ntp时钟同步原理和配置方法
随着网络环境的日益复杂,整个网络内设备的ntp时钟同步将变得十分重要。如果依靠管理员手工修改系统时钟,不仅工作量巨大,而且时钟的准确性也无法得到保证。NTP的出现就是为了解决网络内设备系统时钟的同步问题。
NTP时钟同步主要应用于网络中所有设备时钟需要保持一致的场合,比如:
网络管理:对从不同路由器采集来的日志信息、调试信息进行分析时,需要以时间作为参照依据。
计费系统:要求所有设备的时钟保持一致。
多个系统协同处理同一个复杂事件:为保证正确的执行顺序,多个系统必须参考同一时钟。
备份服务器和客户机之间进行增量备份:要求备份服务器和所有客户机之间的时钟同步。
系统时间:某些应用程序需要知道用户登录系统的时间以及文件修改的时间。
NTP时钟同步设定参数及同步方式如下:
在NTP客户端和NTP服务器的系统时钟同步之前,NTP客户端的时钟设定为Ta,NTP服务器的时钟设定为Tb。
NTP服务器作为NTP时间服务器,NTP客户端的时钟要与NTP服务器的时钟进行同步。
这里描述的原理是在NTP客户端和NTP服务器的系统时钟精度为0,即准确的场景下进行的。
NTP时钟同步的同步流程如下:
NTP客户端在T1时刻发送一个NTP请求报文给NTP服务器,该请求报文携带离开NTP客户端时的时间戳T1。
NTP请求报文到达NTP服务器,此时NTP服务器的时刻为T2。NTP服务器处理之后,于T3时刻发出NTP应答报文。该应答报文中携带离开NTP客户端时的时间戳T1、到达NTP服务器时的时间戳T2、离开NTP服务器时的时间戳T3。
NTP客户端在T4时刻接收到该应答报文。
通过上面的NTP报文交互,NTP客户端获得4个时间参数,分别为T1、T2、T3、T4。由于NTP客户端和NTP服务器的时钟准确,我们可以通过以下公式计算出NTP客户端与NTP服务器之间的时间差,也就是NTP客户端需要调整的时间。
计算NTP报文从NTP客户端发送到NTP服务器所需要的时间Delay。
Delay = [ ( T4 - T1 ) - ( T3 – T2 ) ] / 2
计算NTP客户端与NTP服务器之间的时间差Offset。
以T4时刻为例,在这个时刻点,NTP服务器发送过来的报文被NTP客户端接收到时,服务器的时刻已经为T3 + Delay。那么时间差Offset可由以下公式进行计算:
T4 + Offset = T3 + Delay
公式整理之后,Offset = T3 + Delay – T4 = T3 + [ ( T4 - T1 ) - ( T3 – T2 ) ] / 2 – T4 = [ ( T2- T1 ) + ( T3 – T4 ) ] / 2。
NTP客户端根据计算得到Offset来调整自己的时钟,实现服务器的ntp时钟同步。