Linux實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的方法及步驟
網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)讓一組計(jì)算機(jī)在時(shí)間方面達(dá)成一致的過(guò)程。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各計(jì)算機(jī)的時(shí)間應(yīng)該是一致的，否則就會(huì)造成很多問(wèn)題。Linux作為一種廣泛使用的操作系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步方面有著很多優(yōu)秀的方法。本文將從時(shí)間同步的基礎(chǔ)知識(shí)、NTP協(xié)議、使用命令行工具進(jìn)行時(shí)間同步、配置使用GUI工具實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步四個(gè)方面對(duì)Linux實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的方法及步驟做詳細(xì)的闡述。
1、時(shí)間同步的基礎(chǔ)知識(shí)
網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步指的是使網(wǎng)絡(luò)中的各設(shè)備具有相同的時(shí)間，并能夠跟隨標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間自動(dòng)更新。時(shí)間同步可分為兩種方式，一種是系統(tǒng)時(shí)間同步，另一種是應(yīng)用程序時(shí)間同步。系統(tǒng)時(shí)間同步，在Linux中通常通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP）來(lái)實(shí)現(xiàn)，而應(yīng)用程序時(shí)間同步則是由應(yīng)用程序自行完成。在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，使用NTP協(xié)議同步時(shí)間一般是比較常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式。
網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步可以讓各個(gè)設(shè)備上的日志文件和事件確保時(shí)間戳的一致性，有助于故障診斷和系統(tǒng)調(diào)試。此外，當(dāng)多個(gè)計(jì)算機(jī)幾乎同時(shí)執(zhí)行某個(gè)操作時(shí)，要求它們的時(shí)間精度達(dá)到相當(dāng)精確。例如，如果一個(gè)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被分成許多處理器的數(shù)組，那么在處理負(fù)載平衡事務(wù)時(shí)，它們就需要非常精確的時(shí)間同步，否則性能將嚴(yán)重下降。
時(shí)間同步有兩種基本機(jī)制，手工和自動(dòng)，手工機(jī)制通常適用于較少規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中。這種機(jī)制通常需要一名技術(shù)人員在每個(gè)計(jì)算機(jī)上手動(dòng)設(shè)置時(shí)間。因此，在一個(gè)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，手動(dòng)時(shí)間同步顯然是不可行的，必須采用自動(dòng)機(jī)制。自動(dòng)同步時(shí)間機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)是，它可以自行監(jiān)測(cè)時(shí)間漂移，并對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)來(lái)避免系統(tǒng)時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間不兼容。
2、NTP協(xié)議
NTP（網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）是一種用于使計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中同步時(shí)間的協(xié)議。它確保了各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的系統(tǒng)時(shí)鐘保持同步，并與某個(gè)（或些個(gè)）服務(wù)器上的相同。該協(xié)議最初由David L. Mills編寫，并于1985年作為RFC 958公開(kāi)。NTP通常使用UDP協(xié)議，并且在IPv4和IPv6上都運(yùn)行。NTP協(xié)議的結(jié)構(gòu)包括4個(gè)重要組成部分：客戶端、服務(wù)器、時(shí)鐘和消息。NTP采用層次結(jié)構(gòu)，使用“微秒”級(jí)別的時(shí)間精度就可以達(dá)到全球范圍內(nèi)的同步。NTP實(shí)現(xiàn)了分布式同步時(shí)間，其中一個(gè)設(shè)備代表時(shí)鐘源，它由眾多其他設(shè)備同步，形成一個(gè)逐級(jí)同步的樹(shù)。至多有15個(gè)級(jí)別的同步樹(shù)，其中頂層同步最準(zhǔn)確，每個(gè)時(shí)鐘源由至少三個(gè)其他時(shí)鐘源同步，以確定最準(zhǔn)確的時(shí)間。各個(gè)同步級(jí)別的設(shè)備根據(jù)距離和準(zhǔn)確度的要求直接同步,使用多級(jí)根節(jié)點(diǎn)方案的目的是使精度更高。
NTP實(shí)現(xiàn)了自我糾正的功能，如果一個(gè)時(shí)鐘源與所有其他時(shí)鐘源的偏差太大，則該時(shí)鐘自動(dòng)從同步樹(shù)中丟棄，以防止其造成時(shí)間失真。
3、使用命令行工具進(jìn)行時(shí)間同步
在Linux系統(tǒng)中，通常使用命令行工具實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)間同步功能的命令有很多，如date、hwclock、ntpdate和timedatectl等。其中，ntpdate命令是最常用的實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的命令之一，通常需要與NTP服務(wù)器一起使用。使用ntpdate命令實(shí)現(xiàn)同步時(shí)間的方法如下：
1. 檢查ntpdate是否已經(jīng)安裝。運(yùn)行以下命令檢查ntpdate是否已安裝。
which ntpdate2. 如果ntpdate未安裝，請(qǐng)安裝ntpdate。在Ubuntu下，ntpdate與ntp軟件包一起安裝。如果您正在運(yùn)行Red Hat或CentOS等其他系統(tǒng)，請(qǐng)使用以下命令安裝ntpdate：
sudo yum install ntpdate3. 配置NTP服務(wù)器。需要訪問(wèn)其他NTP服務(wù)器以同步時(shí)間，將域名或IP地址添加到ntp.conf文件中。在此文件中，您可以必須配置多個(gè)NTP服務(wù)器。您可以在以下位置找到此文件：
/etc/ntp.conf4. 更新系統(tǒng)時(shí)間。您可以運(yùn)行以下命令強(qiáng)制更新系統(tǒng)時(shí)間（添加sudo以以管理員身份運(yùn)行）。
sudo ntpdate [NTP server name or IP address]5. 手動(dòng)啟用ntpdate同步時(shí)間。您可以創(chuàng)建一個(gè)cron任務(wù)，以30分鐘為單位執(zhí)行其中一個(gè)同步方式。
sudo crontab -e # 在最后添加以下內(nèi)容，當(dāng)chron任務(wù)在/etc/sysconfig/ntpdate文件設(shè)置正確時(shí)，每半個(gè)小時(shí)即可自動(dòng)完成同步。 30 * * * * /usr/sbin/ntpdate pool.ntp.org >/dev/null 2>&1
4、配置使用GUI工具實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步
對(duì)于一些初學(xué)者或者不喜歡使用命令行操作的用戶，可以使用圖形化界面工具實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。在Ubuntu中，可以使用Time & Date工具進(jìn)行操作，這個(gè)工具可以讓您方便地修改和設(shè)置時(shí)間，以及在線獲取標(biāo)準(zhǔn)NTP服務(wù)器時(shí)間。在其他Linux發(fā)行版中，可以使用KClock或GNOME Alarms和Clocks等類似的工具。在Ubuntu中，使用Time & Date工具實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的步驟如下：
1. 打開(kāi)計(jì)算機(jī)設(shè)置菜單。在桌面右上角菜單欄中，點(diǎn)擊“系統(tǒng)設(shè)置”圖標(biāo)。
2. 進(jìn)入“Time & Date”設(shè)置選項(xiàng)卡。在“系統(tǒng)設(shè)置”窗口中，選擇“時(shí)間和日期”選項(xiàng)。
3. 配置NTP服務(wù)器。單擊“配置”按鈕，然后選擇“使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間”。選擇您想要使用的NTP服務(wù)器，這些服務(wù)器可以從“選擇服務(wù)器”窗格中選擇。
4. 更新系統(tǒng)時(shí)間。如果您要更新系統(tǒng)的時(shí)間和日期，請(qǐng)單擊“現(xiàn)在更新”按鈕。我們也可以選擇“自動(dòng)接收時(shí)間和日期”，然后設(shè)置更新頻率。
5. 手動(dòng)啟用同步時(shí)間設(shè)置。我們可以選擇“自動(dòng)接收時(shí)間和日期”設(shè)置，然后設(shè)置更新頻率，以便計(jì)算機(jī)每隔一段時(shí)間自動(dòng)更新。您可以將其設(shè)置為“每隔小時(shí)”或“每隔幾小時(shí)”。如果需要手動(dòng)更新時(shí)間和日期，請(qǐng)單擊“現(xiàn)在更新”按鈕。
總結(jié)：
本文主要從時(shí)間同步的基礎(chǔ)知識(shí)、NTP協(xié)議、使用命令行工具進(jìn)行時(shí)間同步、配置GUI工具實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步四個(gè)方面對(duì)Linux實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的方法及步驟做了詳細(xì)的闡述。時(shí)間同步對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，可保證系統(tǒng)時(shí)鐘的同步性，并有利于故障診斷和系統(tǒng)調(diào)試。而在Linux系統(tǒng)中，NTP協(xié)議、ntpdate命令以及Time & Date工具等都是很好的實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的方式。希望本文能夠?qū)inux系統(tǒng)下的時(shí)間同步有所幫助。
