ntpd服務(wù)器時(shí)間同步技術(shù)簡(jiǎn)介
ntpd服務(wù)器時(shí)間同步技術(shù)是指利用網(wǎng)絡(luò )時(shí)間協(xié)議NTP(Network Time Protocol)進(jìn)行精確時(shí)間同步的一種技術(shù)。它是計算機系統中非常重要的一個(gè)環(huán)節，能夠在低成本、高精度的前提下為計算機提供精確的時(shí)間戳，是保證計算機系統協(xié)同工作的關(guān)鍵技術(shù)。
1、NTP的基本概述
NTP 是一種時(shí)間同步協(xié)議，是一套計算機在網(wǎng)絡(luò )中進(jìn)行時(shí)間同步的協(xié)議，能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò )獲取國際標準時(shí)間，并將這個(gè)時(shí)間分發(fā)到本地網(wǎng)絡(luò )中的計算機或其他設備。
NTP 利用多層次的源來(lái)提供時(shí)間，網(wǎng)上時(shí)間服務(wù)器直接或間接的通過(guò)石英鐘，離子鐘，銣鐘等高精度時(shí)鐘獲得UTC時(shí)間。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行同步，方法是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )延遲測量，并對數據包時(shí)間戳進(jìn)行相加調整以達到精確同步。
NTP 時(shí)間同步可以用在大規模分布式系統、高速交易系統等需要不同機器或設備時(shí)間高度一致的領(lǐng)域，廣泛應用于因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )設備中。
2、NTP時(shí)間同步機制
NTP的同步機制是通過(guò)讓客戶(hù)機在計算機啟動(dòng)時(shí)與服務(wù)器進(jìn)行通訊，以得到當前時(shí)間?？蛻?hù)機會(huì )把計算機時(shí)鐘的偏移值通過(guò)S樣本包發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)把接收到的時(shí)間戳和回傳時(shí)間進(jìn)行加權平均來(lái)獲取更精確的時(shí)間。服務(wù)器不僅會(huì )將自己的時(shí)間回傳給客戶(hù)機，而且會(huì )將其精度級別、當前時(shí)間的不確定性和冷卻時(shí)間也回傳給客戶(hù)機。NTP還使用一種名為"stratum"的術(shù)語(yǔ)來(lái)度量不同時(shí)間源的準確程度。stratum 0 時(shí)間源是一個(gè)最基本的時(shí)鐘，例如計算機系統上的晶體振蕩器。 一些stratum 1服務(wù)器從體質(zhì)性鐘，如原子鐘或GPS時(shí)鐘，獲得時(shí)間，然后分配給stratum 2服務(wù)器。
在延遲已知的情況下，一般至少使用三個(gè)具有各自可靠來(lái)源的時(shí)間源才能提供準確的時(shí)間參考。在沒(méi)有參考源的情況下，NTP可使用一個(gè)估計的時(shí)間源。
3、NTP服務(wù)應該如何部署
部署NTP服務(wù)需要考慮一些因素。一些核心的服務(wù)器應被配置到stratum的自然層次結構的最高層以確保NTD時(shí)間服務(wù)的精度和可用性。這些服務(wù)應該部署到可以方便地進(jìn)行維護的系統上，并且應該使用一個(gè)可靠的服務(wù)來(lái)獲得UTC時(shí)間。另一個(gè)重要的考慮是安全。為提供更好的安全和身份驗證，RFC 5905建議采用密鑰管理協(xié)議 (NTPv4)，這將在各個(gè)等級之間建立起安全的信任鏈，確保即使攻擊者試圖截獲流量也無(wú)法更改流量。
最后，采用高壽命和高可靠性的硬件時(shí)鐘，能夠通過(guò)更多的源獲取時(shí)間信息以及將其納入到NTP服務(wù)中，也會(huì )提高系統整體精度和可靠性。
4、NTP服務(wù)與DNS服務(wù)的關(guān)系
NTP服務(wù)與DNS服務(wù)之間有著(zhù)密切的聯(lián)系。NTP服務(wù)依賴(lài)于DNS解析獲取時(shí)間服務(wù)器的IP地址以及其他NTP服務(wù)器作為對等體的IP地址。而為了確保DNS服務(wù)器的高可用性、高性能、容錯處理等特性，一些高可用、高可靠的DNS服務(wù)也相繼被研發(fā)出來(lái)。這些DNS服務(wù)都遵循“單網(wǎng)段訪(fǎng)問(wèn)模式”，將DNS服務(wù)器全部布置在一個(gè)網(wǎng)段內，并且通過(guò)虛擬IP技術(shù)讓客戶(hù)端僅需要訪(fǎng)問(wèn)虛擬IP即可，從而避免了DNS服務(wù)器因單點(diǎn)故障而導致的系統宕機問(wèn)題。同時(shí)DNS服務(wù)的安全機制也可以有效地為NTP服務(wù)提供支持和保護。綜上所述，NTP服務(wù)是保證計算機系統協(xié)同工作的關(guān)鍵技術(shù)，采用NTP技術(shù)可以在低成本、高精度的前提下為計算機提供精確的時(shí)間戳，從而提高系統整體精度和可靠性。而NTP服務(wù)的部署需要考慮多種因素，包括服務(wù)器的Stratum級別、部署硬件時(shí)鐘的高壽命和高可靠性、采用密鑰管理協(xié)議提高安全性等。此外，NTP服務(wù)與DNS服務(wù)之間也存在密切聯(lián)系，DNS服務(wù)的高可用、高可靠特性也可以有效地為NTP服務(wù)提供支持和保護。
