NTP网络时钟协议linux rhel4的实现

NTP网络时钟协议的实现

概念简介及含义
网络时间协议Network Time Protocol（ N T P）是用来在整个网络内发布精确时间的T C P / I P协议，其本身的传输基于TCP,U D P,保留端口号123。它可以使计算机或网络设备对其服务器或时钟源（如石英钟，GPS等等)做同步化，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。NTP提供准确时间，首先要有准确的时间来源，这一时间应该是国际标准时间UTC。 NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，也可以从Internet上获取。这样就有了准确而可靠的时间源。时间按NTP服务器的等级传播。按照离外部UTC 源的远近将所有服务器归入不同的Stratun（层）中。Stratum-1在顶层，有外部UTC接入，而Stratum-2则从Stratum-1获取时间，Stratum-3从Stratum-2获取时间，以此类推，但Stratum层的总数限制在15以内。所有这些服务器在逻辑上形成阶梯式的架构相互连接，而Stratum-1的时间服务器是整个系统的基础。计算机主机一般同多个时间服务器连接， 利用统计学的算法过滤来自不同服务器的时间，以选择最佳的路径和来源来校正主机时间。即使主机在长时间无法与某一时间服务器相联系的情况下，NTP服务依然有效运转。为防止对时间服务器的恶意破坏，NTP使用了识别(Authentication)机制，检查来对时的信息是否是真正来自所宣称的服务器并检查资料的返回路径，以提供对抗干扰的保护机制。

NTP的实现

一、 Windows系统下的实现(PC-PC):

服务器端(Windows2000 OR WindowsXP)：
方法一：
第一步：指定主时间服务器。在DOS方式输入“net time /setsntp:pool.ntp.org”，这里我们指定pool.ntp.org是主时间服务器，也可以是其它地址。
第二步：开始与主时间服务器同步。先关闭windows time服务，再开启该服务。可以在“管理工具”的“服务”界面下完成，也可以以DOS方式输入“net stop w32time”、“net start w32time”。
第三步：设置电脑的Windows time服务的启动方式为自动。在“管理工具”的“服务”界面下完成。注意这台windows主机不能加入任何域，否则无法启动windows time服务。此时，这台windows电脑已经是互联上主时间服务器的客户了，以后每次电脑启动时，都会自动与主时间服务器校对时间。如果网络不通，电脑也会过45分钟后再次自动校对时间。需要注意的是电脑的时钟与标准时间误差不能超过12小时，否则不能自动校对，而要手动校正了。
第四步：使这台电脑成为时间服务器，供局域网内部的电脑校对时间。运行“regedit”把 “HKEY_LOCAL_MACHINE_SYSTEM_CurrentControlSet_Services_W32Time_Parameters_timeproviders”中的 enable改为1即可。

方法二：
安装第三方NTP服务器软件，推荐使用NTP V4.1

1.安装时提示设置服务器地址，输入ntp服务器的IP地址
2.ntpd的控制：控制面板->;管理工具->;组件服务-NetworkTimeProtocol
3.可以启动ntpd守护进程保持时间同步
4.在C:\WINNT目录下有个ntp的配置文件ntp.conf
设置为：
server 127.127.1.0 prefer
fudge 127.127.1.0 stratum 10
5.确定ntp是否工作: ntpq -p

客户端：
客户端的主要任务是连接到局域网内的时间服务器，以保持电脑的时钟与服务器同步。分Linux、Windows98、2000、XP几种情况介绍

1、
　　其实在上面介绍Linux系统中的ntp服务时，已经提到ntp时间服务时同时也是一个时间服务的客户端，只要把/etc/ntp.conf文件中的 “server pool.ntp.org”改为“server 内部时间服务器IP地址”即可。如不想使用ntp服务，也可使用ntp软件包中带来的ntpdate命令，只要手工执行“ntpdate 时间服务器IP地址”即可。如想每天自动对时，可以把这条命令放在cron中，注意在同一台电脑上ntp服务与ntpdate命令不能同时使用。
2、Windows2000主机
　　执行设置时间服务器时的前三步即可
3、WindowsXP主机
　　可以按Windows2000主机的方法设置，也可双击任务栏右下角的时钟图标，打开“日期时间属性”对话框，在“Internet时间”卡片上选中“自动与Internet时间服务器同步”，并在服务器上填入内部时间服务器的IP地址即可。
4、Windows98主机
　　需要安装第三方软件，推荐使用achron 。软件操作简单，只要将“Hostname or IP Address”中输入局域网内时间服务器的IP地址，“Protocol”中选SNTP即可。当然在windows98电脑上执行“net time 机器名或IP地址 /set /yes”也可能与其它windows电脑同步时钟，前提是这些电脑在同一网段，并且安装有netbios协议。把该命令放在autoexec.bat 中，就可以做到开机自动对时了。

 

LINUX as4主机ntp配置
/etc/ntp.conf这是NTP的主要配置文件，里面设置了你用来同步时间的时间服务器的域名或者IP地址，下面是到互联网同步时间的最基本的配置：

首先定义我们喜欢的时间服务器：

server pool.ntp.org

接下来，我们设置上面两台服务器的访问权限，在这个例子中我们不允许它们修改或者查询我们配置在Linux上的NTP服务器

restrict default nomodify notrap noquery (这个默认在配置文件中就存在)

接下来设置允许访问我们时间服务器的客户机地址，通常这些服务器都应该位于我们自己局域网内。请注意，配置中noquery已经去掉了：

restrict 192.168.0.0 mask 255.255.255.0 notrust nomodify notrap

在上例中，掩码地址扩展为255，因此从192.168.0.1-192.168.0.254的服务器都可以使用我们的NTP服务器来同步时间。

最后，也是最重要的是默认的限制配置要从你配置文件中删除，否则它将覆盖你所有的配置选项，你将发现如果不删除该配置，你的时间服务器将只能和自己通讯。如果ntp.conf中有以下一行，请将它注释(AS4附带的ntp默认没有)：

# restrict default ignore

保存你的配置文件，然后对每个你在ntp.conf里配置的时间服务器执行2编查询命令：

# ntpdate 1.pool.ntp.org

27 Jun 10:12:01 ntpdate[25475]: adjust time server pool.ntp.org offset -0.127154 sec

# ntpdate ntp.research.gov

27 Jun 10:12:06 ntpdate[25478]: adjust time server pool.ntp.org offset 0.010008 sec

使NTP进程自启动

为了使NTP服务可以在系统引导的时候自动启动，执行：

# chkconfig ntpd on

启动/关闭/重启NTP的命令是：

# /etc/init.d/ntpd start

# /etc/init.d/ntpd stop

# /etc/init.d/ntpd restart

默认情况下，我们配置的NTP服务器不会去时间源那里同步时间，所以必须修改/etc/ntp/step-tickers文件，加入我们的时间源，这样每次通过/etc/init.d/ntpd 来启动服务的时候就会自动更新时间了

切记每次修改了配置文件后都需要重新启动服务来使配置生效。可以使用下面的命令来检查NTP 服务是否启动，你应该可以得到一个进程ID号：

# pgrep ntpd

检查时间服务器是否正确同步

使用下面的命令检查时间服务器同步的状态：

# ntpq -p

输出：

remote refid st t when poll reach delay offset jitter

==============================================================================

-jj.cs.umb.edu gandalf.sigmaso 3 u 95 1024 377 31.681 -18.549 1.572

milo.mcs.anl.go ntp0.mcs.anl.go 2 u 818 1024 125 41.993 -15.264 1.392

-mailer1.psc.edu ntp1.usno.navy. 2 u 972 1024 377 38.206 19.589 28.028

-dr-zaius.cs.wis ben.cs.wisc.edu 2 u 502 1024 357 55.098 3.979 0.333

+taylor.cs.wisc. ben.cs.wisc.edu 2 u 454 1024 347 54.127 3.379 0.047

-ntp0.cis.strath harris.cc.strat 3 u 507 1024 377 115.274 -5.025 1.642

*clock.via.net .GPS. 1 u 426 1024 377 107.424 -3.018 2.534

ntp1.conectiv.c 0.0.0.0 16 u - 1024 0 0.000 0.000 4000.00

一个可以证明同步问题的证据是所有远程服务器的jitter值是4000并且delay和reach的值是0。

remote refid st t when poll reach delay offset jitter

==============================================================================

LOCAL(0) LOCAL(0) 10 l - 64 7 0.000 0.000 0.008

ntp-cup.externa 0.0.0.0 16 u - 64 0 0.000 0.000 4000.00

snvl-smtp1.trim 0.0.0.0 16 u - 64 0 0.000 0.000 4000.00

nist1.aol-ca.tr 0.0.0.0 16 u - 64 0 0.000 0.000 4000.00

可能的原因有：

配置文件中的restrict default ignore没有被注释

有防火墙阻断了与server之间的通讯

此外每次重启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，否则你执行ntpdate ip的时候将返回：

27 Jun 10:20:17 ntpdate[21920]: no server suitable for synchronization found

配置Linux客户端

在linux客户端上执行ntpdate ntp_server_ip 就可以根据时间服务器统一局域网的时间了，将上面的命令放到cron里每天早上3点定期执行，crontab –e 然后输入

0 3 * * * /usr/sbin/ntpdate ntp_server_ip