Computers, communicatie, Atoomklokken en de NTP-server
Gepost door Richard N Williams on Kan 22nd, 2009
Tijdsynchronisatie op computernetwerken wordt vaak uitgevoerd door de NTP-server. NTP tijdservers genereer zelf geen timinginformatie, maar zijn slechts manieren om te communiceren met een atoomklok.
Over de precisie van een atoomklok wordt veel gesproken. Velen van hen kunnen de tijd handhaven tot nanoseconde precisie (miljardsten van een seconde), wat betekent dat ze niet honderden seconden lang accuraat voorbij een seconde zullen afdrijven.
Wat echter minder begrepen en besproken wordt, is waarom we zulke nauwkeurige klokken nodig hebben, nadat alle traditionele methoden om tijd te houden zoals mechanische klokken, elektronische horloges en het gebruik van de rotatie van de aarde om de dagen bij te houden, bewezen hebben betrouwbaar voor duizenden jaren.
De ontwikkeling van digitale technologie in de afgelopen jaren is echter bijna uitsluitend afhankelijk geweest van de ultrahoge precisie van een atoomklok. Een van de meest gebruikte toepassingen voor atoomklokken is in de communicatie-industrie.
Sinds enkele jaren worden telefoongesprekken in de meeste geïndustrialiseerde landen nu digitaal doorgegeven. De meeste telefoondraden zijn echter gewoon koperkabels (hoewel veel telefoonbedrijven nu investeren in glasvezel) die slechts één pakket met informatie tegelijk kan verzenden. Toch moeten telefoondraden tegelijkertijd vele gesprekken over dezelfde draden voeren.
Dit wordt bereikt door computers op de uitwisselingen die elke seconde van het ene gesprek naar het andere overschakelen en dit alles moet worden bestuurd met een precisie van nano-seconden, anders raken de gesprekken uit de pas en raken ze verward - vandaar de noodzaak. Atoomklokken; mobiele telefoons, digitale tv en internetcommunicatie gebruiken vergelijkbare technologie.
De nauwkeurigheid van atoomklokken is ook de basis voor satellietnavigatie zoals GPS (global positioning system). GPS-satellieten bevatten een ingebouwde atoomklok die een tijdsignaal genereert en verzendt. Een GPS-ontvanger ontvangt vier van deze signalen en gebruikt de timinginformatie om uit te zoeken hoe lang de uitzendingen duurden om deze te bereiken en dus de positie van de ontvanger op aarde.
De huidige GPS-systemen zijn tot op enkele meters nauwkeurig, maar geven een indicatie van hoe essentieel precisie is, een afwijking van één seconde GPS klok zou de GPS-ontvanger onnauwkeurig kunnen zien door meer dan 100 duizend mijlen (vanwege de enorme afstanden licht en dus de uitzendingen nemen een seconde in beslag).
Veel van deze technologieën die afhankelijk zijn van atoomklokken maken gebruik van NTP-servers als de geprefereerde manier om te communiceren met atoomklokken die de NTP tijdserver een van de meest cruciale apparaten in de communicatie-industrie.
Dit bericht is geschreven door Richard N Williams
Richard N Williams is een technisch auteur en een specialist in de NTP-server en de tijd synchronisatie industrie. Richard N Williams op Google+
