura, entonces una dedicado servidor de tiempo NTP que recibe el tiempo de una fuente de reloj atómico debe ser utilizado.

Uno de los aspectos más importantes de las redes es mantener todos los dispositivos sincronizados con la hora correcta. Incorrecto tiempo de red y la falta de sincronización puede causar estragos en los procesos del sistema y puede provocar errores incalculables y problemas de depuración.

Y si no se garantiza que los dispositivos se revisen continuamente para evitar la deriva, también puede conducir a que una red sincronizada se desincronice lentamente y conduzca a los tipos de problemas antes mencionados.

Sin embargo, garantizar que una red no solo tenga la hora correcta sino que ese tiempo no se desplace se logra utilizando el protocolo de tiempo NTP.

Network Time Protocol (NTP) no es el único protocolo de sincronización de tiempo, pero es con mucho el más utilizado. Es un protocolo de fuente abierta, pero se actualiza continuamente por una gran comunidad de cronometradores de Internet.

NTP se basa en un algoritmo que puede calcular el tiempo correcto y más preciso a partir de una variedad de fuentes. NTP permite que una red de centenares y miles de máquinas utilice una única fuente de tiempo y puede mantener cada una de ellas con precisión en ese momento dentro de unos pocos milisegundos.

La forma más fácil de sincronizar una red con NTP es usar un NTP servidor de tiempo, También conocido como red servidor de tiempo.

Los servidores NTP utilizan una fuente de tiempo externa, ya sea desde la red GPS (Sistema de Posicionamiento Global), o desde transmisiones de laboratorios nacionales de física tales como NIST en los Estados Unidos o NPL en el Reino Unido.

Estas señales de tiempo son generadas por relojes atómicos que son muchas veces más precisos que los relojes en computadoras y servidores. NTP distribuirá esta hora de reloj atómico a todos los dispositivos en una red, luego seguirá revisando cada dispositivo para asegurarse de que no haya variaciones y corrigiendo el dispositivo, si es que existe.

Después de años de disputas e incertidumbre, el equivalente europeo al GPS (Sistema de Posicionamiento Global) finalmente está comenzando a tomar forma. El sistema Galileo europeo, que complementará el sistema actual de EE. UU., Está un paso más cerca de completarse.

Galileo, que será el primer sistema satelital de navegación mundial operacional (GNSS) fuera de los Estados Unidos, proporcionará información de posicionamiento para las máquinas de navegación por satélite e información de temporización para NTP GPS servidores (Network Time Protocol).

El sistema, diseñado y fabricado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Unión Europea (UE), y cuando esté en funcionamiento, se espera que mejore la disponibilidad y precisión de los tiempos y las señales de navegación transmitidas desde el espacio.

El sistema ha sido perseguido en disputas políticas e incertidumbre desde su inicio hace casi una década. Las objeciones de los EE. UU. De que perderán la capacidad de desconectar el GPS en momentos de necesidad militar; y las restricciones económicas en toda Europa significaron que el proyecto estuvo casi archivado varias veces.

Sin embargo, los primeros cuatro satélites están siendo finalizados en un laboratorio en el sur de Inglaterra. Estos satélites de validación en órbita (IOV) formarán una mini-constelación en el cielo y demostrarán el concepto de Galileo al transmitir las primeras señales para que el sistema europeo pueda convertirse en realidad.

El resto de la red de satélite debería seguir poco después y. Galileo debería incluir más de 30 de ellos, lo que significa que los usuarios de los sistemas de navegación por satélite de Servidores de tiempo NTP GPS deberían obtener soluciones más rápidas para poder ubicar sus posiciones con un error de un metro en comparación con el error actual solo de GPS de cinco.