NTP（网络时间协议）基础及服务配置
1.NTP简介
背景：网络时间协议(network time protocol，NTP)由美国德拉瓦大学的David L Mills教授于1985年提出，是用于设计使Internet上的计算机保持时间同步的一种通信协议。
- 由RFC1305定义的时间同步协议
- 在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步
- 基于UDP报文传输，端口号123
- 采用分层的方法来定义时钟的准确度
- 支持访问控制和MD5加密验证
- 可以采用单播、组播或广播方式发送协议报文
时钟层的概念：时钟的层数决定了时钟的准确度，取值范围0——15。参考时钟的层数取值范围为0～15，准确度从0到15依次递减，层数0处于子网特殊位置，是基准时间的参考源，目前普遍采用GPS的UTC时间源。
2.NTP工作原理
通过交换时间服务器和客户端的时间段，计算出客户端相对于服务器的时延和偏差，从而实现时间的同步。
3.NTP工作模式
根据网络结构和交换机在以太网中的位置，交换机共4种NTP工作模式进行时间同步。
- 服务器/客户端模式（server/client）
- 对等体模式（symmetric active / symmetric passive）
- 广播模式（broadcast server / broadcast client）
- 组播模式（multicast server / muticast client）
4.应用建议
- 尽量在本地局域网部署SNTP服务器，Internet上公用的SNTP服务器时延具有不确定性，会对授时精度产生影响。
- 客户端授时请求大于1min，以免SNTP服务器负载过量，无法及时响应。
- 高可靠性系统中，最好配置多台SNTP服务器，利用DNS实现负载均衡。
- 客户端应能够识别服务器故障，一旦发现故障，应丢弃时间戳，转向其他服务器请求授时。
5.NTP服务部署框架
internet NTP服务器----局域网NTP服务器---局域网NTP客户端
Internet NTP服务器
查询Internet NTP服务器：https://www.ntppool.org
中国所在时区：https://www.ntppool.org/zone/cn
0.cn.pool.ntp.org
1.cn.pool.ntp.org
2.cn.pool.ntp.org
3.cn.pool.ntp.org
6.局域网NTP服务器配置
网络适配器NAT模式
查询是否安装ntp软件包：rpm -qa | grep ntp
设置时区：cp /usr/share/zoneinfo/Aisa/Shanghai /etc/localtime
修改系统时间，与Internet时间同步：date 080110002019.00 ntpdate 0.cn.pool.ntp.org
将硬件时间修改到与系统时间相同
修改/etc/ntp.conf主配置文件
a）driftfile参数：解决NTP服务器校准时间时的传送延迟
driftfile /var/lib/ntp/drift
b）restrict参数：权限的控制（局域网ntp服务器需修改，ntp客户端可不用修改）
格式：restrict IP mask 掩码 参数
用途：IP规定了允许或不允许访问的地址（此处若为default，即为0.0.0.0所有ip），配合掩码可以对某一网段进行限制。
restrict参数包括：
ignore：关闭所有NTP服务
nomodify：客户端不能修改服务器的时间，但可以作为客户端的校正服务器
noquery：不提供时间查询（用户端不能用ntpq、ntpc命令）
nopeer：不与同一层的其他服务器进行时间同步
kod：kod技术可以阻止”kiss of death”包（一种DNS攻击）对服务器的破坏
notrap：不提供trap远端事件登录的功能（远程事件日志记录程序）
对应默认配置项：
restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery
#默认对所有client拒绝所有的操作
restrict -6 default kod nomodify notrap nopeer noquery
restrict 127.0.0.1 #允许本机地址的一切操作
restrict -6 ::1
restrict -6：限制IPv6
c）server参数：设定上级时间服务器（局域网ntp服务器和客户端都需要配置）
格式： server IP地址或域名 [prefer]
用途：
- 为该NTP服务器指定的上级NTP服务器。
- 当指定多个NTP服务器时
- 使用prefer参数的服务器优先级最高
- 未使用prefer参数，优先级则按从上到下的顺序依次由高到低
默认配置项：
server 0.rhel.pool.ntp.org iburst
server 1.rhel.pool.ntp.org iburst
server 2.rhel.pool.ntp.org iburst
server 3.rhel.pool.ntp.org iburst
注释，并添加内容如下：
修改/etc/sysconfig/ntpd文件
让ntp服务修改硬件时间
添加语句：SYNC_HWCLOCK=yes
修改/etc/ntp/step-tickers
当ntpd服务启动，或重启时，自动与该文件中记录的上层NTP服务进行时间校对
查看ntp客户端是否与ntp服务器时间同步：ntpstat
将ntp服务加入开机自启动：chkconfig ntpd on
控制ntp服务：
开启NTP服务
查看NTP服务状态
关闭NTP服务
重启NTP服务
7.常用命令
- ntpstat：查看ntp服务器有无和上层ntp连通
- ntpq –p命令：该命令可以列出目前我们的NTP与相关的上层NTP的状态
- remote：即NTP主机的IP或主机名称。注意最左边的符号，如果由“+”则代表目前正在作用钟的上层NTP，如果是“*”则表示也有连上线，不过是作为次要联机的NTP主机。
- refid：参考的上一层NTP主机的地址
- st：即stratum阶层（0-15）
- when：几秒前曾做过时间同步更新的操作
- poll：下次更新在几秒之后
- jitter：Linux系统时间与BIOS硬件时间的差异时间
- reach：已经向上层NTP服务器要求更新的次数
- delay：网络传输过程钟延迟的时间
- offset：时间补偿的结果
watch “ntpq –p”命令：结果同上
8.局域网客户端配置
检查是否安装ntp： rpm -qa | grep ntp
同步系统时间、并修改硬件时间ntpdate
服务器端：
修改/etc/ntp.conf主配置文件（注释并添加）
server 局域网NTP服务器IP prefer
server 局域网NTP服务器IP
注:ntp客户端不用修改restrict参数
修改/etc/ntp/step-tickers,添加server：
局域网NTP服务器IP
局域网NTP服务器IP
修改/etc/sysconfig/ntpd，使其自动修改将硬件时间：SYNC_HWCLOCK=yes
是否开机自启动：chkconfig ntpd on
启动服务并查看状态