Este artículo describe lo que sucedió cuando Europa adoptó el calendario gregoriano y los problemas que enfrentamos hoy tratando de sincronizar con el movimiento de la Tierra.

¿Alguna vez te has acostado una noche y te has preguntado dónde fue el día? Bueno, ¿podrías imaginarte despertando para descubrir que once días se habían desvanecido por completo? Eso es exactamente lo que sucedió en 1752 cuando todos los habitantes de Gran Bretaña y América se acostaron el miércoles 2 de septiembre, solo para despertarse el jueves 14 de septiembre.

Sin embargo, no fue una epidemia de somnolencia o incluso una dosis masiva de pereza lo que mantuvo a toda la población en la cama, sino simplemente a las autoridades que intentaban sincronizarse con el resto del mundo adoptando el calendario gregoriano.

El calendario juliano (que lleva el nombre de Julio César) había estado en uso desde tiempos bíblicos, pero finalmente fue eliminado en toda Europa en el 1582, pero a los resueltos británicos y estadounidenses les llevó otros doscientos años seguir su ejemplo.

Y si se cree que el pintor Hogarth no le tomó demasiado cariño a la población, la gente salió a la calle exigiendo el regreso de sus días 11 faltantes e incluso informes de disturbios.

Entonces, ¿por qué cambiar? Eso era lo que las autoridades británicas habían estado diciendo durante doscientos años desde que el Papa Gregorio XIII había reemplazado el calendario juliano en Europa doscientos años antes.

Sin embargo, la razón del cambio original fue que el calendario juliano no permitía suficientes años bisiestos (fueron omitidos en años divisibles por 100 pero no divisibles por 400, ¿qué pensaban los romanos?) Y las estaciones se estaban volviendo lentamente de sincronización con el calendario. La situación ahora se volvía aún más intolerable en Gran Bretaña, causando estragos en los agricultores, que no tenían idea de cuándo plantar sus cultivos, finalmente las autoridades debían cambiar y adelantar los días de todo el país 11.

Sin embargo, este problema de sincronización siempre ha estado con nosotros. Tradicionalmente hemos intentado basar nuestros calendarios en el movimiento de la Tierra para permitirnos predecir las estaciones y saber cuándo caerán el verano y el invierno. Sin embargo, podemos haber solucionado los años bisiestos (causados ​​por el hecho de que la Tierra toma 365 y un cuarto de días para viajar alrededor del Sol), pero tratar de basar un calendario en el movimiento de la Tierra siempre generará problemas.

El calendario gregoriano funcionó bien hasta el 1950 cuando se desarrolló el reloj atómico. El reloj atómico funcionó tan bien, brindando información de sincronización con precisión de un segundo en varios millones de años, que pronto nos dimos cuenta de que nuestros relojes ahora eran mucho más precisos que la Tierra misma.

La Tierra en realidad se está desacelerando en rotación y si no se hace nada, eventualmente caerá por la noche y viceversa (aunque no durante varios milenios), pero no te preocupes, no estarás a punto de despertar a mediados de la próxima semana. La solución es la adición de segundos intercalares y 33 se han incluido en el final de nuestros años desde el 1970.

La decisión de insertar un segundo se toma generalmente seis meses antes después de un cuidadoso monitoreo de la rotación de la Tierra. Un calendario basado en el movimiento de la Tierra puede parecer hoy menos relevante, pero con un Sistema de Posicionamiento Global (GPS), una escala de tiempo global (Tiempo Universal Coordinado) y computadoras sincronizadas en todo el mundo utilizando servidores NTP (Network Time Protocol). ) es imperativo que todos podamos decir el momento correcto.

¿Que hora es? Una de las preguntas más comunes pronunciadas en todo el mundo pero ¿qué estamos pidiendo? Le preguntas a alguien en China lo que el tiempo es entonces sin duda obtendrá una respuesta diferente si le preguntas a un estadounidense, obviamente, sus zonas horarias están en el lado opuesto del mundo.

¿Pero qué pasa si le preguntas a dos personas en la misma habitación que tú? Puede obtener la misma respuesta de ambos, pero de nuevo el reloj de una persona puede ser un minuto o dos más rápido.

Cuando nos preguntamos el tiempo, entonces lo que realmente estamos pidiendo es una estimación aproximada de la zona horaria que estamos en. Algunos relojes son más precisos que otros, pero a menudo es suficiente para nuestro día a día las necesidades.

Pero ¿y si lo que necesita saber la hora exacta y si lo que necesita saber lo que el tiempo es otro país también. Tal vez usted ha comprado un billete de avión; sería decepcionante para subir en el aeropuerto sólo para enterarse de que su boleto fue vendido a otra persona en cuando el reloj a su agente de viajes fue más lento que el que donde haya adquirido el billete.

Entonces, ¿cómo la industria global de mantener la hora exacta uno con el otro? La respuesta es muy simple y es llamado Tiempo Universal Coordinado, o UTC.

La Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) actúa como el tiempo oficial para el mundo y comenzó a UTC en 1972 después del desarrollo de los relojes atómicos.

El reloj atómico se desarrolló por primera vez a fines del 50 cuando se descubrió que el átomo de cesio-133 resuena a una frecuencia exacta de 9,192,631,770 por segundo. Esta frecuencia era tan exacta que los relojes atómicos desarrollaron una precisión de un segundo en 1.4million años y el Sistema Internacional de Unidades definió el segundo como la frecuencia del átomo de cesio-133 y nació una unidad internacional para medir el tiempo.

Sin embargo, los relojes atómicos son incluso más precisos que la propia Tierra, que en realidad está disminuyendo su rotación. Esta ralentización es pequeña, pero si el sistema de tiempo estándar, UTC, no lo compensa, eventualmente la medianoche caerá a la mitad del día (aunque eso demorará un milenio o dos), por lo que se agregarán segundos intercalares cada pocos años. para compensar.

El único problema con los relojes UTC es que los relojes atómicos son enormes en tamaño y costo. De hecho, están por lo general sólo se encuentran en grandes laboratorios de física escala como NPL (Laboratorio Nacional de Física, Reino Unido) o el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts, Estados Unidos).

Entonces, ¿cómo hace el resto del mundo para controlar el tiempo UTC? La hora indicada en estos vastos relojes atómicos se transmite por radio o por satélite (la navegación por satélite depende de UTC ya que sin ella un satélite no puede decir exactamente dónde está el receptor).

La mayoría de las redes de computadoras están sincronizadas a la hora UTC, ya sea a través de Internet (que no es segura y solo se recomienda para usuarios domésticos) oa través de servidores especializados de GPS o de tiempo. Estos servidores de tiempo hacen uso de NTP (Protocolo de tiempo de red) que se ha desarrollado durante los últimos años de 25 para mantener sincronizadas las redes de las computadoras para que no tengan que depender de sus relojes internos inexactos.

Los servidores NTP y UTC han permitido que la industria se vuelva verdaderamente global e hizo posibles las tecnologías tales como satélites de comunicación, teléfonos móviles, navegación por satélite y cajeros automáticos que todos damos por sentados.

Network Time Protocol (NTP) es uno de los protocolos más antiguos de Internet y sigue siendo el estándar para la sincronización de tiempo. El éxito de NTP se debe a su constante desarrollo (la versión 4 está actualmente en progreso) y la precisión que un servidor de tiempo NTP puede presumir en la sincronización de redes.

Mientras que una precisión de 1 / 5000th de un segundo se puede obtener en una red en las condiciones adecuadas, esta exactitud es únicamente dependiente de cualquier referencia de tiempo NTP utiliza para sincronizar con. Esta fuente podría ser, por supuesto poco fiable, como un reloj de estación de trabajo como fichas en tiempo real en la mayoría de las computadoras son propensas a la deriva y son mucho menos preciso que el reloj digital de la media.

La alternativa es utilizar una fuente fiable UTC (Tiempo Universal Coordinado). UTC es el estándar para la sincronización de tiempo. Se inició en 1972 después del desarrollo de los relojes atómicos y permite que todo el mundo para sincronizar al mismo tiempo absoluta. Esto no sólo ha hecho que las tecnologías tales como Internet, GPS y satélites de comunicación posibles, sino que también ha permitido a las industrias tales como líneas aéreas y el mercado de valores para el comercio mundial.

La forma más sencilla de sincronizar una red a UTC siempre ha sido la de utilizar una referencia de tiempo de Internet. Hay cientos disponibles, tales como nist.gov y la mayoría del software de Windows ha construido en la utilidad, de Windows Tiempo (win32.exe) para sincronizar el reloj del sistema a un reloj de referencia a través de Internet.

Sin embargo, Microsoft y otros advierten contra el uso de una fuente de Internet como una referencia de tiempo como la autenticación no es posible a partir de estas fuentes.

La autenticación es la medida de seguridad que NTP utiliza para asegurar que una referencia de tiempo es de confianza. Sin sistemas de autenticación son vulnerables a ataques maliciosos, tales como hackers que podrían ajustar una marca de tiempo para cometer un fraude o un ataque DDoS (Distributed Denial of Service causada generalmente por el software malicioso inundando el sistema).

No solo las fuentes de Internet no están autenticadas sino también una encuesta de Nelson Minar de MIT sobre las referencias de tiempo de 900 en Internet, descubrieron que casi la mitad fueron compensadas por más de diez segundos (una por 6 años asombrosos, pero afortunadamente no hubo muchos pares) y menos que un tercero donde se describe como "útil".

El informe también descubrió que muchos anfitriones de referencia de tiempo de Internet eran demasiado lejos de sus pares para permitir la sincronización de tiempo precisa.

Sin embargo, hay varias maneras de garantizar que un servidor NTP se sincronice con una fuente de tiempo UTC confiable y estable que sea precisa y esté autenticada.

Hay dos sistemas disponibles y ambos utilizan equipos de costo relativamente bajo. La primera opción y, a menudo la más fácil, es para conectar a una antena GPS y servidor de hora GPS dedicado a la red. Este sistema utiliza el código de tiempo UTC transmitida por los satélites GPS, siempre que la antena tiene una buena vista del cielo.

Alternativamente señales de radiodifusión especialistas transmiten una marca de tiempo en varios países. En Gran Bretaña se conoce como MSF y la emisión de Cumbria por el Laboratorio Nacional de Física en 60 kHz, pero se puede tomar tan lejanos como 1000 km, aunque los sistemas similares operan en Alemania, Francia y los EE.UU.. Estos servidores NTP de radio que se hace referencia son vulnerables a la interferencia, pero tradicionalmente eran de un costo más bajo que los receptores GPS sin embargo, los avances en la tecnología significa la diferencia ahora es mínima.

La integridad de una fuente de tiempo utilizada por un servidor horario NTP es por lo tanto muy importante y los administradores del sistema están dispuestos a invertir en costosos firewalls y software antivírico para proteger sus redes. Muchos descuidan la seguridad de sus servidores de tiempo que, después de todo, no ¡dígales el tiempo correcto de todos modos!

Network Time Protocol (NTP) es uno de los protocolos más antiguos de Internet que aún se utiliza, inventado por el Dr. David Mills de la Universidad de Delaware, que se utiliza desde 1985. NTP es un protocolo diseñado para sincronizar los relojes en computadoras y redes a través de Internet o redes de área local (LAN).

NTP (versión 4) puede mantener el tiempo a través de Internet público en cuestión de milisegundos a 10 (1 / 100th de un segundo) y puede realizar aún mejor través de redes LAN con una precisión de microsegundos 200 (1 / 5000th de segundo) en condiciones ideales.

NTP funciona dentro del conjunto de protocolos TCP / IP y UDP se basa en, una forma menos compleja de NTP existe llamado Protocolo simple de tiempo de red (SNTP) que no requiere el almacenamiento de información acerca de las comunicaciones anteriores, necesarios por NTP. Se utiliza en algunos dispositivos y aplicaciones donde la alta precisión de tiempo no es tan importante.

La sincronización de tiempo con NTP es relativamente simple, sincroniza el tiempo con referencia a una fuente confiable de reloj. Esta fuente podría ser relativa (un reloj interno de la computadora o la hora en un reloj de pulsera) o absoluta (A UTC - fuente de reloj de tiempo universal coordinado que sea precisa como es humanamente posible).

Los relojes atómicos son los dispositivos de cronometraje más absolutos; sin embargo, son extremadamente caros y generalmente solo se encuentran en laboratorios de física a gran escala. Sin embargo, el NTP puede sincronizar redes con un reloj atómico utilizando la red del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), una transmisión de radio especializada o por Internet. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que Microsoft recomienda encarecidamente que se utilice un calendario basado en el exterior en lugar de hacerlo en Internet, ya que no se pueden autenticar.

El GPS es una fuente ideal de tiempo y frecuencia porque puede proporcionar tiempo altamente preciso en cualquier lugar del mundo utilizando componentes relativamente baratos. Cada satélite de GPS transmite en dos frecuencias L2 para uso militar y L1 para uso de civiles transmitidos a 1575 MHz. Las antenas y receptores GPS de bajo costo ahora están ampliamente disponibles.

La señal transmitida por el satélite puede pasar a través de las ventanas, pero puede ser bloqueada por los edificios, por lo que la ubicación ideal para una antena de GPS está en una azotea con una buena vista del cielo. Cuantos más satélites pueda recibir, mejor será la señal. Sin embargo, las antenas instaladas en el techo pueden ser propensas a los golpes de iluminación u otras sobretensiones, por lo que se recomienda la instalación de un supresor en línea en el cable del GPS.

El cable entre la antena y el receptor GPS también es fundamental. La distancia máxima que un cable puede funcionar normalmente sólo metros 20 30-pero un cable coaxial de alta calidad combinado con un amplificador GPS colocados en línea para aumentar la ganancia de la antena puede permitir más de 100 tendidos de cable metros.

Un receptor GPS entonces decodifica la señal de GPS enviadas desde la antena a un protocolo legible por ordenador que puede ser utilizado por la mayoría de los servidores de tiempo y sistemas operativos, incluyendo, Windows, Linux y Unix.

El receptor GPS también emite un pulso preciso cada segundo que los servidores de Protocolo de tiempo de red GPS (NTP) y los servidores de tiempo de la computadora pueden utilizar para proporcionar un tiempo ultra preciso. La temporización de pulsos por segundo en la mayoría de los receptores es precisa dentro de 0.001 de un segundo de UTC.

GPS es ideal en el suministro de servidores de tiempo NTP o equipos independientes con una referencia externa de alta precisión para la sincronización. Incluso con un equipo relativamente bajo costo, la precisión de cientos de nanosegundos (un nanosegundo = una mil millonésima parte de un segundo) se puede lograr a través de GPS razonablemente como una referencia externa.

Todas las computadoras necesitan saber la hora. Muchas aplicaciones, desde el envío de un correo electrónico hasta el almacenamiento de la información, dependen de que la PC sepa cuándo ocurrió el evento. En algunos entornos, el tiempo es aún más crucial cuando un solo segundo puede marcar la diferencia entre las ganancias y las pérdidas, solo piense en la bolsa de valores.

La mayoría de los equipos tienen relojes internos que son respaldado, por lo que el equipo aún se mantienen hora cuando el equipo está apagado. Sin embargo, son estos relojes realmente es fiable? La respuesta, por supuesto, es no.

Las computadoras se comercializan en masa y están diseñadas para funciones múltiples, el tiempo no es tan importante en la agenda del fabricante. Los relojes internos (denominados chips RTC en tiempo real) son normalmente adecuados para la informática doméstica o cuando las estaciones de trabajo funcionan solas. Sin embargo, cuando las computadoras se ejecutan en una red, la falta de sincronización puede causar problemas.

Puede ser una cosa menor, como un correo electrónico que llega en algún lugar antes de que fuera enviado (de acuerdo con un reloj del PC), pero con algunas transacciones y aplicaciones sensibles al tiempo, una falta de sincronización puede causar problemas imaginables: Imagínese que acudieron a un aeropuerto sólo para descubrir el asiento del avión que había comprado semanas antes de que en realidad era vendido a otra persona después como su agente de reservas tenía un reloj más lento en su ordenador!

Para evitar estos problemas, la mayoría de las computadoras en una red están sincronizadas a una única fuente de tiempo usando NTP (protocolo de tiempo de red). Esta fuente de tiempo puede ser relativa (reloj de una computadora o reloj) o una fuente de tiempo absoluto como UTC.

UTC (Tiempo Universal Coordinado) fue desarrollado después de la aparición de los relojes atómicos y es una escala de tiempo estándar que se utiliza en todo el mundo, permitiendo a los equipos de todo el mundo que utilizan una sola fuente de tiempo.

Windows XP puede ajustar fácilmente el reloj del sistema para usar UTC accediendo a una fuente de Internet para UTC (ya sea: time.windows.com o time.nist.gov). Para lograr esto, el usuario sólo tiene que hacer doble clic el reloj en su escritorio y ajustar la configuración de la ficha Hora de Internet.

Sin embargo, Microsoft y otros fabricantes de sistemas operativos recomiendan encarecidamente que se utilicen referencias de temporización externas ya que las fuentes de Internet no se pueden autenticar, lo que hace que los sistemas sean vulnerables a un ataque malicioso.

Si desea ejecutar un servidor de hora de red Windows XP, existen servidores NTP especializados que pueden recibir una referencia de tiempo a través del sistema satelital GPS o transmisiones nacionales especializadas.

Para permitir que Windows XP funcione como un servidor de tiempo de red, el servicio NTP debe estar encendido. Para activar NTP, simplemente busque la siguiente subclave en el editor de registro (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Haga clic con el botón derecho habilitado (en la ventana de la derecha) y luego Modifique. Edite el valor DWORD y escriba 1. Haga clic con el botón derecho en NtpServer, luego en Modificar y en Editar valor DWORD en Tipo de datos de valor Pares, a continuación, haga clic en Aceptar.

Salga del registro e inicie el servicio horario de Windows haciendo clic en Inicio / Ejecutar y escribiendo:
net stop w32time && net start w32time; Luego, en cada computadora de la red (que no sea el controlador de dominio que no se puede sincronizar entre sí), escriba: W32tm / resync / redescubrir.

NTP (Network Time Protocol) sincroniza las redes de una sola fuente de tiempo utilizando las marcas de tiempo para representar la hora actual del día, esto es esencial para las operaciones sensibles al tiempo y muchas aplicaciones del sistema, tales como el correo electrónico.

Por lo tanto, NTP es vulnerable a las amenazas de seguridad, ya sea de un pirata informático malintencionado que quiere alterar la marca de tiempo para cometer fraude o un ataque DDoS (denegación de servicio distribuida, normalmente causada por malware malicioso que inunda un servidor con tráfico) que bloquea el acceso al servidor.

Sin embargo, al ser uno de los protocolos más antiguos de Internet y haber sido desarrollado durante más de 25 años, NTP está equipado con sus propias medidas de seguridad en forma de autenticación.

La autenticación verifica que cada marca de tiempo ha venido de la referencia de tiempo deseado mediante el análisis de un conjunto de claves de cifrado acordadas que se envían junto con la información de tiempo. NTP, mediante el cifrado Message Digest (MD5) para eliminar la cifrar la clave, la analiza y confirma si se ha llegado a la fuente de tiempo de confianza para verificar contra un conjunto de claves de confianza.

las claves de autenticación de confianza se enumeran en el archivo de configuración del servidor NTP (ntp.conf) y normalmente se almacenan en el archivo ntp.keys. El archivo de clave es normalmente muy grande, pero claves de confianza decirle al servidor NTP qué conjunto de subconjunto de claves está activo actualmente y cuáles no. Diferentes subconjuntos pueden activarse sin necesidad de editar el archivo con el comando ntp.keys-config claves de confianza.

Por lo tanto, la autenticación es muy importante para proteger un servidor NTP contra ataques maliciosos; sin embargo, hay muchas referencias temporales en las que no se puede confiar en la autenticación.

Microsoft, que ha instalado una versión de NTP en sus sistemas operativos desde Windows 2000, recomienda enfáticamente que se use una fuente de hardware como referencia de tiempo ya que las fuentes de Internet no se pueden autenticar.

El NTP es vital para mantener las redes sincronizadas, pero igualmente importante es mantener los sistemas seguros. Mientras que los administradores de red gastan miles en software antivirus / malware, muchos no detectan la vulnerabilidad en sus servidores horarios.

Muchos administradores de red aún confían en las fuentes de Internet para su referencia de tiempo. Si bien muchos proporcionan una buena fuente de tiempo UTC (Tiempo Universal Coordinado, el estándar internacional de tiempo), como nist.gov, la falta de autenticación significa que la red está abierta al abuso.

Otras fuentes de hora UTC son más seguros y pueden ser utilizados con equipos de costo relativamente bajo. El método más sencillo es utilizar un especialista NTP GPS servidor de tiempo que puede conectarse a una antena GPS y recibir una marca de tiempo autenticado por satélite.

Los servidores de tiempo de GPS pueden proporcionar precisión en el tiempo UTC en unos pocos nanosegundos, siempre que la antena tenga una buena vista del cielo. Son relativamente baratos y la señal está autenticada proporcionando una referencia de tiempo segura.

Por otra parte hay varias emisiones nacionales que transmiten una referencia de tiempo. En el Reino Unido este es transmitido por el Laboratorio Nacional de Física (NPL) en Cumbria. Los sistemas similares operan en Alemania, Francia y los EE.UU.. Mientras se autentica esta señal, estas transmisiones de radio son vulnerables a la interferencia y tienen un rango finito.

Autentificación para NTP ha sido desarrollada para prevenir maliciosa manipulación de la sincronización del sistema al igual que los servidores de seguridad se han desarrollado para proteger las redes de los ataques, pero como con cualquier sistema de seguridad sólo funciona si se utiliza.

Todas las PC y dispositivos de red usan relojes para mantener un tiempo interno del sistema. Estos relojes, llamados chips de reloj de tiempo real (RTC) proporcionan información de fecha y hora. Los chips están respaldados por baterías para que, incluso durante los cortes de energía, puedan mantener el tiempo. Sin embargo, las computadoras personales no están diseñadas para ser relojes perfectos, su diseño ha sido optimizado para la producción en masa y de bajo costo en lugar de mantener un tiempo preciso.

Estos relojes internos son propensos a la deriva y aunque para muchas aplicaciones esto puede ser bastante adecuado, a menudo las máquinas necesitan trabajar juntas en una red y si las computadoras varían a diferentes velocidades las computadoras se desincronizarán entre sí y pueden surgir problemas particularmente con transacciones sensibles al tiempo.

Network Time Protocol (NTP) es uno de los protocolos más antiguos de Internet que aún se utiliza, inventado por el Dr. David Mills de la Universidad de Delaware, que se utiliza desde 1985. NTP es un protocolo diseñado para sincronizar los relojes en computadoras y redes a través de Internet o redes de área local (LAN).

NTP (versión 4) puede mantener el tiempo a través de Internet público en cuestión de milisegundos a 10 (1 / 100th de un segundo) y puede realizar aún mejor través de redes LAN con una precisión de microsegundos 200 (1 / 5000th de segundo) en condiciones ideales.

NTP funciona dentro del conjunto de protocolos TCP / IP y UDP se basa en, una forma menos compleja de NTP existe llamado Protocolo simple de tiempo de red (SNTP) que no requiere el almacenamiento de información acerca de las comunicaciones anteriores, necesarios por NTP. Se utiliza en algunos dispositivos y aplicaciones donde la alta precisión de tiempo no es tan importante.

Muchos sistemas operativos, incluyendo Windows, UNIX y LINUX, pueden utilizar NTP y SNTP, y la sincronización de tiempo con NTP es relativamente simple, sincroniza el tiempo con referencia a una fuente confiable de reloj. Esta fuente podría ser relativa (un reloj interno de la computadora o la hora en un reloj de pulsera) o absoluta (A UTC - fuente de reloj de tiempo universal coordinado que sea precisa como es humanamente posible).
Todas las versiones de Microsoft Windows desde 2000 incluyen el Servicio de hora de Windows (w32time.exe) que tiene la capacidad de sincronizar el reloj del ordenador a un servidor NTP.
 
Hay una gran cantidad de servidores NTP alojados en Internet que se sincronizan con referencias UTC externas como time.nist.gov o ntp.my-inbox.co.uk pero debe tenerse en cuenta que Microsoft y otros recomiendan que se use una fuente externa para sincronice sus máquinas, ya que las referencias basadas en Internet no se pueden autenticar. Existen servidores de tiempo NTP especializados que pueden sincronizar el tiempo en redes utilizando la señal de MSF (o equivalente) o GPS.

Los más utilizados son los servidores horarios GPS que usan el sistema GPS para transmitir la hora exacta. El sistema GPS consiste en una serie de satélites que proporcionan información precisa de ubicación y ubicación. Cada satélite de GPS solo puede hacer esto utilizando un reloj atómico que a su vez puede ser utilizado como referencia de tiempo.

Un receptor GPS típico puede proporcionar información de temporización dentro de unos pocos nanosegundos de UTC, siempre y cuando no hay una antena situado, con una buena vista del cielo.

Hay varias transmisiones de radio de frecuencia y tiempo nacionales que se pueden usar para sincronizar un servidor NTP. En Gran Bretaña, la señal (llamada MSF) es transmitida por el Laboratorio Nacional de Física en Cumbria, que sirve como referencia de tiempo nacional del Reino Unido, también hay sistemas similares en Colorado, EE. UU. (WWVB) y en Frankfurt, Alemania (DCF-77). Estas señales proporcionan tiempo UTC para una precisión de 100 microsegundos, sin embargo, la señal de radio tiene un rango finito y es vulnerable a la interferencia.

Los relojes atómicos han existido por más de cincuenta años más o menos. Son relojes que usan una frecuencia de resonancia atómica como elemento de indicación del tiempo en lugar de cristales oscilantes convencionales como el cuarzo.

La mayoría de los relojes atómicos usan la resonancia del átomo cesio-133 que resuena a una frecuencia exacta de 9,192,631,770 por segundo. Desde 1967 el Sistema Internacional de Unidades (SI) ha definido el segundo como el número de ciclos de cesio -133 que hace que los relojes atómicos (a veces llamados osciladores de cesio) sean el estándar para las mediciones de tiempo.

Debido a que la resonancia del átomo de cesio-133 es tan precisa, esto hace que los relojes atómicos tengan una precisión de menos de 2 nanosegundos por día, lo que equivale a aproximadamente un segundo en 1.4million años.

Como los relojes atómicos son tan precisos y pueden mantener una escala de tiempo continua y estable, se ha desarrollado una hora universal, UTC (Coordinated Universal Time o Temps Universel Coordonné), que admite características como los segundos intercalares, agregados para compensar la desaceleración de la velocidad. La rotación de la Tierra

Sin embargo, los relojes atómicos son extremadamente caros y generalmente solo se encuentran en laboratorios de física a gran escala. Sin embargo, NTP (Network Time Protocol), el medio estándar para lograr sincronización de tiempo en redes de computadoras, se puede sincronizar a un reloj atómico usando la red del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) o transmisiones de radio especializadas.

El más utilizado es el GPS (Global Positioning System), desarrollado por el ejército de los Estados Unidos. El GPS incorpora al menos satélites de comunicación 24 en órbita alta que proporcionan información precisa de ubicación y ubicación. Cada satélite de GPS solo puede hacer esto utilizando un reloj atómico que a su vez puede ser utilizado como referencia de tiempo.

Un servidor de hora GPS es una fuente ideal de tiempo y frecuencia porque puede proporcionar tiempo altamente preciso en cualquier parte del mundo utilizando componentes relativamente baratos. Cada satélite de GPS transmite en dos frecuencias L2 para uso militar y L1 para uso de civiles transmitidos a 1575 MHz. Las antenas y receptores GPS de bajo costo ahora están ampliamente disponibles.

También hay varias transmisiones nacionales de radio de frecuencia y tiempo que se pueden usar para sincronizar un servidor NTP. En Gran Bretaña, la señal (llamada MSF) es transmitida por el Laboratorio Nacional de Física en Cumbria, que sirve como referencia de tiempo nacional del Reino Unido, también hay sistemas similares en Colorado, EE. UU. (WWVB) y en Frankfurt, Alemania (DCF-77). Estas señales proporcionan tiempo UTC para una precisión de 100 microsegundos, sin embargo, la señal de radio tiene un rango finito y es vulnerable a la interferencia.

El uso de un servidor NTP GPS o un servidor horario NTP basado en radio, clientes de tiempo de red, se puede sincronizar en unos pocos milisegundos de UTC dependiendo del tráfico de la red.

En ocasiones todos necesitamos saber la hora y tenemos una multitud de dispositivos diferentes para decirnos; desde nuestros teléfonos celulares y relojes de pulsera hasta el reloj de pared de la oficina o las campanas en las noticias de la radio.

Pero, ¿cuán precisos son todos estos relojes e importa si todos dicen tiempos diferentes? Para nuestros negocios cotidianos, probablemente no importe demasiado si el reloj de pared de la oficina es más rápido que su reloj de pulsera; es probable que su jefe no lo despida por llegar un minuto tarde.

Pero en algunos entornos, la precisión y la sincronización son vitales donde un minuto puede marcar la diferencia en algo que se vende o no, o incluso algo que se roba.

La sincronización de tiempo en redes informáticas modernas es esencial. No solo proporciona el único marco de referencia entre todos los dispositivos, es fundamental en todo, desde asegurar, planificar y depurar una red hasta proporcionar una marca de tiempo para aplicaciones tales como la adquisición de datos o el correo electrónico.

La mayoría de los relojes internos de las PC y de los dispositivos de red, denominados chips Real Time Clock (RTC), proporcionan información de fecha y hora. Los chips están respaldados por baterías para que, incluso durante los cortes de energía, puedan mantener el tiempo.

Sin embargo, las computadoras personales no están diseñadas para ser relojes perfectos, su diseño ha sido optimizado para la producción en masa y de bajo costo en lugar de mantener un tiempo preciso.

Por lo tanto, estos relojes internos son propensos a desviarse y, aunque para muchas aplicaciones esto puede ser bastante adecuado, a menudo las máquinas que trabajan juntas en una red se desincronizarán entre sí y pueden surgir problemas, especialmente con transacciones sensibles al tiempo. ¿Te imaginas comprar un asiento de avión solo para que te digan en el aeropuerto que el boleto fue vendido dos veces porque fue comprado después en una computadora que tenía un reloj más lento?

Los servidores horarios NTP (Protocolo de tiempo de red) usan una única referencia de tiempo para sincronizar todas las máquinas en la red hasta ese momento. Esta referencia de tiempo puede ser relativa (un reloj interno de la computadora o la hora en un reloj de pulsera) o absoluta, como un reloj atómico que retransmite la hora UTC (Tiempo Universal Coordinado) y es tan precisa como es humanamente posible.

Los relojes atómicos son los dispositivos de cronometraje más absolutos, con una precisión de un segundo cada 1.4 millón de años. Sin embargo, los relojes atómicos son extremadamente caros y generalmente solo se encuentran en laboratorios de física a gran escala. Sin embargo, NTP puede sincronizar las redes a la hora UTC a través de un reloj atómico utilizando la red del sistema de posicionamiento global (GPS) o las transmisiones de radio especializadas (MTF en el Reino Unido).

Si bien algunas organizaciones tienen que sincronizar sus redes con UTC, como las líneas aéreas y la bolsa de valores, una red se puede sincronizar en cualquier momento y seguir funcionando, pero realmente no hay sustituto para la hora UTC. No solo es más eficiente tener una red sincronizada con el resto del mundo, una fuente de tiempo UTC es vital para brindar seguridad contra el fraude, la pérdida de datos y la exposición legal, y sin eso, las organizaciones pueden ser vulnerables y perder credibilidad.

NTP (versión 4) puede mantener el tiempo a través de Internet público en cuestión de milisegundos a 10 (1 / 100th de un segundo) y puede realizar aún mejor través de redes LAN con una precisión de microsegundos 200 (1 / 5000th de segundo) en condiciones ideales.

Nota: Microsoft y otros recomiendan encarecidamente que se utilice la temporización externa en lugar de la basada en Internet, ya que no se pueden autenticar. Se encuentran disponibles servidores NTP especializados que pueden sincronizar el tiempo en las redes utilizando la señal de servidor de tiempo GPS de MSF (o equivalente).

Todas las PC y dispositivos de red usan relojes para mantener un tiempo interno del sistema. Estos relojes, llamados chips Real Time Clock (RTC), brindan información de hora y fecha. Están respaldados por baterías para que, incluso durante los cortes de energía, puedan mantener el tiempo. Sin embargo, las computadoras personales no están diseñadas para ser relojes perfectos: su diseño se ha optimizado para la producción en masa y de bajo costo en lugar de mantener un tiempo preciso.

Estos relojes internos son propensos a la deriva y aunque para muchas aplicaciones esto puede ser bastante adecuado para algunas aplicaciones, pero las máquinas en una red que varían a diferentes velocidades, no se sincronizan entre sí y pueden surgir problemas, particularmente con el tiempo actas.

Los servidores NTP (Network Time Protocol) usan una referencia de tiempo única para sincronizar todas las máquinas de la red con una referencia de tiempo. Esta referencia de tiempo puede ser relativa (un reloj interno de la computadora o la hora en un reloj de pulsera) o absoluta, como una fuente de reloj UTC (Tiempo coordinado universal) como un reloj atómico que es tan preciso como es humanamente posible.

Para algunas aplicaciones una fuente de tiempo relativo es suficiente, sin embargo en muchos entornos, tales como las compañías aéreas y la bolsa de valores es esencial para el tiempo que sea absoluta. Imagine que compra un billete de avión y me dijeron en el aeropuerto que el boleto fue vendido dos veces porque se adquirió posteriormente en un equipo que tenía un reloj más lento!

Los relojes atómicos son los dispositivos de cronometraje más absolutos. Trabajan en el principio de que el átomo, cesio-133, tiene un número exacto de ciclos de radiación cada segundo (9,192,631,770). Esto ha demostrado ser tan precisa el Sistema Internacional de Unidades (SI) ha definido el segundo como la duración de los ciclos 9,192,631,770 de la radiación del átomo de cesio-133 y el desarrollo de UTC (Tiempo Universal Coordinado) significa ahora ordenadores de todo el workld puede sincronizarse al mismo tiempo.

Sin embargo, los relojes atómicos son extremadamente caros y generalmente solo se encuentran en laboratorios de física a gran escala. Sin embargo, los servidores NTP pueden sincronizar redes con un reloj atómico utilizando la red del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) o las transmisiones de radio especializadas (MTF en el Reino Unido). Debe tenerse en cuenta que Microsoft y otros recomiendan encarecidamente que se utilice la temporización basada en el exterior en lugar de la basada en Internet, ya que no se pueden autenticar. Se encuentran disponibles servidores NTP especializados que pueden sincronizar el tiempo en las redes utilizando la señal de servidor de tiempo GPS de MSF (o equivalente).

El GPS es una fuente ideal de tiempo y frecuencia porque puede proporcionar tiempo altamente preciso en cualquier lugar del mundo utilizando componentes relativamente baratos. Cada satélite de GPS transmite en dos frecuencias L2 para uso militar y L1 para uso de civiles transmitidos a 1575 MHz. Las antenas y receptores GPS de bajo costo ahora están ampliamente disponibles.

La señal de radio transmitida por el satélite puede pasar a través de las ventanas, pero puede ser bloqueada por los edificios por lo que el lugar ideal para una antena de GPS está en un tejado con una buena vista del cielo. Los más satélites que pueden recibir de la mejor será la señal. Sin embargo, las antenas montadas en el techo pueden ser propensos a las huelgas de iluminación u otros transitorios de tensión por lo que un supresor Es muy recomendable que se instala en línea en el cable del GPS.

El cable entre la antena y el receptor GPS también es fundamental. La distancia máxima que un cable puede funcionar normalmente sólo metros 20 30-pero un cable coaxial de alta calidad combinado con un amplificador GPS colocados en línea para aumentar la ganancia de la antena puede permitir más de 100 tendidos de cable metros.

También hay varias transmisiones nacionales de radio de frecuencia y tiempo que se pueden usar para sincronizar un servidor NTP. En Gran Bretaña, la señal (llamada MSF) es transmitida por el Laboratorio Nacional de Física en Cumbria, que sirve como referencia de tiempo nacional del Reino Unido, también hay sistemas similares en Colorado, EE. UU. (WWVB) y en Frankfurt, Alemania (DCF-77).

Un servidor NTP basado en radio por lo general consta de un servidor de tiempo de montaje en bastidor, y una antena, que consiste en una barra de ferrita dentro de una caja de plástico, que recibe el tiempo de radio y la emisión de la frecuencia. Siempre debe montarse horizontalmente en ángulo recto hacia la transmisión para la fuerza de señal óptima. Los datos se envían en forma de pulsos, 60 un segundo. Estas señales proporciona tiempo UTC con una precisión de microsegundos 100, sin embargo, la señal de radio tiene un alcance finito y es vulnerable a la interferencia.

Tanto un servidor NTP GPS como un servidor horario MSF pueden proporcionar una forma asequible y eficiente de sincronizar con precisión redes informáticas utilizando NTP.