جميع أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الشبكات تستخدم الساعات للحفاظ على وقت النظام الداخلي. هذه الساعات، ودعا الوقت الحقيقي رقائق على مدار الساعة (رتك) توفير الوقت والتاريخ المعلومات. رقائق هي البطارية المدعومة بحيث حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي، فإنها يمكن الحفاظ على الوقت.

شبكات الكمبيوتر تعتمد على ضبط الوقت لجميع التطبيقات تقريبا، من إرسال بريد إلكتروني إلى توفير البيانات، الطابع الزمني ضروري للكمبيوتر لتتبع. جميع أجهزة التوجيه والمفاتيح تحتاج إلى تشغيل بنفس المعدل، من أجهزة متزامنة يمكن أن يؤدي إلى فقدان البيانات وحتى الاتصالات بأكملها.

بالنسبة لبعض المعاملات من الضروري أن تكون أجهزة الكمبيوتر متزامنة تماما، حتى بضع ثوان الفرق بين الآلات يمكن أن يكون لها آثار خطيرة، مثل العثور على تذكرة طيران كنت قد حجزت تم بيعها لحظات في وقت لاحق إلى عميل آخر أو يمكنك استخلاص المدخرات الخاصة بك للخروج من وصراف آلي وعندما يكون حسابك فارغا يمكنك الذهاب بسرعة إلى آلة أخرى وسحب كل شيء مرة أخرى.

ومع ذلك، لم يتم تصميم أجهزة الكمبيوتر الشخصية لتكون الساعات مثالية، وقد تم تصميمها الأمثل للإنتاج الضخم ومنخفضة التكلفة بدلا من الحفاظ على الوقت الدقيق. ومع ذلك، فإن هذه الساعات الداخلية عرضة للانجراف وعلى الرغم من أن العديد من تطبيق هذا يمكن أن تكون كافية تماما، وغالبا ما تحتاج الآلات للعمل معا على شبكة وإذا كانت أجهزة الكمبيوتر الانجراف بمعدلات مختلفة أجهزة الكمبيوتر سوف تصبح متزامنة مع بعضها البعض، ويمكن للمشاكل تنشأ بشكل خاص مع الوقت المعاملات الحساسة.

خادم الوقتs مثل خوادم الكمبيوتر الأخرى بمعنى أنها تقع عادة على شبكة الاتصال. يقوم خادم الوقت بتجميع معلومات التوقيت، وعادة من مصدر جهاز خارجي ثم مزامنة الشبكة إلى ذلك الوقت.

معظم خوادم الوقت تستخدم نتب (بروتوكول وقت الشبكة) الذي هو واحد من أقدم بروتوكولات الإنترنت لا تزال تستخدم، اخترعها الدكتور ديفيد ميلز من جامعة ديلاوير، فقد تم استخدامه منذ شنومكس. نتب هو بروتوكول مصممة لمزامنة الساعات على أجهزة الكمبيوتر والشبكات عبر الإنترنت أو الشبكات المحلية (لان).

نتب يستخدم مرجع توقيت خارجي ومن ثم مزامنة جميع الأجهزة على الشبكة إلى ذلك الوقت.

هناك مصادر مختلفة أن أ NTP خادم الوقت يمكن استخدامها كمرجع توقيت. الإنترنت هو مصدر واضح، ومع ذلك، لا يمكن مصادقة إشارات توقيت الإنترنت من الإنترنت مثل nist.gov و windows.time، وترك ملقم الوقت وبالتالي الشبكة عرضة للتهديدات الأمنية.

في كثير من الأحيان يتم مزامنة خوادم الوقت إلى التوقيت العالمي المنسق (التوقيت العالمي المنسق) الذي هو مقياس الوقت القياسي العالمي ويسمح أجهزة الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم لمزامنة بالضبط نفس الوقت. وهذا له أهمية واضحة في الصناعات التي يكون فيها التوقيت الدقيق حاسما مثل سوق الأوراق المالية أو صناعة الطيران.

التوقيت العالمي المنسق (أوتك - من جامعة تمبس الفرنسية ونيفرزيل كووردوني) هو جدول زمني دولي على أساس الوقت الذي قالته الساعات الذرية. الساعات الذرية دقيقة في غضون ثانية في عدة ملايين من السنين. فهي دقيقة جدا أن الوقت الذري الدولي، والوقت ترحيلها من قبل هذه الأجهزة، هو أكثر دقة من تدور الأرض.

يتأثر دوران الأرض بخطورة القمر، وبالتالي يمكن أن يبطئ أو يسرع. لهذا السبب، يجب أن يكون الوقت الذرية الدولية (تاي من تيمبس أتوميك الدولية) أن يكون "قفزة ثانية" وأضاف للحفاظ على تمشيا مع الجدول الزمني الأصلي غمت (غرينتش الوقت) يشار إليها أيضا باسم أوتكسنومكس، الذي يقوم على الوقت الشمسية .

ويستخدم هذا الجدول الزمني الجديد المعروف باسم التوقيت العالمي المنسق (أوتك) الآن في جميع أنحاء العالم مما يسمح لشبكات الحاسوب والاتصالات بإجراءها على جانبي الكرة الأرضية.

ولا يحكم التوقيت العالمي المنسق (أوتك) بلد أو إدارة منفردة بل هو تعاون بين الساعات الذرية في جميع أنحاء العالم مما يضمن الحياد السياسي ويضيف أيضا الدقة.

وينقل التوقيت العالمي المنسق بطرق عديدة في جميع أنحاء العالم ويستخدمه شبكات الحاسوب وشركات الطيران والأقمار الصناعية لضمان التزامن الدقيق بغض النظر عن الموقع على الأرض.

في الولايات المتحدة الأمريكية نيست (المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا) بث أوتك من الساعة الذرية في فورت كولينز، كولورادو. مختبرات الفيزياء الوطنية في المملكة المتحدة وألمانيا لديها أنظمة مماثلة في أوروبا.

الإنترنت هو أيضا مصدر آخر للوقت أوتك. فوق الألف ملقمات وقت عبر شبكة الإنترنت يمكن استخدامها لتلقي مصدر التوقيت أوتك، على الرغم من أن العديد ليست دقيقة بما فيه الكفاية لمعظم احتياجات الشبكات.

وهناك طريقة أخرى وآمنة وأكثر دقة لاستقبال التوقيت العالمي المنسق هي استعمال الإشارات التي ينقلها النظام العالمي لتحديد المواقع في الولايات المتحدة. وتحتوي سواتل شبكة غس جميعها على ساعات ذرية تستخدم في تحديد المواقع. هذه الساعات تنقل الوقت الذي يمكن استقباله باستخدام جهاز استقبال غس.

العديد مخصصة ملقمات وقت هي التي يمكن أن تتلقى مصدر الوقت أوتك إما من شبكة غس أو نقل المختبر الفيزياء الوطنية (والتي يتم بثها في شنومكس كيلو هرتز طويلة الموجة).

تستخدم معظم ملقمات الوقت نتب (بروتوكول وقت الشبكة) لتوزيع ومزامنة شبكات الكمبيوتر إلى التوقيت أوتك.

يبدو بروتوكول وقت الشبكة قد تم حولها إلى الأبد. في الواقع هو في الواقع واحدة من أقدم بروتوكولات الإنترنت التي تم تطويرها في شنومكس من قبل البروفيسور ديفيد ميلز وفريقه من جامعة ديلاوير.

في عالم مسترخي ربما لا يهم إذا لم يتم مزامنة شبكات الكمبيوتر. والعواقب الوحيدة لأخطاء التوقيت يمكن أن تتمثل في وصول بريد إلكتروني قبل إرساله ولكن في صناعات مثل حجز مقعد شركات الطيران أو البورصة أو الاتصالات الساتلية، فإن أجزاء من الثانية يمكن أن تسبب أخطاء خطيرة مثل بيع المقاعد أكثر من مرة، من ملايين الدولارات أو حتى الاحتيال.

أجهزة الكمبيوتر هي آلات منطقية، كما هو الوقت الخطية إلى جهاز كمبيوتر أي حدث يحدث على جهاز واحد يجب أن يحدث قبل أن تصل أخبار هذا الحدث إلى آخر. عندما لا يتم مزامنة الشبكات أجهزة الكمبيوتر تكافح للتعامل مع الأحداث التي وقعت بشكل واضح (مثل البريد الإلكتروني يتم إرسالها) ولكن وفقا لساعاتهم والوقت ختم لم يكن حتى الآن، مجرد التفكير مرة أخرى إلى علة الألفية حيث كان يخشى الساعات القفز إلى شنومك!

لهذا السبب جدا تم تطوير نتب. يستخدم نتب خوارزمية (خوارزمية مارزولو) لمزامنة الوقت مع الإصدار الحالي من نتب يمكن الحفاظ على الوقت عبر الإنترنت العام إلى داخل ميلي ثانية سيكونومكس ويمكن أن تؤدي حتى أفضل عبر الشبكات المحلية. تعمل خوادم الوقت نتب ضمن مجموعة تكب / إب وتعتمد على أودب (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم).

خوادم NTP هي عادة أجهزة نتب مخصصة التي تستخدم مرجع مرة واحدة لمزامنة شبكة ل. مرجع هذه المرة هو في معظم الأحيان أوتك (التوقيت العالمي المنسق) المصدر. التوقيت العالمي العالمي (أوتك) هو مقياس زمني عالمي توزعه الساعات الذرية عبر الإنترنت، أو الإرسال الإذاعي الموجات الطويلة المتخصصة أو عبر شبكة نظام تحديد المواقع العالمي (غس).

خوارزمية نتب يستخدم هذا المرجع الوقت لتحديد المبلغ للمضي قدما أو تراجع النظام أو على مدار الساعة الشبكة. نتب يحلل القيم الطابع الزمني بما في ذلك وتيرة الأخطاء واستقرارها. سيحتفظ خادم نتب بتقدير جودة كل من الساعات المرجعية نفسها.

نتب هو هرمي. وتنقسم المسافة من مرجع التوقيت إلى طبقات. الطبقة شنومكس هو إشارة الساعة الذرية. ستراتوم شنومكس هو ملقم نتب، في حين ستراتوم شنومكس هو الملقم الذي يتلقى معلومات توقيت من خادم نتب. نتب يمكن أن تدعم طبقات لا حدود لها تقريبا على الرغم من أن أبعد من إشارة توقيت تذهب أقل دقة سيكون.

وبما أن كل مستوى من الطبقات يمكن أن يستقبل إشارات التوقيت ويرسلها، فإن ميزة هذا النظام الهرمي هي أن الآلاف من الآلات يمكن مزامنتها مع الحاجة إلى خادم نتب واحد فقط.

نتب يحتوي على تدبير أمني يسمى المصادقة. تتحقق المصادقة من أن كل طابع زمني يأتي من المرجع الزمني المقصود من خلال تحليل مجموعة من مفاتيح التشفير التي يتم إرسالها مع مرجع الوقت. نتب يحلله ويؤكد ما إذا كان قد حان من مصدر الوقت عن طريق التحقق من ذلك ضد مجموعة من مفاتيح موثوق بها في ملفات التكوين الخاصة به.

ومع ذلك، المصادقة غير متوفرة من مصادر التوقيت من عبر الإنترنت وهذا هو السبب مايكروسوفت ونوفيل وغيرها من نوصي بشدة فقط يتم استخدام مراجع الوقت الخارجي مثل مخصصة الخادم GPS NTP أو التي تستقبل إرسال الموجات الطويلة والترددات الوطنية.

منظمة أطباء بلا حدود هو الاسم الذي أعطيت للبث وقت مخصص المقدمة من قبل المختبر الفيزيائي الوطني في المملكة المتحدة، وهو مصدر دقيق وموثوق بها من الوقت المدني في المملكة المتحدة، استنادا إلى التوقيت الزمني أوتك (التوقيت العالمي المنسق).

وتستخدم منظمة أطباء بلا حدود في جميع أنحاء المملكة المتحدة وأجزاء أخرى من أوروبا لتلقي مصدر التوقيت أوتك التي يمكن استخدامها من قبل الساعات الراديوية ومزامنة شبكات الكمبيوتر باستخدام NTP خادم الوقت.

وهو متاح ساعات شنومكس يوميا في جميع أنحاء المملكة المتحدة على الرغم من أن في بعض المناطق إشارة يمكن أن يكون أضعف، وأنها عرضة للتدخل والطوبوغرافيا المحلية. تعمل الإشارة على تردد شومكس كيلو هرتز وتحمل رمز الوقت والتاريخ الذي يرسل المعلومات التالية في شكل ثنائي: السنة والشهر ويوم من الشهر، يوم من الأسبوع، ساعة، دقيقة، وقت الصيف البريطاني (في الواقع أو وشيكة) و دوتشنومكس (الفرق بين التوقيت العالمي المنسق و أوتكسنومكس الذي يقوم على دوران الأرض)

تنتقل إشارة منظمة أطباء بلا حدود من محطة إذاعة أنثورن في كمبريا، ولكن تم نقلها مؤخرا إلى هناك بعد أن كانت تقيم في لعبة الركبي في وارويكشاير منذ أن بدأت في برنامج شنومكس. تردد الموجة الحاملة للإشارة هو خزوم شنومكس، الذي تسيطر عليه الساعات الذرية السيزيوم في المحطة الراديوية.

الساعات الذرية السيزيوم هي الساعات الذرية دقيقة أكثر موثوقية في أي مكان، لا يخسر ولا كسب ثانية في عدة ملايين من السنين.

لتلقي إشارة منظمة أطباء بلا حدود بسيطة ساعات الراديو يمكن أن تستخدم لعرض الوقت أوتك بالضبط أو بدلا من ذلك يمكن ملقمات الوقت المشار إليها منظمة أطباء بلا حدود تلقي الإرسال موجة طويلة وتوزيع المعلومات توقيت حول شبكات الكمبيوتر باستخدام نتب (بروتوكول وقت الشبكة).

البديل الحقيقي الوحيد لإشارة منظمة أطباء بلا حدود في المملكة المتحدة هو استخدام الساعات السيزيوم على متن شبكة غس (النظام العالمي لتحديد المواقع) التي تتابع معلومات الوقت الدقيقة التي يمكن استخدامها ك أوتك مصدر الوقت.

الأمن
وجود وقت غير دقيق أو تشغيل شبكة غير متزامنة يمكن أن يترك نظام كمبيوتر عرضة للتهديدات الأمنية وحتى الاحتيال. الطوابع الزمنية هي النقطة المرجعية الوحيدة لجهاز كمبيوتر لتتبع التطبيقات والأحداث. إذا كانت هذه غير دقيقة كل أنواع المشاكل يمكن أن تحدث مثل رسائل البريد الإلكتروني التي تصل قبل إرسالها. كما أنه يجعل من الممكن مثل هذه المعاملات الحساسة الوقت والتجارة الإلكترونية، الحجز عبر الإنترنت والتجارة في الأسهم وحصة حيث التوقيت الدقيق مع خادم وقت الشبكة أمر ضروري وأسعار يمكن أن تنخفض أو ترتفع بالملايين في الثانية.

حماية:
الفشل في مزامنة شبكة الكمبيوتر يمكن أن تسمح للقراصنة والاستخدامات الخبيثة الفرصة للحصول على النظام الخاص بك، حتى المحتالين يمكن الاستفادة. حتى تلك الآلات التي يتم مزامنتها يمكن أن تقع ضحية، وخصوصا عندما يكون استخدام الإنترنت كمرجع توقيت الذي يسمح باب مفتوح للمستخدمين الخبيثة لحقن فيروس في الشبكة الخاصة بك. استخدام الراديو أو غس الساعات الذرية توفير الوقت الدقيق وراء جدار الحماية الخاص بك الحفاظ على الأمن.

دقة:
خوادم NTP الوقت ضمان أن تتم مزامنة جميع أجهزة الكمبيوتر الشبكية تلقائيا إلى الوقت والتاريخ دقيقة، الآن وفي المستقبل، تلقائيا تحديث الشبكة أثناء النهار والثواني كبيسة.

الشرعية:
إذا كان من الممكن استخدام بيانات الكمبيوتر في أي وقت من الأوقات في محكمة قانونية فمن الضروري أن تأتي المعلومات من شبكة متزامنة. وإذا لم يكن النظام عندئذ قد يكون الدليل غير مقبول.

المستخدمون السعيدون:
إيقاف المستخدمين يشكون من الوقت غير الصحيح على محطات العمل الخاصة بهم

مراقبة:
لديك السيطرة على التكوين. على سبيل المثال يمكنك تلقائيا تغيير الوقت إلى الأمام والخلف كل الربيع والخريف ل التوقيت الصيفي أو تعيين الوقت الخادم الخاص بك لتكون مقفلة إلى التوقيت أوتك فقط أو أي منطقة زمنية اخترت.

وقد سمع معظم الناس الساعات الذرية، ودقتها ودقتها معروفة جيدا. ساعة أتوسنومكميك لديها القدرة على الحفاظ على الوقت لعدة مئات من ملايين السنين ولا تفقد ثانية في الانجراف. الانجراف هو العملية حيث الساعات تفقد أو كسب الوقت بسبب عدم الدقة في الآليات التي تجعلها تعمل.

الساعات الميكانيكية، على سبيل المثال، كانت موجودة منذ مئات السنين ولكن حتى أغلى ومهندس جيدا سوف ينجرف على الأقل ثانية في اليوم. في حين الساعات الإلكترونية هي أكثر دقة أنها أيضا سوف ينجرف بنحو الثانية في الأسبوع.

الساعات الذرية ليس لها مقارنة عندما يتعلق الأمر حفظ الوقت. لأن الساعة الذرية تقوم على تذبذب ذرة (في معظم الحالات ذرة السيوم سيوم) التي لها رنين دقيق ومحدود (السيزيوم هو شنومكس كل ثانية) وهذا يجعلها دقيقة إلى داخل مليار من الثانية (نانوثانية) .

في حين أن هذا النوع من الدقة لا مثيل لها جعلت من الممكن التكنولوجيات والابتكارات التي غيرت العالم. الاتصالات الساتلية هو ممكن فقط بفضل حفظ الوقت من الساعات الذرية، لذلك هو الملاحة عبر الأقمار الصناعية. كما سرعة الضوء (وبالتالي موجات الراديو) السفر على مدى شنومكسم ثانية عدم دقة الثانية يمكن أن يرى نظام الملاحة على بعد مئات الآلاف من الأميال.

دقة دقيقة ضرورية أيضا في العديد من تطبيقات الكمبيوتر الحديثة. ولا بد من إجراء اتصالات عالمية، ولا سيما المعاملات المالية على وجه التحديد. في وول ستريت أو بورصة لندن يمكن للثانية أن ترى قيمة ارتفاع أو انخفاض المخزون من قبل الملايين. يتطلب الحجز عبر الإنترنت أيضا دقة ومزامنة مثالية فقط الساعات الذرية يمكن أن توفر خلاف ذلك يمكن بيع التذاكر أكثر من مرة وآلات النقدية يمكن أن ينتهي الأمر دفع أجورك مرتين إذا وجدت جهاز النقد مع ساعة بطيئة.

في حين أن هذا قد يبدو مرغوب فيه لأكثر شريحا منا، فإنه لا يأخذ الكثير من الخيال لفهم ما هي المشاكل عدم الدقة والتزامن يمكن أن يسبب. لهذا السبب تم تطوير الجدول الزمني الدولي على أساس الوقت الذي قاله الساعات الذرية.

أوتك (التوقيت العالمي المنسق) هو نفسه في كل مكان ويمكن أن يمثل تباطؤ دوران الأرض عن طريق إضافة ثواني كبيسة للحفاظ على التوقيت العالمي المنسق مضمنة مع غمت (غرينتش الوقت). وينبغي أن تكون جميع شبكات الحاسوب التي تشارك في الاتصالات العالمية متزامنة مع التوقيت العالمي المنسق. لأن أوتك يقوم على الوقت الذي قال به الساعات الذرية هو الجدول الزمني الأكثر دقة ممكن. لشبكة الكمبيوتر لتلقي والحفاظ على التزامن إلى أوتك فإنه يحتاج أولا الوصول إلى ساعة الذرية. هذه هي قطع باهظة الثمن وكبيرة من المعدات وعادة ما تكون موجودة فقط في مختبرات الفيزياء واسعة النطاق.

لحسن الحظ الوقت الذي قالته هذه الساعات لا يزال من الممكن استلامها من قبل خادم وقت الشبكة عن طريق الاستفادة من بث الموجات الطويلة والترددات التي تنتقلها مختبرات الفيزياء الوطنية أو من نظام تحديد المواقع العالمي (غس). نتب (بروتوكول وقت الشبكة) ثم توزيع هذا الوقت أوتك إلى الشبكة واستخدام إشارة الوقت للحفاظ على جميع الأجهزة على الشبكة متزامنة تماما إلى أوتك.

نظام تحديد المواقع (نظام تحديد المواقع العالمي) كانت الشبكة منذ أكثر من ثلاثين عاما ولكن كان فقط منذ شنومكس عندما أطلقت طائرة كورية بطريق الخطأ أسفل الجيش الأمريكي، الذين يملكون والسيطرة على النظام، واتفق على فتحه للاستخدام المدني على أمل منع مثل هذه المآسي .

نظام غس هو حاليا النظام العالمي للملاحة بالأقمار الصناعية العالمي الوحيد (غنس) على الرغم من أن أوروبا والصين حاليا في تطوير الخاصة بهم (غاليليو و غلوناس). غس، أو لإعطائها اسمها الرسمي نافستر غس يستند إلى كوكبة من بين شنومكس و شنومكس الأقمار الصناعية المدار الأرضي المتوسط.

وتقوم هذه السواتل بنقل الرسائل عن طريق إشارات الميكروويف الدقيقة. وتحتوي هذه الرسائل على وقت إرسال الرسالة ومدار دقيق للساتل يرسل الرسالة وصحة النظام العامة والمدارات الخام لجميع سواتل نظام تحديد المواقع العالمي (غس).

للعمل على موقف جهاز استقبال غس مطلوب. ويتلقى هذا الإشارة من سواتل شنومكس (أو أكثر). ولأن الأقمار الصناعية تبث موقعها ووقت إرسال الرسالة، يمكن لمستقبل نظام تحديد المواقع أن يستخدم إشارة التوقيت ومعلومات المسافة للتجريب من خلال عملية التثليث بالضبط حيثما يحدث في العالم.

ويمكن لنظام تحديد المواقع وغيره من أنظمة النظم العالمية لسواتل الملاحة تحديد الموقع بدقة تامة لأن كل معلومات توقيت التبديلات من ساعة ذرية على متن الطائرة. الساعات الذرية هي دقيقة لدرجة أنها إما تفقد أو تكسب ثانية في ملايين السنين. هذه هي الدقة الوحيدة التي تجعل تحديد المواقع غس ممكنا لأن إشارة تنتقل عن طريق الأقمار الصناعية السفر بسرعة الضوء (تصل إلى شنوم ميلا في الثانية) ثانية واحدة من عدم الدقة يمكن أن تجعل مكان تحديد المواقع آلاف الأميال في المكان الخطأ.

وبسبب هذه الساعة الذرية على متن الطائرة ومستوى عال من دقة التوقيت، يمكن استخدام ساتل غس كمصدر للتوقيت العالمي المنسق (أوتك). أوتك هو الجدول الزمني العالمي على أساس الوقت الذي قاله الساعات الذرية واستخدامها في جميع أنحاء العالم للسماح لشبكات الكمبيوتر لجميع تزامن لنفس الوقت.

استخدام شبكات الكمبيوتر ملقمات وقت NTP (بروتوكول وقت الشبكة) لمزامنة أنظمتها. ل NTP يمكن للخادم المتصل بهوائي غس استقبال إشارة توقيت أوتك من الساتل ثم توزيعه بين الشبكة.

استخدام غس لتحديد المعلومات توقيت هي واحدة من أكثر الطرق دقة وآمنة لتلقي مصدر أوتك مع دقة بضعة ملي ثانية من الممكن عمليا جدا.

لقد كان تطوير الساعات الذرية طوال القرن العشرين أمرا أساسيا للعديد من التكنولوجيات التي نستخدمها كل يوم. فبدون الساعات الذرية، لن يكون هناك الكثير من ابتكارات القرن العشرين.

ولن تتمكن الاتصالات الساتلية، والمواقع العالمية، وشبكات الحواسيب، بل وحتى شبكة الإنترنت، من العمل بالطريقة التي استخدمنا بها إذا لم تكن للساعات الذرية ودقة فائقة في ضبط الوقت.

الساعات الذرية هي كرونوميترز دقيقة بشكل لا يصدق لا تفقد ثانية في ملايين السنين. في مقارنة الساعات الرقمية قد تفقد الثانية كل أسبوع، وأكثر دقيقة بدقة الساعات الميكانيكية تفقد المزيد من الوقت.

والسبب في الدقة التي لا تصدق على مدار الساعة الذرية هو أنه يقوم على تذبذب ذرة واحدة. التذبذب هو مجرد اهتزاز على مستوى معين من الطاقة في حالة معظم الساعات الذرية أنها تقوم على صدى ذرة السيزيوم الذي يتأرجح في أوقات شنومكس بالضبط في كل ثانية.

العديد من التقنيات تعتمد الآن على الساعات الذرية لدقتها الجامحة. إن النظام العالمي للتظاهر هو مثال رئيسي. الأقمار الصناعية غس جميعا على متن ساعة ذرية وهذا هو توقيت المعلومات التي تستخدم في تحديد المواقع. لأن الأقمار الصناعية غس التواصل باستخدام موجات الراديو وأنها تسافر بسرعة الضوء (شنومكس ميلا في الثانية في فراغ)، وعدم الدقة الدقيقة في ذلك الوقت يمكن أن تجعل تحديد المواقع غير دقيقة بمئات الأميال.

تطبيق آخر يتطلب استخدام الساعات الذرية في شبكات الكمبيوتر. عندما تتحدث أجهزة الكمبيوتر مع بعضها البعض في جميع أنحاء العالم من الضروري أن تستخدم جميعها نفس مصدر التوقيت. إذا لم يفعلوا، والوقت المعاملات الحساسة مثل التسوق عبر الانترنت، والتحفظات على الانترنت، والبورصة وحتى إرسال بريد إلكتروني سيكون قريبا من المستحيل. ستصل رسائل البريد الإلكتروني قبل إرسالها ويمكن بيع نفس العنصر في موقع التسوق عبر الإنترنت لأكثر من شخص واحد.

لهذا السبب تم وضع جدول زمني عالمي يسمى أوتك (التوقيت العالمي المنسق) استنادا إلى الوقت الذي قالته الساعات الذرية. يتم تسليم أوتك إلى شبكات الكمبيوتر عبر خوادم الوقت. معظم خوادم الوقت تستخدم نتب (بروتوكول وقت الشبكة) لتوزيع وتزامن الشبكات.

ملقمات وقت NTP يمكن الحصول على التوقيت أوتك من عدد من المصادر الأكثر شيوعا على متن الساعات الذرية من نظام غس يمكن استخدامها كمصدر أوتك من قبل خادم الوقت متصلا هوائي غس.

طريقة أخرى يشيع استخدامها عادة بواسطة نتب خادم الوقتs هو استخدام البث الإذاعي الموجي الطويل الذي تبثه مختبرات الفيزياء الوطنية في عدة بلدان. وفي حين أن البث غير متوفر في كل مكان ويتعرض تماما للطوبوغرافيا المحلية، فإنه يوفر طريقة آمنة لتلقي مصدر التوقيت.

وفي حالة عدم توفر أي من هاتين الطريقتين، يمكن استقبال مصدر توقيت التوقيت العالمي المنسق (أوتك) من الإنترنت على الرغم من عدم ضمان الدقة والأمن.

Q. ما هو NTP؟
أ. نتب - بروتوكول وقت الشبكة هو بروتوكول الإنترنت لتزامن الوقت، في حين أن بروتوكولات مزامنة الوقت الأخرى المتاحة نتب هو إلى حد بعيد الأكثر استخداما على نطاق واسع منذ كان منذ منتصف شنومكس عندما كان الإنترنت لا يزال في مراحله الأولى.

ما هو أوتك؟
A. التوقيت العالمي المنسق - التوقيت العالمي المنسق هو مقياس زمني عالمي استنادا إلى الوقت الذي قالته الساعات الذرية. لأن هذه الساعات دقيقة جدا كل عام أو نحو ذلك 'ثانية كبيسة' يجب أن تضاف كما أوتك هو أكثر دقة من دوران الأرض الذي يبطئ ويسرع بفضل الجاذبية القمر.

س: ما هو شبكة خادم الوقت?
أ. خادم وقت الشبكة المعروف أيضا باسم خادم وقت نتب هو جهاز شبكة يتلقى إشارة توقيت أوتك ثم يوزعه بين الأجهزة الأخرى على شبكة اتصال. بروتوكول الوقت نتب ثم يضمن أن يتم الاحتفاظ جميع الآلات متزامنة إلى ذلك الوقت.

Q. أين يفعل خادم وقت الشبكة تلقي الوقت أوتك من؟
أ. هناك عدة مصادر يمكن أن تؤخذ فيها إشارة التوقيت أوتك. الإنترنت هو الأكثر وضوحا مع مئات من خوادم الوقت المختلفة ترحيل إشارات الوقت أوتك بهم. ومع ذلك هذه هي غير معروفة على نحو غير معروف اعتمادا على العديد من متغير الإنترنت هو أيضا ليس مصدرا آمنا وغير مناسبة لأي شبكة الكمبيوتر حيث القضايا الأمنية هي مصدر قلق. والأساليب الأخرى التي توفر مصدرا أكثر دقة وأمنا وموثوقية للوقت أوتك هي إما استخدام إرسالات نظام غس (نظام تحديد المواقع العالمي) أو البث الوطني للوقت والتردد الذي يبث على الموجة الطويلة.

س: هل يمكنني الحصول على إشارة توقيت الراديو من أي مكان؟
لسوء الحظ لا. وهناك بلدان معينة فقط لديها إشارة زمنية تبث من مختبراتها الفيزيائية الوطنية، وهذه الإشارات محدودة ومعرضة للتدخل. في الولايات المتحدة الأمريكية يتم بث الإشارة من كولورادو ويعرف باسم ووفب، في المملكة المتحدة يتم بثه من كومبريا ويسمى منظمة أطباء بلا حدود. وتوجد نظم مماثلة في ألمانيا واليابان وفرنسا وسويسرا.

ماذا عن إشارة غس؟
ألف - يعتمد نظام الملاحة الساتلية على إشارات التوقيت المستمدة من الساعات الذرية الموجودة على متن السفن في سواتل نظام تحديد المواقع العالمي (غس). هذه هي إشارة الوقت الذي يستخدم لتثليث المواقع ويمكن أيضا أن يتم استلامها من قبل خادم وقت الشبكة مزودة هوائي غس. غس هو متاح في كل مكان في العالم ولكن الهوائي لا تحتاج إلى رؤية واضحة للسماء.

Q. إذا كان لدي شبكة كبيرة ثم سوف تحتاج عدة خوادم وقت الشبكة؟
A. ليس بالضرورة. نتب هو التسلسل الهرمي وينقسم إلى "الطبقة" الساعة الذرية هو جهاز شنومك الطبقة، خادم الوقت الذي يتلقى إشارة الساعات هو جهاز شنومك طبقة وجهاز الشبكة التي تتلقى إشارة من خادم الوقت هو جهاز شنومك الطبقة. نتب يمكن أن تدعم طبقة شنومك (واقعيا، على الرغم من أن أكثر من الممكن) ويمكن استخدام كل طبقات كجهاز لمزامنة ل. وبالتالي فإن جهاز شنوم الطبقة يمكن مزامنة آلة أخرى أسفل أسفل الطبقات وهلم جرا. وهذا يعني مهما كانت الشبكة كبيرة، سيكون هناك حاجة إلى خادم وقت شبكة واحدة فقط.

A NTP خادم يربط إلى شبكة الكمبيوتر بهدف مزامنة جميع أجهزة الكمبيوتر والموجهات والأجهزة الأخرى إلى نفس الوقت بالضبط. خوادم نتب استخدام بروتوكول وقت الشبكة لضبط الانجراف من آلات مختلفة لتتناسب مع الوقت المرجعي.

خوادم نتب تعتمد على استخدام ساعة مرجعية. فإن معظم الشبكات التي تستخدم ملقم نتب سوف تستخدم مصدر التوقيت العالمي المنسق (التوقيت العالمي المنسق). ويستند أوتك على الوقت الذي قالته الساعات الذرية بشكل لا يصدق ومكلفة.

تعمل الساعات الذرية على مبدأ أن ذرة واحدة (في معظم الحالات السيزيوم -133) سوف يتردد صداها في معدل الدقيق في مستويات معينة للطاقة. إن دقة الساعات الذرية متقنة جدا بحيث تم تطوير التوقيت العالمي العالمي (أوتك) للسماح بالوقت الذري الدولي (غرينتش مانتيمي) و غينتش مانتيمي (غرينتش مانتيمي (غمت))، مما يسمح بتباطؤ دوران الأرض من خلال إضافة ثواني كبيسة، وبالتالي الحفاظ على الشمس في الأرض الزوال عند الظهر.

الفشل في حساب هذا التباطؤ في تدور الأرض من شأنه أن يؤدي إلى الانجراف في نهاية المطاف ليلا ونهارا (وإن كان ذلك في آلاف السنين).
A الخادم NTP يمكن تعيينها لتلقي إشارة التوقيت أوتك من عبر الإنترنت على الرغم من أن هذه يمكن أن تختلف بشكل كبير في الدقة وتعتمد على مسافات قريبة بشكل معقول من العميل والخادم.

الاعتماد على إشارات توقيت على شبكة الإنترنت يمكن أيضا ترك شبكة مفتوحة للمستخدمين الخبيثة لأنها لا يمكن أن تستخدم مصادقة نتب الذي هو التدبير الأمني ​​المستخدمة لضمان إشارة توقيت هو ما يقول هو عليه.

تم تصميم العديد من خوادم نتب مخصصة لتلقي مرجع توقيت أكثر دقة وموثقة. طريقة واحدة تستخدم البث الإذاعي التي تبثها عدة مختبرات الفيزياء الوطنية مثل نيست (المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا) في الولايات المتحدة (إشارة ووفب) و نبل (المختبر الفيزيائي الوطني) في المملكة المتحدة (إشارة منظمة أطباء بلا حدود). وتبث هذه الإشارات في موجة طويلة ويمكن التقاطها داخل منطقة البث على الرغم من أن الإشارات يمكن أن تكون محظورة حسب الخصائص الجغرافية المحلية.

وهناك طريقة أخرى لتلقي مرجع توقيت التوقيت العالمي المنسق (أوتك) وهي استخدام الساعات الذرية على متن الشبكة (النظام العالمي لتحديد المواقع). وفي حين يعرف نظام تحديد المواقع العالمي (غس) على أنه نظام تحديد المواقع، فإن الساتل يرسل في الواقع معلومات التوقيت التي تستخدمها أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (غس) لحساب الوقت الذي يسافر إليه، وبالتالي المسافة.
في حين لا يتم بث إشارات غس في تنسيق أوتك فهي دقيقة للغاية و نتب لا يوجد لديه مشكلة في تحويلها.

ال الخادم NTP بالتحقق من الطابع الزمني من مصدر التوقيت العالمي المنسق (أوتك) ويستخدم المعلومات لحساب ما إذا كانت ساعات الشبكة تنجرف وتضيف أو تطرح ثانية لتتناسب مع الساعة المرجعية. سوف خادم نتب القيام بذلك على فترات محددة، عادة كل خمس عشرة دقيقة لضمان دقة كاملة.

نتب دقيقة إلى داخل شنومكس / شنومكست من الثانية (شنومكس ميلي ثانية) على شبكة الإنترنت العامة، ويمكن أن تؤدي حتى أفضل عبر الشبكات المحلية و وانز مع أكوراسيز من شنومكس / شنومكست من ثانية (شنومك ميكروثانية) لم يسمع من.

لضمان المزيد من الدقة، يتم تشغيل خدمة نتب (أو الخفي على لينكس) في الخلفية ولا يعتقد الوقت الذي يقال حتى بعد عدة التبادلات وكل واحد اجتاز مواصفات البروتوكول (اختبار)، ثم يتم النظر في الخادم. وعادة ما يستغرق حوالي خمس عينات جيدة) حتى يتم قبول خادم نتب كمصدر توقيت.