Network Time Protocol (NTP) 也是RHCE新增的考試需求. 學(xué)習的時(shí)候也順便復習了一下怎么設置Linux的時(shí)間,目前拿出來(lái)和大家分享
設置NTP服務(wù)器不難不過(guò)NTP本身是個(gè)非常復雜的協(xié)議. 這里只是簡(jiǎn)要地介紹一下實(shí)踐方法
和上次相同,下面的實(shí)驗都在RHEL5上運行
1. 時(shí)間和時(shí)區
如果有人問(wèn)你說(shuō)目前幾點(diǎn)? 你看了看表回答他說(shuō)晚上8點(diǎn)了. 這樣回答看上去沒(méi)有什么問(wèn)題,不過(guò)如果問(wèn)你的這個(gè)人在歐洲的話(huà)那么你的回答就會(huì )讓他非常疑惑,因為他那里還太陽(yáng)當空呢.
這里就有產(chǎn)生了一個(gè)怎么定義時(shí)間的問(wèn)題.
因為在地球環(huán)繞太陽(yáng)旋轉的24個(gè)小時(shí)中,世界各地日出日落的時(shí)間是不相同的.所以我們才有劃分時(shí)區(timezone)
的必要,也就是把全球劃分成24個(gè)不同的時(shí)區. 所以我們能把時(shí)間的定義理解為一個(gè)時(shí)間的值加上所在地的時(shí)區(注意這個(gè)所在地能精確到城市)
地理課上我們都學(xué)過(guò)格林威治時(shí)間(GMT), 他也就是0時(shí)區時(shí)間. 不過(guò)我們在計算機中經(jīng)?？吹降氖荱TC. 他是Coordinated
Universal Time的簡(jiǎn)寫(xiě).
雖然能認為UTC和GMT的值相等(誤差相當之小),不過(guò)UTC已被認定為是國際標準,所以我們都應該遵守標準只使用UTC
那么如果目前中國當地的時(shí)間是晚上8點(diǎn)的話(huà),我們能有下面兩種表示方式
20:00 CST
12:00 UTC
這里的CST是Chinese Standard Time,也就是我們通常所說(shuō)的北京時(shí)間了. 因為中國處在UTC+8時(shí)區,依次類(lèi)推那么也就是12:00 UTC了.
為什么要說(shuō)這些呢(呵呵這里不是地理論壇吧...)?
第一,不管通過(guò)所有渠道我們想要同步系統的時(shí)間,通常提供方只會(huì )給出UTC+0的時(shí)間值而不會(huì )提供時(shí)區(因為他不知道你在哪里).所以當我們設置系統時(shí)間的時(shí)候,設置好時(shí)區是首先要做的工作
第二,非常多國家都有夏令時(shí)(我記得小時(shí)候中國也實(shí)行過(guò)一次),那就是在一年當中的某一天時(shí)鐘撥快一小時(shí)(比如從UTC+8一下變成UTC+9了),那么同理到時(shí)候還要再撥慢回來(lái).如果我們設置了正確的時(shí)區,當需要改動(dòng)時(shí)間的時(shí)候系統就會(huì )自動(dòng)替我們調整
目前我們就來(lái)看一下怎么在Linux下設置時(shí)區,也就是time zone
2. 怎么設置Linux Time Zone
在Linux下glibc提供了我們事先編譯好的許多timezone文件, 他們就放在/usr/share/zoneinfo這個(gè)目錄下,這里基本涵蓋了大部分的國家和城市
代碼:
# ls -F /usr/share/zoneinfo/
Africa/ Chile/ Factory Iceland Mexico/ posix/ Universal
America/ CST6CDT GB Indian/ Mideast/ posixrules US/
Antarctica/ Cuba GB-Eire Iran MST PRC UTC
Arctic/ EET GMT iso3166.tab MST7MDT PST8PDT WET
Asia/ Egypt GMT0 Israel Navajo right/ W-SU
Atlantic/ Eire GMT-0 Jamaica NZ ROC zone.tab
Australia/ EST GMT+0 Japan NZ-CHAT ROK Zulu
Brazil/ EST5EDT Greenwich Kwajalein Pacific/ Singapore
Canada/ Etc/ Hongkong Libya Poland Turkey
CET Europe/ HST MET Portugal UCT
在這里面我們就能找到自己所在城市的time zone文件. 那么如果我們想查看對于每個(gè)time zone當前的時(shí)間我們能用zdump命令
代碼:
# zdump Hongkong
Hongkong Fri Jul 6 06:13:57 2007 HKT
那么我們又怎么來(lái)告訴系統我們所在time zone是哪個(gè)呢? 方法有非常多,這里舉出兩種
第一個(gè)就是修改/etc/localtime這個(gè)文件,這個(gè)文件定義了我么所在的local time zone.
我們能在/usr/share/zoneinfo下找到我們的time zone文件然后拷貝去到/etc/localtimezone(或做個(gè)symbolic link)
假設我們目前的time zone是BST(也就是英國的夏令時(shí)間,UTC+1)
代碼:
# date
Thu Jul 5 23:33:40 BST 2007
我們想把time zone換成上海所在的時(shí)區就能這么做
代碼:
# ln -sf /usr/share/zoneinfo/posix/Asia/Shanghai /etc/localtime
# date
Fri Jul 6 06:35:52 CST 2007
這樣時(shí)區就改過(guò)來(lái)了(注意時(shí)間也做了相應的調整)
第二種方法也就設置TZ環(huán)境變量的值. 許多程式和命令都會(huì )用到這個(gè)變量的值. TZ的值能有多種格式,最簡(jiǎn)單的設置方法就是使用tzselect命令
代碼:
# tzselect
...
TZ=’America/Los_Angeles’;export TZ
tzselect會(huì )讓你選擇所在的國家和城市(我省略了這些步驟),最后輸出相應的TZ變量的值.那么如果你設置了TZ的值之后時(shí)區就又會(huì )發(fā)生變化
代碼:
# date
Thu Jul 5 15:48:11 PDT 2007
通過(guò)這兩個(gè)例子我們也能發(fā)現TZ變量的值會(huì )override /etc/localtime.
也就是說(shuō)當TZ變量沒(méi)有定義的時(shí)候系統才使用/etc/localtime來(lái)確定time zone. 所以你想永久修改time
zone的話(huà)那么能把TZ變量的設置寫(xiě)入/etc/profile里
好了目前我們知道怎么設置時(shí)區了,下面我們就來(lái)看看怎么設置Linux的時(shí)間吧
3. Real Time Clock(RTC) and System Clock
說(shuō)道設置時(shí)間這里還要明確另外一個(gè)概念就是在一臺計算機上我們有兩個(gè)時(shí)鐘:一個(gè)稱(chēng)之為硬件時(shí)間時(shí)鐘(RTC),更有一個(gè)稱(chēng)之為系統時(shí)鐘(System Clock)
硬件時(shí)鐘是指嵌在主板上的特別的電路, 他的存在就是平時(shí)我們關(guān)機之后還能計算時(shí)間的原因
系統時(shí)鐘就是操作系統的kernel所用來(lái)計算時(shí)間的時(shí)鐘. 他從1970年1月1日00:00:00 UTC時(shí)間到目前為止秒數總和的值 在Linux下系統時(shí)間在開(kāi)機的時(shí)候會(huì )和硬件時(shí)間同步(synchronization),之后也就各自獨立運行了
那么既然兩個(gè)時(shí)鐘獨自運行,那么時(shí)間久了必然就會(huì )產(chǎn)生誤差了,下面我們來(lái)看一個(gè)例子
代碼:
# date
Fri Jul 6 00:27:13 BST 2007
# hwclock --show
Fri 06 Jul 2007 12:27:17 AM BST -0.968931 seconds
通過(guò)hwclock --show命令我們能查看機器上的硬件時(shí)間(always in local time zone), 我們能看到他和系統時(shí)間還是有一定的誤差的, 那么我們就需要把他們同步
如果我們想要把硬件時(shí)間設置成系統時(shí)間我們能運行以下命令
代碼:
# hwclock --hctosys
反之,我們也能把系統時(shí)間設置成硬件時(shí)間
代碼:
# hwclock --systohc
那么如果想設置硬件時(shí)間我們能開(kāi)機的時(shí)候在BIOS里設定.也能用hwclock命令
代碼:
# hwclock --set --date="mm/dd/yy hh:mm:ss"
如果想要修改系統時(shí)間那么用date命令就最簡(jiǎn)單了
代碼:
# date -s "dd/mm/yyyy hh:mm:ss"
目前我們知道了怎么設置系統和硬件的時(shí)間. 但問(wèn)題是如果這兩個(gè)時(shí)間都不準確了怎么辦?
那么我們就需要在互連網(wǎng)上找到一個(gè)能提供我們準確時(shí)間的服務(wù)器然后通過(guò)一種協(xié)議來(lái)同步我們的系統時(shí)間,那么這個(gè)協(xié)議就是NTP了.
注意接下去我們所要說(shuō)的同步就都是指系統時(shí)間和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器之間的同步了
4. 設置NTP Server前的準備
其實(shí)這個(gè)標題應該改為設置"NTP Relay Server"前的準備更加合適.
因為不論我們的計算機設置多好運行時(shí)間久了都會(huì )產(chǎn)生誤差,所以不足以給互連網(wǎng)上的其他服務(wù)器做NTP Server.
真正能夠精確地測算時(shí)間的還是原子鐘. 但由于原子鐘十分的昂貴,只有少部分組織擁有, 他們連接到計算機之后就成了一臺真正的NTP Server.
而我們所要做的就是連接到這些服務(wù)器上同步我們系統的時(shí)間,然后把我們自己的服務(wù)器做成NTP Relay
Server再給互連網(wǎng)或是局域網(wǎng)內的用戶(hù)提供同步服務(wù)
好了,前面講了一大堆理論,目前我們來(lái)動(dòng)手實(shí)踐一下吧. 架設一個(gè)NTP Relay Server其實(shí)非常簡(jiǎn)單,我們先把需要的RPM包裝上
代碼:
# rpm -ivh ntp-4.2.2p1-5.el5.rpm
那么第一步我們就要找到在互連網(wǎng)上給我們提供同步服務(wù)的NTP Server
http://www.pool.ntp.org
是NTP的官方網(wǎng)站,在這上面我們能找到離我們城市最近的NTP Server. NTP建議我們?yōu)榱吮Ｕ蠒r(shí)間的準確性,最少找兩個(gè)個(gè)NTP Server
那么比如在英國的話(huà)就能選擇下面兩個(gè)服務(wù)器
0.uk.pool.ntp.org
1.uk.pool.ntp.org
他的一般格式都是number.country.pool.ntp.org
第二步要做的就是在打開(kāi)NTP服務(wù)器之前先和這些服務(wù)器做一個(gè)同步,使得我們機器的時(shí)間盡量接近標準時(shí)間. 這里我們能用ntpdate命令
代碼:
# ntpdate 0.uk.pool.ntp.org
6 Jul 01:21:49 ntpdate[4528]: step time server 213.222.193.35 offset -38908.575181 sec
# ntpdate 0.pool.ntp.org
6 Jul 01:21:56 ntpdate[4530]: adjust time server 213.222.193.35 offset -0.000065 sec
如果你的時(shí)間差的非常離譜的話(huà)第一次會(huì )看到調整的幅度比較大,所以保險起見(jiàn)能運行兩次. 那么為什么在打開(kāi)NTP服務(wù)之前先要手動(dòng)運行同步呢?
1. 因為根據NTP的設置,如果你的系統時(shí)間比正確時(shí)間要快的話(huà)那么NTP是不會(huì )幫你調整的,所以要么你把時(shí)間設置回去,要么先做一個(gè)手動(dòng)同步
2. 當你的時(shí)間設置和NTP服務(wù)器的時(shí)間相差非常大的時(shí)候,NTP會(huì )花上較長(cháng)一段時(shí)間進(jìn)行調整.所以手動(dòng)同步能減少這段時(shí)間
5. 設置和運行NTP Server
目前我們就來(lái)創(chuàng )建NTP的設置文件了, 他就是/etc/ntp.conf. 我們只需要加入上面的NTP Server和一個(gè)driftfile就能了
代碼:
# vi /etc/ntp.conf
server 0.uk.pool.ntp.org
server 1.uk.pool.ntp.org
driftfile /var/lib/ntp/ntp.drift
非常的簡(jiǎn)單. 接下來(lái)我們就啟動(dòng)NTP Server,并且設置其在開(kāi)機后自動(dòng)運行
代碼:
# /etc/init.d/ntpd/start
# chkconfig --level 35 ntpd on
6. 查看NTP服務(wù)的運行狀況
目前我們已啟動(dòng)了NTP的服務(wù),不過(guò)我們的系統時(shí)間到底和服務(wù)器同步了沒(méi)有呢? 為此NTP提供了一個(gè)非常好的查看工具: ntpq (NTP query)
我建議大家在打開(kāi)NTP服務(wù)器后就能運行ntpq命令來(lái)監測服務(wù)器的運行.這里我們能使用watch命令來(lái)查看一段時(shí)間內服務(wù)器各項數值的變化
代碼:
# watch ntpq -p
Every 2.0s: ntpq -p Sat Jul 7 00:41:45 2007
remote refid st t when poll reach delay offset jitter
==============================================================================
+193.60.199.75 193.62.22.98 2 u 52 64 377 8.578 10.203 289.032
*mozart.musicbox 192.5.41.41 2 u 54 64 377 19.301 -60.218 292.411
目前我就來(lái)解釋一下其中的含義
remote: 他指的就是本地機器所連接的遠程NTP服務(wù)器
refid: 他指的是給遠程服務(wù)器(e.g. 193.60.199.75)提供時(shí)間同步的服務(wù)器
st: 遠程服務(wù)器的級別. 由于NTP是層型結構,有頂端的服務(wù)器,多層的Relay Server再到客戶(hù)端. 所以服務(wù)器從高到低級別能設定為1-16. 為了減緩負荷和網(wǎng)絡(luò )堵塞,原則上應該避免直接連接到級別為1的服務(wù)器的.
t: 這個(gè).....我也不知道啥意思^_^
when: 我個(gè)人把他理解為一個(gè)計時(shí)器用來(lái)告訴我們更有多久本地機器就需要和遠程服務(wù)器進(jìn)行一次時(shí)間同步
poll: 本地機和遠程服務(wù)器多少時(shí)間進(jìn)行一次同步(單位為秒). 在一開(kāi)始運行NTP的時(shí)候這個(gè)poll值會(huì )比較小,那樣和服務(wù)器同步的頻率也就增加了,能盡快調整到正確的時(shí)間范圍.之后poll值會(huì )逐漸增大,同步的頻率也就會(huì )相應減小
reach: 這是個(gè)八進(jìn)制值,用來(lái)測試能否和服務(wù)器連接.每成功連接一次他的值就會(huì )增加
delay: 從本地機發(fā)送同步需求到服務(wù)器的round trip time
offset: 這是個(gè)最關(guān)鍵的值, 他告訴了我們本地機和服務(wù)器之間的時(shí)間差別. offset越接近于0,我們就和服務(wù)器的時(shí)間越接近
jitter: 這是個(gè)用來(lái)做統計的值. 他統計了在特定個(gè)連續的連接數里offset的分布情況. 簡(jiǎn)單地說(shuō)這個(gè)數值的絕對值越小我們和服務(wù)器的時(shí)間就越精確
那么大家細心的話(huà)就會(huì )發(fā)現兩個(gè)問(wèn)題: 第一我們連接的是0.uk.pool.ntp.org為什么和remote server不相同? 第二那個(gè)最前面的+和*都是什么意思呢?
第一個(gè)問(wèn)題不難理解,因為NTP提供給我們的是個(gè)cluster server所以每次連接的得到的服務(wù)器都有可能是不相同.同樣這也告訴我們了在指定NTP Server的時(shí)候應該使用hostname而不是IP
第二個(gè)問(wèn)題和第一個(gè)相關(guān),既然有這么多的服務(wù)器就是為了在發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候其他的服務(wù)器還能正常地給我們提供服務(wù).那么怎么知道這些服務(wù)器的狀態(tài)呢? 這就是第一個(gè)記號會(huì )告訴我們的信息
*
他告訴我們遠端的服務(wù)器已被確認為我們的主NTP Server,我們系統的時(shí)間將由這臺機器所提供
+
他將作為輔助的NTP Server和帶有*號的服務(wù)器一起為我們提供同步服務(wù). 當*號服務(wù)器不可用時(shí)他就能接管
-
遠程服務(wù)器被clustering algorithm認為是不合格的NTP Server
x
遠程服務(wù)器不可用
了解這些之后我們就能實(shí)時(shí)監測我們系統的時(shí)間同步狀況了
7. NTP安全設置
運行一個(gè)NTP Server不必占用非常多的系統資源,所以也不用專(zhuān)門(mén)設置獨立的服務(wù)器,就能給許多client提供時(shí)間同步服務(wù), 不過(guò)一些基本的安全設置還是非常有必要的
那么這里一個(gè)非常簡(jiǎn)單的思路就是第一我們只允許局域網(wǎng)內一部分的用戶(hù)連接到我們的服務(wù)器. 第二個(gè)就是這些client不能修改我們服務(wù)器上的時(shí)間
在/etc/ntp.conf文件中我們能用restrict關(guān)鍵字來(lái)設置上面的需求
首先我們對于默認的client拒絕所有的操作
代碼:
restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery
然后允許本機地址一切的操作
代碼:
restrict 127.0.0.1
最后我們允許局域網(wǎng)內所有client連接到這臺服務(wù)器同步時(shí)間.不過(guò)拒絕讓他們修改服務(wù)器上的時(shí)間
代碼:
restrict 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 nomodify
把這三條加入到/etc/ntp.conf中就完成了我們的簡(jiǎn)單設置. NTP還能用key來(lái)做authenticaiton,這里就不周詳介紹了
8. NTP client的設置
做到這里我們已有了一臺自己的Relay
Server.如果我們想讓局域網(wǎng)內的其他client都進(jìn)行時(shí)間同步的話(huà)那么我們就都應該照樣再搭建一臺Relay
Server,然后把所有的client都指向這兩臺服務(wù)器(注意不要把所有的client都指向Internet上的服務(wù)器).
只要在client的ntp.conf加上這你自己的服務(wù)器就能了
代碼:
server ntp1.leonard.com
server ntp2.leonard.com
9. 一些補充和拾遺
1. 設置文件中的driftfile是什么?
我們每一個(gè)system clock的頻率都有小小的誤差,這個(gè)就是為什么機器運行一段時(shí)間后會(huì )不精確.
NTP會(huì )自動(dòng)來(lái)監測我們時(shí)鐘的誤差值并予以調整.但問(wèn)題是這是個(gè)冗長(cháng)的過(guò)程,所以他會(huì )把記錄下來(lái)的誤差先寫(xiě)入driftfile.這樣即使你重新開(kāi)機以
后之前的計算結果也就不會(huì )丟失了
2. 怎么同步硬件時(shí)鐘?
NTP一般只會(huì )同步system clock. 不過(guò)如果我們也要同步RTC的話(huà)那么只需要把下面的選項打開(kāi)就能了
代碼:
# vi /etc/sysconfig/ntpd
SYNC_HWCLOCK=yes
10. 參考資料
1.
http://www.freebsd.org/cgi/man.cgi?q...conf&sektion=5
不知為什么Redhat沒(méi)有ntp.conf的man page.費了好大勁才從FreeBSD上找到了.
2.
http://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/html/index.html
官方的NTP文件
3.
http://tldp.org/HOWTO/TimePrecision-HOWTO/index.html
The Linux Documentation Project上的NTP HOWTO
4.
www.pool.ntp.org/
全球NTP服務(wù)器提供站
cn.pool.ntp.org
中國
