OpenNTPD时间服务器的基本工作过程分析

 

在文件ntp.h中SNTPv4(RFC2030)协议包定义如下：

struct l_fixedpt {

u_int32_t int_partl;

u_int32_t fractionl;

};

struct s_fixedpt {

u_int16_t int_parts;

u_int16_t fractions;

};

struct ntp_msg {

u_int8_t status;         /* status of local clock and leap info */

u_int8_t stratum;        /* Stratum level */

u_int8_t ppoll;          /* poll value */

int8_t precision;

struct s_fixedpt rootdelay;

struct s_fixedpt dispersion;

u_int32_t refid;

struct l_fixedpt reftime;

struct l_fixedpt orgtime;

struct l_fixedpt rectime;

struct l_fixedpt xmttime;

} __packed;

下面以最常用的SNTPv4工作模式－单播模式，来说明服务器的工作过程：

openNTPD服务器在初始化时，主函数ntp_main()调用函数setup_listeners()在123端口建立UDP服务；函数server_dispatch()将数据包结构体ntp_msg 成员status中LI字段设置为3（表示未与上级服务器同步）；VN字段设置为4，表示SNTPv4；Mode 字段设置为4（服务器模式）；成员stratum和ppoll设置为0；成员precision设置为0xFA(十进制为-6)。

一旦服务器与外部时钟源取得同步后，进入工作状态，在日志中会记录“clock is now synced”。LI字段设置为0，stratum字段设置为外部时钟源服务器的stratum+1；Reference Identifier字段设置为时钟源的ip地址，如十六进制C0 A8 FE 01表示192.168.254.1，Precision字段和前边设置相同；VN字段设置为客户端请求信息包的VN字段值，Root Delay和Root Dispersion字段通常设置为0，Reference Timestamp字段设置为从外部时钟源最新取得的时间，Originate Timestamp字段设置为客户请求包的Transmit Timestamp字段值，Transmit Timestamp字段设置为服务器发出时间戳给客户的时间。

SNTP服务器在工作过程中，如果与外部时钟源失去同步，Stratum字段设置为0，此时客户收到这个信息时，要丢弃服务器发给它的时间戳信息