💻 工作Linux

Linux, NTP

2020-06-02

Source

Edit

History

ntpd 时钟同步服务

文章目录

1. NTP 通信协议原理
1. 1.1. 相关的命令和配置文件
2. 安装与配置
3. 验证与状态检查
4. 客户端配置
5. 附录
6. 解决 ntp 的错误
7. 参考来源

为什么要使用 ntpd 而不是 ntpdate？
原因很简单，ntpd 是步进式的逐渐调整时间，而 ntpdate 是断点更新，比如现在服务器时间是 9.18 分，而标准时间是 9.28 分，ntpd 会在一段时间内逐渐的把时间校准到与标准时间相同，而 ntpdate 会立刻把时间调整到 9.28 分，如果你往数据库内写入内容或在其他对时间有严格要求的生产环境下，产生的后果会是很严重的。（注：当本地时间与标准时间相差 30 分钟以上时 ntpd 会停止工作）

NTP 通信协议原理

首先主机启动 NTP。客户端会向 NTP 服务器发送调整时间的 message。
然后 NTP server 会送出当前的标准时间给 client；client 接受来自 server 的时间后，会根据这个信息来调整自己的时间。这样就实现了网络对时。
NTP 这个 deamon 采用了 UDP 123 端口。当我们要利用 Tim server 来进行实践的同步更新时，就需要使用 NTP 软件提供的 ntpdate 来连接端口 123。

安装与配置

设置时区

cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

安装 ntpd 服务

yum -y install ntp

配置 ntpd

vi /etc/ntp.conf

restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery
# restrict -6 default kod nomodify notrap nopeer noquery  #针对ipv6设置
 
# 允许本地所有操作
restrict 127.0.0.1
#restrict -6 ::1
 
# 允许的局域网络段或单独ip
restrict 10.0.0.0 mask 255.0.0.0 nomodify motrap
restrict 192.168.0.0 mask 255.255.255.0 nomodify motrap
restrict 192.168.1.123 mask 255.255.255.255 nomodify motrap
 
# 使用上层的internet ntp服务器
server cn.pool.ntp.org prefer
server 0.asia.pool.ntp.org
server 3.asia.pool.ntp.org
server 0.centos.pool.ntp.org iburst
 
# 如果无法与上层ntp server通信以本地时间为标准时间
server   127.127.1.0    # local clock
fudge    127.127.1.0 stratum 10
 
# 计算本ntp server 与上层ntpserver的频率误差
driftfile /var/lib/ntp/drift
 
# Key file containing the keys and key identifiers used when operating
# with symmetric key cryptography.
keys /etc/ntp/keys
 
#日志文件
logfile /var/log/ntp.log

修改/etc/sysconfig/ntpd

# Drop root to id 'ntp:ntp' by default.
OPTIONS="-u ntp:ntp -p /var/run/ntpd.pid"
# Set to 'yes' to sync hw clock after successful ntpdate
SYNC_HWCLOCK=yes #make no into yes; BIOS的时间也会跟着修改
# Additional options for ntpdate
NTPDATE_OPTIONS=""
restrict [address] mask [netmask_ip] [parameter]

其中 parameter 的参数主要有：
ignore ：拒绝所有类型的 ntp 连接
nomodify ：客户端不能使用 ntpc 与 ntpq 两支程式来修改服务器的时间参数
noquery ：客户端不能使用 ntpq、ntpc 等指令来查询服务器时间，等于不提供 ntp 的网络校时
notrap ：不提供 trap 这个远程时间登录的功能
notrust ：拒绝没有认证的客户端
nopeer ：不与其他同一层的 ntp 服务器进行时间同步

验证与状态检查

运行 ntp

service ntpd start/stop/restart

查看 ntp 的端口,应该看到 123 端口

netstat -unlnp

查看 ntp 服务器有无和上层连通

ntpstat
 
synchronised to NTP server () at stratum 2
time correct to within 74 ms
polling server every 128 s

注意：此命令出现上述 synchronised 结果比较慢，我的用了大概 5 分钟。

查看 ntp 服务器与上层间的联系

ntptrace

ntptrace -n 127.0.0.1
 
127.0.0.1: stratum 3, offset -0.001095, synch distance 0.532610
116.193.83.174: timed out, nothing received

查看 ntp 服务器与上层 ntp 服务器的状态:ntpq

ntpq -p

# 其中:
# remote - 本机和上层ntp的ip或主机名，“+”表示优先，“*”表示次优先
# refid  - 参考上一层ntp主机地址
# st     - stratum阶层
# when   - 多少秒前曾经同步过时间
# poll   - 下次更新在多少秒后
# reach  - 已经向上层ntp服务器要求更新的次数
# delay  - 网络延迟
# offset - 时间补偿
# jitter - 系统时间与bios时间差

如果所有远程服务器的 jitter 值是 4000 并且 delay 和 reach 的值是 0，那么说明时间同步是有问题的。

可能的原因是防火墙阻断了与 server 之间的通讯，即 123 端口是否正常开放；

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，否则你在客户端执行“ntpdate 服务器 ip”的时候将返回：

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

启动 NTPD

我采用了一个很笨的办法来手动启动 ntpd，而不是把 ntpd 加入服务，写一个简单的脚本

vi ntpstart.sh
ntpdate cn.pool.ntp.org
ntpdate cn.pool.ntp.org
service ntpd start

然后加入/etc/rc.local:

/{sh path}/ntpstart.sh

这是因为我有一台服务器启动后的时间总是与标准时间差别很大，每次启动后 ntpd 要花很多时间才能把时间校准，所以我是先在系统启动后 ntpdate 更新两次，然后再启动 ntpd 服务，在 freebsd 里好像有修改配置文件，让时间服务器在系统启动之前启动的，centos 还没仔细琢磨。

客户端配置

方法 1.使用 ntpdate 与上面配置的时间服务器定时同步，不推荐此方法
方法 2.安装 ntpd，指定时间 server 为上面配置的服务器地址，推荐
更详细的介绍参见台湾鸟哥的 Linux 私房菜: http://linux.vbird.org/linux_server/0440ntp.php

附录

中国国家授时中心(陕西西安) 210.72.145.44
上海： 61.129.66.79 (t2.hshh.org) 61.129.42.44 (ntp.fudan.edu.cn) 202.120.2.101 (ntp.sjtu.edu.cn)
浙江 218.75.4.130 (t1.hshh.org)
内蒙古 218.21.130.42 (t1.hshh.org)
香港: 137.189.11.66 (clock.cuhk.edu.hk ) 137.189.11.128 (ntp.cuhk.edu.hk )
台湾: 220.130.158.52(time.stdtime.gov.tw) 220.130.158.72(Clock.stdtime.gov.tw)
220.130.158.51(tick.stdtime.gov.tw) 220.130.158.54(watch.stdtime.gov.tw)
asia.pool.ntp.org， 更多亚洲服务器请参考 http://www.pool.ntp.org/zone/asia
cn.pool.ntp.org, 更多中国服务器请参考 http://www.pool.ntp.org/zone/cn
tw.pool.ntp.org, 更多中国台湾服务器请参考 http://www.pool.ntp.org/zone/tw
hk.pool.ntp.org, 更多中国香港服务器请参考 http://www.pool.ntp.org/zone/hk

取消 ntpd 自动启动，在系统启动时，指定 ntpdate 远程标准时间服务器两次，然后 service ntpd start
好像也可以修改 rc.conf 或者加上一堆什么参数来实现，我偷懒用这个笨办法来保证时间的准确了

解决 ntp 的错误

解决 ntp 的错误 no server suitable for synchronization found

当用 ntpdate -d 来查询时会发现导致 no server suitable for synchronization found 的错误的信息有以下 2 个：

错误 1.Server dropped: Strata too high
在 ntp 客户端运行 ntpdate serverIP，出现 no server suitable for synchronization found 的错误。

在 ntp 客户端用 ntpdate –d serverIP 查看，发现有 Server dropped: strata too high 的错误，并且显示 stratum 16。而正常情况下 stratum 这个值得范围是 0~15。

这是因为 NTP server 还没有和其自身或者它的 server 同步上。

以下的定义是让 NTP Server 和其自身保持同步，如果在/ntp.conf 中定义的 server 都不可用时，将使用 local 时间作为 ntp 服务提供给 ntp 客户端。

server 127.127.1.0
fudge 127.127.1.0 stratum 8
在 ntp server 上重新启动 ntp 服务后，ntp server 自身或者与其 server 的同步的需要一个时间段，这个过程可能是 5 分钟，在这个时间之内在客户端运行 ntpdate 命令时会产生 no server suitable for synchronization found 的错误。

那么如何知道何时 ntp server 完成了和自身同步的过程呢？在 ntp server 上使用命令：

watch ntpq -p

出现画面：
Every 2.0s: ntpq -p                                                                                                             Thu Jul 10 02:28:32 2008
     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset jitter
==============================================================================
 192.168.30.22   LOCAL(0)         8 u   22   64    1    2.113 179133.   0.001
 LOCAL(0)        LOCAL(0)        10 l   21   64    1    0.000   0.000  0.001

注意 LOCAL 的这个就是与自身同步的 ntp server。

注意 reach 这个值，在启动 ntp server 服务后，这个值就从 0 开始不断增加，当增加到 17 的时候，从 0 到 17 是 5 次的变更，每一次是 poll 的值的秒数，是 64 秒*5=320 秒的时间。

如果之后从 ntp 客户端同步 ntp server 还失败的话，用 ntpdate –d 来查询详细错误信息，再做判断。

错误 2.Server dropped: no data
从客户端执行 ntpdate –d 时有错误信息如下：

ntpdate -d 192.168.30.22

transmit(192.168.30.22)
transmit(192.168.30.22)
transmit(192.168.30.22)
transmit(192.168.30.22)
transmit(192.168.30.22)
192.168.30.22: Server dropped: no data
server 192.168.30.22, port 123
.....
28 Jul 17:42:24 ntpdate[14148]: no server suitable for synchronization found

出现这个问题的原因可能有两个：

检查 ntp 的版本，如果你使用的是 ntp4.2（包括 4.2）之后的版本，在 restrict 的定义中使用了 notrust 的话，会导致以上错误。使用以下命令检查 ntp 的版本：ntpq -c version。下面是来自 ntp 官方网站的说明：

The behavior of notrust changed between versions 4.1 and 4.2.
In 4.1 (and earlier) notrust meant “Don’t trust this host/subnet for time”.
In 4.2 (and later) notrust means “Ignore all NTP packets that are not cryptographically authenticated.” This forces remote time servers to authenticate themselves to your (client) ntpd
解决:把 notrust 去掉。

检查 ntp server 的防火墙。可能是 server 的防火墙屏蔽了 upd 123 端口。可以用命令 service iptables stop 来关掉 iptables 服务后再尝试从 ntp 客户端的同步，如果成功，证明是防火墙的问题，需要更改 iptables 的设置。
参考来源
鳥哥的 Linux 私房菜 – NTP 時間伺服器
 ntpd 时钟同步服务
 NTP 配置实践 | HelloDog
03-NTP 配置-新华三集团-H3C