ntpd服務(wù)器時間同步技術(shù)簡介
ntpd服務(wù)器時間同步技術(shù)是指利用網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議NTP(Network Time Protocol)進行精確時間同步的一種技術(shù)。它是計算機系統(tǒng)中非常重要的一個環(huán)節(jié),能夠在低成本、高精度的前提下為計算機提供精確的時間戳,是保證計算機系統(tǒng)協(xié)同工作的關(guān)鍵技術(shù)。
1、NTP的基本概述
NTP 是一種時間同步協(xié)議,是一套計算機在網(wǎng)絡(luò)中進行時間同步的協(xié)議,能夠通過網(wǎng)絡(luò)獲取國際標(biāo)準(zhǔn)時間,并將這個時間分發(fā)到本地網(wǎng)絡(luò)中的計算機或其他設(shè)備。NTP 利用多層次的源來提供時間,網(wǎng)上時間服務(wù)器直接或間接的通過石英鐘,離子鐘,銣鐘等高精度時鐘獲得UTC時間。通過網(wǎng)絡(luò)進行同步,方法是進行網(wǎng)絡(luò)延遲測量,并對數(shù)據(jù)包時間戳進行相加調(diào)整以達到精確同步。
NTP 時間同步可以用在大規(guī)模分布式系統(tǒng)、高速交易系統(tǒng)等需要不同機器或設(shè)備時間高度一致的領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。
2、NTP時間同步機制
NTP的同步機制是通過讓客戶機在計算機啟動時與服務(wù)器進行通訊,以得到當(dāng)前時間??蛻魴C會把計算機時鐘的偏移值通過S樣本包發(fā)送給服務(wù)器,服務(wù)器通過把接收到的時間戳和回傳時間進行加權(quán)平均來獲取更精確的時間。服務(wù)器不僅會將自己的時間回傳給客戶機,而且會將其精度級別、當(dāng)前時間的不確定性和冷卻時間也回傳給客戶機。NTP還使用一種名為"stratum"的術(shù)語來度量不同時間源的準(zhǔn)確程度。stratum 0 時間源是一個最基本的時鐘,例如計算機系統(tǒng)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時鐘,獲得時間,然后分配給stratum 2服務(wù)器。
在延遲已知的情況下,一般至少使用三個具有各自可靠來源的時間源才能提供準(zhǔn)確的時間參考。在沒有參考源的情況下,NTP可使用一個估計的時間源。
3、NTP服務(wù)應(yīng)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(yīng)被配置到stratum的自然層次結(jié)構(gòu)的最高層以確保NTD時間服務(wù)的精度和可用性。這些服務(wù)應(yīng)該部署到可以方便地進行維護的系統(tǒng)上,并且應(yīng)該使用一個可靠的服務(wù)來獲得UTC時間。另一個重要的考慮是安全。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法更改流量。
最后,采用高壽命和高可靠性的硬件時鐘,能夠通過更多的源獲取時間信息以及將其納入到NTP服務(wù)中,也會提高系統(tǒng)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)之間有著密切的聯(lián)系。NTP服務(wù)依賴于DNS解析獲取時間服務(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。這些DNS服務(wù)都遵循“單網(wǎng)段訪問模式”,將DNS服務(wù)器全部布置在一個網(wǎng)段內(nèi),并且通過虛擬IP技術(shù)讓客戶端僅需要訪問虛擬IP即可,從而避免了DNS服務(wù)器因單點故障而導(dǎo)致的系統(tǒng)宕機問題。同時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(tǒng)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間戳,從而提高系統(tǒng)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。