NTP时间服务器
时间：2010-10-03 来源：fzguon
一、 概念
在正式介绍NTP服务器之前，先将有关时区、系统时间、硬件时间等概念介绍一下。
时区：地球是圆的，所以同一个时刻，在地球的一边是白天一边是黑夜。而人类使用一天24小时的制度，所以在地球对角的两边就应该差了 12 的小时。由于同一个时间点上面，整个地球的时间都不一样，为了解决这个问题，所以地球就被分成 24 个时区。
GMT： 这 24 个时区是依据“经纬度”来进行定位，而经度为零的地点在英国“格林威治”这个城市所在纵剖面上，(注：所谓的纵剖面就是由南极切到北极的直线，而横切面就是与赤道平行的切线)。在格林威治以东的区域时间是比较快的(+小时)，而以西的地方当然就是较慢（－小时）。
以北京为例，因为北京在格林威治的东方 (大概120东经)，因此北京时间会比 GMT 时间快 8 小时 (GMT + 8)。当格林威治时间为零点，北京就已经是早上八点了。
系统时间：表示系统内运行的时间
硬件时间：指硬件设备中，如BIOS的时间。系统时间由硬件时间和系统时区进行设置。系统在启动的时候，会从硬件设备中读取硬件时间，并根据系统时区进行修改，然后写入到系统时间内。同样，系统关闭时，也会读取系统时间，然后写入硬件时间。
UTC（协和标准时间）：在计算时间时，最准确的计算应该是使用“原子震动周期”所计算的物理时间（Atomic Clock），也被称为原子钟，由原子钟计算的时间被定义为标准时间（Interational Atomic Time）。而UTC时间就是利用这种物理时钟为基准所定义出来的正确时间。
二、NTP通信协议
计算机主要是以 BIOS 内部的时间为主要的时间依据，而偏偏这个时间可能因为 BIOS 内部芯片本身的问题，而导致 BIOS 时间与标准时间 (UTC) 有一点点的差异存在。所以，为了避免主机时间因为长期运作下所导致的时间偏差，进行时间同步(synchronize)的工作就显的很重要了。
那么怎么让时间同步化？如果我们选择几部主要主机(Primary server) 调校时间，让这些Primary Servers的时间同步之后，再开放网络服务来让 Client 端联机，并且提供Client端调整Client自己的时间，就可以达到全部的计算机时间同步化的运作。
NTP协议是通过Server和Client的方式进行的，通讯的过程是：
1. 首先，主机需要启动这个NTP服务
2. Client 会向 NTP Server发送出调校时间的message
3. 然后 NTP Server 会送出目前的标准时间给Client
4. Client 接收了来自Server的时间后，会据以调整自己的时间，以实现网络校时。
虽然网络上有很多公开的NTP服务器，但在使用的时候需要注意。由于网络传输是有延时的，当Client对一个延时比较厉害的服务器发送请求后，直到最后Client获得时间，期间可能会出现一个由于网络延时导致的的时间差。所以，建议大家选择离自己最近的NTP服务器作为校验的标准。
三、NTP服务器设置文件
1. /etc/ntp.conf：这个是NTP daemon的主要设文件，也是 NTP 唯一的设定文件。
2. /usr/share/zoneinfo/:在这个目录下的文件其实是规定了各主要时区的时间设定文件，例如北京地区的时区设定文件在 /usr/share/zoneinfo/Asia/Beijing 就是了。这个目录里面的文件与底下要谈的两个文件(clock 与localtime)是有关系的。
3. /etc/sysconfig/clock：这个文件其实也不包含在NTP 的 daemon 当中，因为这个是 linux 的主要时区设定文件。每次开机后，Linux 会自动的读取这个文件来设定自己系统所默认要显示的时间。
4. /etc/localtime：这个文件就是“本地端的时间配置文件”。刚刚那个clock 文件里面规定了使用的时间设置文件(ZONE) 为 /usr/share/zoneinfo/Asia/Beijing ，所以说，这就是本地端的时间了，此时， Linux系统就会将Beijing那个文件另存为一份 /etc/localtime文件，所以未来我们的时间显示就会以Beijing那个时间设定文件为准。
5. /etc/timezone：系统时区文件
6. /bin/date：这个是 Linux 系统上面常见的日期与时间输出指令，用途很广。除了输出时间外，也可以修改时间
7. /sbin/hwclock：这是一个 root 才能执行的指令，因为 Linux 系统上面 BIOS 时间与 Linux 系统时间是分开的，所以使用date指令调整了时间之后，还需要使用 hwclock 才能将修改过后的时间写入 BIOS 当中。
8. /usr/sbin/ntpd：这就是 NTP 的主要 daemon 文件。得要启动他才能提供 NTP 服务。注意，这个指令默认会参考/etc/ntp.conf 里面的设定。
9. /usr/sbin/ntpdate：这个就是Client 端用来连接NTP Server 的主要执行文件。如果您没有要启用NTP 而仅想要使用NTP Client功能的话，那么只会用到这个指令。
10. /usr/sbin/ntptrace：这个指令可以用来追踪某台时间服务器的时间对应关系。
四、系统时间自动变更的问题
有时候会发现服务器在每次重启后，时间会自动的变更，以至带来很多的麻烦。（例如日志记录混乱，OA系统登记信息错误等）导致这样的问题基本上有两个：
1. 服务器硬件造成的，如电池电量不够；
2. 系统问题，通常是因为时区错误。
让我们以一个实际例子为例：
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系统：红旗 DC Server 5.0 for x86
通常，由于我们所在的时区是GMT +8（中国），所以，出现问题会发现这样的情况： [root@linux ~] # date 042519302006 Tue Apr 25 19:31:00 CST 2006 [root@linux ~] # hwclock –r Tue Apr 25 11:31:36 2006 -0.432139 seconds
也就是，系统时间比硬件时间增加了8小时。 [root@linux ~] # cat /etc/timezone Asia/Beijing 接下来，查看系统时间的配置文件 [root@linux ~] # cat /etc/sysconfig/clock ZONE="Asia/Beijing" UTC=false ARC=false 要保证上述的Zone环境配置是对应的。然后修改本地时间文件： [root@linux ~] # cd /usr/share/zoneinfo/Asia/ [root@linux ~] # cp Beijing /etc/localtime 拷贝正确的本地时间文件（或链接） 最后，把硬件时间重新设置为系统时间，然后重新启动，以生效： [root@linux ~] # hwclock --hctosys 如果现在我这部主机搬到日本东京去了，那么应该如何调整时间呢？ [root@linux ~] # rm /etc/localtime [root@linux ~] # cp –a /usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo /etc/localtime [root@linux ~] # vi /etc/sysconfig/clock ZONE=“Asia/Tokyo” UTC=false ARC=false |
在 NTP Server 的设定上面，其实最好不要对 Internet 无限制的开放，尽量仅提供您自己内部的 Client 端联机进行网络校时就好。此外， NTP Server 总也是需要网络上面较为准确的主机来自行更新自己的时间啊，所以在我们的 NTP Server 上面也要找一部最靠近自己的 Time Server 来进行自我校正。事实上， NTP 这个服务也是 Server/Client 的一种模式。
接下来，谈一谈如何在ntp.conf里设置权限控制。
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[root@linux ~]# vi /etc/ntp.conf # 1. 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 mask netmask_IP parameter # 其中 IP 可以是软件地址，也可以是 default ，default 就类似 0.0.0.0 # 至于 paramter 则有： # ignore ：关闭所有的 NTP 联机服务 # nomodify：表示 Client 端不能更改 Server 端的时间参数，不过，
# Client 端仍然可以透过 Server 端来进行网络校时。 # notrap ：不提供trap这个远程事件登入 # 如果 paramter 完全没有设定，那就表示该 IP (或网域)“没有任何限制”
restrict default nomodify notrap noquery # 关闭所有的 NTP 要求封包 server 1.pool.ntp.org server 2.pool.ntp.org server cn.pool.ntp.org prefer #其他设置值，以系统默认值即可 server 127.127.1.0 # local clock fudge 127.127.1.0 stratum 10
driftfile /var/lib/ntp/drift 然后修改一下/etc/sysconfig/ntpd OPTIONS=“-u ntp:ntp –p /var/run/ntpd.pid” SYNC_HWCLOCK=yes ＃将它改成yes，这样BIOS的时间也会跟着改变的 |
在启动NTP服务前，先对提供服务的这台主机手动的校正一次时间咯。（因为启动服务器，端口会被服务端占用，就不能手动同步时间了）
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[root@linux ~] # ntpdate cn.pool.ntp.org
25 Apr 14:33:51 ntpdate[8310]: step time server 80.85.129.2 offset 6.655976 sec 然后，启动ntpd服务： [root@linux ~] # service ntpd start 或 [root@linux ~] # /etc/init.d/ntpd start 查看端口： [root@linux ~] # netstat -ln|grep 123 udp 0 0 192.168.228.153:123 0.0.0.0:* udp 0 0 127.0.0.1:123 0.0.0.0:* udp 0 0 0.0.0.0:123 0.0.0.0:* udp 0 0 :::123 :::* |
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[root@linux ~] # ntpstat
synchronized to NTP server(127.127.1.0) at stratum 11 time correct to within 950ms polling server every 64 s #改指令可列出NTP服务器是否与上层联机。由上述输出结果可知，时间校正约 #为950*10(-6)秒。且每隔64秒会主动更新时间。 |
常见的错误：
25 Apr 15:30:17 ntpdate[11520]: no server suitable for synchronization found
其实，这不是一个错误。而是由于每次重启NTP服务器之后大约要3－5分钟客户端才能与server建立正常的通讯连接。当此时用客户端连接服务端就会报这样的信息。一般等待几分钟就可以了。
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[root@linux ~] # ntptrace –n 127.0.0.1
127.0.0.1:stratum 11, offset 0.000000，synch distance 0.950951 222.73.214.125：stratum 2，offset –0.000787，synch distance 0.108575 209.81.9.7:stratum 1，offset 0.000028，synch distance 0.00436，refid ‘GPS’ #这个指令可以列出目前NTP服务器（第一层）与上层NTP服务器（第二层）彼此之间的 #关系 [root@linux ~] # ntpq –p |
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