Linux實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時間同步的方法及步驟
網(wǎng)絡(luò)時間同步是指通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來讓一組計算機在時間方面達(dá)成一致的過程。在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各計算機的時間應(yīng)該是一致的，否則就會造成很多問題。Linux作為一種廣泛使用的操作系統(tǒng)，在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時間同步方面有著很多優(yōu)秀的方法。本文將從時間同步的基礎(chǔ)知識、NTP協(xié)議、使用命令行工具進(jìn)行時間同步、配置使用GUI工具實現(xiàn)時間同步四個方面對Linux實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時間同步的方法及步驟做詳細(xì)的闡述。
1、時間同步的基礎(chǔ)知識
網(wǎng)絡(luò)時間同步指的是使網(wǎng)絡(luò)中的各設(shè)備具有相同的時間，并能夠跟隨標(biāo)準(zhǔn)時間自動更新。時間同步可分為兩種方式，一種是系統(tǒng)時間同步，另一種是應(yīng)用程序時間同步。系統(tǒng)時間同步，在Linux中通常通過網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（NTP）來實現(xiàn)，而應(yīng)用程序時間同步則是由應(yīng)用程序自行完成。在實際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，使用NTP協(xié)議同步時間一般是比較常見的實現(xiàn)方式。
網(wǎng)絡(luò)時間同步可以讓各個設(shè)備上的日志文件和事件確保時間戳的一致性，有助于故障診斷和系統(tǒng)調(diào)試。此外，當(dāng)多個計算機幾乎同時執(zhí)行某個操作時，要求它們的時間精度達(dá)到相當(dāng)精確。例如，如果一個高性能計算機系統(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，它們就需要非常精確的時間同步，否則性能將嚴(yán)重下降。
時間同步有兩種基本機制，手工和自動，手工機制通常適用于較少規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中。這種機制通常需要一名技術(shù)人員在每個計算機上手動設(shè)置時間。因此，在一個大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，手動時間同步顯然是不可行的，必須采用自動機制。自動同步時間機制的優(yōu)點是，它可以自行監(jiān)測時間漂移，并對操作系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)來避免系統(tǒng)時間與標(biāo)準(zhǔn)時間不兼容。
2、NTP協(xié)議
NTP（網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議）是一種用于使計算機在網(wǎng)絡(luò)中同步時間的協(xié)議。它確保了各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的系統(tǒng)時鐘保持同步，并與某個（或些個）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。NTP通常使用UDP協(xié)議，并且在IPv4和IPv6上都運行。NTP協(xié)議的結(jié)構(gòu)包括4個重要組成部分：客戶端、服務(wù)器、時鐘和消息。NTP采用層次結(jié)構(gòu)，使用“微秒”級別的時間精度就可以達(dá)到全球范圍內(nèi)的同步。NTP實現(xiàn)了分布式同步時間，其中一個設(shè)備代表時鐘源，它由眾多其他設(shè)備同步，形成一個逐級同步的樹。至多有15個級別的同步樹，其中頂層同步最準(zhǔn)確，每個時鐘源由至少三個其他時鐘源同步，以確定最準(zhǔn)確的時間。各個同步級別的設(shè)備根據(jù)距離和準(zhǔn)確度的要求直接同步,使用多級根節(jié)點方案的目的是使精度更高。
NTP實現(xiàn)了自我糾正的功能，如果一個時鐘源與所有其他時鐘源的偏差太大，則該時鐘自動從同步樹中丟棄，以防止其造成時間失真。
3、使用命令行工具進(jìn)行時間同步
在Linux系統(tǒng)中，通常使用命令行工具實現(xiàn)時間同步。能夠?qū)崿F(xiàn)時間同步功能的命令有很多，如date、hwclock、ntpdate和timedatectl等。其中，ntpdate命令是最常用的實現(xiàn)時間同步的命令之一，通常需要與NTP服務(wù)器一起使用。使用ntpdate命令實現(xiàn)同步時間的方法如下：
1. 檢查ntpdate是否已經(jīng)安裝。運行以下命令檢查ntpdate是否已安裝。
which ntpdate2. 如果ntpdate未安裝，請安裝ntpdate。在Ubuntu下，ntpdate與ntp軟件包一起安裝。如果您正在運行Red Hat或CentOS等其他系統(tǒng)，請使用以下命令安裝ntpdate：
sudo yum install ntpdate3. 配置NTP服務(wù)器。需要訪問其他NTP服務(wù)器以同步時間，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)時間。您可以運行以下命令強制更新系統(tǒng)時間（添加sudo以以管理員身份運行）。
sudo ntpdate [NTP server name or IP address]5. 手動啟用ntpdate同步時間。您可以創(chuàng)建一個cron任務(wù)，以30分鐘為單位執(zhí)行其中一個同步方式。
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，每半個小時即可自動完成同步。 30 * * * * /usr/sbin/ntpdate pool.ntp.org >/dev/null 2>&1
4、配置使用GUI工具實現(xiàn)時間同步
對于一些初學(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現(xiàn)時間同步。在Ubuntu中，可以使用Time & Date工具進(jìn)行操作，這個工具可以讓您方便地修改和設(shè)置時間，以及在線獲取標(biāo)準(zhǔn)NTP服務(wù)器時間。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工具實現(xiàn)時間同步的步驟如下：
1. 打開計算機設(shè)置菜單。在桌面右上角菜單欄中，點擊“系統(tǒng)設(shè)置”圖標(biāo)。
2. 進(jìn)入“Time & Date”設(shè)置選項卡。在“系統(tǒng)設(shè)置”窗口中，選擇“時間和日期”選項。
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)時間。如果您要更新系統(tǒng)的時間和日期，請單擊“現(xiàn)在更新”按鈕。我們也可以選擇“自動接收時間和日期”，然后設(shè)置更新頻率。
5. 手動啟用同步時間設(shè)置。我們可以選擇“自動接收時間和日期”設(shè)置，然后設(shè)置更新頻率，以便計算機每隔一段時間自動更新。您可以將其設(shè)置為“每隔小時”或“每隔幾小時”。如果需要手動更新時間和日期，請單擊“現(xiàn)在更新”按鈕。
總結(jié)：
本文主要從時間同步的基礎(chǔ)知識、NTP協(xié)議、使用命令行工具進(jìn)行時間同步、配置GUI工具實現(xiàn)時間同步四個方面對Linux實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時間同步的方法及步驟做了詳細(xì)的闡述。時間同步對于計算機網(wǎng)絡(luò)來說至關(guān)重要，可保證系統(tǒng)時鐘的同步性，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現(xiàn)時間同步的方式。希望本文能夠?qū)inux系統(tǒng)下的時間同步有所幫助。
