关于设置时钟同步问题

关于设置时钟同步问题,第1张

你的NTP服务器是什么系统搭建的呢?因为一般的时钟服务器有两种支持的协议类型:SNTP(简单网络时间协议,目前比较主流)和Time Protocol(时间协议)
如果是Unix,一般支持Time Protocol,当然也支持SNTP。它一般在TCP/UDP 37端口对客户端进行监听。
如果是Windows,则使用SNTP比较多。它一般在TCP/UDP 123端口对客户端进行监听。
当然,不管使用的是哪种类型,都可以使用一款叫做NTPC(Network Time Protocol)免费小软件来进行时间同步。它不需要安装,只让它每次随系统启动即可。设置也很简单,就不多说了。
上面的方法并没有从系统级别进行修改,只是简单的让它自动校时,类似请个小保姆手工调整时间
其实,还可以通过修改注册表的方法让你的DC和外部时间源来同步
以下资料来自与微软:
配置 Windows 时间服务以使用外部时间源
要将内部时间服务器配置为与外部时间源同步,请按照下列步骤 *** 作:
1 将服务器类型更改为 NTP。为此,请按照下列步骤 *** 作:
a 单击“开始”,单击“运行”,键入 regedit,然后单击“确定”。
b 找到并单击下面的注册表子项: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Parameters\Type
c 在右窗格中,右键单击“Type”,然后单击“修改”。
d 在“编辑值”的“数值数据”框中键入 NTP,然后单击“确定”。
2 将 AnnounceFlags 设置为 5。为此,请按照下列步骤 *** 作:
a 找到并单击下面的注册表子项: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Config\AnnounceFlags
b 在右窗格中,右键单击“AnnounceFlags”,然后单击“修改”。
c 在“编辑 DWORD 值”的“数值数据”框中键入 5,然后单击“确定”。
3 启用 NTPServer。为此,请按照下列步骤 *** 作:
a 找到并单击下面的注册表子项: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\TimeProviders\NtpServer
b 在右窗格中,右键单击“Enabled”,然后单击“修改”。
c 在“编辑 DWORD 值”的“数值数据”框中键入 1,然后单击“确定”。
4 指定时间源。为此,请按照下列步骤 *** 作:
a 找到并单击下面的注册表子项: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Parameters\NtpServer
b 在右窗格中,右键单击“NtpServer”,然后单击“修改”。
c 在“编辑值”的“数值数据”框中键入 Peers,然后单击“确定”。
注意:Peers 是一个占位符,应替换为您的计算机从中获取时间戳的对等端列表(以空格分隔)。列出的每个 DNS 名称都必须是唯一的。必须在每个 DNS 名称后面附加 ,0x1。如果不在每个 DNS 名称后面附加 ,0x1,则在步骤 5 中所做的更改将不会生效。
5 选择轮询间隔。为此,请按照下列步骤 *** 作:
a 找到并单击下面的注册表子项: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\TimeProviders\NtpClient\SpecialPollInterval
b 在右窗格中,右键单击“SpecialPollInterval”,然后单击“修改”。
c 在“编辑 DWORD 值”的“数值数据”框中键入 TimeInSeconds,然后单击“确定”。
注意:TimeInSeconds 是一个占位符,应替换为您希望各次轮询之间的间隔秒数。建议值为 900(十进制)。该值将时间服务器配置为每隔 15 分钟轮询一次。
6 配置时间校准设置。为此,请按照下列步骤 *** 作:
a 找到并单击下面的注册表子项: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Config\MaxPosPhaseCorrection
b 在右窗格中,右键单击“MaxPosPhaseCorrection”,然后单击“修改”。
c 在“编辑 DWORD 值”的“基数”框中单击以选择“十进制”。
d 在“编辑 DWORD 值”的“数值数据”框中键入 TimeInSeconds,然后单击“确定”。
注意:TimeInSeconds 是一个占位符,应替换为适当的值,如 1 小时 (3600) 或 30 分钟 (1800)。您选择的值将因轮询间隔、网络状况和外部时间源而异。
e 找到并单击下面的注册表子项:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Config\MaxNegPhaseCorrection
f 在右窗格中,右键单击“MaxNegPhaseCorrection”,然后单击“修改”。
g 在“编辑 DWORD 值”的“基数”框中单击以选择“十进制”。
h 在“编辑 DWORD 值”的“数值数据”框中键入 TimeInSeconds,然后单击“确定”。
注意:TimeInSeconds 是一个占位符,应替换为适当的值,如 1 小时 (3600) 或 30 分钟 (1800)。您选择的值将因轮询间隔、网络状况和外部时间源而异。
7 退出注册表编辑器。
8 在命令提示符处,键入以下命令以重新启动 Windows 时间服务,然后按 Enter: net stop w32time && net start w32time

时钟源有GPS时钟源、北斗时钟源、B码时钟源、CDMA时钟源,目前比较常用的是GPS时钟源和北斗时钟源。

电力上用B码时钟源的情况比较多。

在不方便安装天线的机房用CDMA无线时钟源的也比较多。

gps时钟源是指GPS时钟、GPS时钟系统、GPS网络时钟装置、 GPS时钟同步装置、 GPS卫星校时钟、GPS时钟服务器 网络时钟 GPS对时服务器 GPS校时服务器  网络时钟服务器 。

这么多称呼 只是叫法不同而已,GPS时钟源的作用主要是通过获取GPS卫星时间信号来授时的,GPS时钟的应用在电力、航空、航天、、交通、银行方面非常普遍。

GPS时钟的价格要根据您需要的参数来决定。

NTP服务器Network Time Protocol(NTP)是用来使计算机时间同步化的一种协议,它可以使计算机对其服务器或时钟源(如石英钟,GPS等等)做同步化,它可以提供高精准度的时间校正(LAN上与标准间差小于1毫秒,WAN上几十毫秒),且可介由加密确认的方式来防止恶毒的协议攻击。时间按NTP服务器的等级传播。按照离外部UTC源的远近把所有服务器归入不同的Stratum(层)中。

                                                          

网络时间协议(NTP)用来同步网络上不同主机的系统时间。你管理的所有主机都可以和一个指定的被称为 NTP  服务器的时间服务器同步它们的时间。而另一方面,一个 NTP 服务器会将它的时间和任意公共 NTP 服务器,或者你选定的服务器同步。由 NTP  管理的所有系统时钟都会同步精确到毫秒级。

在公司环境中,如果他们不想为 NTP 传输打开防火墙,就有必要设置一个内部 NTP 服务器,然后让员工使用内部服务器而不是公共 NTP  服务器。在这个指南中,我们会介绍如何将一个 CentOS 系统配置为 NTP 服务器。在介绍详细内容之前,让我们先来简单了解一下 NTP 的概念。

为什么我们需要 NTP

由于制造工艺多种多样,所有的(非原子)时钟并不按照完全一致的速度行走。有一些时钟走的比较快而有一些走的比较慢。因此经过很长一段时间以后,一个时钟的时间慢慢的和其它的发生偏移,这就是常说的  “时钟漂移” 或 “时间漂移”。为了将时钟漂移的影响最小化,使用 NTP 的主机应该周期性地和指定的 NTP 服务器交互以保持它们的时钟同步。

在不同的主机之间进行时间同步对于计划备份、入侵检测记录、分布式任务调度或者事务订单管理来说是很重要的事情。它甚至应该作为日常任务的一部分。

NTP 的层次结构

NTP 时钟以层次模型组织。层级中的每层被称为一个 stratum(阶层)。stratum 的概念说明了一台机器到授权的时间源有多少 NTP  跳。

Stratum 0 由没有时间漂移的时钟组成,例如原子时钟。这种时钟不能在网络上直接使用。Stratum N (N > 1) 层服务器从  Stratum N-1 层服务器同步时间。Stratum N 时钟能通过网络和彼此互联。

NTP 支持多达 15 个 stratum 的层级。Stratum 16 被认为是未同步的,不能使用的。

准备 CentOS 服务器

现在让我们来开始在 CentOS 上设置 NTP 服务器。

首先,我们需要保证正确设置了服务器的时区。在 CentOS 7 中,我们可以使用 timedatectl  命令查看和更改服务器的时区(比如,"Australia/Adelaide",LCTT 译注:中国可设置为 Asia/Shanghai )

代码如下:

# timedatectl list-timezones | grep Australia

# timedatectl set-timezone Australia/Adelaide

# timedatectl

继续并使用 yum 安装需要的软件

代码如下:

# yum install ntp

然后我们会添加全球 NTP 服务器用于同步时间。

代码如下:

# vim /etc/ntpconf

server 0oceaniapoolntporg

server 1oceaniapoolntporg

server 2oceaniapoolntporg

server 3oceaniapoolntporg

默认情况下,NTP 服务器的日志保存在 /var/log/messages。如果你希望使用自定义的日志文件,那也可以指定。

复制代码

代码如下:

logfile /var/log/ntpdlog

如果你选择自定义日志文件,确保更改了它的属主和 SELinux 环境。

复制代码

代码如下:

# chown ntp:ntp /var/log/ntpdlog

# chcon -t ntpd_log_t /var/log/ntpdlog

现在初始化 NTP 服务并确保把它添加到了开机启动。

代码如下:

# systemctl restart ntp

# systemctl enable ntp

验证 NTP Server 时钟

我们可以使用 ntpq 命令来检查本地服务器的时钟如何通过 NTP 同步。

下面的表格解释了输出列。

remote 源在 ntpconf 中定义。‘’ 表示当前使用的,也是最好的源;‘+’ 表示这些源可作为 NTP 源;‘-’  标记的源是不可用的。

refid 用于和本地时钟同步的远程服务器的 IP 地址。

st Stratum(阶层)

t 类型。 'u' 表示单播(unicast)。其它值包括本地(local)、多播(multicast)、广播(broadcast)。

when 自从上次和服务器交互后经过的时间(以秒数计)。

poll 和服务器的轮询间隔,以秒数计。

reach 表示和服务器交互是否有任何错误的八进制数。值 337 表示 100% 成功(即十进制的255)。

delay 服务器和远程服务器来回的时间。

offset 我们服务器和远程服务器的时间差异,以毫秒数计。

jitter 两次取样之间平均时差,以毫秒数计。

控制到 NTP 服务器的访问

默认情况下,NTP 服务器允许来自所有主机的查询。如果你想过滤进来的 NTP 同步连接,你可以在你的防火墙中添加规则过滤流量。

# iptables -A INPUT -s 19216810/24 -p udp --dport 123 -j ACCEPT

# iptables -A INPUT -p udp --dport 123 -j DROP

该规则允许从 19216810/24 来的 NTP 流量(端口 UDP/123),任何其它网络的流量会被丢弃。你可以根据需要更改规则。

配置 NTP 客户端

1 Linux

NTP 客户端主机需要 ntpupdate 软件包来和服务器同步时间。可以轻松地使用 yum 或 apt-get  安装这个软件包。安装完软件包之后,用服务器的 IP 地址运行下面的命令。

代码如下:

# ntpdate

基于 RHEL 和 Debian 的系统命令都相同。

2 Windows

如果你正在使用 Windows,在日期和时间设置(Date and Time settings)下查找网络时间(Internet Time)。

3 Cisco 设备

如果你想要同步 Cisco 设备的时间,你可以在全局配置模式下使用下面的命令。

代码如下:

# ntp server

来自其它厂家的支持 NTP 的设备有自己的用于网络时间的参数。如果你想将设备和 NTP服务器同步时间,请查看设备的说明文档。

结论

总而言之,NTP 是在你的所有主机上同步时钟的一个协议。我们已经介绍了如何设置 NTP 服务器并使支持 NTP 的设备和服务器同步时间。

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 。


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原文地址: http://outofmemory.cn/zz/13145367.html

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