Linux下NTP服务器及客户端配置

1. 设置NTP Server前的准备

是否已经安装了NTP包可以用这条命令来确定：

[root@NTPser ~]# rpm -qa | grep ntp
ntp-4.2.2p1-9.el5_4.1
chkfontpath-1.10.1-1.1
出现以上代码则表示已安装NTP包，否则用下面方法安装：
代码:

# rpm -ivh ntp-4.2.2p1-5.el5.rpm 

那么第一步我们就要找到在互联网上给我们提供同步服务的NTP Server

http://www.pool.ntp.org是NTP的官方网站,在这上面我们可以找到离我们城市最近的NTP Server. NTP建议我们为了保障时间的准确性,最少找两个个NTP Server
那么比如在英国的话就可以选择下面两个服务器
0.uk.pool.ntp.org
1.uk.pool.ntp.org

它的一般格式都是number.country.pool.ntp.org

第二步要做的就是在打开NTP服务器之前先和这些服务器做一个同步,使得我们机器的时间尽量接近标准时间. 
这里我们可以用ntpdate命令手动更新时间
代码:
# ntpdate 0.uk.pool.ntp.org
 6 Jul 01:21:49 ntpdate[4528]: step time server 213.222.193.35 offset -38908.575181 sec
# ntpdate 0.pool.ntp.org
 6 Jul 01:21:56 ntpdate[4530]: adjust time server 213.222.193.35 offset -0.000065 sec
假如你的时间差的很离谱的话第一次会看到调整的幅度比较大,所以保险起见可以运行两次. 那么为什么在打开NTP服务之前先要手动运行同步呢? 
1. 因为根据NTP的设置,如果你的系统时间比正确时间要快的话那么NTP是不会帮你调整的,所以要么你把时间设置回去,要么先做一个手动同步
2. 当你的时间设置和NTP服务器的时间相差很大的时候,NTP会花上较长一段时间进行调整.所以手动同步可以减少这段时间

5. 配置和运行NTP Server

现在我们就来创建NTP的配置文件了, 它就是/etc/ntp.conf. 我们只需要加入上面的NTP Server和一个driftfile就可以了
代码:
# vi /etc/ntp.conf

server 210.72.145.44     #这是中国国家授时中心的IP
server 0.uk.pool.ntp.org
server 1.uk.pool.ntp.org
                                      
fudge 127.127.1.0 stratum 0  stratum  这行是时间服务器的层次。设为0则为顶级，如果要向别的NTP服务器更新时间，请不要把它设为0

driftfile /var/lib/ntp/ntp.drift  非常的简单. 接下来我们就启动NTP Server,并且设置其在开机后自动运行
代码:
# /etc/init.d/ntpd start
# chkconfig --level 35 ntpd on

 

2. 查看NTP服务的运行状况

现在我们已经启动了NTP的服务,但是我们的系统时间到底和服务器同步了没有呢? 为此NTP提供了一个很好的查看工具: ntpq (NTP query)

我建议大家在打开NTP服务器后就可以运行ntpq命令来监测服务器的运行.这里我们可以使用watch命令来查看一段时间内服务器各项数值的变化
代码:
# watch ntpq -p
Every 2.0s: ntpq -p                                  Sat Jul  7 00:41:45 2007

     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
===========================================================
+193.60.199.75   193.62.22.98     2 u   52   64  377    8.578   10.203 289.032
*mozart.musicbox 192.5.41.41      2 u   54   64  377   19.301  -60.218 292.411

 

现在我就来解释一下其中的含义

  remote: 它指的就是本地机器所连接的远程NTP服务器
      refid: 它指的是给远程服务器(e.g. 193.60.199.75)提供时间同步的服务器
          st: 远程服务器的层级别（stratum）. 由于NTP是层型结构,有顶端的服务器,多层的Relay Server再到客户端. 所以服务器从高到低级别可以设定为1-16. 为了减缓负荷和网络堵塞,原则上应该避免直接连接到级别为1的服务器的.
            t: 这个.....我也不知道啥意思^_^
    when: 我个人把它理解为一个计时器用来告诉我们还有多久本地机器就需要和远程服务器进行一次时间同步
       poll: 本地机和远程服务器多少时间进行一次同步(单位为秒). 在一开始运行NTP的时候这个poll值会比较小,那样和服务器同步的频率也就增加了,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: 这是一个八进制值,用来测试能否和服务器连接.每成功连接一次它的值就会增加
    delay: 从本地机发送同步要求到服务器的round trip time
    offset: 这是个最关键的值, 它告诉了我们本地机和服务器之间的时间差别. offset越接近于0,我们就和服务器的时间越接近
     jitter: 这是一个用来做统计的值. 它统计了在特定个连续的连接数里offset的分布情况. 简单地说这个数值的绝对值越小我们和服务器的时间就越精确

那么大家细心的话就会发现两个问题: 第一我们连接的是0.uk.pool.ntp.org为什么和remote server不一样? 第二那个最前面的+和*都是什么意思呢?

第一个问题不难理解,因为NTP提供给我们的是一个cluster server所以每次连接的得到的服务器都有可能是不一样.同样这也告诉我们了在指定NTP Server的时候应该使用hostname而不是IP

第二个问题和第一个相关,既然有这么多的服务器就是为了在发生问题的时候其他的服务器还可以正常地给我们提供服务.那么如何知道这些服务器的状态呢? 这就是第一个记号会告诉我们的信息

* 它告诉我们远端的服务器已经被确认为我们的主NTP Server,我们系统的时间将由这台机器所提供
+ 它将作为辅助的NTP Server和带有*号的服务器一起为我们提供同步服务. 当*号服务器不可用时它就可以接管
－ 远程服务器被clustering algorithm认为是不合格的NTP Server
x 远程服务器不可用

 

了解这些之后我们就可以实时监测我们系统的时间同步状况了

 

3. NTP安全设置

运行一个NTP Server不需要占用很多的系统资源,所以也不用专门配置独立的服务器,就可以给许多client提供时间同步服务, 但是一些基本的安全设置还是很有必要的
那么这里一个很简单的思路就是第一我们只允许局域网内一部分的用户连接到我们的服务器. 第二个就是这些client不能修改我们服务器上的时间

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地址 mask 子网掩码 参数 
其中 IP 可以是IP地址，也可以是 default ，default 就是指所有的IP 
参数有以下几个： 
ignore　：关闭所有的 NTP 联机服务 
nomodify：客户端不能更改服务端的时间参数，但是客户端可以通过服务端进行网络校时。 
notrust ：客户端除非通过认证，否则该客户端来源将被视为不信任子网 
noquery ：不提供客户端的时间查询 
注意：如果参数没有设定，那就表示该 IP (或子网)没有任何限制！

在/etc/ntp.conf文件中我们可以用restrict关键字来配置上面的要求

首先我们对于默认的client拒绝所有的操作
代码:
restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery

然后允许本机地址一切的操作
代码:
restrict 127.0.0.1

最后我们允许局域网内所有client连接到这台服务器同步时间.但是拒绝让他们修改服务器上的时间
代码:
restrict 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 nomodify

把这三条加入到/etc/ntp.conf中就完成了我们的简单配置. NTP还可以用key来做authentication,这里就不详细介绍了

 

4. NTP client的设置

做到这里我们已经有了一台自己的Relay Server.如果我们想让局域网内的其他client都进行时间同步的话那么我们就都应该照样再搭建一台Relay Server,然后把所有的client都指向这两台服务器(注意不要把所有的client都指向Internet上的服务器). 只要在client的/etc/ntp.conf加上这你自己的服务器就可以了
代码:
server ntp1.leonard.com
server ntp2.leonard.com

 

LINUX客户端使用
ntpdate 172.30.218.114 
来向NTP服务器同步自己的时间
其它LINUX如果仅作为只客户端的话,则不能启动ntpd服务!否则无法运行ntpdata 服务器地址 来同步时间
之后可以使用cron或修改crontab文件定期向NTP服务器更新时间,并用
# hwclock --systohc  
将系统时间设置为硬件时间

5. 一些补充和拾遗（挺重要）

1. 配置文件中的driftfile是什么?
我们每一个system clock的频率都有小小的误差,这个就是为什么机器运行一段时间后会不精确. NTP会自动来监测我们时钟的误差值并予以调整.但问题是这是一个冗长的过程,所以它会把记录下来的误差先写入driftfile.这样即使你重新开机以后之前的计算结果也就不会丢失了

2. 如何同步硬件时钟?
NTP一般只会同步system clock. 但是如果我们也要同步RTC(hwclock)的话那么只需要把下面的选项打开就可以了
代码:
# vi /etc/sysconfig/ntpd
SYNC_HWCLOCK=yes

 

3、利用crontab让LINUX NTP定时更新时间
注：让linux运行ntpdate更新时间时，linux不能开启NTP服务，否则会提示端口被占用：如下
[root@ESXI ~]# ntpdate 1.rhel.pool.ntp.org                                  
20 May 09:34:14 ntpdate[6747]: the NTP socket is in use, exiting

crontab文件配置简要说明
命令格式的前一部分是对时间的设定，后面一部分是要执行的命令。时间的设定我们有一定的约定，前面五个*号代表五个数字，数字的取值范围和含义如下：
分钟　(0-59)
小�r　(0-23)
日期　(1-31)
月份　(1-12)
星期　(0-6)//0代表星期天
除了数字还有几个个特殊的符号就是“*”、“/”和“-”、“,”，“*”代表所有的取值范围内的数字，“/”代表每的意思,“*/5”表示每5个单位，“-”代表从某个数字到某个数字,“,”分开几个离散的数字。以下举几个例子说明问题：
每天早上6点：
0 6 * * *  command
每两个小时：
0 */2 * * *  command
晚上11点到早上8点之间每两个小时，早上八点：
0 23-7/2,8 * * * command
每个月的4号和每个礼拜的礼拜一到礼拜三的早上11点：
0 11 4 * 1-3 command 
1月1日早上4点：
0 4 1 1 * command

3.3、设置开机自动启动服务
运行setup或其它服务设置工具，将crond服务勾选上 
chkconfig --level 2345 crond on  定义在这几个系统运行级别上启用crond (系统安装完默认就是这个设置)
__________________________________________

 

6.NTP客户端的设置

一、LINUX做为客户端自动同步时间
如果想定时进行时间校准，可以使用crond服务来定时执行。
编辑 /etc/crontab 文件
加入下面一行：

30 8 * * * root /usr/sbin/ntpdate 192.168.0.1; /sbin/hwclock -w  #192.168.0.1是NTP服务器的IP地址
然后重启crond服务
service crond restart 
这样，每天 8:30 Linux 系统就会自动的进行网络时间校准。

 

二、WINDOWS 需要打开windows time服务和RPC的二个服务
如果在打开windows time 服务，时报 错误1058，进行下面操作 
1.运行 cmd 进入命令行，然后键入
w32tm /register  进行注册
正确的响应为：W32Time 成功注册。

2.如果上一步正确，用 net start "windows time" 或 net start w32time 启动服务。

 

7.其它造成无法成功更新的原因：
1、客户端的日期必须要设置正确，不能超出正常时间24小时，不然会因为安全原因被拒绝更新。其次客户端的时区必须要设置好，以确保不会更新成其它时区的时间。
2、fudge 127.127.1.0 stratum 10 如果是LINUX做为NTP服务器，stratum(层级)的值不能太大，如果要向上级NTP更新可以设成2
3、LINUX的NTP服务器必须记得将从上级NTP更新的时间从系统时间写到硬件里去 hwclock --systohc 
     NTP一般只会同步system clock. 但是如果我们也要同步RTC(hwclock)的话那么只需要把下面的选项打开就可以了
      代码:
      # vi /etc/sysconfig/ntpd
      SYNC_HWCLOCK=yes
4、Linux如果开启了NTP服务，则不能手动运行ntpdate更新时间（会报端口被占用），它只能根据/etc/ntp.conf 里server 字段后的服务器地址按一定时间间隔自动向上级NTP服务器更新时间。可以运行命令 ntpstat 查看每次更新间隔如：
[root@ESXI ~]# ntpstat
synchronised to NTP server (210.72.145.44) at stratum 2    #本NTP服务器层次为2，已向210.72.145.44 NTP同步过
   time correct to within 93 ms                                               #时间校正到相差93ms之内
   polling server every 1024 s                                                 #每1024秒会向上级NTP轮询更新一次时间