مزامنة شبكة الكمبيوتر غالبا ما ينظر إليها على أنها صداع لكثير من مسؤولي النظام ولكن الحفاظ على الوقت الدقيق ضروري لأي شبكة لتبقى آمنة وموثوق بها. قد يؤدي عدم وجود شبكة متزامنة دقيقة إلى جميع أنواع الأخطاء عند التعامل مع المعاملات الحساسة للوقت.

بروتوكول نتب (بروتوكول وقت الشبكة) هو معيار الصناعة لمزامنة الوقت. يقوم نتب بتوزيع مصدر وقت واحد على شبكة كاملة لضمان تشغيل جميع الأجهزة في الوقت نفسه بالضبط.

واحدة من أكثر المناطق إشكالية في مزامنة شبكة في اختيار مصدر الوقت. من الواضح إذا كنت تنفق الوقت في الحصول على شبكة متزامنة ثم مصدر الوقت يجب أن يكون أوتك (توقيت عالمي متناسق) لأن هذا هو الجدول الزمني العالمي الذي تستخدمه شبكات الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم.

يتوفر التوقيت العالمي المنسق عبر الإنترنت بالطبع ، ولكن مصادر الوقت على الإنترنت ليست فقط سيئة السمعة ، ولكن استخدام الإنترنت كمصدر زمني سيترك نظام الكمبيوتر مفتوحًا للتهديدات الأمنية حيث أن المصدر خارجي لجدار الحماية.

وهناك طريقة أفضل بكثير وآمنة هي استخدام مخصص NTP خادم الوقت. ال الخادم NTP يجلس داخل جدار الحماية ويمكن الحصول على إشارة وقت آمن من مصادر دقيقة للغاية. الأكثر شيوعا هذه الأيام هي شبكة غس (نظام تحديد المواقع العالمي) وذلك لأن نظام غس متاح حرفيا في أي مكان على هذا الكوكب. لسوء الحظ أنها لا تتطلب رؤية واضحة للسماء لضمان الخادم GPS NTP يمكن "رؤية" الأقمار الصناعية.

غير أن هناك بديل آخر، وهو استخدام الإرسالات الوطنية للترددات والترددات التي تبثها عدة مختبرات للفيزياء الوطنية. هذه لديها ميزة في أن تكون إشارات الموجة الطويلة التي يمكن استقبالها في الداخل. وعلى الرغم من أنه لا بد من الإشارة إلى أن هذه الإشارات لا تبث في كل بلد وأن النطاق محدود ومعرض للتداخل والخصائص الجغرافية.

بعض البث البث الرئيسي هي المعروفة باسم: المملكة المتحدة منظمة أطباء بلا حدود إشارة، ألمانيا DCF-77 والولايات المتحدة الأمريكية WWVB.

ال ساعة ذرية هو تتويج هوس البشرية لقول الوقت الدقيق. قبل الساعة الذرية ودقة نانوسيكوند أنها، توظيف جداول زمنية كانت تستند إلى الأجرام السماوية.

ومع ذلك، وبفضل تطور الساعة الذرية فقد تم الآن إدراك أن حتى الأرض في دورانها ليست دقيقة قدر من الوقت كما أن ساعة ذرية كما يفقد أو يكسب جزءا من الثانية كل يوم.

وبسبب الحاجة إلى وضع جدول زمني يستند إلى حد ما على دوران الأرض (علم الفلك والزراعة لسببين) مقياس زمني يتم الاحتفاظ به من قبل الساعات الذرية ولكن تعديله لأي تباطؤ (أو تسارع) في تدور الأرض. ويعرف هذا الجدول الزمني باسم بالتوقيت العالمي (التوقيت العالمي المنسق) كما هو مستخدم في جميع أنحاء العالم ضمان التجارة والتجارة الاستفادة من نفس الوقت.

استخدام شبكات الكمبيوتر ملقمات الوقت الشبكة لمزامنة الوقت أوتك. كثير من الناس يشير إلى هذه الأجهزة خادم الوقت كما الساعات الذرية ولكن هذا غير دقيقة. الساعات الذرية هي مكلفة للغاية وقطع حساسة للغاية من المعدات وعادة ما تكون عادة موجودة في الجامعات أو مختبرات الفيزياء الوطنية.

لحسن الحظ مختبرات الفيزياء الوطنية مثل نيست (المعهد الوطني للمعايير والوقت - الولايات المتحدة الأمريكية) و NPL (المختبر الفيزيائي الوطني - المملكة المتحدة) بث إشارة الوقت من الساعات الذرية. بدلا من ذلك شبكة غس هو مصدر جيد آخر من الوقت الدقيق كما كل الأقمار الصناعية غس لديها على متنها ساعة ذرية.

ال خادم وقت الشبكة يتلقى الوقت من الساعة الذرية ويوزعه باستخدام بروتوكول مثل NTP (بروتوكول وقت الشبكة) ضمان شبكة الكمبيوتر متزامنة إلى نفس الوقت.

لأن ملقمات الوقت الشبكة هي التي تسيطر عليها الساعات الذرية أنها يمكن أن تبقي الوقت دقيقة بشكل لا يصدق. لا تفقد ثانية في مئات إن لم يكن آلاف السنين. وهذا يضمن أن شبكة الكمبيوتر على حد سواء آمنة وغير مقبولة لأخطاء التوقيت كما أن جميع الأجهزة سيكون لها نفس الوقت بالضبط.

هناك عدة مرات تستخدم في جميع أنحاء العالم. عظم خوادم NTP وغيرها ملقمات الوقت الشبكة استخدام أوتك كمصدر قاعدة ومع ذلك، هناك آخرون:

عندما يطلب منا الوقت من المستبعد جدا أننا سوف تستجيب مع "الذي الجدول الزمني" بعد أن هناك عدة نطاقات زمنية تستخدم في جميع أنحاء العالم، ويستند كل على أساليب مختلفة لتتبع الوقت.
GMT

توقيت غرينيتش (GMT) هو التوقيت المحلي على خط الطول غرينتش على أساس متوسط ​​الشمس الافتراضي. كما مدار الأرض هو بيضاوي الشكل وميل محورها، والموقف الفعلي للشمس على خلفية النجوم يبدو قليلا قبل أو وراء الموقف المتوقع. ويختلف خطأ التوقيت المتراكم خلال السنة بطريقة دورية بسلاسة حتى دقائق شينومكس بطيئة في فبراير إلى دقائق شنومكس بسرعة في نوفمبر. استخدام شمس افتراضية متوسط ​​يزيل هذا التأثير. قبل علماء الفلك والملاحة شنومك قياس غمت من الظهر إلى الظهر، ابتداء من يوم شنومكس ساعات في وقت لاحق من الاستخدام المدني الذي كان يشار إليه أيضا باسم غمت. لتجنب الخلط بين علماء الفلك في شنومكس لتغيير نقطة مرجعية من الظهر إلى منتصف الليل، وبعد بضع سنوات اعتمد مصطلح التوقيت العالمي (أوت) ل "الجديد" بتوقيت جرينتش. غمت يبقى الأساس القانوني للوقت المدني للمملكة المتحدة.

UT

التوقيت العالمي (أوت) يعني الوقت الشمسي على خط الطول غرينتش مع شنومكس h أوت في منتصف الليل، ومنذ أن تحل محل شنومكس غمت للأغراض العلمية. وبحلول منتصف شنومكس كان الفلكيون أدلة كثيرة على التقلبات في دوران الأرض وقررت تقسيم أوت إلى ثلاثة إصدارات. الوقت المستمد مباشرة من الملاحظات يسمى أوتكسنومكس، وتطبيق تصحيحات لتحركات محور الأرض، أو الحركة القطبية، ويعطي أوتكسنومكس، وإزالة التغيرات الموسمية الدورية يولد أوتكسنومكس. الاختلافات بين أوتكسنومكس و أوتكسنومكس هي من ألف من الثانية. اليوم، فقط أوتكسنومكس لا تزال تستخدم على نطاق واسع لأنها توفر مقياسا للتوجه دوران الأرض في الفضاء ..

معيار الوقت العالمي (بالتوقيت العالمي):

وعلى الرغم من أن تاي توفر مقياسا زمنيا مستمرا وموحدا ودقيقا لأغراض مرجعية علمية، فإنها ليست مريحة للاستخدام اليومي لأنها ليست في خطوة مع معدل دوران الأرض. الجدول الزمني الذي يتوافق مع التناوب ليلا ونهارا هو أكثر فائدة بكثير، ومنذ شنومكس، جميع خدمات البث الوقت توزيع جداول زمنية على أساس التوقيت العالمي المنسق (أوتك). أوتك هو مقياس الوقت الذري الذي يتم الاحتفاظ به في الاتفاق مع التوقيت العالمي. ثواني كبيسة في بعض الأحيان

معلومات مجاملة من المختبر الوطني الفيزيائي المملكة المتحدة.

بروتوكول وقت الشبكة وقد وضعت للحفاظ على أجهزة الكمبيوتر متزامنة. جميع أجهزة الكمبيوتر عرضة للانجراف والتوقيت الدقيق أمر ضروري للعديد من الوقت التطبيقات الحرجة.

يتم تثبيت نسخة من نتب على معظم إصدارات ويندوز (على الرغم من أن نسخة مجردة تسمى سنتب -Simplified NTP- في الإصدارات القديمة) ولينكس ولكن مجاني لتحميل من NTP.org.

عند مزامنة آ شبكة فمن الأفضل استخدام مخصص الخادم NTP التي تتلقى مصدر توقيت من ساعة ذرية إما عن طريق الإرسال الإذاعي المتخصص أو شبكة غس. ومع ذلك، العديد من المراجع وقت الإنترنت المتاحة، بعضها أكثر موثوقية من غيرها، على الرغم من أنه يجب أن يلاحظ مصادر الوقت على شبكة الإنترنت لا يمكن مصادقة نتب، وترك جهاز الكمبيوتر الخاص بك عرضة للتهديدات.

نتب هو التسلسل الهرمي وترتيبها في الطبقة. ستراتوم شنومكس هو مرجع التوقيت، في حين أن طبقة شنومكس هو ملقم متصل بمصدر التوقيت شنومكس الطبقة وطبقة شنومكس هو جهاز كمبيوتر (أو جهاز) تعلق على خادم شنومك الطبقة.

يتم تكوين الأساسية من نتب باستخدام ملف /etc/ntp.conf لديك لتحريره ووضع عنوان إب من الطبقة شنومكس والخوادم سنومكس الطبقة. فيما يلي مثال لملف ntp.conf أساسي:

الخادم xxx.yyy.zzz.aaa يفضل (عنوان خادم الوقت مثل time.windows.com)

الخادم 123.123.1.0

الخادم شنومك الطبقة شنومكس

دريفتفيل / الخ / نتب / الانجراف

فإن ملف ntp.conf الأساسي قائمة خوادم شنومكس، واحدة أنها ترغب في مزامنة جدا وعنوان إب لنفسه. فمن حسن التدبير المنزلي أن يكون أكثر من خادم واحد للرجوع إليها في حالة واحدة يذهب إلى أسفل.

يتم استخدام خادم مع العلامة 'بريفر' لمصدر موثوق به يضمن نتب دائما استخدام هذا الخادم متى أمكن ذلك. سيتم استخدام عنوان إب في حالة وجود مشاكل عندما نتب سينكونيز مع نفسه هو. ملف الانجراف هو حيث يبني نتب رقما قياسيا من معدل الانجراف ساعة النظام ويضبط تلقائيا لذلك.

سوف نتب ضبط وقت النظام الخاص بك ولكن فقط ببطء. سوف نتب تنتظر عشر حزم على الأقل من المعلومات قبل الثقة مصدر الوقت. لاختبار نتب ببساطة تغيير ساعة النظام الخاص بك قبل نصف ساعة في نهاية اليوم والوقت في الصباح يجب أن يكون صحيحا.

وقت دقيق باستخدام الساعات الذرية هو متاح في جميع أنحاء أمريكا الشمالية باستخدام ووفب الساعة الذرية الذرية إشارة تنتقل من فورت كولينز، كولورادو. فإنه يوفر القدرة على مزامنة الوقت على أجهزة الكمبيوتر وغيرها من المعدات الكهربائية.

يتم تشغيل إشارة ووفب أمريكا الشمالية من قبل نيست - المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا. ووفب لديه قدرة عالية الارسال (شنومكس واط)، وهو هوائي فعال جدا وتردد منخفض للغاية (شنومكس هرتز). وعلى سبيل المقارنة، تبث محطة إذاعية آم نموذجية بتردد شنومكس هز. مزيج من الطاقة العالية والتردد المنخفض يعطي موجات الراديو من ووفب الكثير من ترتد، وهذه المحطة واحدة يمكن بالتالي تغطية الولايات المتحدة القارية بأكملها بالإضافة إلى الكثير من كندا وأمريكا الوسطى.

وترسل شفرات الوقت من ووفب باستخدام واحد من أبسط الأنظمة الممكنة، وبمعدل بيانات منخفض جدا يبلغ بتة واحدة في الثانية الواحدة. يتم دائما إرسال إشارة شنومك هز، ولكن كل ثانية يتم تقليلها بشكل كبير في الطاقة لفترة ثواني شينومكس أو شنومكس أو شنومكس: • ثواني شنومك من الطاقة المخفضة تعني الصفر الثنائي • ثواني شنومكس من الطاقة المخفضة هي ثنائیة واحدة. • ثواني شنومكس من الطاقة المخفضة هي فاصل. يتم إرسال رمز الوقت في بسد (ثنائي مشفرة العشرية) ويشير دقائق وساعات و يوم من السنة والسنة، جنبا إلى جنب مع معلومات حول التوقيت الصيفي والقفزة سنوات.

يتم إرسال الوقت باستخدام بتات شنومكس وفواصل شنومك، وبالتالي يأخذ ثواني شينومكس لنقل. ساعة أو ساعة يمكن أن تحتوي على هوائي صغير للغاية وبسيط نسبيا والمتلقي لفك المعلومات في إشارة وتعيين الوقت على مدار الساعة بدقة. كل ما عليك القيام به هو تعيين المنطقة الزمنية، وسوف الساعة الذرية عرض الوقت الصحيح.

مخصصة ملقمات وقت NTP التي يتم ضبطها لتلقي إشارة الوقت ووفب. هذه الأجهزة توصيل شبكة الكمبيوتر أوا مثل أي خادم آخر فقط هذه تلقي إشارة توقيت وتوزيعها على آلات أخرى على الشبكة باستخدام NTP (بروتوكول وقت الشبكة).

وقد تغيرت طرق تتبع الوقت عبر التاريخ مع دقة متزايدة من أي وقت مضى كان حافزا للتغيير.

واستندت معظم أساليب ضبط الوقت تقليديا إلى حركة الأرض حول الشمس. لآلاف السنين، تم تقسيم يوم إلى أجزاء شومنكس متساوية التي أصبحت تعرف باسم ساعات. وقد كان وضع الجداول الزمنية الخاصة بنا على دوران الأرض كافيا لمعظم احتياجاتنا التاريخية، ومع ذلك مع التقدم التكنولوجي، كانت الحاجة إلى جدول زمني متزايد على الدوام أكثر وضوحا.

المشكلة مع الأساليب التقليدية أصبحت واضحة عندما أول الساعات دقيقة حقا - تم تطوير الساعة الذرية في شنومكس ل. لأن هذه الساعات كانت مبنية على تردد الذرات وكانت دقيقة في غضون ثانية كل مليون سنة سرعان ما اكتشف أن يومنا هذا، الذي كنا دائما يفترض أنه على وجه التحديد ساعات شنومكس، وتغيرت من يوم لآخر.

وتأثير جاذبية القمر على محيطاتنا يؤدي إلى إبطاء وتسارع الأرض أثناء دورانها - بعض الأيام أطول من ساعات شنومكس بينما تكون فترات أخرى أقصر. في حين أن هذه الاختلافات دقيقة في طول اليوم لم تحدث فرقا كبيرا في حياتنا اليومية أن هذا عدم الدقة له انعكاسات على العديد من التقنيات الحديثة لدينا مثل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية وتحديد المواقع العالمية.

وقد تم تطوير جدول زمني للتعامل مع عدم الدقة في تدور الأرض - التوقيت العالمي المنسق (أوتك). وهو يستند إلى دوران الأرض التقليدية في زمن شنومكس المعروف باسم غرينتش مانتيمي (غرينتش مانتيمي (غرينتش مانتيمي (غرينتش مانتيمي (غرينتش مانتيمي (غرينتش مانتيمي)، ولكنه يعزى إلى عدم الدقة في تدور الأرض من خلال إضافة ما يسمى ب "ثواني كبيسة" (أو طرحه).

كما يستند أوتك على الوقت الذي قاله الساعات الذرية فهي دقيقة بشكل لا يصدق، وبالتالي تم اعتماده كمقياس زمني مدني في العالم، ويستخدم من قبل رجال الأعمال والتجارة في جميع أنحاء العالم.

يمكن مزامنة معظم شبكات الكمبيوتر إلى أوتك باستخدام مخصص NTP خادم الوقت.

يقول الوقت ليس كما مباشرة إلى الأمام كما يعتقد معظم الناس. في الواقع السؤال نفسه، "ما هو الوقت؟" هو السؤال الذي حتى العلم الحديث يمكن أن تفشل في الإجابة. الوقت، وفقا لآينشتاين، نسبي؛ فإنه يمر تغييرات لمختلف المراقبين، تتأثر بأشياء مثل السرعة والجاذبية.

حتى عندما نعيش جميعا على نفس الكوكب وتجربة مرور الوقت بطريقة مماثلة، تقول الوقت يمكن أن يكون من الصعب على نحو متزايد. ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف الطريقة الأصلية لاستخدام دوران الأرض لتكون غير دقيقة حيث أن خطورة القمر تسبب بعض الأيام لتكون أطول من ساعات شنومك وعدد قليل ليكون أقصر. في الواقع عندما كانت الديناصورات في وقت مبكر التجوال الأرض كان يوم فقط شنومك ساعات طويلة!

في حين أن الساعات الميكانيكية والإلكترونية وفرت لنا درجة من الدقة، فإن تقنياتنا الحديثة تتطلب قياسات زمنية أكثر دقة. نظام تحديد المواقع، وتجارة الإنترنت والتحكم في حركة المرور الجوية هي ثلاثة فقط تم تقسيم الصناعات الثانية التوقيت المهم بشكل لا يصدق.

فكيف يمكننا تتبع الوقت؟ وقد ثبت أن استخدام دوران الأرض لا يمكن الاعتماد عليه في حين أن مؤشرات التذبذب الكهربائية (ساعات الكوارتز) والساعات الميكانيكية دقيقة فقط إلى الثانية أو الثانية في اليوم الواحد. لسوء الحظ بالنسبة لكثير من تكنولوجياتنا، يمكن أن يكون عدم الدقة الثاني طويلا جدا. في الملاحة عبر الأقمار الصناعية، يمكن للضوء السفر شنومك كم في ما يزيد قليلا على الثانية، مما يجعل متوسط ​​جاف-ناف وحدة عديمة الفائدة إذا كان هناك ثانية واحدة من عدم الدقة.

وكان الحل لإيجاد طريقة دقيقة لقياس الوقت لدراسة ميكانيكا صغيرة جدا - الكم. ميكانيكا الكم هي دراسة الذرة وخصائصها وكيفية تفاعلها. وقد اكتشف أن الإلكترونات، والجسيمات الصغيرة التي ذرات المدار غيرت المسار الذي تدور وأفرجت كمية محددة من الطاقة عندما يفعلون ذلك.

في حالة ذرة السيزيوم هذا يحدث ما يقرب من تسعة مليارات مرة في الثانية وهذا العدد لا يغير أبدا وهكذا يمكن أن تستخدم كوسيلة موثوق بها للغاية من تتبع الوقت. ذرات السيزيوم هي استخدام الدين الساعات الذرية، وفي الواقع يتم تعريف الثانية الآن على ما يزيد قليلا عن شنومكس مليار دورات الإشعاع من ذرة السيزيوم.

الساعات الذرية هي الأساس لكثير من تكنولوجياتنا. يعتمد الاقتصاد العالمي برمته عليها مع الوقت الذي نقلته ملقمات وقت NTP على شبكات الكمبيوتر أو تدحرجت بواسطة الأقمار الصناعية لتحديد المواقع؛ ضمان العالم كله يبقي على نفس، دقيقة ومستقرة الوقت.

وقد تم تطوير جدول زمني عالمي رسمي، التوقيت العالمي المنسق (أوتك) بفضل الساعات الذرية مما يسمح للعالم كله لتشغيل نفس الوقت في غضون بضعة آلاف من الثانية من بعضها البعض.

A خادم الوقت هو أداة مكتبية مشتركة ولكن ما هو؟

نحن جميعا تستخدم ل وجود وقت مختلف عن بقية العالم. عندما تستيقظ أمريكا، فإن هونك كونغ سيذهب إلى الفراش وهذا هو السبب في تقسيم العالم إلى مناطق زمنية. حتى في نفس المنطقة الزمنية لا تزال هناك اختلافات. في أوروبا القارية على سبيل المثال معظم البلدان قبل ساعة من المملكة المتحدة بسبب تغيير الساعة الموسمية البريطانية.

ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بالاتصالات العالمية، فإن وجود أوقات مختلفة في جميع أنحاء العالم يمكن أن يسبب مشكلة خاصة إذا كان عليك إجراء معاملات حساسة للوقت مثل شراء أو بيع الأسهم.

لهذا الغرض كان واضحا من قبل شنومكس في وقت مبكر أن هناك حاجة إلى الجدول الزمني العالمي. تم عرضه على شنومكس يناير شنومك وكان يسمى بالتوقيت العالمي - توقيت عالمي متناسق. أوتك يتم الاحتفاظ بها على مدار الساعة الذرية ولكن يستند إلى غرينتش مانتيمي (غمت - غالبا ما تسمى أوتكسنومكس) الذي هو في حد ذاته مقياس زمني على أساس دوران الأرض. لسوء الحظ الأرض تختلف في تدور لذلك أوتك لحساب هذا عن طريق إضافة ثانية مرة واحدة أو مرتين في السنة (قفزة الثانية).

في حين أن العديد من الثغرات في كثير من الأحيان، هناك حاجة إلى الفلكيين وغيرها من المؤسسات لمنع اليوم من الانجراف وإلا فإنه سيكون من المستحيل العمل على وضع النجوم في السماء ليلا.

أوتك يستخدم الآن في جميع أنحاء العالم. ليس فقط هو الجدول الزمني العالمي الرسمي ولكن يستخدم من قبل مئات الآلاف من شبكات الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم.

تستخدم شبكات الكمبيوتر أ خادم وقت الشبكة لمزامنة جميع الأجهزة على شبكة إلى أوتك. معظم ملقمات الوقت استخدام بروتوكول نتب (بروتوكول وقت الشبكة) لتوزيع الوقت.

تستقبل خوادم الوقت نتب الوقت من الساعات الذرية إما عن طريق الإرسالات الراديوية الموجية الطويلة من مختبرات الفيزياء الوطنية أو من شبكة غس (النظام العالمي لتحديد المواقع). الأقمار الصناعية غس جميعا تحمل على مدار الساعة الذرية التي الحزم الوقت مرة أخرى إلى الأرض. في حين أن هذه الإشارة الوقت ليس بالمعنى الدقيق أوتك (كما هو معروف الوقت غس) بسبب دقة الإرسال يتم تحويلها بسهولة إلى أوتك من قبل الخادم GPS NTP.

وتستخدم الساعات الذرية لآلاف من التطبيقات في جميع أنحاء العالم. من السيطرة على الأقمار الصناعية حتى مزامنة شبكة الكمبيوتر باستخدام أ الخادم NTP، تغيرت الساعات الذرية الطريقة التي نتحكم بها ونحكم الوقت.

من حيث الدقة ساعة الذرية لا مثيل لها. الساعات الكوارتز الرقمية قد تبقي دقيقة الوقت لمدة أسبوع، لا تفقد أكثر من ثانية ولكن ساعة الذرية يمكن أن تبقي الوقت لملايين السنين دون الانجراف كثيرا.

الساعات الذرية العمل على مبدأ قفزات الكم، وهو فرع من ميكانيكا الكم الذي ينص على أن الإلكترون. وهو جسيم مشحون سلبا، يدور حول نواة الذرة (الوسط) في سهل أو مستوى معين. عندما يمتص أو يطلق ما يكفي من الطاقة، في شكل الإشعاع الكهرومغناطيسي، الإلكترون سوف يقفز إلى مستوى مختلف - القفزة الكمومية.

من خلال قياس وتيرة الإشعاع الكهرومغناطيسي المقابلة للانتقال بين المستويين، يمكن تسجيل مرور الوقت. ذرات السيزيوم (السيزيوم شنومكس) مفضلة للتوقيت كما أن لديها شنومكس دورات الإشعاع في كل ثانية. لأن مستويات الطاقة من ذرة السيزيوم (المعايير الكمومية) هي دائما هي نفسها، وهذا العدد الكبير، والساعة الذرية السيزيوم دقيقة بشكل لا يصدق.

الشكل الأكثر شيوعا من الساعة الذرية المستخدمة في العالم اليوم هو نافورة السيزيوم. في هذا النوع من ساعة من سحابة من الذرات ومن المتوقع تصل إلى غرفة الميكروويف والسماح لتسقط تحت الجاذبية. وتؤدي عوارض الليزر إلى إبطاء هذه الذرات إلى أسفل، كما يتم قياس الانتقال بين مستويات طاقة الذرة.

ويجري تطوير الجيل القادم من الساعات الذرية باستخدام مصائد أيون بدلا من نافورة. الأيونات هي ذرات مشحونة إيجابيا والتي يمكن محاصرة من قبل المجال المغناطيسي. وتستخدم عناصر أخرى مثل السترونتيوم في هذه الساعات من الجيل التالي، ويقدر أن الدقة المحتملة لساعة فخ أيون السترونتيوم يمكن أن تكون أوقات شنومكس من الساعات الذرية الحالية.

وتستخدم الساعات الذرية بجميع أنواع التكنولوجيات؛ والاتصالات الساتلية، والنظام العالمي لتحديد المواقع، وحتى التداول عبر الإنترنت، يعتمد على الساعات الذرية. معظم أجهزة الكمبيوتر مزامنة بشكل غير مباشر إلى ساعة الذرية باستخدام أ الخادم NTP. هذه الأجهزة تتلقى الوقت من الساعة الذرية وتوزيعها حول شبكاتهم ضمان الوقت الدقيق على جميع الأجهزة.

الساعات الذرية هي ذروة أجهزة حفظ الوقت. الساعات الذرية الحديثة يمكن أن تبقي الوقت لهذه الدقة أنه في شنومكس سنوات (شنومكس مليون) أنها لا تفقد حتى الثانية في الوقت المناسب. وبسبب هذا المستوى العالي من الدقة، الساعات الذرية هي الأساس للمقياس الزمني في العالم.

ولتمكين المعاملات العالمية من الاتصالات والوقت الحساسة مثل شراء المداخن والأسهم مقياس زمني عالمي، استنادا إلى الوقت الذي قالته الساعات الذرية، تم تطويره في شنومكس. هذا الجدول الزمني، التوقيت العالمي المنسق (أوتك) يخضع لسيطرة و المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (بيبم) الذين يستخدمون كوكبة من أكثر من الساعات الذرية شنومكس من مختبرات شنومكس في جميع أنحاء العالم لضمان مستويات عالية من الدقة.

وتستند الساعات الذرية إلى الخصائص الأساسية للذرة، والمعروفة باسم الميكانيكا الكمومية. تشير ميكانيكا الكم إلى أن الإلكترون (الجسيمات المشحونة سلبا) التي تدور حول نواة الذرة يمكن أن توجد في مستويات مختلفة أو طائرات المدار اعتمادا إذا كانت تمتص أو الإفراج عن كمية الصحيح من الطاقة. مرة واحدة وقد امتص الإلكترون أو الإفراج عن ما يكفي من الطاقة في يمكن 'القفز' إلى مستوى آخر، وهذا ما يعرف القفزة الكمومية.

تردد بين هاتين الحالتين الطاقة هو ما يستخدم للحفاظ على الوقت. وتستند معظم الساعات الذرية على ذرة السيزيوم التي لديها فترات الإشعاع شنومكس المقابلة للانتقال بين المستويين. بسبب دقة الساعات السيزيوم بيبم يعتبر الآن الثانية التي سيتم تعريفها بأنها دورات شنومك ذرة السيزيوم.

وتستخدم الساعات الذرية في الآلاف من التطبيقات المختلفة حيث التوقيت الدقيق أمر ضروري. الاتصالات الساتلية، ومراقبة الحركة الجوية، وتجارة الإنترنت و غس تتطلب كل الساعات الذرية للحفاظ على الوقت. ويمكن أيضا أن تستخدم الساعات الذرية كوسيلة من مزامنة شبكات الكمبيوتر.

شبكة كمبيوتر باستخدام NTP خادم الوقت يمكن أن تستخدم إما الإرسال الراديوي أو الإشارات التي تبثها سواتل النظام العالمي لتحديد المواقع (غس) كمصدر توقيت. سيقوم برنامج نتب (أو الخفي) بعد ذلك بالتأكد من أن جميع الأجهزة على تلك الشبكة ستتم مزامنتها مع الوقت الذي تقوله الساعة الذرية.

باستخدام الخادم NTP متزامنة إلى ساعة ذرية، يمكن لشبكة الكمبيوتر تشغيل الوقت العالمي المنسق متطابقة كما شبكات أخرى تسمح الوقت المعاملات الحساسة التي يتعين إجراؤها من جميع أنحاء العالم.