NTP详解(网络时间协议)

NTP是网络时间协议(Network Time Protocol)，它是用来同步网络中各个计算机的时间的协议。

在计算机的世界里，时间非常地重要，例如对于火箭发射这种科研活动，对时间的统一性和准确性要求就非常地高，是按照A这台计算机的时间，还是按照B这台计算机的时间？NTP就是用来解决这个问题的，NTP（Network Time Protocol，网络时间协议）是用来使网络中的各个计算机时间同步的一种协议。它的用途是把计算机的时钟同步到世界协调时UTC，其精度在局域网内可达0.1ms，在互联网上绝大多数的地方其精度可以达到1-50ms。

它可以使计算机对其服务器或时钟源（如石英钟，GPS等等）进行时间同步，它可以提供高精准度的时间校正，而且可以使用加密确认的方式来防止病毒的协议攻击。

原理

标准时间，是由原子钟报时的国际标准时间UTC（Universal Time Coordinated，世界协调时）。所以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。

有了准确而可靠的的时间源，那这个时间如何传播呢？在NTP中，定义了时间按照服务器的等级传播，按照离外部UTC源远近将所有的服务器归入不同的Stratum（层）中，例如把通过GPS（Global Positioning System，全球定位系统）取得发送标准时间的服务器叫Stratum-1的NTP服务器，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，

1、C/S合一

ntpd对下层client来说是service server，对于上层server来说它是client，也就是说新版的NTP服务程序已经不对服务端和客户端进行区分了，统一叫做ntpd。ntpd根据配置文件的参数决定是要为其他服务器提供时钟服务或者是从其他服务器同步时钟。所有的配置都在/etc/ntp.conf文件中。

2、NTP客户端同步间隔

NTP服务会间隔多长时间想时钟服务器请求一次时钟同步呢？默认最小时间间隔为64s，默认最大时间间隔是1024s（17分钟左右）。64s是比较合理的，默认间隔也是可调的（Note that most device drivers will not operate properly if the poll interval is less than 64 s and that the broadcast server and manycast client associations will also use the default, unless overridden.）。

3、容忍误差范围

NTP服务并不是在任何情况下都会进行同步的。当时钟服务器时间和本地时间相差大于1000s时，NTP服务就会认为是人为调整了时钟或出现了硬件故障，例如CMOS电池损坏等。此时，NTP服务就会退出，需要人工（ntpdate …）进行时钟同步。

采用-g选项可以让ntpd忽略1000s或更大误差，设置时钟到server system time, 但是ntpd还是会因此退出。

4、层次（strata）

stratum根据上层server的层次而设定（+1）。

对于提供network time service provider的主机来说，stratum的设定要尽可能准确。

而作为局域网的time service provider，通常将stratum设置为10 （Stratum 10 is conventional for unsynchronized local clocks; it is high enough that nobody is likely to mistake it for a desirable clock to synchronize with.），如下：

server 127.127.1.0 # local clock

fudge 127.127.1.0 stratum 10

#stratum设置为其它值也是可以的，其范围为0~15

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