一道面试题：如何确定两台电脑的时钟是否同步？

这道面试题是开放的。熟悉的情境，很容易给出一个回答。但随着被面试者思维方式、知识领域及深度的不同，回答可能大相径庭。

在接着往下阅读时，你可以先想想自己的答案。

没理解题目的回答：

还算正常的回答：

电子工程师的回答：

网络工程师的回答：

……

你可能有更精彩的回答……

本实验室将采用可 *** 作的、尽可能精确的实验作为回答。

题目并没有说两台电脑是和时间服务器同步的，所以目的只是测量两台电脑之间的系统时间是否一致。

用date命令（高精度选项）直接看一下两台主机的系统时间。本地的；远程的；本地的；远程的：

显然，host2的时间读数更大一些。但这究竟是host2的时钟快了，还是ssh调用所花的时间导致的呢？现在还不好说。

假设这个时间差异是T1:

T1 = Diff + RTT12

其中，Diff 是两台电脑真实的时间差异，RTT12是host1到host2数据往返所花的时间（严格来说是ssh调用所花的时间）。

反方向做同样的测试：

host1与host2的时间差异设为T2，则：

T2 = -Diff + RTT21

简单地认为两个方向的往返时间是相等的，于是有：

Diff = (T1 – T2)/2
RTT = (T1 + T2)/2

估算一下：

上面的单位都是ns 也就是说时间差异是163~171ms, ssh路途往返耗费728ms

这个结果可信吗？于是写了一段脚本，把这个测试过程自动化，观察一段时间的结果。

下图是每秒测量一次，1个小时的测量数据。为了在对数坐标下显示，时间差异用绝对值。

说明：

在没有时间同步的情况下，观察2组/3台主机：A, B, S的时间差异。

A, B, S实际上是在ESXi上的3台虚拟机。虚拟机的时钟可能和硬件实钟会有某种同步策略，所以看到的并不是单方向的变化。

在A,B,S上都开启NTP服务，时间服务器使用Debian Linux默认的NTP server (xdebianpoolntporg)。

因为幅度悬殊的原因，实际上使用中位数更有意义。可以看到A-S或B-S的时钟差异在30~50ms

在A,B,S上都开启NTP服务，其中A,B与本地的S同步，但S还是与远程NTP server同步。

可以看到A-S或B-S的时钟差异在3ms左右，一致性比远程NTP同步高了一个数量级。

在A,B,S上都开启NTP服务，其中A,B与S同步，但S直接使用本地时钟，配置为：

server 12712710 prefer

结果有点出乎意料，时间不一致接近60ms。

由于通常的 *** 作系统是非实时 *** 作系统，同样的指令占用的执行时间并不是固定的。做一个简单的实验，看看这个因素对测量会有多大影响。

下图给出了在两台机器上，读取系统时间（gettimeofday）这一调用所花的时间（各运行500000次）

可以看出9997%的执行都在1us及以下。这说明分时执行对统计结果的影响很小。

当然，整个ssh调用耗时的波动范围更大一些（RTT的统计值上可以反映出来）。

用ssh调用读取另一台机器上的系统时间，和本地时间比较，并利用双向ssh调用抵消调用所花的时间，从而可以较准确计算出两台主机上的系统时间差。

虽然在分时 *** 作系统上不能保证执行时间的固定，但通过统计可以逼近结果。由于ssh调用所花的时间在06ms以下，所以测量的精度至少是1ms级的。

另外，如果用非加密的web调用，或者自己实现远程调用，应该会有更高的效率，可能会对测量精度略有提高。

利用这一测量，可以观察NTP的同步效果。如果和远程NTP服务器同步，时钟的一致性实测在50ms以内；如果和本地NTP服务器同步，时钟的一致性在3ms左右；但如果本地NTP服务器使用本地时钟，一致性会下降很多（60ms左右）。

由于硬件/虚拟机时钟的波动、网络的波动、NTP的精度，都导致这种一致性总是处于波动之中。总体上，在局域网内，使用NTP同步，能达到毫秒级的一致性就不错了。

如何用一个bat文件运行一下快速与Internet同步计算机时间？
如果想要立刻与新的时间服务器同步，一个bat的文件 则执行下面的命令： w32tm /register net start w32time w32tm /config /update w32tm /resync /rediscover

保持时钟同步，是一个网络稳定、可靠运行的前提，比如SDH(同步数字体系)网络中必须要精确的做到时钟同步，才有可能保证网间数据的准确传输，但是这些运行在网络底层的规范对一般用户来说太遥远了，对于局域网用户来说，最常用的时间同步 *** 作就是“自动与Internet时间服务器同步”
那么我们在局域网中设置时间同步有什么意义呢又是如何实现的呢内外网中时间服务器的设置又有何区别下面我们结合实际局域网中设置实例来详细说明一下。
一、局域网内由于时间不同步造成的问题
作为网络管理员，既要保证网络设备的稳定运行，又要及时处理网络中随时出现的故障，而如果无法实现时间同步，就会增加处理故障的难度，比如：
(一)有时候需要设置CISCO交换机设备定时重启，但每次执行该 *** 作前都要先对时，这样才能保证执行reload命令时的准确性，更要命的是重启后以后，交换机的时间又变回默认的1994年了。
(二)局域内有几十台交换机，虽然大多可以实现远程网管，但由于时间不一致，造成无法准备网络故障发生的确切时间。
(三)最近单位实现指纹机考勤了，同事们也习惯于看电脑上的时间去按指纹，但微机上的时间老不准，结果往往赞成不是去早了就是去晚了，还有在进行文件传输时，不准确的时间信息也影响了检索结果，甚至会引起不必要的误会。
那么如何在局域网内实现时间同步呢
二、时间同步的方法
(一)外网(办公局域网)时间同步的方法
外网，也就是办公局域网，这个局域网的网络设备都可以接入互联网，一个简化的网络拓扑
外网使用了一台CISCO3550交换机作为核心交换机，下面级联了若干台CISCO的29系列交换机，局域网内还有多台微机。
在这种网络模式中，我们不能保证每台网络设备都可以快速的与互联网上时间服务器进行时间同步(比如由于网速或是时间服务器本身的问题)，能够保证的是局域网内有一个比较稳定可靠的网络质量，这样的话，我们就选定了CISCO3550作为局域网内的时间服务器，CISCO3550交换机肩负着两个作用，一、它要与互联网上的时间服务器进行同步(保证自身时钟准确)，二、它要将时钟信息在局域内广播出去，从而使得局域网内的网络设备(交换机、PC机)都可以与它进行时钟同步，从而保证全网内的时钟同步，下面我分别说明一下实现步骤。
1、设置CISCO3550交换机与互联网上的时间服务器进行同步
3550#conf t
Enter configuration commands, one per line End with CNTL/Z
3550(config)#ntp peer 2107214544 (peer的含义为本设备既可以接受时钟同步,也可以给远端设备提供时钟,双向 2107214544是中科院国家授时中心的IP地址 )
clock timezone gmt 8 (即设置为北京时区)
是的，只需在CISCO3550交换机中敲这么简单的两条命令，过一段时间(前提是CISCO3550交换机可以访问互联网)，就可以实现与与互联网上的时间服务器同步了，用直观的感受可以用show clock命令看出来，如下所示：
3550#show clock
22:18:45667 gmt Sat May 23 2009
也就是说明本机的时间已经与互联网上的时间服务器同步了。
小提示
为了更好的理解以上的两步设置，还是有一些知识是需要了解的
(1) 如何得到互联网上的时间服务器的地址
很多方法可以得到，一是XP自身就带了两个时间服务器：timewindowscom和timenistgov，我们只需要DOS模式下执行一下ping *** 作，就可以得到它们对应的IP地址，分别为20746232182和1924324418，二是中科院有一个标准的授时服务器，地址为2107214544，三可以从网上查，可以得到更为丰富的信息，比如我们访问>