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NTP 配置指南

NTP（网络时间协议）用于同步网络上的计算机和其他设备的时钟。使用 NTP 可以解决如下问题： 1. 大多数机器中的内置硬件时钟，由于温度、电压和其他因素的变化，可能会随着时间的推移而出现漂移，从而给时间敏感的应用程序和服务带来问题。 2. 在网络中，通常需要同步机器的系统时间，但手动调整时间是一种不好的方法，可能会导致一些严重问题，例如向后调整时间将使关键应用程序出现故障。

系统采用 chrony 作为 NTP 的默认实现。

1 了解和配置 chrony

系统默认安装chrony，您可以使用 chrony:

  • 将系统时钟与 NTP 服务器同步
  • 将系统时钟与参考时钟同步
  • 将系统时钟与手动输入的时间同步
  • 作为 NTP 服务器或 NTP 对等服务器，为网络中的其他计算机提供时间服务

chrony 在各种条件下表现良好。通过互联网同步的两台机器之间的准确性通常在几毫秒之内，对于 LAN 中的机器则为几十微秒。

chrony 包含 chronyd 和 chronyc，chronyd 守护程序可在引导时启动，chronyc 命令行程序用于与chronyd服务器进行交互，查询和调整系统时钟。

1.1 chronyd 配置

chronyd 的配置文件位于 /etc/chrony.conf。可以使用文本编辑器打开该文件，并根据需要修改配置选项。

系统的 /etc/chrony.conf 文件的默认配置如下： 

# Use public servers
server ntp1.tencent.com iburst
server ntp2.tencent.com iburst
server cn.pool.ntp.org  iburst

# Use NTP servers from DHCP.
sourcedir /run/chrony-dhcp

# Record the rate at which the system clock gains/losses time.
driftfile /var/lib/chrony/drift

# Allow the system clock to be stepped in the first three updates
# if its offset is larger than 1 second.
makestep 1.0 3

# Enable kernel synchronization of the real-time clock (RTC).
rtcsync

# Specify file containing keys for NTP authentication.
keyfile /etc/chrony.keys

# Save NTS keys and cookies.
ntsdumpdir /var/lib/chrony

# Specify directory for log files.
logdir /var/log/chrony

  • server：指定NTP服务器的地址，格式为 server <host> <options>，可多个 server 字段指定多个服务器。options 可选设置如下参数：
    • ibust 会在 chrony 启动的2秒内，去快速poll服务器4次来快速矫正当前系统时间
    • prefer 优先使用指定的服务器，若没有指定，则按照文件中的 NTP 的顺序来确定优先级
  • sourcedir： chronyd在启动时查找指定目录中的额外配置文件 例如默认设置 sourcedir /run/chrony-dhcp，表示 chronyd 在启动时查找 /run/chrony-dhcp 目录中的额外配置文件。当 DHCP 客户端获取到 IP 地址时，会解析 DHCP 响应中 NTP 服务器选项，若有 NTP 服务器选项则会创建配置文件到 /run/chrony-dhcp 目录中。
  • makestep ： 指定系统启动时是否使用 makestep 命令。 例如默认设置 makestep 1.0 3，第一个参数设置为1.0，表示系统时钟与NTP服务器的时差如果超过1.0秒，将触发makestep进行立即修正。第二个参数设置为3，表示在整个chrony运行期间最多只允许执行3次这种立即跳变。这种默认设置确保了系统在启动时能够快速修正时钟。
  • rtcsync ：chronyd 将实时时钟 (RTC) 同步到系统时钟。确保系统在重新启动时或从低电源状态恢复时具有更准确的时间。
  • keyfile：指定了存储加密密钥的文件的位置。这些密钥被用于通过 Message Authentication Code (MAC) 来验证 NTP 协议数据包，以增强安全性。
  • ntsdumpdir：指定在系统无法与外部 NTP 服务器通信时，周期性地将NTP服务器数据（即NTP服务器样本）保存的目录目录。当网络重新连接后，chronyd 将从此目录加载保存的 NTP 服务器数据，以改进时钟同步和时间估算的准确性。
  • driftfile：指定 chrony 将时钟偏移信息存储在指定的文件中。driftfile 设置对于维持系统时钟的长期准确性非常重要。它让 chrony 能够在重启之间保存和恢复时钟的偏移信息。
  • logdir：指定日志文件的路径。 
    logdir /var/log/chrony

默认配置使用 chrony 与 NTP 服务器同步时间，但不作为 NTP 服务器给网络中的其他计算机提供 NTP 服务，可添加 allow 配置项来配置此能力。其他默认未启用的配置项（如 allow）的配置项说明如下：

  • allow：指定允许访问 chronyd 的客户端 IP 地址或网段。如果没有配置 allow，那么客户端默认情况下将无法连接到此 chronyd 服务器以进行 NTP 同步。如在局域网中作为 NTP 服务器为其他计算机提供 NTP 服务，允许 192.168.1.0/24 网段的客户端连接以进行 NTP 同步，则添加如下配置项： 
    allow 192.168.1.0/24
  • log：指定日志文件要记录的信息。例如： 
    log measurements statistics tracking
    • measurements：此选项将原始 NTP 测量以及相关信息记录到名为 measurements.log 的文件。
    • statistics：将有关递归处理的信息记录到名为 statistics.log 的文件。
    • tracking： 此选项将系统速率或丢失率估算的更改记录到名为 trace.log 的文件。
    • rtc： 此选项记录有关系统实时时钟的信息。
    • refclocks： 此选项将原始和过滤的参考时钟测量记录到名为 refclocks.log 的文件。
    • tempcomp： 此选项将温度测量和系统速率记录到名为 tempcomp.log 的文件

配置文件修改完成后，您需要使用以下命令启动 chronyd 服务： 

systemctl start chronyd
如果当前 chronyd 已启动，您需要使用以下命令重启服务使配置生效： 
systemctl restart chronyd
您可以使用以下命令配置系统引导时自动启动 chronyd ： 
systemctl enable chronyd

1.2 使用 chronyc

chronyc用于与chronyd服务器进行交互，查询和调整系统时钟。 以下是chronyc的一些常用命令和用法：

  1. chronyc sources：查看当前使用的NTP服务器和它们的状态信息，在下面的示例中，*表示该服务器正在使用，+表示该服务器被选择为备用服务器，-表示被认为可选择用于同步的服务器，但当前被排除在备选服务器列表之外。 
    # chronyc sources
210 Number of sources = 3
MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample
===============================================================================
^* ntp1.example.com             2   6    17    10   -266us[ -266us] +/-  100ms
^+ ntp2.example.com             2   6    17    10   -123us[ -123us] +/-  100ms
^- ntp3.example.com             2   6    17    10   -345us[ -345us] +/-  100ms
  2. chronyc sourcestats：显示目前被 chronyd 检查的每个源的偏移率和误差估算过程的信息。 
    # chronyc sourcestats
Name/IP Address            NP  NR  Span  Frequency  Freq Skew  Offset  Std Dev
==============================================================================
ntp1.example.com           48  22  377m     +0.012      0.100   +325us  1428us
ntp2.example.com           38  14  359m     -0.009      0.111   -356us  1297us
ntp3.example.com           0   0     0     +0.000   2000.000     +0ns  4000ms
  3. chronyc tracking：查看系统时钟的偏差和精度。在下面的示例中，System time表示系统时钟与参考时钟之间的时间差，Last offset表示最近一次的时间偏差，RMS offset表示时间偏差的均方根值，Frequency表示时钟频率的偏差。 
    ## chronyc tracking

Reference ID    : 192.168.1.1 (ntp1.example.com)
Stratum         : 3
Ref time (UTC)  : Fri Jul 23 15:07:26 2021
System time     : 0.000008782 seconds fast of NTP time
Last offset     : -0.000000065 seconds
RMS offset      : 0.000010194 seconds
Frequency       : 17.065 ppm fast
Residual freq   : -0.000 ppm
Skew            : 0.000 ppm
Root delay      : 0.004033 seconds
Root dispersion : 0.000000 seconds
Update interval : 64.0 seconds
Leap status     : Normal
  4. chronyc makestep：立即调整系统时钟，使其与参考时钟同步。 
    chronyc makestep