linux时间同步，ntpd、ntpdate

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

    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 ~] # servicentpd start

或 [root@linux ~] # /etc/init.d/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

# 改指令可列出 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。

[root@linux ~] # ntptrace –n 127.0.0.1

127.0.0.1:stratum 11, offset 0.000000，synch distance 0.950951

222.73.214.125：stratum 2，offset –0.000787，synch distance 0.108575

209.81.9.7:stratum 1，offset 0.000028，synch distance 0.00436，refid‘GPS’

# 这个指令可以列出目前 NTP 服务器（第一层）与上层 NTP 服务器（第二层）彼此之间的

# 关系

[root@linux ~] # ntpq –p

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

    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。