linux——搭建NTP服务器

NTP是网络时间协议（Network Time Protocol）的缩写，是一种用于同步计算机时钟的协议。它可以通过互联网或局域网等网络传输时间信息，使得多台计算机的时钟保持同步。NTP是一种分布式的协议，它通过多个时间服务器之间的协作来提供高精度的时间同步服务。NTP协议广泛应用于计算机网络、通信系统、金融交易等领域。

1、设置服务器时区

（使用外部NTP时间源可不设置）
在Linux系统中设置时区可以使用以下命令：

1. 查看当前时区：

timedatectl

2. 列出所有可用时区：

timedatectl list-timezones

3. 设置时区：

sudo timedatectl set-timezone <时区>

例如，将时区设置为北京时间：

sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

设置完成后，可以再次运行 timedatectl 命令来验证时区是否已经修改成功。

2、安装NTP服务

1、查看是否安装NTP服务：rpm -qa|grep ntp
已安装会出现相应版本信息：

2、通过yum、apt、docker等方式安装：

yum install ntp ntpdate -y

在Ubuntu上可以使用 apt命令安装：

sudo apt-get install ntp

3、安装完成后检查NTP状态：

systemctl status ntpd

虚拟机是早已装好NTP，所以是running状态，如果是dead状态也正常，配置完成后启动即可。

3、NTP配置文件

1、root账号，编辑ntp.conf：

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vi /etc/ntp.conf 

在restrict添加授时服务网址、网段，即可接入NTP的地址。
在server添加NTP时钟源，此处添加的阿里云的NTP服务地址。若使用本地时钟作为时间源，只须保证本地时钟源IP正确即可。
如果server中存在操作系统默认的NTP时钟源（0.centos.pool.ntp.org、0.ubuntu.pool.n等），需将其注释掉。
server IP 后可接关键字iburst、prefer、minpoll、maxpoll等：

• iburst：表示在启动时快速同步时间。通常情况下，NTP客户端会与服务器建立连接并等待一段时间才能同步时间。但是，如果使用"iburst"关键字，客户端将在启动时发送多个NTP请求到服务器，以加快同步时间的速度。。
• prefer：表示将此服务器设置为首选服务器，如果多个服务器都可用，则NTP客户端将优先选择被标记为"prefer"的服务器进行时间同步。
• minpoll和maxpoll：指定NTP客户端与服务器之间的轮询间隔，单位为2的幂次方秒，取值4-17，旨在防止客户端过于频繁地向服务器发送请求或者太少地发送请求，从而影响时间同步的准确性。例如，minpoll 6表示轮询间隔为2^6=64秒，maxpoll 10表示轮询间隔为2^10=1024秒。
• iburst minpoll 4 maxpoll 4：表示在启动时快速同步时间，并且将轮询间隔设置为2^4 = 16秒。
• prefer iburst minpoll 6 maxpoll 10：表示将此服务器设置为首选服务器，快速同步时间，并将轮询间隔设置为2^6 = 64秒到 2^10 = 1024秒之间。
• key: 用于NTP身份验证和安全性。通过指定一个密钥编号，可以将NTP请求与特定身份进行关联，并用于检查数据的完整性和真实性。
  注意：在配置文件中，server关键字后面只能跟一个参数，如果需要指定多个参数，可以使用多行来配置。

本地时钟源的fudge（默认的，未做修改）：

fudge 127.127.1.0 stratum 10 ：

• fudge 表示对该服务器进行一些特殊的配置，比如调整时钟频率等。
• 127.127.1.0 表示使用本地的时钟作为NTP服务器，这是一种常见的配置方式。127.127.0.1是一个特殊的IP地址，它是本地回环地址，也称为环回地址。它是一个保留的IP地址，用于在本地计算机上测试网络连接和通信。当计算机尝试连接127.127.0.1时，它实际上是在尝试与自己通信。
• stratum 10 表示该服务器的时钟层级为10，即该服务器是一个较低层级的时钟，其时间参考可能来自于其他更高层级的时钟。NTP协议中，时钟层级越低，其时间参考越不可靠。

NTP服务器时间源配置：

1. 使用本地时钟作为时间源：这种方式适用于没有可靠的外部时间源的情况。

2. 使用外部NTP服务器作为时间源：这种方式适用于有可靠的外部时间源的情况。在这种情况下，NTP服务器将使用外部NTP服务器作为时间源，并尝试通过与其他NTP服务器同步来保持时间的准确性。

3. 使用GPS或其他时间源作为时间源：这种方式适用于需要高精度时间同步的情况。

无论使用哪种方式，配置时间源的步骤大致相同：

        1. 打开NTP服务器的配置文件，通常是/etc/ntp.conf。

        2. 在配置文件中添加或修改server指令，指定要使用的时间源的IP地址或域名。例如：

                server 0.cn.pool.ntp.org
                server 1.cn.pool.ntp.org
                server 2.cn.pool.ntp.org

        3. 保存配置文件并重启NTP服务器，使其开始使用新的时间源。
               systemctl restart ntpd

       需要注意的是，为了保证时间同步的准确性，建议使用多个时间源，并将它们配置为层级结构，以便在一个时间源不可用时自动切换到另一个时间源。

配置文件中设置NTP同步日志：

# Specify the log file
logfile /var/log/ntp.log

# Enable sync status, peer events, and system stats logging
logconfig =syncstatus +peerevents +sysstats

# Specify the directory for storing statistics files
statsdir /var/log/ntpstats/

“logfile”：指定NTP服务器的日志文件路径和名称。
“logconfig”：指定日志记录级别和类型。
以上配置意思是：服务器将记录同步状态、对等方事件和系统统计信息，并在每条日志消息前添加对应的命令前缀。

选择要记录的事件类型和命令前缀。
日志级别包括：
     “sysstats”：系统统计信息，例如系统启动时间、偏差值等。
     “peerstats”：与对等方之间的交互信息，例如同步状态和数据报文。
     “loopstats”：内部时钟的调整信息。
      “clockstats”：关于本地系统时钟的统计信息。
     “syncstatus”：关于同步状态的信息。
     “all”：所有日志级别。
命令前缀包括：
     “+”：启用特定的日志级别或命令前缀。
      “-”：禁用特定的日志级别或命令前缀。
      “”：显示当前设置的日志级别和命令前缀。

“statsdir”：指定存储NTP服务器统计信息的目录路径。

2、配置完成后，启动或重启NTP服务

启动：systemctl start ntpd
重启：systemctl restart ntpd  

3、设置NTP服务开机自启：

systemctl enable ntpd

4、客户端配置

1、客户端只需要先安装NTP，然后编辑 /etc/ntp.conf 文件，将搭建的NTP服务端加入server 时钟源即可。
2、设置NTP自动同步（如果在配置文件中添加了轮询间隔控制，不需要设置——参考3.1服务端配置文件，客户端不需配置restrict 地址即可）

打开NTP服务启动脚本/etc/init.d/ntp，找到以下一行：

NTPDATE_BIN=/usr/sbin/ntpdate

将其改为：

NTPDATE_BIN=/usr/sbin/ntpdate -u -s

3、重启NTP服务
使用以下命令重启NTP服务：

systemctl restart ntpd 

2、使用crontab 命令设置客户端自动同步：

 (crontab -l; echo "*/60 * * * * /usr/sbin/ntpdate 1.1.1.1 >>/tmp/ntp.log")| crontab

60 （分钟）为同步时间间隔
1.1.1.1 为NTP服务器地址
/tmp/ntp.log 为同步日志

使用sudo crontab -e即可看到设置的定时同步任务命令。
注意：定时同步的时间间隔不应该设置得太短，否则可能会对NTP服务器造成过大的负担。建议时间间隔至少1分钟以上。

5、常用的NTP命令

一些常用的ntp命令：

1、ntpdate：用于手动同步系统时钟和远程时间服务器的时间。例：ntpdate time.nist.gov。
2、ntpq：用于查询NTP服务器的状态和性能。例：ntpq -p。
ntpq -p查询网络中的NTP服务器，同时显示客户端和每个服务器的关系。

参数	含义	备注
remote	远程NTP服务器的IP地址或域名，带 “*” 的表示本地NTP服务器与该服务器同步	“*” – 当前作为优先主同步对象的远程节点或服务器 “+” – 良好的且优先使用的远程节点或服务器（包含在组合算法中） “x” – 已不再使用
refid	NTP服务器使用的更高一级服务器的名称
st	正在响应请求的NTP服务器的级别
when	上一次成功请求之后到现在的秒数
poll	地和远程服务器多少时间进行一次同步，单位秒，在一开始运行NTP的时候这个poll值会比较小，服务器同步的频率大，可以尽快调整到正确的时间范围，之后poll值会逐渐增大，同步的频率也就会相应减小
reach	是一种衡量前8次查询是否成功的位掩码值，用来测试能否和服务器连接，是一个八进制值，每成功连接一次它的值就会增加	[1,3,7,17,37,77,177,377]一个0值表示服务器不能访问，377表示所有最近的查询都是成功
delay	从本地机发送同步要求到ntp服务器的往返时间	单位：微秒
offset	主机通过NTP时钟同步与所同步时间源的时间偏移量，单位为毫秒，offset越接近于0，主机和ntp服务器的时间越接近	单位：毫秒
jitter	查询偏差的分布值，用于表示远程NTP服务器的网络延时是否稳定。简单地说这个数值的绝对值越小，主机的时间就越精确	单位：微秒

3. ntpstat：用于显示系统时钟和NTP服务器之间的时间差。例：ntpstat。
4. ntpdc：用于与NTP服务器进行交互和调试。例：ntpdc -c loopinfo。
5. ntptrace：用于跟踪NTP服务器之间的路径。例：ntptrace time.nist.gov。
6. ntp-wait：用于等待NTP服务器同步。例：ntp-wait -v。