linux服务之ntpd

设置NTP Server前的准备
其实这个标题应该改为设置"NTP Relay Server"前的准备更加合适. 因为不论我们的计算机配置多好运行时间久了都会产生误差,所以不足以给互联网上的其他服务器做NTP Server. 真正能够精确地测算时间的还是原子钟. 但由于原子钟十分的昂贵,只有少部分组织拥有, 他们连接到计算机之后就成了一台真正的NTP Server. 而我们所要做的就是连接到这些服务器上同步我们系统的时间,然后把我们自己的服务器做成NTP Relay Server再给互联网或者是局域网内的用户提供同步服务.
1). 架设一个NTP Relay Server其实非常简单,我们先把需要的RPM包装上
[root@localhost ~]# yum install ntp
Installing:
 ntp                               x86_64                           4.2.6p5-2.el6.centos                              updates                           593 k
Installing for dependencies:
 ntpdate                           x86_64                           4.2.6p5-2.el6.centos                              updates                            75 k

[root@localhost ~]# rpm -ql ntp
/etc/dhcp/dhclient.d
/etc/dhcp/dhclient.d/ntp.sh
/etc/ntp.conf
/etc/ntp/crypto
/etc/ntp/crypto/pw
/etc/rc.d/init.d/ntpd
/etc/sysconfig/ntpd
/usr/bin/ntpstat
/usr/sbin/ntp-keygen
/usr/sbin/ntpd
/usr/sbin/ntpdc
/usr/sbin/ntpq
/usr/sbin/ntptime
/usr/sbin/tickadj
/var/lib/ntp
/var/lib/ntp/drift
/var/log/ntpstats
[root@localhost ~]# rpm -ql ntpdate
/etc/ntp
/etc/ntp/keys
/etc/ntp/step-tickers
/etc/rc.d/init.d/ntpdate
/etc/sysconfig/ntpdate
/usr/sbin/ntpdate
2).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NTP Server。
下面是一个中国的，两个亚洲的
server 2.cn.pool.ntp.org
server 1.asia.pool.ntp.org
server 3.asia.pool.ntp.org

下面是另一些可选的
server 133.100.11.8 prefer
server 210.72.145.44
server 203.117.180.36
server 131.107.1.10
server time.asia.apple.com
server 64.236.96.53
server 130.149.17.21
server 66.92.68.246
server www.freebsd.org
server 18.145.0.30
server clock.via.net
server 137.92.140.80
server 133.100.9.2
server 128.118.46.3
server ntp.nasa.gov
server 129.7.1.66
server ntp-sop.inria.fr
server (国家授时中心服务器IP地址)

3).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
####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
[root@localhost ~]# date
Mon Feb 16 03:28:27 EST 2015
[root@localhost ~]# ntpdate 2.cn.pool.ntp.org
26 Feb 01:50:10 ntpdate[6018]: step time server 202.112.31.197 offset 858068.183303 sec
[root@localhost ~]# date
Thu Feb 26 01:51:01 EST 2015
[root@localhost ~]# ntpdate 2.cn.pool.ntp.org
26 Feb 01:53:12 ntpdate[6021]: adjust time server 202.112.29.82 offset 0.010526 sec
[root@localhost ~]# date
Thu Feb 26 01:53:16 EST 2015


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

# vi /etc/ntp.conf
server 0.uk.pool.ntp.org
server 1.uk.pool.ntp.org
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

####两种启动方式都可以
[root@localhost ~]# /etc/init.d/ntpd start
[root@localhost ~]# chkconfig --level 35 ntpd on
[root@localhost ~]# service ntpd start
Starting ntpd:                                             [  OK  ]
[root@localhost ~]# watch ntpq -p
[root@localhost ~]# ntpq -p
     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
 gus.buptnet.edu 202.112.10.60    3 u   15   64    3   88.266    8.172   0.832
 ns1.verd.co.id  202.162.32.12    3 u   14   64    3  210.501  -13.741   2.086
 ktdns.cdnetwork 131.107.13.100   2 u   12   64    3   76.944    7.119   2.529
[root@localhost ~]# date
Thu Feb 26 01:58:51 EST 2015
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. gus.buptnet.edu)提供时间同步的服务器
st: 远程服务器的级别. 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


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
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
restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery
然后允许本机地址一切的操作
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
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authenticaiton,这里就不详细介绍了

只要在client的ntp.conf加上ntp server地址就可以了
server 192.168.2.249

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的话那么只需要把下面的选项打开就可以了

在建立好ntp服务以后，可以用2个工具命令对ntp服务进行管理。
一个是ntpq是一个交互式应用命令，在它的下面有很多的子命令可以供大家使用.使用peers可以查看同步进程。如果还需要其他的命令可以输入help 进行查看。还有一个工具命令是ntpdate这个命令一般用于ntp的客户端使用。可以在/var/adm/messages中看到ntp的同步信息的情况。如果需要更加详细的ntpq和ntpdate的信息可以使用man帮助进行查询。
ntpdate与ntpd的关系类似于snmpwalk与snmpd的关系，一个客户端，一个服务端。