配置ntpd时钟同步服务

ntpd时钟同步服务

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• 参考：
  • CentOS配置时间同步NTP: http://www.crsay.com/wiki/wiki.php/server/centos/ntp-set
  • 解决ntp的错误 no server suitable for synchronization found: http://www.blogjava.net/spray/archive/2008/07/10/213964.html

CentOS配置时间同步NTP

• 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分钟以上是ntpd会停止工作）

NTP通信协议原理

1. 首先主机启动NTP。
2. 客户端会向NTP服务器发送调整时间的message。
3. 然后NTP server会送出当前的标准时间给client
4. 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

相关的命令和配置文件

• /etc/ntp.conf: linux各版本虽然目录不同，但文件名相同。可以用which ntp.conf 或者locate ntp.conf来查找。这是NTP唯一的一个设置文件。
• /usr/share/zoneinfo/: 这个里面规定了这个主要时区的时间设置文件。
• /etc/sysconfig/clock: 这个文件是linux的主要时区设置文件，每次开机后linux会自动读取这个文件来设置系统所默认的显示时间，可以看看它里面到底设置了什么：

  cat /etc/sysconfig/clock
  # The ZONE parameter is only evaluated by system-config-date.
  # The timezone of the system is defined by the contents of /etc/localtime.
  ZONE="Asia/Shanghai"
  UTC=true
  ARC=false
  

• /etc/localtime: 本地端时间配置文件。
• /bin/date: 这个是时间的修改命令，除了输出时间，还可以修改时间。
• /sbin/hwclock: 因为linux系统上面BIOS时间与linux系统时间是分开的，所以使用date这个指令调整了时间之后，还需要使用hwclock才能将修改过的时间写入BIOS中。
• /usr/sbin/ntpd: 这是NTP的daemon文件，需要启动它才能提供NTP服务，这个命令会读取/etc/ntp.conf里面的设置。
• /usr/sbin/ntpdate: 这是client用来连接NTP Server的主要执行文件，如果您不想启用NTP，只想启用NTP Client功能的话，可以只应用此命令。
• /usr/sbin/ntptrace: 可以用来追踪某台时间服务器的时间对应关系。

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
  • /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:

/shpath/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

12/02/15补充：
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：

1.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。

2.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。