使用ntpdate更新系統時間

ntpd、ntpdate的區別

使用之前得弄清楚一個問題，ntpd與ntpdate在更新時間時有什麼區別。ntpd不僅僅是時間同步伺服器，他還可以做客戶端與標準時間伺服器進行同步時間，而且是平滑同步，並非ntpdate立即同步，在生產環境中慎用ntpdate，也正如此兩者不可同時執行。

時鐘的躍變，對於某些程式會導致很嚴重的問題。許多應用程式依賴連續的時鐘——畢竟，這是一項常見的假定，即，取得的時間是線性的，一些操作，例如資料庫事務，通常會地依賴這樣的事實：時間不會往回跳躍。不幸的是，ntpdate調整時間的方式就是我們所說的”躍變“：在獲得一個時間之後，ntpdate使用settimeofday(2)設定系統時間，這有幾個非常明顯的問題：

第一，這樣做不安全。ntpdate的設定依賴於ntp伺服器的安全性，攻擊者可以利用一些軟體設計上的缺陷，拿下ntp伺服器並令與其同步的伺服器執行某些消耗性的任務。由於ntpdate採用的方式是跳變，跟隨它的伺服器無法知道是否發生了異常（時間不一樣的時候，唯一的辦法是以伺服器為準）。

第二，這樣做不精確。一旦ntp伺服器當機，跟隨它的伺服器也就會無法同步時間。與此不同，ntpd不僅能夠校準計算機的時間，而且能夠校準計算機的時鐘。

第三，這樣做不夠優雅。由於是跳變，而不是使時間變快或變慢，依賴時序的程式會出錯（例如，如果ntpdate發現你的時間快了，則可能會經歷兩個相同的時刻，對某些應用而言，這是致命的）。

因而，唯一一個可以令時間發生跳變的點，是計算機剛剛啟動，但還沒有啟動很多服務的那個時候。其餘的時候，理想的做法是使用ntpd來校準時鐘，而不是調整計算機時鐘上的時間。

NTPD 在和時間伺服器的同步過程中，會把 BIOS 計時器的振盪頻率偏差——或者說 Local Clock 的自然漂移(drift)——記錄下來。這樣即使網路有問題，本機仍然能維持一個相當精確的走時。

 

ntp的移植

1)   ./configure --prefix=YOUR_INSTALL_DIRECTORY--host=arm-linux

2)   make

3)   make install

 

 

ntp的使用

1)  在客戶端上vi /etc/services 增加兩行：

ntp          123/tcp

ntp          123/udp

 

2)  如果客戶端/etc目錄下沒有localtime檔案，將伺服器上/etc目錄下的localtime檔案複製到客戶端的/etc目錄下

3)    開啟時間伺服器（假設其IP地址為192.168.1.11）上的ntp程式

/etc/init.d/ntp start

 

4)    客戶端開始更新時間

ntpdate 192.168.1.11

注意：

l  如果重啟ntp守護程式後，開發板有可能無法立即更新時間，提示錯誤“no server suitable for synchronization found”，這是因為每次重啟NTP伺服器之後大約要3－5分鐘客戶端才能與伺服器建立正常的通訊連線，等待一會兒再更新就可以了。

l  有可能防火牆會阻礙更新時間，這時可以加上“-u”引數。

 

 

ntp的配置

這方面的文章網上有很多，講的也很詳細，主要就是修改/etc/init.d/ntp.conf檔案，我稍作了修改，加了兩行：

server 210.72.145.44

server cn.pool.ntp.org

之後我就可以同步時間了，有人加了這麼一行

restrict 192.168.1.1mask 255.255.255.0 nomodify

我沒有加，但依然成功，看了下配置檔案有這第一行

restrict ::1

可能這一行就包含那一行的意思吧！僅僅是猜測。下面給出一個樣本加註釋，僅供參考：

# 1. 關於許可權設定部分 
#　　 許可權的設定主要以 restrict 這個引數來設定，主要的語法為： 
# 　　restrict IP mask netmask_IP parameter 
# 　　其中 IP 可以是軟體地址，也可以是 default ，default 就類似 0.0.0.0 
#　　 至於 paramter 則有： 
#　　　ignore　：關閉所有的 NTP 聯機服務 
#　　　nomodify：表示 Client 端不能更改 Server 端的時間引數，不過，

#　　　Client 端仍然可以透過 Server 端來進行網路校時。 
#　　　notrust ：該 Client 除非通過認證，否則該 Client 來源將被視為不信任網域 
#　　　noquery ：不提供 Client 端的時間查詢

#　　　notrap ：不提供trap這個遠端事件登入

#　　如果 paramter 完全沒有設定，那就表示該 IP (或網域)“沒有任何限制”

restrict default nomodify notrap noquery　# 關閉所有的 NTP 要求封包 
restrict 127.0.0.1　　　 #這是允許本級查詢
restrict 192.168.0.1 mask 255.255.255.0 nomodify 
#在192.168.0.1/24網段內的伺服器就可以通過這臺NTP Server進行時間同步了 
# 2. 上層主機的設定 
#　　要設定上層主機主要以 server 這個引數來設定，語法為：
#　　server [IP|HOST Name] [prefer]
#　　Server 後面接的就是我們上層 Time Server 囉！而如果 Server 引數 
#　　後面加上 perfer 的話，那表示我們的 NTP 主機主要以該部主機來作為 
#　　時間校正的對應。另外，為了解決更新時間封包的傳送延遲動作， 
#　　所以可以使用 driftfile 來規定我們的主機 
#　　在與 Time Server 溝通時所花費的時間，可以記錄在 driftfile  
#　　後面接的檔案內，例如下面的範例中，我們的 NTP server 與  
#　　cn.pool.ntp.org聯機時所花費的時間會記錄在 /etc/ntp/drift檔案內
server 0.pool.ntp.org

server 1.pool.ntp.org

server 2.pool.ntp.org

server cn.pool.ntp.org prefer

#其他設定值，以系統預設值即可

server  127.127.1.0     # localclock

fudge   127.127.1.0 stratum 10

driftfile /var/lib/ntp/drift
broadcastdelay  0.008
keys /etc/ntp/keys

總結一下，restrict用來設定訪問許可權，server用來設定上層時間伺服器，driftfile用來設定儲存漂移時間的檔案。

 

 

不同機器之間的時間同步

     為了避免主機時間因為長期運作下所導致的時間偏差，進行時間同步(synchronize)的工作是非常必要的。Linux系統下，一般使用ntp伺服器來同步不同機器的時間。一臺機器，可以同時是ntp伺服器和ntp客戶機。在網路中，推薦使用像DNS伺服器一樣分層的時間伺服器來同步時間。 同步時間，可以使用ntpdate命令，也可以使用ntpd服務。 使用ntpdate比較簡單。格式如下：

[root@linux ~]# ntpdate [-nv] [NTP IP/hostname]
[root@linux ~]# ntpdate 192.168.0.2
[root@linux ~]# ntpdate time.ntp.org

     但這樣的同步，只是強制性的將系統時間設定為ntp伺服器時間。如果cpu tick有問題，只是治標不治本。所以，一般配合cron命令，來進行定期同步設定。比如，在crontab中新增：

0 12 * * * */usr/sbin/ntpdate 192.168.0.1

      這樣，會在每天的12點整，同步一次時間。ntp伺服器為192.168.0.1。

       要注意的是，ntpd 有一個自我保護設定: 如果本機與上源時間相差太大, ntpd 不執行. 所以新設定的時間伺服器一定要先 ntpdate 從上源取得時間初值, 然後啟動 ntpd服務。ntpd服務 執行後, 先是每64秒與上源伺服器同步一次, 根據每次同步時測得的誤差值經複雜計算逐步調整自己的時間, 隨著誤差減小, 逐步增加同步的間隔. 每次跳動, 都會重複這個調整的過程.

 

 

ntpd服務的設定

ntpd服務的相關設定檔案如下：

1)    /etc/ntp.conf：這個是NTP daemon的主要設檔案，也是 NTP 唯一的設定檔案。

2)    /usr /share/zoneinfo/:在這個目錄下的檔案其實是規定了各主要時區的時間設定檔案，例如北京地區的時區設定檔案在/usr/share/zoneinfo/Asia/Beijing 就是了。這個目錄裡面的檔案與底下要談的兩個檔案(clock 與localtime)是有關係的。

3)    /etc/sysconfig/clock：這個檔案其實也不包含在NTP 的 daemon 當中，因為這個是 linux 的主要時區設定檔案。每次開機後，Linux 會自動的讀取這個檔案來設定自己系統所預設要顯示的時間。

4)    /etc /localtime：這個檔案就是“本地端的時間配置檔案”。剛剛那個clock 檔案裡面規定了使用的時間設定檔案(ZONE) 為/usr/share/zoneinfo/Asia/Beijing ，所以說，這就是本地端的時間了，此時， Linux系統就會將Beijing那個檔案另存為一份 /etc/localtime檔案，所以未來我們的時間顯示就會以Beijing那個時間設定檔案為準。

5)    /etc/timezone：系統時區檔案

  

 

ntp服務的啟動與觀察

在啟動NTP服務前，先對提供服務的這臺主機手動的校正一次時間咯。（因為啟動伺服器，埠會被服務端佔用，就不能手動同步時間了）

[root@linux ~] # ntpdate cn.pool.ntp.org

25 Apr 14:33:51 ntpdate[8310]: step time server80.85.129.2 offset 6.655976 sec

然後，啟動ntpd服務：

 [root@linux ~] # /etc/init.d/ntp start /restart

檢視埠：

[root@linux ~] # netstat -ln|grep 123

udp       0      0192.168.228.153:123        0.0.0.0:*

udp       0      0127.0.0.1:123              0.0.0.0:*

udp       0      00.0.0.0:123                 0.0.0.0:*

udp       0      0:::123                      :::*

 

 

ntptrace

[root@linux ~] # ntptrace –n 127.0.0.1

127.0.0.1:stratum 11, offset 0.000000，synch distance0.950951

222.73.214.125：stratum 2，offset –0.000787，synch distance0.108575

209.81.9.7:stratum 1，offset 0.000028，synch distance0.00436，refid ‘GPS’

#這個指令可以列出目前NTP伺服器（第一層）與上層NTP伺服器（第二層）彼此之間的

#關係

 

 

ntpq

[root@linux ~] # ntpq –p

指令“ntpq -p”可以列出目前我們的NTP與相關的上層NTP的狀態，以上的幾個欄位的意義如下：

remote：即NTP主機的IP或主機名稱。注意最左邊的符號，如果由“+”則代表目前正在作用鐘的上層NTP，如果是“*”則表示也有連上線，不過是作為次要聯機的NTP主機。

refid：參考的上一層NTP主機的地址

st：即stratum階層

when：幾秒前曾做過時間同步更新的操作

poll：下次更新在幾秒之後

reach：已經向上層NTP伺服器要求更新的次數

delay：網路傳輸過程鍾延遲的時間

offset：時間補償的結果

jitter：Linux系統時間與BIOS硬體時間的差異時間

 

 

系統時間與硬體時間同步

     ntp服務，預設只會同步系統時間。如果想要讓ntp同時同步硬體時間，可以設定/etc/sysconfig/ntpd檔案，在/etc/sysconfig/ntpd檔案中，新增 SYNC_HWCLOCK=yes 這樣，就可以讓硬體時間與系統時間一起同步。