SINCRONIZACIN DE LA HORA OFICIAL CON SERVIDOR NTP CRONOS DEL CENAMIng. Francisco Javier Jimnez Tapiafjimenez@cenam.mxDivisin de Tiempo y Frecuenciarea de Metrologa ElctricaCentro Nacional de MetrologaResumen: El CENAM, a travs del laboratorio de Escalas de Tiempo de la Divisin de Tiempo y Frecuencia brinda servicios de sincrona con La Hora Oficial de Los Estados Unidos Mexicanos por internet a travs de servidores de tiempo. En este trabajo se presentan resultados de medicin del nivel de sincrona con el que dichos servicios se estn diseminando, siendo ste un dato inters para los usuarios del servicio pues revela las incertidumbres alcanzadas en los niveles de sincrona va NTP.SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMCONTENIDOIntroduccinUTC(CNM)El protocolo NTPSincronizacin mediante NTPMedicin de sincrona con el UTC(CNM)ConclusionesSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMINTRODUCCINUna de las funciones del Centro Nacional de Metrologa es diseminar las exactitudes de sus patrones por medio de servicios tecnolgicos de la ms alta calidad, para incrementar la competitividad del pas, contribuir al desarrollo sustentable y mejorar la calidad de vida de la poblacin.El CENAM, a travs del laboratorio de Escalas de Tiempo de la Divisin de Tiempo y Frecuencia, pone a disposicin de toda la poblacin diversos servicios cuyo principal objetivo es el de transferir la Hora Oficial del Pas, el UTC(CNM):Por telfono (Reloj Parlante)Web del CENAMModemRF (Estacin de radio XEQK)Transferencia segura por internet (tiempo encriptado) NTPSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMQu es una escala de tiempo?

Una escala de tiempo es la agrupacin ordenada de unidades de tiempo, de segundos.

As, el UTC(CNM) queda definido como la agrupacin ordenada de segundos atmicos generados por el conjunto de relojes atmicos del CENAM.LA ESCALA DE TIEMPO UTC(CNM)SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMCONJUNTO DE RELOJES ATMICOS DEL CENAMINTEGRADOR O GENERADOR DE LA ESCALA DE TIEMPO UTC(CNM)HUSOS HORARIOS DE MXICOTIEMPO DEL NOROESTETIEMPO DEL PACFICOTIEMPO DEL CENTRO1PPS10/OCT/2012 12h15m27s10/OCT/2012 12h15m28sUTC(CNM)10/OCT/2012 12h15m29sUTC(CNM) - 8 hUTC(CNM) - 7 hUTC(CNM) - 6 h InviernoUTC(CNM) - 7 hUTC(CNM) - 6 hUTC(CNM) - 5 h VeranoLA ESCALA DE TIEMPO UTC(CNM)El UTC(CNM)SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMEL PROTOCOLO NTPQu es?Es un protocolo que revela el desajuste del reloj local del cliente en comparacin con el reloj local de un servidor de tiempo enviando la estampa de tiempo del servidor al cliente.Cmo funciona? El funcionamiento del protocolo NTP consiste esencialmente en establecer una ruta hacia el servidor de tiempo especificado, calcula el tiempo que tarda en viajar la Estampa de Tiempo desde el punto en el que se hace el requerimiento hasta el servidor de tiempo y de regreso (Round Trip Delay), despus compensa ese retardo y posteriormente enva la estampa o sello de tiempo para sincronizar el equipo de computo del clientePara qu sirve?Se usa para sincronizar redes o equipos de computo con la hora del servidor de tiempo.SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIM

Solicitud de tiempoEstampa de tiempoSERVIDOR DE TIEMPOCLIENTE DE TIEMPOEL PROTOCOLO NTPRetardo de ida y vuelta y offsetEl retardo de ida y vuelta d y el offset t del reloj local estn definidos como:

d = (T4 - T1) - (T2 - T3) t = ((T2 - T1) + (T3 - T4)) / 2.Nombre de la Estampa de tiempoIDCuando es generadaEstampa de tiempo Original T1momento de la peticin enviada por el clienteRecepcin de la Estampa de tiempoT2tiempo de solicitud recibido por el servidorTransmisin de la Estampa de tiempoT3tiempo de respuesta enviado por el servidorDestino de la Estampa de tiempoT4tiempo de respuesta recibida por el clienteT1T2T3T4RFC 2030 Simple Network Time Protocol (SNTP) version 412:54:30.549SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMSINCRONIZACIN MEDIANTE NTPLa sincronizacin se lleva acabo mediante software desarrollado especficamente para esta tarea mismo que integra el algoritmo de sincronizacin [9]. Existe disponible una amplia gama de software gratuito en internet. Una vez que un programa de sincronizacin por NTP es descargado, se configura para indicar a qu servidor de tiempo debe conectarse, as como la frecuencia con la cual se requiere la sincronizacin del reloj de la computadora con el servidor de tiempo.Los laboratorios nacionales de metrologa suelen contar con el servicio de sincronizacin por internet (NTP) y la descripcin de su servidor se puede encontrar en la internet.Para hacer uso del servicio de sincrona por internet, el usuario bsicamente necesita conocer el nombre y la direccin IP del servidor. Por ejemplo, el servicio de sincronizacin de la Hora Oficial para la Republica Mexicana se puede acceder en la direccin IP 200.23.51.102, el servidor tiene el nombre de cronos y se localiza en el Centro Nacional de Metrologa, CENAM.SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICION DE SINCRONA CON EL UTC(CNM)Los niveles de sincrona alcanzados por un usuario de NTP dependen principalmente de la fuente de sincrona y del tiempo de retardo de la estampa de tiempo.Con la finalidad de determinar el nivel de sincrona con el que se disemina la Hora Oficial de Los Estados Unidos Mexicanos, se ha puesto en marcha un experimento de medicin mediante un software especializado desarrollado por la Divisin de Tiempo y Frecuencia del CENAM el cual emplea el protocolo de sincronizacin SNTP.SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)

Software TimeStampSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIM

SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Software TimeStampCapacidad para medir las diferencias de tiempo entre el tiempo local de la computadora que hospeda al programa (LocalTimePC) y hasta 4 servidores de tiempo de forma simultanea.Registra la mediciones en archivos electrnicos.Grafica en tiempo real.SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMedicin con reloj de la computadoraMedicin sincronizando peridicamente con servidor de tiempo NTP (CNM y NIST)Medicin utilizando la tarjeta de Symmetricom disciplinada al UTC(CNM)Medicin utilizando la tarjeta de Symmetricom en modo FreeRuning en red domesticaMedicin sincronizando peridicamente con servidor de tiempo NTP (CNM) en red domesticaMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)MedicionesSe realizaron varios ejercicios de medicin con diferentes esquemas, empezando desde la mas bsica considerando el reloj de la computadora como referencia. Conforme se fue adquiriendo experiencia se fue mejorando el sistema de medicin. A continuacin se presentan algunas de las mediciones realizadas.SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Mediciones con el reloj de la computadora como referenciaSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIM

MEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Medicin utilizando el reloj interno de la PC como referenciaFuente de sincrona: LocalTimePC

RED LAN DEL CENAM

Servidor SE_1Servidor SE_2Servidor CRONOS

Sistema de Medicin(LocalTimePC)LocalTimePC cronosDIFERENCIASREGISTRADAS

SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)MedicionesFuente de sincrona: LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Medicin sincronizando peridicamente con servidor de tiempo NTP (CNM y NIST)SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIM

MEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Medicin de sincrona utilizando cronos como referenciaFuente de sincrona: UTC(CNM) cronos LocalTimePC

RED LAN DEL CENAM

Servidor SE_1Servidor SE_2Servidor CRONOS

UTC(CNM)Sistema de Medicin(LocalTimePC)LocalTimePC TimeStam SE_1LocalTimePC TimeStam SE_2DIFERENCIASREGISTRADASSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)MedicionesFuente de sincrona: UTC(CNM) cronos LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIM

MEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Esquema de medicin (En laboratorios del NIST/Boulder, CO)Fuente de sincrona: UTC(NIST) nistserver LocalTimePC

RED LAN DEL CENAM

nistserverServidor CRONOS

UTC(CNM)Sistema de Medicin(LocalTimePC)LocalTimePC CRONOSDIFERECNIASREGISTRADAS

INTERNETRED LAN DEL NIST

SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Sincrona con CRONOS desde laboratorios del NISTFuente de sincrona: UTC(CNM) cronos LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Medicin utilizando la tarjeta de Symmetricom disciplinada al UTC(CNM)SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Mejoramiento del sistema de medicin (BC635PCI-V2)

Caractersticas principalesEntradas y salidas de cdigos de tiempo: IRIG A, B, G, E, IEEE 1344, NASA 36, XR3 & 2137Entradas y salidas de cdigo de tiempo AM o DCLSResolucin del reloj de 100-nsEntradas de 1PPS y 10 MHzSymmetricom BC635PCI-V2SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIM

MEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Esquema de medicin mejorado (en el CENAM)Fuente de sincrona: UTC(CENAM) BC635PCI-V2 LocalTimePC

RED LAN DEL CENAM

NISTserverServidor CRONOS

UTC(CNM)Sistema de Medicin(LocalTimePC)LocalTimePC CRONOSDIFERECNIASREGISTRADAS

INTERNET

1PPS10 MHz

PTBserverNPLserverLocalTimePC NISTserverLocalTimePC PTBserverLocalTimePC NPLserverBC635PCI-V2 Disciplinada al UTC(CNM)SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Mejoramiento del sistema de medicin (BC635PCI-V2)Fuente de sincrona: UTC(CENAM) BC635PCI-V2 LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Mejoramiento del sistema de medicin (BC635PCI-V2)Fuente de sincrona: UTC(CENAM) BC635PCI-V2 LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Mejoramiento del sistema de medicin (BC635PCI-V2)Fuente de sincrona: UTC(CENAM) BC635PCI-V2 LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Mejoramiento del sistema de medicin (BC635PCI-V2)Fuente de sincrona: UTC(CENAM) BC635PCI-V2 LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Medicin utilizando la terjeta de Symmetricom en modo FreeRuning en red domsticaSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIM

MEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Esquema de medicin en red domsticaFuente de sincrona: BC635PCI-V2 LocalTimePCRED DOMESTICA

NISTserverServidor CRONOSSistema de Medicin(LocalTimePC)LocalTimePC CRONOSDIFERECNIASREGISTRADAS

INTERNET

PTBserverNPLserverLocalTimePC NISTserverLocalTimePC PTBserverLocalTimePC NPLserverBC635PCI-V2 FreeRuningSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Sincrona con CRONOS desde una red domsticaFuente de sincrona: BC635PCI-V2 LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Sincrona con NPL desde una red domsticaFuente de sincrona: BC635PCI-V2 LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Sincrona con PTB desde una red domsticaFuente de sincrona: BC635PCI-V2 LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Sincrona con NIST desde una red domsticaFuente de sincrona: BC635PCI-V2 LocalTimePCSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMMEDICIN DE SINCRONIA CON EL UTC(CNM)Por hacerSIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMNTP de Vista Comn

INTERNET

NETSERVERNIST-1-NY(COMN)

DT1 = LT_PC1 NIST_1_NYDT2 = LT_PC2 NIST_1_NYDT1 - DT2 = (LT_PC1 NIST_1_NY) (LT_PC2 NIST_1_NY)DT1 - DT2 = LT_PC1 LT_PC2

LT_PC1 disciplinada al UTC(CNM)LT_PC2 disciplinada al UTC(CNM)SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIMCONCLUSIONESEl programa TimeStamp desarrollado en el CENAM revela los niveles de sincronizacin alcanzados por un usuario al sincronizar su equipo de computo con servidores de tiempo NTP.Las mediciones realizadas utilizando el esquema que incorpora la tarjeta BC635PCI-v2 de Symmetrim son las mas confiables para efectos de determinar el nivel de sincrona alcanzado.Los experimentos realizados interna como externamente incluyendo las mediciones realizadas en el NIST revelan un alto impacto en los niveles de sincronizacin de la red LAN del CENAM.Se deber trabajar conjuntamente con el departamento de informtica del CENAM a fin de disminuir o eliminar los efectos que introduce la red del CENAM.Se est trabajando en el NTP de Vista Comn.

SIM TFWF Workshop and Planning Meeting at CENAM, Quertaro, Mxico (Oct 15th through Oct 17th, 2012) Sistema Interamericano de Metrologa, SIM