ntp时间同步服务器

NTP时间同步服务器是针对计算机、自动化装置等进行校时而研发的高科技产品。NTP时间同步服务器从GPS卫星上获取标准的时间信号，将这些信号通过各种接口传输给自动化系统中需要时间信息的设备。

NTP服务工作模式为三种，即客户/服务器模式、广播模式和对称模块。在客户端/服务器模式下，客户端以周期性地发送NTP数据包，根据标记直观查看工作状态、事件结果等并及时反馈。

NTP时钟同步服务器利用卫星通信功能，可以构建中心主站系统对各厂站时间同步系统的集中监测和远程维护，提高设备的运行可靠性。NTP时钟同步服务器采用SMT表面贴装技术生产，以高速芯片进行控制，无硬盘和风扇设计，精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、 *** 作简单、全自动智能化运行，免 *** 作维护，适合无人值守。

地球分为东西十二个区域，共计 24 个时区，以格林威治作为全球标准时间（即GMT 时间，0时区)，东部时区以格林威治时区进行加法，而西时区则以格林威治时间作减法。但地球的轨道并非正圆，在加上自转速度逐年递减，时间会有误差。在计算时间的时，最准确是使用“原子震荡周期”所计算的物理时钟。这种时钟被称为标准时间，即UTC时间（Coordinated Universal Time）。UTC 的准确性毋庸置疑，美国的 NIST F-1 原子钟 2000 年才将产生 1 秒误差。

实际生产生活中，使用原子时钟这种准确的计时似乎缺少必要性，我们更多关注的是参与活动的各个个体在相同的时间环境下对话。例如，当我们说明天早上8:00开会的时候，我们并不在乎原子时钟真实的计时情况，只要参会的所有个体对“明天早上8:00”这个时间具有相同的认知即可。这里时间同步是个非常重要的概念，如果某位同仁手表慢了半小时，那它对“早上8:00”的理解就比其他人要慢半小时，最终会导致ta开会迟到。同样的道理，我们在影视剧中经常能看到特种作战小组在执行特别任务前一般都要先完成组员之间的时间同步，避免组员之间在时间上的认知差异给任务带来不必要的麻烦，甚至危及生命。

NTP（Network Time Protocol，网络时间协议）是由RFC 1305定义的时间同步协议，用于分布式设备（比如电脑、手机、智能手表等）进行时间同步，避免人工校时的繁琐和由此引入的误差，方便快捷地实现多设备时间同步。 NTP校时服务基于UDP传输协议进行报文传输，工作端口默认为123/udp 。

NTP的实现过程如图所示，假如设备A和设备B本地时间存在差异（设备A早上10点，设备B早上11点），现在设备A欲通过NTP和设备B在时间上保持同步：

这样可以轻松计算出来：

现假设设备A和设备B之间的时间差位 ，易得：

通过上式计算出
设备A就能根据 调整本地时间，实现和设备B的时间同步。

NTP的目的是在一个同步子网中，通过NTP协议将主时间服务器的时钟信息传送到其他二级时间服务器，实现二级时间服务器和主时间服务器的时钟同步。这些服务器按层级关系连接，每一级称为一个层数（stratum），如主时间服务器层数为 stratum 1，二级时间服务器层数为 stratum 2，以此类推。时钟层数越大，准确性越低。
注意：准确性指相对于主时间服务器而言。

在NTP网络结构中，有以下几个概念：

在正常情况下，同步子网中的主时间服务器和二级时间服务器呈现出一种分层主从结构。在这种分层结构中，主时间服务器位于根部，二级时间服务器向叶子节点靠近，层数递增，准确性递减，降低的程度取决于网络路径和本地时钟的稳定性。

NTP有两种不同类型的报文，一种是时钟同步报文，另一种是控制报文。控制报文仅用于需要网络管理的场合，它对于时钟同步功能来说并不是必需的，这里不做介绍。

时钟同步报文封装在UDP报文中，其格式如图所示：

各主要字段解释如下：

其中，NTP发送和接收的报文数据包类似，通常只需要前48个字节就能进行授时和校时服务。下面分别是抓包获取的NTP请求数据包和回复数据包示例（仅前48个字节）：

收到数据包后，接收端本地再产生一个时间戳( )。
这里，每个返回数据前4字节为秒的整数部分，后4字节为秒的小数部分。

设备可以采用多种NTP工作模式进行时间同步：

单播C/S模式运行在同步子网层数较高的层级上，客户端需要预先知道时间服务器IP或域名并定期向服务器发送时间同步请求报文，报文中的 Mode字段设置为 3（客户模式）。服务器端收到报文后会自动工作在服务器模式，并发送应答报文，报文中的Mode字段设置为4（服务器模式）。客户端收到应答报文后，进行时钟过滤和选择，并同步到优选的服务器。客户端不管服务器端是否可达，也不管服务器端所在的层数。在这种模式下，客户端会同步到服务器，但不会修改服务器的时钟。服务器则在客户端发送请求之间无需保留任何状态信息。客户端根据本地情况自由管理发送报文的时间间隔。

对等体模式运行在同步子网较低层级上，主动对等体和被动对等体实现时钟相互同步。这里有两个概念：主动对等体和被动对等体。

如上图所示，对等体模式工作步骤如下：
1主动对等体和被动对等体首先交互Mode字段为3（客户端模式）和4（服务器模式）的NTP报文，这一步主要是获得通信时延。

主动对等体和被动对等体可以互相同步。如果双方的时钟都已经同步，则以层数小的时钟为准。

注意：对等体模式不需要用户手动设置，设备依据收到的NTP报文自动建立连接并设置状态变量。

广播模式应用在多台工作站和不需要很高精度的高速网络中。主要工作流程如图所示：

注意：在广播模式下，服务端只负责向外广播时钟信息，自身时钟不受客户端影响。

组播模式适用于有大量客户端分布在网络中的情况。通过在网络中使用 NTP 组播模式， NTP 服务器发送的组播消息包可以到达网络中所有的客户端，从而降低由于 NTP 报文过多而给网络造成的压力。主要工作流程如下：

注意：组播模式和广播模式类似，只是它是向特定的组播地址发送时钟同步广播报文。在组播模式下，服务端只负责向外广播时钟信息，自身时钟不受客户端影响。

多播模式适用于服务器分布分散的网络中。客户端可以发现与之最近的多播服务器，并进行同步。多播模式适用于服务器不稳定的组网环境中，服务器的变动不会导致整网中的客户端重新进行配置。其工作流程如下：

注意：为了防止多播模式下，客户端不断的向多播服务器发送 NTP 请求报文增加设备的负担，协议规定了最小连接数的概念。多播模式下，客户端每次和服务器时钟同步后，都会记录下此次同步过中建立的连接数，将调用最少连接的数量被称为最小连接数。以后当客户端调动的连接数达到了最小连接数且完成了同步，客户端就认为同步完成；同步完成后每过一个超时周期，客户端都会传送一个报文，用于保持连接。同时，为了防止客户端无法同步到服务器，协议规定客户端每发送一个 NTP 报文，都会将报文的生存时间 TTL（Time To Live）进行累加（初始为 1），直到达到最小连接数，或者 TTL 值达到上限（上限值为 255）。若 TTL 达到上限，或者达到最小连接数，而客户端调动的连接数仍不能完成同步过程，则客户端将停止一个超时周期的数据传输以清除所有连接，然后重复上述过程。

下面补充一些常用的NTP时钟服务器：

更多NTP授时服务器请查看：

假设你比较喜欢清华的服务并打算将 ntptunatsinghuaeducn 作为你的授时服务器。下面将简单介绍不同的 *** 作系统该如何 *** 作使得设备能够使用此服务器同步时间。

本部分以主流Windows 10 系统为例演示如何使用NTP服务同步系统时间。

来将此服务器设置为个人选择的时间服务器。

Linux发行版有两个主流程序支持ntp协议：ntpd和chrony。
具体使用和配置参考各自文档： ntpd doc 和 chrony doc

在“系统配置 > 日期与时间 > 自动设置日期与时间”一栏，填入 ntptunatsinghuaeducn 。

1、点击linux“系统设置”

2、点击“时间和日期”

3、点击“手动”进行调节

4、点击“+ - ”设置时间和日期

5、点击地图上的时区即可设置时区

扩展资料

支持多种平台

Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式 *** 作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。

2001年1月份发布的Linux 24版内核已经能够完全支持Intel 64位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。

完全免费

Linux是一款免费的 *** 作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的 *** 作系统所做不到的。

正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了Linux的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变，这让Linux吸收了无数程序员的精华，不断壮大。

完全兼容POSIX10标准

这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时，就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。

多用户、多任务

Linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux可以使多个程序同时并独立地运行。

Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行 *** 作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统，用户可以使用鼠标对其进行 *** 作。在X-Window环境中就和在Windows中相似，可以说是一个Linux版的Windows。

介绍

在图形计算中，一个桌面环境（Desktop environment，有时称为桌面管理器）为计算机提供一个图形用户界面（GUI）。但严格来说窗口管理器和桌面环境是有区别的。

桌面环境就是桌面图形环境，它的主要目标是为Linux/Unix *** 作系统提供一个更加完备 的界面以及大量各类整合工具和使用 程序，其基本 易用性吸引着大量的新用户。桌面环境名称来自桌面比拟，对应于早期的文字命令行界面（CLI）。

一个典型的桌面环境提供图标，视窗，工具栏，文件夹，壁纸以及像拖放这样的能力。整体而言，桌面环境在设计和功能上的特性，赋予了它与众不同的外观和感觉。

种类

现今主流的桌面环境有KDE，gnome，Xfce，LXDE等，除此之外还有Ambient，EDE，IRIX Interactive Desktop，Mezzo，Sugar，CDE等。

参考资料：

linux百度百科

三、什么是NTP
为了实现时间同步，我们就需要用户NTP(Network Time Protocol)这个协议。如图1所示。简单地说，NTP是用来使系统和一个精确的时间源保持时间同步的协议。笔者建议管理员最好在自己管理的网络中建立至少一台时间服务器来同步本地时间。
如 果在一个公司的局域网中，如果让每个员工通过手动的方式每隔一段时间去校准时间，不但不利于管理，而且校准目标时间源也不一定准确。公司局域网络中不同计 算机的时间偏差尤其是客户机/服务器之间的时间偏差，就会对一些要求时间同步的服务产生影响。比如，为了管理方便，服务器设置了一到下班时间便 账号过期，用户无法访问Internet网络。而如果你的电脑时间与服务器的时间不同步，当你为你下班时间未到，正准备发送邮件时，或许在服务器的时间 上，你的账号便过期了，从而导到无法发送邮件。解决这种问题的方法很简单，就是建立一个能提供精确时间的服务器，局域网内的所有电脑统一通过这台时间服务 器进行时间同步、校准。
四、NTP服务器安装
现在，我们就来介绍一下，如何在Linux系统下，建立一个NTP服务器吧。在本文中，我们采用的是Fedora 2 *** 作系统作为例子 (其它版本Linux也可以，系统的配置类似)。
使用 RPM 安装
首先输入如下指令
rpm -q ntp
查询本机是否安装了NTP软件包。如果没有安装的话，找到您的 Linux 的安装光盘，mount 上后，查找以NTP开头的软件包名，然后安装上去，就可以了！
rpm –ivh ntp-412-5i386rpm
五、NTP服务的设置
1．NTP软件包的结构
NTP服务的配置文件：
/etc/ntpconf ：这个是 NTP 服务的主要配置文件，不同的Linux版本文件所在的目录可能会不同！
与NTP服务有关的Linux 系统文件及目录：
/usr/share/zoneinfo：这是个目录，在这个目录下是规定了各主要时区的时间设定文件，例如中国大陆地区的时区设置文件是 /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai 。
/etc /sysconfig/clock：这个文件是Linux 的主要时区设定文件。每次启动后，Linux 会自动读取这个文件来设定系统预设要显示的时间！比如这个文件内容为“ZONE=Asia/Shanghai”，这表示我们的时间设定使用 /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai 这个文件！
/etc/localtime：这个文件是本地系 统的时间设定文件！ 假设clock 文件里面规定了使用的时间设定文件为 /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai， Linux 系统就会将 Shanghai那个文件复制一份为 /etc/localtime ，所以系统的时间显示就会以 Shanghai 那个时间设定文件为准。假设这台主机到了美国纽约，您只要将 /etc/sysconfig/clock 里面的ZONE 设定成为ZONE="America/New_York" 并且将/usr/share/zoneinfo/America/New_York复制成为 /etc/localtime ，其它什么设置都不需要改动，系统的显示时间就是美国纽约当地的时间了！
与 NTP 及系统时间有关的执行文件：
/bin/date： Linux 系统上面的日期与时间修改及输出命令。
/sbin /hwclock：因为主机的 BIOS 时间与 Linux 系统时间是分开的，所以使用 date 这个指令调整了时间之后，只是调整了linux的系统时间，还需要使用 hwclock 才能将修改过后的时间写入 BIOS。这个命令必须root用户才能执行 。
/usr/sbin/ntpd：NTP服务的守护进程文件，需要启动它才能提供NTP服务。
/usr/sbin/ntpdate：NTP客户端用来连接NTP服务器命令文件。
2．NTP服务端的设置
编辑 /etc/ntpconf 文件
关于权限设定部分
权限的设定主要以 restrict 这个参数来设定，主要的语法为：
restrict IP地址 mask 子网掩码 参数
其中 IP 可以是IP地址，也可以是 default ，default 就是指所有的IP
参数有以下几个：
ignore　：关闭所有的 NTP 联机服务
nomodify：客户端不能更改服务端的时间参数，但是客户端可以通过服务端进行网络校时。
notrust ：客户端除非通过认证，否则该客户端来源将被视为不信任子网
noquery ：不提供客户端的时间查询
注意：如果参数没有设定，那就表示该 IP (或子网)没有任何限制！
上级时间服务器的设定
由于我们配置的NTP 服务器需要网络上面时间比较准确的NTP服务器来更新自己的时间，所以在我们的 NTP 服务器上面要配置一部上级时间服务器来进行校准！在 Internet 上面提供了许多时间服务器，从下面地址找一个离你最近的
>一、搭建时间服务器
1、在一台linux服务器安装ntp server
2、修改ntpconf配置文件
vi /etc/ntpconf
restrict default nomodify
(允许任何IP的客户机都可以进行时间同步,如果是只允许某个网段的客户机进行时间同步可以这样写restrict 1058260 mask 2552552550 nomodify)
3、以守护进程启动ntpd
#/etc/rcd/initd/ntpd -c /etc/ntpconf -p /tmp/ntpdpid
#/etc/rcd/initd/ntpd start
二、配置时间同步客户机
ntpdate 101281425
hwclock -w
使用cron 定时同步
vi /var/spool/cron/root（或crontab -e）
增加一行，在每天的1点10分、9点10分、17点10分与时间同步服务器进行同步并写入BIOS
10 1 ,9,17 root /usr/sbin/ntpdate 101281425; /sbin/hwclock -w

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