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)獲取國際標準時間，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，以得到當前時間。客戶機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。
