如何搭建自己的NTP服务器？

NTP服务器【Network Time Protocol(NTP)】是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源(如石英钟，GPS等等)做同步化，它可以提供高精准度的时间校正(LAN上与标准间差小于1毫秒，WAN上几十毫秒)，且可介由加密确认的方式来防止恶毒的协议攻击。时间按NTP服务器的等级传播。按照离外部UTC源的远近把所有服务器归入不同的Stratum(层)中。

                                                          

网络时间协议(NTP)用来同步网络上不同主机的系统时间。你管理的所有主机都可以和一个指定的被称为 NTP  服务器的时间服务器同步它们的时间。而另一方面，一个 NTP 服务器会将它的时间和任意公共 NTP 服务器，或者你选定的服务器同步。由 NTP  管理的所有系统时钟都会同步精确到毫秒级。

在公司环境中，如果他们不想为 NTP 传输打开防火墙，就有必要设置一个内部 NTP 服务器，然后让员工使用内部服务器而不是公共 NTP  服务器。在这个指南中，我们会介绍如何将一个 CentOS 系统配置为 NTP 服务器。在介绍详细内容之前，让我们先来简单了解一下 NTP 的概念。

为什么我们需要 NTP?

由于制造工艺多种多样，所有的(非原子)时钟并不按照完全一致的速度行走。有一些时钟走的比较快而有一些走的比较慢。因此经过很长一段时间以后，一个时钟的时间慢慢的和其它的发生偏移，这就是常说的  “时钟漂移” 或 “时间漂移”。为了将时钟漂移的影响最小化，使用 NTP 的主机应该周期性地和指定的 NTP 服务器交互以保持它们的时钟同步。

在不同的主机之间进行时间同步对于计划备份、入侵检测记录、分布式任务调度或者事务订单管理来说是很重要的事情。它甚至应该作为日常任务的一部分。

NTP 的层次结构

NTP 时钟以层次模型组织。层级中的每层被称为一个 stratum(阶层)。stratum 的概念说明了一台机器到授权的时间源有多少 NTP  跳。

Stratum 0 由没有时间漂移的时钟组成，例如原子时钟。这种时钟不能在网络上直接使用。Stratum N (N >1) 层服务器从  Stratum N-1 层服务器同步时间。Stratum N 时钟能通过网络和彼此互联。

NTP 支持多达 15 个 stratum 的层级。Stratum 16 被认为是未同步的，不能使用的。

准备 CentOS 服务器

现在让我们来开始在 CentOS 上设置 NTP 服务器。

首先，我们需要保证正确设置了服务器的时区。在 CentOS 7 中，我们可以使用 timedatectl  命令查看和更改服务器的时区(比如，"Australia/Adelaide"，LCTT 译注：中国可设置为 Asia/Shanghai )

代码如下:

# timedatectl list-timezones | grep Australia

# timedatectl set-timezone Australia/Adelaide

# timedatectl

继续并使用 yum 安装需要的软件

代码如下:

# yum install ntp

然后我们会添加全球 NTP 服务器用于同步时间。

代码如下:

# vim /etc/ntp.conf

server 0.oceania.pool.ntp.org

server 1.oceania.pool.ntp.org

server 2.oceania.pool.ntp.org

server 3.oceania.pool.ntp.org

默认情况下，NTP 服务器的日志保存在 /var/log/messages。如果你希望使用自定义的日志文件，那也可以指定。

复制代码

代码如下:

logfile /var/log/ntpd.log

如果你选择自定义日志文件，确保更改了它的属主和 SELinux 环境。

复制代码

代码如下:

# chown ntp:ntp /var/log/ntpd.log

# chcon -t ntpd_log_t /var/log/ntpd.log

现在初始化 NTP 服务并确保把它添加到了开机启动。

代码如下:

# systemctl restart ntp

# systemctl enable ntp

验证 NTP Server 时钟

我们可以使用 ntpq 命令来检查本地服务器的时钟如何通过 NTP 同步。

下面的表格解释了输出列。

remote 源在 ntp.conf 中定义。‘*’ 表示当前使用的，也是最好的源‘+’ 表示这些源可作为 NTP 源‘-’  标记的源是不可用的。

refid 用于和本地时钟同步的远程服务器的 IP 地址。

st Stratum(阶层)

t 类型。 'u' 表示单播(unicast)。其它值包括本地(local)、多播(multicast)、广播(broadcast)。

when 自从上次和服务器交互后经过的时间(以秒数计)。

poll 和服务器的轮询间隔，以秒数计。

reach 表示和服务器交互是否有任何错误的八进制数。值 337 表示 100% 成功(即十进制的255)。

delay 服务器和远程服务器来回的时间。

offset 我们服务器和远程服务器的时间差异，以毫秒数计。

jitter 两次取样之间平均时差，以毫秒数计。

控制到 NTP 服务器的访问

默认情况下，NTP 服务器允许来自所有主机的查询。如果你想过滤进来的 NTP 同步连接，你可以在你的防火墙中添加规则过滤流量。

# iptables -A INPUT -s 192.168.1.0/24 -p udp --dport 123 -j ACCEPT

# iptables -A INPUT -p udp --dport 123 -j DROP

该规则允许从 192.168.1.0/24 来的 NTP 流量(端口 UDP/123)，任何其它网络的流量会被丢弃。你可以根据需要更改规则。

配置 NTP 客户端

1. Linux

NTP 客户端主机需要 ntpupdate 软件包来和服务器同步时间。可以轻松地使用 yum 或 apt-get  安装这个软件包。安装完软件包之后，用服务器的 IP 地址运行下面的命令。

代码如下:

# ntpdate

基于 RHEL 和 Debian 的系统命令都相同。

2. Windows

如果你正在使用 Windows，在日期和时间设置(Date and Time settings)下查找网络时间(Internet Time)。

3. Cisco 设备

如果你想要同步 Cisco 设备的时间，你可以在全局配置模式下使用下面的命令。

代码如下:

# ntp server

来自其它厂家的支持 NTP 的设备有自己的用于网络时间的参数。如果你想将设备和 NTP服务器同步时间，请查看设备的说明文档。

结论

总而言之，NTP 是在你的所有主机上同步时钟的一个协议。我们已经介绍了如何设置 NTP 服务器并使支持 NTP 的设备和服务器同步时间。

为了避免Linux系统的主机，在长时间运行下所导致的时间偏差。因此我们需要对时间进行时间同步(synchronize)。我们一般使用ntp服务来同步不同机器的时间。NTP 是网络时间协议（Network Time Protocol）的简称，他是通过UDP协议，对时间进行同步的。

编辑NTP Server的主要配置文件为/etc/ntp.conf ，如下：

配置含义：

配置完毕，重启NTP服务，使配置更改生效。

查看NTP服务和上级连通状态

内网其他设备作为NTP的客户端配置，相对就比较简单，而且所有设备的配置都相同。

首先需要安装NTP服务（与NTP-Server完全一样）。然后找其中一台配置/etc/ntp.conf文件，配置完成验证通过后，拷贝到其他客户端机器，直接使用即可。

注释掉之前的上层服务,以下几行

添加本地的NTP服务器即可完成配置

可以用date命令查看时区

如果时区是EST需要改成CST

选择亚洲 /中国 /北京 /然后确认

改完后执行如下复制语句

使用

172.17.30.100为你的NTP服务器的ip地址，显示adjust time server 192.168.1.135 offset 0.004882 sec

这里有可能出现同步失败，一般情况下原因都是本地的NTPD服务器还没有正常启动起来，一般需要几分钟时间后才能开始同步。

也有报错 no server suitable for synchronization found，这种问题由一下两种情况造成：

Server dropped: strata too high：

并且显示“stratum 16”。而正常情况下stratum这个值得范围是“0~15”。

这种问题往往是由ntp服务启动后还没有和上层服务同步完成，可以等五分钟再次查看。

Server dropped: strata no data：

这种问题一般是因为访问不到NTP服务，需要检查NTP服务是否启动成功，或者是否是被防火墙拦截。

启动NTP_Client

启动后，查看同步情况

由于是内网，NTP服务很快会同步上，可以使用下面命令查看时间是否和服务器时间相同

本机客户端配置完成后，需要同步的客户端机器使用SCP拷贝/etc/ntp.conf，命令如下，启动NTP服务即可。

Linux的NTP配置总结

NTP服务及时间同步问题

NTP时间同步服务器 主要偏重于NTP时间同步功能

北斗时间同步服务器 主要偏重于北斗卫星时间来源

GPS时间服务器跟北斗时间同步服务器一样也偏重于时间来源是GPS卫星。

目前计算机网络中各主机和服务器等网络设备的时间基本处于无序的状态。随着计算机网络应用的不断涌现，计算机的时间同步问题成为愈来愈重要的事情。以Unix系统为例，时间的准确性几乎影响到所有的文件操作。 如果一台机器时间不准确，例如在从时间超前的机器上建立一个文件，用ls查看一下，以当前时间减去所显示的文件修改时间会得一个负值，这一问题对于网络文件服务器是一场灾难，文件的可靠性将不复存在。为避免产生本机错误，可从网络上获取时间，这个命令就是rdate，这样系统时钟便可与公共源同步了。但是一旦这一公共时间源出现差错就将产生多米诺效应，与其同步的所有机器的时间因此全都错误。

另外当涉及到网络上的安全设备时，同步问题就更为重要了。这些设备所生成的日志必须要反映出准确的时间。尤其是在处理繁忙数据的时候，如果时间不同步，几乎不可能将来自不同源的日志关联起来。 一旦日志文件不相关连，安全相关工具就会毫无用处。不同步的网络意味着企业不得不花费大量时间手动跟踪安全事件。现在让我们来看看如何才能同步网络，并使得安全日志能呈现出准确地时间。

Internet的发展使得电子货币，网上购物，网上证券、金融交易成为可能，顾客可以坐在家里用个人电脑进行上述活动。要保证这些活动的正常进行就要有统一的时间。不能设想用户3点钟汇出一笔钱银行2点50分收到。个人电脑的时钟准确度很低，只有10-4、10-5，一天下来有可能差十几秒。

现在许多在线教学系统的许多功能都使用了时间记录，比如上网时间记录，递交作业时间和考试时间等等。通常在线教学系统记录的用户数据均以网站服务器时间为准。笔者以前就曾出现过因为应用服务器时间还在23点55分，而数据库服务器已跨过24点，导致正在进行的整个批处理日切或数据归档等重要处理失败或根本无法进行的情况，其实应用和数据库服务器时间也只是相差了几分钟而已。为了避免出现这种情况，系统管理员要经常关注服务器的时间，发现时间差距较大时可以手工调整，但由系统管理员手工调整既不准确、并且随着服务器数量的增加也会出现遗忘，因此有必要让系统自动完成同步多个服务器的时间。

上述问题的解决方法，就是需要一个能调整时钟抖动率，建立一个即时缓和、调整时间变化，并用一群受托服务器提供准确、稳定时间的时间管理协议，这就是网络时间协议（NTP）。如果你的局域网可以访问互联网，那么不必安装一台专门的NTP服务器，只需安装NTP的客户端软件到互联网上的公共NTP服务器自动修正时间即可，但是这样时间能同步但不精准还可能因为网络不稳定从而导致时间同步失败的结果，最佳方案则是在网络里安装一台属于自己的NTP服务器硬件设备，将各个计算机时间同步且统一起来，成本也不高即便高相对于大数据服务器来说孰轻孰重，作为网络工程师你更清楚。

总结：

随着网络规模、网上应用不断扩大，网络设备与服务器数量不断增加。网络管理员在查看众多网络设备日志时，往往发现时间不一，即使手工设置时间，也会出现因时区或夏令时等因素造成时间误差；有些二层交换机重启后，时钟会还原到初始值，需要重新设置时间。对于核心网络设备和重要应用服务器而言，它们之间有时需要协同工作，因此时间的准确可靠性显得尤为重要。

NTP服务的配置及使用都非常简单，并且占用的网络资料非常小。NTP时间服务器目前广泛应用于网络安全、在线教学、数据库备份等领域。企业采取措施同步网络和设备的时间非常重要，但确保安全设备所产生的日志能提供精确的时间更应当得到关注。

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