linux学习：ntpd和ntpdate时间同步，Chronyd

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在Windwos中，系统时间的设置很简单，界面操作，通俗易懂。而且设置后，重启，关机都没关系。系统时间会自动保存在Bios的时钟里面，启动计算机的时候，
系统会自动在Bios里面取硬件时间，以保证时间的不间断。
但在Linux下，默认情况下，系统时间和硬件时间，并不会自动同步。在Linux运行过程中，系统时间和硬件时间以异步的方式运行，互不干扰。硬件时间的运行，
是靠Bios电池来维持，而系统时间，是用CPU tick来维持的。
在系统开机的时候，会自动从Bios中取得硬件时间，设置为系统时间。

 

一.Linux系统时间的设置

在Linux中设置系统时间，可以用date命令：
//查看时间
[root@localhost ~]# date
2008年 12月 12日星期五 14:44:12 CST

//修改时间
[root@localhost ~]# date -set  "2013-12-24 00:01" <== （年/月/日 时:分【:秒】）
2009年 01月 01日星期四 00:01:00 CST

//date 有几种时间格式可接受，这样也可以设置时间：
[root@localhost ~]# date 012501012009.30  <== 月日时分年.秒
2009年 01月 25日星期日 01:01:30 CST


二.Linux硬件时间的设置

硬件时间的设置，可以用hwclock或者clock命令。其中，clock和hwclock用法相近，只用一个就行，只不过clock命令除了支持x86硬件体系外，还支持Alpha硬件体系。

//查看硬件时间可以是用hwclock，hwclock --show 或者hwclock -r
[root@localhost ~]# hwclock --show
2008年12月12日星期五 06时52分07秒  -0.376932 seconds

//设置硬件时间
[root@localhost ~]# hwclock --set --date="1/25/09 00:00" <== 月/日/年时:分:秒
[root@localhost ~]# hwclock
2009年01月25日星期日 00时00分06秒  -0.870868 seconds

[root@localhost ~]# hwclock  -w   根据系统时间设置硬件时间


三.系统时间和硬件时间的同步

同步系统时间和硬件时间，可以使用hwclock命令。
//以系统时间为基准，修改硬件时间
[root@localhost ~]# hwclock --systohc sys（系统时间）to（写到）hc（Hard Clock）
[root@localhost ~]# hwclock -w

//以硬件时间为基准，修改系统时间
[root@localhost ~]# hwclock --hctosys
[root@localhost ~]# hwclock -s

 

四.不同机器之间的时间同步

为了避免主机时间因为长期运作下所导致的时间偏差，进行时间同步(synchronize)的工作是非常必要的。Linux系统下，一般使用ntp服务器来同步不同机器的时间。
一台机器，可以同时是ntp服务器和ntp客户机。在网络中，推荐使用像DNS服务器一样分层的时间服务器来同步时间。
同步时间，可以使用ntpdate命令，也可以使用ntpd服务。
使用ntpdate比较简单。格式如下：
[root@linux ~]# ntpdate [-nv] [NTP IP/hostname]
[root@linux ~]# ntpdate 192.168.0.2
[root@linux ~]# ntpdate time.ntp.org

但这样的同步，只是强制性的将系统时间设置为ntp服务器时间。如果cpu tick有问题，只是治标不治本。所以，一般配合cron命令，来进行定期同步设置。比如，在crontab中添加：
0 12 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.0.1
这样，会在每天的12点整，同步一次时间。ntp服务器为192.168.0.1。

使用ntpd服务，要好于ntpdate加cron的组合。因为，ntpdate同步时间，会造成时间的跳跃，对一些依赖时间的程序和服务会造成影响。比如sleep，timer等。而且，
ntpd服务可以在修正时间的同时，修正cpu tick。理想的做法为，在开机的时候，使用ntpdate强制同步时间，在其他时候使用ntpd服务来同步时间。
要注意的是，ntpd有一个自我保护设置: 如果本机与上源时间相差太大, ntpd不运行. 所以新设置的时间服务器一定要先ntpdate从上源取得时间初值, 然后启动ntpd
服务。ntpd服务运行后, 先是每64秒与上源服务器同步一次, 根据每次同步时测得的误差值经复杂计算逐步调整自己的时间, 随着误差减小, 逐步增加同步的间隔. 
每次跳动, 都会重复这个调整的过程.

 

五.ntpd服务的设置

安装包：yum install -y ntp

ntpd服务的相关设置文件如下：
1./etc/ntp.conf：这个是NTP daemon的主要设文件，也是 NTP 唯一的设定文件。
2./usr /share/zoneinfo/:在这个目录下的文件其实是规定了各主要时区的时间设定文件，例如北京地区的时区设定文件在 /usr/share/zoneinfo/Asia/Beijing
 就是了。这个目录里面的文件与底下要谈的两个文件(clock 与localtime)是有关系的。
3./etc/sysconfig/clock：这个文件其实也不包含在NTP 的 daemon 当中，因为这个是linux的主要时区设定文件。每次开机后，Linux 会自动的读取这个文件来
设定自己系统所默认要显示的时间。
4./etc /localtime：这个文件就是“本地端的时间配置文件”。刚刚那个clock 文件里面规定了使用的时间设置文件(ZONE) 为 /usr/share/zoneinfo/Asia/Beijing ，
所以说，这就是本地端的时间了，此时， Linux系统就会将Beijing那个文件另存为一份 /etc/localtime文件，所以未来我们的时间显示就会以Beijing那个时间设定文件为准。
5. /etc/timezone：系统时区文件

 

下面重点说说 /etc/ntp.conf文件的设置。在 NTP Server 的设定上面，其实最好不要对 Internet 无限制的开放，尽量仅提供您自己内部的 Client 端联机进行网络
校时就好。此外， NTP Server 总也是需要网络上面较为准确的主机来自行更新自己的时间啊，所以在我们的 NTP Server 上面也要找一部最靠近自己的 Time Server
 来进行自我校正。事实上， NTP 这个服务也是 Server/Client 的一种模式。

[root@linux ~]# vi /etc/ntp.conf
# 1. 关于权限设定部分
#　　权限的设定主要以 restrict 这个参数来设定，主要的语法为：
# 　　restrict IP mask netmask_IP parameter
# 　　其中 IP 可以是软件地址，也可以是 default ，default 就类似 0.0.0.0
#　　至于paramter则有：
#　　　ignore　：关闭所有的 NTP 联机服务
#　　　nomodify：表示 Client 端不能更改 Server 端的时间参数，不过，

#　　　Client 端仍然可以透过 Server 端来进行网络校时。
#　　　notrust：该 Client 除非通过认证，否则该 Client 来源将被视为不信任网域
#　　　noquery：不提供 Client 端的时间查询

#　　　notrap：不提供trap这个远程事件登入

#　　如果paramter完全没有设定，那就表示该 IP (或网域)“没有任何限制”

restrict default nomodifynotrapnoquery　# 关闭所有的 NTP 要求封包
restrict 127.0.0.1　　　 #这是允许本级查询
restrict 192.168.0.1 mask 255.255.255.0 nomodify
#在192.168.0.1/24网段内的服务器就可以通过这台NTP Server进行时间同步了

# 2. 上层主机的设定
#　　要设定上层主机主要以 server 这个参数来设定，语法为：
#　　server [IP|HOST Name] [prefer]
#　　Server 后面接的就是我们上层 Time Server 啰！而如果 Server 参数
#　　后面加上perfer的话，那表示我们的 NTP 主机主要以该部主机来作为
#　　时间校正的对应。另外，为了解决更新时间封包的传送延迟动作，
#　　所以可以使用driftfile来规定我们的主机
#　　在与 Time Server 沟通时所花费的时间，可以记录在driftfile 
#　　后面接的文件内，例如下面的范例中，我们的 NTP server 与 
#　　cn.pool.ntp.org联机时所花费的时间会记录在 /etc/ntp/drift文件内
server 0.pool.ntp.org
server 1.pool.ntp.org
server 2.pool.ntp.org
server cn.pool.ntp.org prefer

#其他设置值，以系统默认值即可
server  127.127.1.0     # local clock
fudge   127.127.1.0 stratum 10
driftfile /var/lib/ntp/drift
broadcastdelay  0.008
keys /etc/ntp/keys

总结一下，restrict用来设置访问权限，server用来设置上层时间服务器，driftfile用来设置保存漂移时间的文件。

 
六.ntp服务的启动与观察

在启动NTP服务前，先对提供服务的这台主机手动的校正一次时间咯。（因为启动服务器，端口会被服务端占用，就不能手动同步时间了）
[root@linux ~] # ntpdate cn.pool.ntp.org
25 Apr 14:33:51 ntpdate[8310]: step time server 80.85.129.2 offset 6.655976 sec

然后，启动ntpd服务：
[root@linux ~] # service ntpd start
查看端口：
[root@linux ~] # netstat -ln|grep 123
udp        0      0 192.168.228.153:123        0.0.0.0:*
udp        0      0 127.0.0.1:123               0.0.0.0:*
udp        0      0 0.0.0.0:123                  0.0.0.0:*
udp        0      0 :::123                       :::*

如何确认我们的NTP服务器已经更新了自己的时间呢？
[root@linux ~] # ntpstat
synchronized to NTP server(127.127.1.0) at stratum 11
time correct to within 950ms
polling server every 64 s
#改指令列出NTP服务器是否与上层联机。由上述输出结果可知，时间校正约
#为950*10(-6)秒。且每隔64秒会主动更新时间。

常见的错误：
25 Apr 15:30:17 ntpdate[11520]: no server suitable for synchronization found
其实，这不是一个错误。而是由于每次重启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。当此时用客户端连接服务端就会报这样的信息。
一般等待几分钟就可以了。

如果还是不行，要考虑当前主机到ntp服务器的123 udp端口是否通
nmap -sU -p 123 x.x.x.x




[root@master ~]#ntpq -pn
     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
+94.237.64.20    218.186.3.36     2 u   64   64  177  434.597  2070.70 663.442
*85.199.214.101  .GPS.            1 u   62   64  175  318.176  2100.30 822.252
+193.228.143.13  192.36.143.151   2 u   53   64  363  405.660  2039.22 865.311
+120.25.115.19   10.137.53.7      2 u   56   64  377   37.421  2037.52 652.525

指令“ntpq -p”可以列出目前我们的NTP与相关的上层NTP的状态，以上的几个字段的意义如下：
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
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
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
jitter：Linux系统时间与BIOS硬件时间的差异时间

ntpq报告中第一列 * 表示目前选择的主同步服务器，标 + 的表示有可能被用来进一步提高同步精度的次要服务器

最后提及一点，ntp服务，默认只会同步系统时间。如果想要让ntp同时同步硬件时间，可以设置/etc/sysconfig/ntpd文件。
在/etc/sysconfig/ntpd文件中，添加 SYNC_HWCLOCK=yes 这样，就可以让硬件时间与系统时间一起同步。

最后，linux下防火墙规则如果极严格的话可能会影响ntpd对时，打开 dport 123 即可：
iptables -I INPUT -p udp -m udp --dport 123 -j ACCEPT

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Chronyd时间同步服务器详解  https://blog.csdn.net/wangjie72270/article/details/122196213

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