Hier bij Galleon Systems, een van Europa's toonaangevende leveranciers van NTP-server systemen willen we al onze klanten, leveranciers en zelfs onze concurrenten een fijne kerst en een gelukkig nieuwjaar toewensen. We hopen dat 2009 een succesvol jaar is voor jullie allemaal.

Nauwkeurige tijd met Atomic Clocks is beschikbaar in Groot-Brittannië en delen van Noord-Europa met behulp van de MSF-atoomkloksignaal verzonden vanuit Cumbria, VK; het biedt de mogelijkheid om de tijd op computers en andere elektrische apparatuur te synchroniseren.

Het UK MSF-signaal wordt beheerd door NPL - het Nationaal Fysisch Laboratorium. MSF heeft een hoog zendvermogen (50,000 watt), een zeer efficiënte antenne en een extreem lage frequentie (60,000 Hz). Ter vergelijking, een typisch AM-radiostation zendt uit met een frequentie van 1,000,000 Hz. De combinatie van hoog vermogen en lage frequentie geeft de radiogolven van MSF veel veerkracht, en dit enkele station kan daarom het grootste deel van Groot-Brittannië en een deel van continentaal Europa bestrijken.

De tijdcodes worden verzonden vanuit MSF met behulp van een van de eenvoudigste systemen die mogelijk is en tegen een zeer lage gegevenssnelheid van één bit per seconde. Het 60,000 Hz-signaal wordt altijd verzonden, maar elke seconde wordt het aanzienlijk minder energie gedurende een periode van 0.2, 0.5 of 0.8 seconden: • 0.2 seconden met verlaagd vermogen betekent een binaire nulwaarde • 0.5 seconden met verminderd vermogen is een binaire nul. • 0.8 seconden met verminderd vermogen is een scheidingsteken. De tijdcode wordt verzonden in BCD (Binary Coded Decimal) en geeft minuten, uren, dag van het jaar en jaar aan, samen met informatie over zomertijd en schrikkeljaren.

De tijd wordt verzonden met behulp van 53-bits en 7-scheidingstekens en duurt daarom 60 seconden om te verzenden. Een klok of horloge kan een extreem kleine en relatief eenvoudige antenne en ontvanger bevatten om de informatie in het signaal te decoderen en de tijd van de klok nauwkeurig in te stellen. Het enige dat u hoeft te doen, is de tijdzone instellen en de atoomklok geeft de juiste tijd weer.

Toegewijd tijdservers die zijn afgestemd om het MSF-tijdsignaal te ontvangen, zijn beschikbaar. Deze apparaten verbinden oa een computernetwerk zoals elke andere server, alleen deze ontvangen het timingsignaal en distribueren het naar andere machines op het netwerk met behulp van NTP (Network Time Protocol).

De nieuwe GPS-antenne met paddestoel van Galleon Systems zorgt voor meer betrouwbaarheid bij het ontvangen GPS-timingsignalen voor NTP tijdservers.
De nieuwe Exactime 300 GPS Timing en Synchronisatie Receiver beschikt over waterdichte bescherming, anti-UV, anti-aciditeit en anti-alkaliteit eigenschappen om betrouwbare en continue communicatie met de GPS-netwerk.

De aantrekkelijke witte paddestoel is kleiner dan conventionele GPS-antennes en zit net 77.5mm of 3.05-inch in de hoogte en is gemakkelijk te monteren en te installeren dankzij de toevoeging van een volledige installatiehandleiding en cd-handleiding.

Hoewel een ideale eenheid voor een GPS NTP tijdserver deze industriestandaardantenne is ook ideaal voor alle GPS-ontvangstbehoeften, waaronder: zeescheepvaart, controle voertuig volgen en NTP synchronisatie
De belangrijkste kenmerken van de paddestoelantenne van Exactime 300 zijn:

• Ingebouwde patch-antenne • 12 parallelle volgkanalen • Snelle TTFF (tijd tot eerste fix) en laag stroomverbruik • Geïntegreerde Real-Time Clock en controle • parameters geheugen voor snelle satellietverwerving tijdens opstarten • Interferentiefilter voor belangrijke marifoonkanalen van zeestratenradar • WAAS voldoet aan EGNOS-ondersteuning • Perfecte statische drift voor zowel snelheid als koers • Magnetische declinatiecompensatie • Is beschermd tegen omgekeerde polariteitsspanning • Ondersteuning RS-232 of RS-422 interface, Ondersteuning 1 PPS output.

Methoden om de tijd bij te houden zijn in de loop van de geschiedenis veranderd met steeds grotere nauwkeurigheid en zijn de katalysator voor verandering.

De meeste tijdwaarnemingsmethoden zijn van oudsher gebaseerd op de beweging van de aarde rond de zon. Voor millennia is een dag verdeeld in 24 gelijke delen die bekend zijn geworden als uren. Onze tijdsschema's baseren op de rotatie van de aarde is voldoende geweest voor de meeste van onze historische behoeften, maar naarmate de technologie vordert, is de behoefte aan een steeds accurater tijdsschema duidelijk gebleken.

Het probleem met de traditionele methoden werd duidelijk toen de eerste echt nauwkeurige uurwerken - de atoomklok werd ontwikkeld in de 1950's. Omdat deze uurwerken gebaseerd waren op de frequentie van atomen en binnen een seconde om de miljoen jaar nauwkeurig waren, werd al snel ontdekt dat onze dag, die we altijd hadden verondersteld precies 24-uren te zijn, van dag tot dag veranderde.

De invloed van de zwaartekracht van de Maan op onze oceanen zorgt ervoor dat de aarde vertraagt ​​en versnelt tijdens haar rotatie - sommige dagen zijn langer dan 24 uur terwijl andere korter zijn. Hoewel deze kleine verschillen in de lengte van een dag weinig verschil hebben gemaakt voor ons dagelijks leven, heeft deze onnauwkeurigheid consequenties voor veel van onze moderne technologieën zoals satellietcommunicatie en wereldwijde positionering.

Er is een tijdschaal ontwikkeld om de onnauwkeurigheden in de draaiing van de aarde - Coordinated Universal Time (UTC) aan te pakken. Het is gebaseerd op de traditionele 24-uur-aardrotatie die bekend staat als Greenwich Meantime (GMT), maar houdt rekening met de onnauwkeurigheden in de draaiing van de aarde door zogenaamde 'sprongseconden' toe te voegen (of af te trekken).

Aangezien UTC is gebaseerd op de tijd die wordt verteld door atoomklokken het is ongelooflijk accuraat en is daarom aangenomen als de civiele tijdschaal van de wereld en wordt wereldwijd door bedrijven en bedrijven gebruikt.

De meeste computernetwerken kunnen worden gesynchroniseerd met UTC door middel van een toegewezen NTP tijdserver.

Het vertellen van de tijd is niet zo eenvoudig als de meeste mensen denken. In feite de vraag, 'wat is de tijd?' is een vraag die zelfs de moderne wetenschap niet kan beantwoorden. De tijd is volgens Einstein relatief; het is veranderingen doorgeven voor verschillende waarnemers, beïnvloed door dingen als snelheid en zwaartekracht.

Zelfs als we allemaal op dezelfde planeet leven en het verstrijken van de tijd op een vergelijkbare manier ervaren, kan het steeds moeilijker worden om de tijd te vertellen. Onze oorspronkelijke methode om de rotatie van de aarde te gebruiken, is sindsdien onnauwkeurig bevonden omdat de zwaartekracht van de maan ervoor zorgt dat sommige dagen langer zijn dan 24 uur en een paar korter. In feite, toen de vroege dinosaurussen door de aarde zwierven, was een dag slechts 22 uren lang!

Hoewel mechanische en elektronische klokken ons een zekere nauwkeurigheid hebben verschaft, hebben onze moderne technologieën veel nauwkeuriger tijdmetingen vereist. GPS, internethandel en luchtverkeersleiding zijn slechts drie bedrijfstakken verdeeld. De tweede timing is ongelooflijk belangrijk.

Dus hoe houden we de tijd bij? Het gebruik van de rotatie van de aarde is onbetrouwbaar gebleken, terwijl elektrische oscillatoren (kwartsklokken) en mechanische klokken slechts tot op een seconde of twee per dag nauwkeurig zijn. Helaas voor veel van onze technologieën kan een tweede onnauwkeurigheid veel te lang zijn. Bij satellietnavigatie kan het licht 300,000 km afleggen in iets meer dan een seconde, waardoor de gemiddelde sat-nav-eenheid nutteloos is als er één seconde onnauwkeurigheid was.

De oplossing voor het vinden van een nauwkeurige methode om tijd te meten, was het onderzoeken van de zeer kleine - kwantummechanica. Kwantummechanica is de studie van het atoom en zijn eigenschappen en hoe deze op elkaar inwerken. Er werd ontdekt dat elektronen, de kleine deeltjes die baanatomen zijn, het pad veranderden dat ze omlopen en een precieze hoeveelheid energie vrijgeven wanneer ze dat doen.

In het geval van het cesiumatoom gebeurt dit bijna negen miljard keer per seconde en dit aantal verandert nooit en kan dus worden gebruikt als een uiterst betrouwbare methode om de tijd bij te houden. Cesium-atomen zijn din-atoomklokken en in feite is de tweede nu gedefinieerd als iets meer dan 9 miljard cycli van straling van het cesiumatoom.

Atoomklokken zijn de basis voor veel van onze technologieën. De hele wereldeconomie vertrouwt erop met de tijd gerelayeerd door NTP tijdservers op computernetwerken of gestraald door GPS-satellieten; ervoor zorgen dat de hele wereld dezelfde, nauwkeurige en stabiele tijd behoudt.

Een officiële wereldwijde tijdschaal, Coordinated Universal Time (UTC), is ontwikkeld dankzij de atoomklokken waarmee de hele wereld tegelijkertijd binnen enkele duizendsten van een seconde van elkaar kan lopen.

A GPS-tijd-server is echt een communicatie-apparaat. Het doel is om een ​​timingsignaal te ontvangen en dit vervolgens te verdelen over alle apparaten in een netwerk. Tijdservers worden vaak verschillende dingen genoemd netwerktijdserver, gps-tijdserver, radiotijdserver en NTP-server.

De meeste tijdservers gebruiken het protocol NTP (Network Time Protocol). NTP is een van de oudste protocollen van internet en wordt gebruikt door de meeste machines die een tijdserver gebruiken. NTP wordt vaak, in een standaardvorm, in de meeste besturingssystemen geïnstalleerd.

A GPS-tijd-server, zoals de namen suggereren, ontvangt een timingsignaal van de GPS-netwerk. GPS-satellieten zijn eigenlijk niets meer dan draaiende klokken. Aan boord van elke GPS-satelliet is een atoomklok. De ultra-precieze tijd van deze klok is wat wordt verzonden vanaf de satelliet (samen met de positie van de satelliet).

Een satellietnavigatiesysteem werkt door het tijdsignaal van drie of meer satellieten te ontvangen en door de positie van de satellieten uit te werken en hoe lang de signalen duurden om aan te komen, kan het een positie trianguleren.

Een gps-tijdserver heeft nog minder informatie nodig en slechts één satelliet is vereist om een ​​timingreferentie te ontvangen. De antenne van een gps-tijdserver ontvangt een tijdsignaal van één van de 33 satellieten in een baan om zicht, dus de beste plaats om de antenne te bevestigen, is het dak.

Meest toegewijd GPS NTP tijdservers vereisen een goede 48-uur om een ​​vaste positie op een satelliet te vinden en te krijgen, maar als ze eenmaal beschikbaar zijn, is het zeldzaam dat de communicatie verloren gaat.

De tijd die door GPS-satellieten wordt doorgegeven, wordt GPS-tijd genoemd en hoewel deze verschilt naar de officiële globale tijdschaal UTC (Coordinated Universal Time) omdat beide gebaseerd zijn op atomische tijd (TAI), wordt de GPS-tijd eenvoudig geconverteerd door NTP.

Een GPS-tijdserver wordt vaak een stratum 1 NTP-apparaat genoemd, een stratum 2-apparaat is een apparaat dat de tijd van de GPS-tijdserver ontvangt. Stratum 2- en stratum 3-apparaten kunnen ook als tijdservers worden gebruikt en op deze manier kan een enkele GPS-tijdserver als timingbron voor een onbeperkte hoeveelheid computers en apparaten werken zolang de hiërarchie van NTP wordt gevolgd.

A tijdserver is een veelvoorkomende kantoor-tool, maar waar is het voor?

We zijn allemaal gewend om een ​​andere tijd te hebben dan de rest van de wereld. Wanneer Amerika wakker wordt, gaat Honk Kong naar bed en daarom is de wereld verdeeld in tijdzones. Zelfs in dezelfde tijdzone kunnen er nog steeds verschillen zijn. Op het vasteland van Europa bijvoorbeeld, bevinden de meeste landen zich een uur voor op het Verenigd Koninkrijk vanwege de seizoensklokwisselingen in Groot-Brittannië.

Als het echter om wereldwijde communicatie gaat, kan het hebben van verschillende tijden over de hele wereld problemen veroorzaken, vooral als u tijdgevoelige transacties moet uitvoeren, zoals het kopen of verkopen van aandelen.

Voor dit doel was het door de vroege 1970 duidelijk dat een wereldwijde tijdschaal vereist was. Het werd geïntroduceerd op 1 januari 1972 en werd genoemd GMT - Coordinated Universal Time. UTC wordt bewaard door een atoomklok, maar is gebaseerd op Greenwich Meantime (GMT - vaak UT1 genoemd), dat zelf een tijdschaal is gebaseerd op de rotatie van de aarde. Helaas varieert de aarde in zijn draai, dus UTC verklaart dit door een of twee keer per jaar een seconde toe te voegen (Leap Second).

Hoewel het voor velen controversieel is, zijn schrikkelseconden nodig door astronomen en andere instellingen om te voorkomen dat de dag afdrijft, anders zou het onmogelijk zijn om de positie van de sterren aan de nachtelijke hemel te bepalen.

UTC wordt nu over de hele wereld gebruikt. Het is niet alleen de officiële wereldwijde tijdschaal, maar wordt gebruikt door honderdduizenden computernetwerken over de hele wereld.

Computernetwerken gebruiken a netwerktijdserver om alle apparaten in een netwerk te synchroniseren met UTC. De meeste tijdservers gebruiken het protocol NTP (Network Time Protocol) om tijd te verdelen.

NTP-tijdservers ontvangen de tijd van atoomklokken door langegolfradiozenders van nationale fysicalaboratoria of van het GPS-netwerk (Global Positioning System). GPS-satellieten hebben allemaal een ingebouwde atoomklok die de tijd terug naar de aarde bundelt. Hoewel dit tijdsignaal niet strikt gesproken UTC is (het staat bekend als GPS-tijd) vanwege de nauwkeurigheid van de verzending, wordt het gemakkelijk geconverteerd naar UTC door een GPS NTP-server.

Atoomklokken worden gebruikt voor duizenden toepassingen over de hele wereld. Van het bedienen van satellieten tot zelfs het synchroniseren van een computernetwerk met behulp van een NTP-server, atoomklokken hebben de manier veranderd waarop we de tijd controleren en besturen.

Qua nauwkeurigheid is een atoomklok ongekend. Digitale quartz klokken kunnen een week nauwkeurig zijn en niet meer dan een seconde verliezen, maar een atoomklok kan miljoenen jaren lang de tijd bijhouden zonder te zwerven.

Atoomklokken werken aan het principe van kwantumsprongen, een tak van de kwantummechanica die stelt dat een elektron; een negatief geladen deeltje, cirkelt in een bepaalde vlakte of niveau rond in een kern van een atoom (het midden). Wanneer het voldoende energie absorbeert of vrijgeeft in de vorm van elektromagnetische straling, zal het elektron naar een ander vlak springen - de kwantumsprong.

Door de frequentie van de elektromagnetische straling te meten die overeenkomt met de overgang tussen de twee niveaus, kan het verstrijken van de tijd worden geregistreerd. Cesium-atomen (cesium 133) hebben de voorkeur voor timing omdat ze 9,192,631,770-stralingstralen hebben in elke seconde. Omdat de energieniveaus van het cesiumatoom (de kwantumstandaarden) altijd hetzelfde zijn en zo hoog zijn, is de cesium-atoomklok ongelooflijk precies.

De meest voorkomende vorm van atoomklok die tegenwoordig in de wereld wordt gebruikt, is de cesiumfontein. In dit type klok wordt een wolk van atomen naar een magnetronkamer geprojecteerd en kan deze onder zwaartekracht vallen. Laserstralen vertragen deze atomen naar beneden en de overgang tussen de energieniveaus van het atoom wordt gemeten.

De volgende generatie atoomklokken worden ontwikkeld, gebruik ion-vallen in plaats van een fontein. Ionen zijn positief geladen atomen die kunnen worden ingesloten door een magnetisch veld. Andere elementen zoals strontium worden gebruikt in deze volgende generatie klokken en er wordt geschat dat de potentiële nauwkeurigheid van een strontium ion trap klok 1000 maal die van de huidige atoomklokken kan zijn.

Atoomklokken worden gebruikt door allerlei technologieën; satellietcommunicatie, het Global Positioning System en zelfs de handel via internet is afhankelijk van atoomklokken. De meeste computers worden indirect gesynchroniseerd met een atoomklok door a te gebruiken NTP-server. Deze apparaten ontvangen de tijd van een atoomklok en verspreiden zich over hun netwerken, wat een precieze tijd op alle apparaten garandeert.

Tijd heeft altijd een belangrijke rol gespeeld in de beschaving. Het begrijpen en bewaken van tijd was een van de pre-bezigheden van de mensheid sinds de prehistorie en het vermogen om de tijd bij te houden was net zo belangrijk voor de Ouden als voor ons.

Onze voorouders moesten weten wanneer het de beste tijd was om gewassen te planten of wanneer ze bijeenkwamen voor religieuze vieringen en wetende dat de tijd betekent ervoor te zorgen dat het hetzelfde is als dat van iedereen.

tijdsynchronisatie is de sleutel tot nauwkeurige tijdsplanning, omdat het organiseren van een evenement op een bepaald moment alleen de moeite waard is als iedereen op hetzelfde moment aan het werk is. In de moderne wereld, nu het bedrijf is overgestapt van een op papier gebaseerd systeem naar een elektronisch systeem, is het belang van tijdsynchronisatie en het streven naar steeds betere nauwkeurigheid nog belangrijker.

Computernetwerken communiceren nu met elkaar vanuit de hele wereld en voeren elke seconde miljarden dollars aan transacties uit, milliseconde nauwkeurigheid is nu onderdeel van zakelijk succes.

Computernetwerken kunnen bestaan ​​uit honderden en duizenden computers, servers en routers en terwijl ze allemaal een interne klok hebben, tenzij ze perfect kunnen worden gesynchroniseerd, kunnen zich talloze potentiële problemen voordoen.

Beveiligingsinbreuken, gegevensverlies, frequente crashes en storingen, fraude en geloofwaardigheid van klanten zijn allemaal potentiële gevaren van slechte computer-tijdsynchronisatie. Computers vertrouwen op tijd omdat het enige referentiepunt tussen gebeurtenissen en veel toepassingen en processen tijdafhankelijk is.

Zelfs discrepanties van enkele milliseconden tussen apparaten kunnen problemen veroorzaken, met name in de wereld van global finance, waar miljoenen binnen een seconde worden gewonnen of verloren. Om deze reden worden de meeste computernetwerken bestuurd door een tijdserver. Deze apparaten ontvangen een tijdsignaal van een atoomklok. Dit signaal wordt vervolgens naar elk apparaat op het netwerk gedistribueerd, zodat alle machines dezelfde tijd hebben.

De meeste synchronisatie-apparaten worden bestuurd door het computerprogramma NTP (Network Time Protocol). Deze software controleert regelmatig de klok van elk apparaat op drift (vertragen of versnellen vanaf de gewenste tijd) en corrigeert dit zodat de apparaten nooit van de gesynchroniseerde tijd afwijken.

Network Time Protocol (NTP) werd bedacht door dr. David Mills van de Universiteit van Delaware en is sinds 1985 in gebruik en is nog steeds in constante ontwikkeling. NTP is een protocol dat is ontworpen om de klokken op computers en netwerken via internet of Local Area Networks (LAN's) te synchroniseren. De meeste netwerken worden via gesynchroniseerd NTP naar een UTC-tijdbron (gecoördineerde universele tijd)

UTC is gebaseerd op de tijd die wordt verteld door atoomklokken en wordt wereldwijd gebruikt als gestandaardiseerde tijdsbron.

NTP (versie 4) kan de tijd over het openbare internet bijhouden tot binnen 10 milliseconden (1 / 100th van een seconde) van UTC-tijd en kan zelfs beter presteren via LAN's met een nauwkeurigheid van 200 microseconden (1 / 5000th van een seconde) onder ideale omstandigheden .

NTP werkt binnen de TCP / IP-suite en is gebaseerd op UDP, tijdsynchronisatie met NTP is relatief eenvoudig, synchroniseert de tijd met verwijzing naar een betrouwbare UTC-bron en distribueert deze tijd vervolgens naar alle machines en apparaten in een netwerk.

Microsoft en anderen bevelen aan dat alleen extern gebaseerde timing moet worden gebruikt in plaats van op internet, omdat deze niet kunnen worden geverifieerd en een systeem open kunnen houden voor misbruik, vooral omdat een internettimingbron buiten de firewall ligt. Specialist NTP-servers zijn beschikbaar die de tijd op netwerken kunnen synchroniseren met behulp van de MSF-, DCF- of WWVB-radiotransmissie. Deze signalen worden in lange golven uitgezonden door verschillende nationale fysica laboratoria.

In het Verenigd Koninkrijk, de Artsen Zonder Grenzen nationale tijd- en frequentie radio-uitzendingen die worden gebruikt om een ​​NTP-server te synchroniseren, worden uitgezonden door het National Physics Laboratory in Cumbria, dat dienst doet als de nationale tijdreferentie van het Verenigd Koninkrijk, er zijn ook vergelijkbare systemen in Colorado, VS (WWVB) en in Frankfurt, Duitsland (DCF -77).

Een radio-gebaseerde NTP-server bestaat meestal uit een rack-mountbare tijdserver en een antenne, bestaande uit een ferrietstaaf in een plastic behuizing, die de radio- en frequentie-uitzending ontvangt. De antenne moet altijd horizontaal op een juiste hoek in de richting van de transmissie worden geplaatst voor optimale signaalsterkte. Gegevens worden verzonden in pulsen, 60 per seconde. Deze signalen geven UTC-tijd een nauwkeurigheid van 100 microseconden, maar het radiosignaal heeft een eindige afstand en is kwetsbaar voor storingen.

Een NTP-server met een radioreferentie kan gemakkelijk worden geïnstalleerd en kan een organisatie een precieze tijdreferentie bieden waarmee de synchronisatie van volledige netwerken mogelijk is. De NTP-server ontvangt het tijdsignaal en distribueert dit over de netwerkapparaten.