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CentOS配置：时间同步【ntp】

12/31/2024 Linux

目录

参考：

# CentOS配置：时间同步【ntp】

# 环境依赖

软件/系统 版本 架构 包名 备注
Linux CentOS7.X x86_64

# 常用命令

# 查看系统时间
date
# 查看硬件时间
hwclock
# 将系统时间同步到硬件
hwclock -w
date
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  • NTP
# 查看NTP服务状态
ntpstat
# 查看当前节点同步的时间服务器
ntpq -p
# 与NTP服务器同步
ntpdate -d [NTP服务器IP]
# 查看节点与时间服务器的偏差时间
ntpdc -c loopinfo
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# NTP时间同步

# 什么是NTP服务

NTP是网络时间协议(Network Time Protocol)，它是用来同步网络中各个计算机的时间的协议。

# NTP的时钟层级

NTP允许客户端从服务器请求和接收时间，而服务器又从权威时钟源（例如原子钟、GPS）接收精确的协调世界时UTC。

NTP以层级来组织模型结构，层级中的每层被称为Stratum。通常将从权威时钟获得时钟同步的NTP服务器的层数设置为Stratum 1，并将其作为主时间服务器，为网络中其他的设备提供时钟同步。而Stratum 2则从Stratum 1获取时间，Stratum 3从Stratum 2获取时间，以此类推。时钟层数的取值范围为1～16，取值越小，时钟准确度越高。层数为1～15的时钟处于同步状态；层数为16的时钟被认为是未同步的，不能使用的。

wKgaomU7VP2AYVPoAABr1XbvjU8150

# NTP的同步原理

NTP最典型的授时方式是Client/Server方式，如下图所示。

wKgaomU7VP2AUBDjAAAqtm9uRHw936

  • 客户端首先向服务端发送一个NTP请求报文，其中包含了该报文离开客户端的时间戳t1;

  • NTP请求报文到达NTP服务器，此时NTP服务器的时刻为t2；

  • 当服务端接收到该报文时，NTP服务器处理之后，于t3时刻发出NTP应答报文。该应答报文中携带报文离开NTP客户端时的时间戳t1、到达NTP服务器时的时间戳t2、离开ntp服务器时的时间戳t3；

  • 客户端在接收到响应报文时，记录报文返回的时间戳t4。

客户端用上述4个时间戳参数就能够计算出2个关键参数：

  • NTP报文从客户端到服务器的往返延迟delay。

图片

  • 客户端与服务端之间的时间差offset。根据方程组：

图片

​ 可以解得时间差为：

图片

客户端根据计算得到的offset来调整自己的时钟，实现与NTP服务器的时钟同步。

如果从简单实现时钟同步角度来说，NTP是最简单的，因为NTP一个request/response就能够完成同步了，NTP使用UDP协议，端口为123。NTP主要分数据报文和控制报文两大类，request/response报文都是数据报文，报文如下图：

图片

​

# 集群NTP时间同步

时间同步的方式：以某一个机器，作为时间服务器，所有的机器与这台集群时间进行定时的同步，比如，每隔10分钟同步1次时间。

0794bb9b4c63b607c930060d597db853

# 时间服务器配置

注意：必须root用户

# 检查NTP安装
# 检查是否安装
rpm -qa|grep ntp
# 或
yum list installed | grep ntp
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image-20240924162550990

# 安装NTP服务
# 安装
yum install -y ntp
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# 修改NTP配置

  • 修改/etc/ntp.conf

    # 备份
ll -a /etc/ntp.conf
cp /etc/ntp.conf /etc/ntp.conf.bak20240924
ll -a /etc/ntp.conf*
# 修改
vi /etc/ntp.conf
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    修改内容如下：

    • 修改授权网段（192.168.1.0-192.168.1.255）上的所有机器可以从这台机器上查询和同步时间：

      restrict 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 nomodify notrap
      1

    • 修改同步时间服务器，并指定为时间服务主机：若仅在局域网中，可以不使用其他互联网上的时间，若支持互联网访问，可使用互联网时间服务器。

      # 注释默认的时间服务器
#server 0.centos.pool.ntp.org iburst
#server 1.centos.pool.ntp.org iburst
#server 2.centos.pool.ntp.org iburst
#server 3.centos.pool.ntp.org iburst
# 配置外部时间服务器
server ntp.ntsc.ac.cn prefer ##中国国家授时中心，首选
server ntp.aliyun.com 　　　　##阿里云授时，当上面服务器同步不了，则寻找第2个
# 外部时间服务器不可用时，以本地时间作为时间服务
server 127.127.1.0           ## local clock ，127.127.1.0回环地址IP
# 设置时间服务器的层级 stratum 0~15 ，0：表示顶级，10：通常用于给局域网主机提供时间服务
fudge 127.127.1.0 stratum 10 ## 填入回环地址，此处设为第10层，通常局域网设为10。其他客户端同步后，就变成了11层
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      参数：

      • prefer和iburst都是作为server指令的参数。

      • prefer关注于设置NTP服务器的优先级，在有多个NTP服务器且需要指定首选服务器时，prefer则更为合适。

      • 而iburst则关注于优化同步速度和过程，在需要快速同步或网络条件较差的情况下，iburst更为适用。

      • 测试时间服务器是否能够访问：

        ping ntp.ntsc.ac.cn -c 5
ping ntp.aliyun.com -c 5
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  • 修改/etc/sysconfig/ntpd

    # 备份
ll -a /etc/sysconfig/ntpd
cp /etc/sysconfig/ntpd /etc/sysconfig/ntpd.bak20240924
ll -a /etc/sysconfig/ntpd*
# 编辑
vi /etc/sysconfig/ntpd
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    增加内容如下：

    # 让硬件时间与系统时间同步
SYNC_HWCLOCK=yes
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# 启动NTP服务
# 启动ntp服务
systemctl start ntpd
# 或 service ntpd start
# 设置ntp服务开机自启动
systemctl enable ntpd
# 或 chkconfig ntpd on
# 查看ntp服务状态
systemctl status ntpd
# 重启ntp服务
systemctl restart ntpd
# 停止ntp服务
systemctl stop ntpd
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# 其他机器配置

注意：必须root用户、必须安装ntp

实现客户端的时间同步的两种方法：1）基于ntpd；2）基于ntpdate。

# 基于ntpd

方案：ntpdate+ntpd 优点：可以实现顺滑同步，避免时间不连续带来的问题 缺点：时间同步往往不能立刻完成

  • 修改/etc/ntp.conf

    # 备份
ll -a /etc/ntp.conf
cp /etc/ntp.conf /etc/ntp.conf.bak20240924
ll -a /etc/ntp.conf*
# 修改
vi /etc/ntp.conf
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    # 配置时间服务器，将默认的全部注释掉
#server 0.centos.pool.ntp.org iburst
#server 1.centos.pool.ntp.org iburst
#server 2.centos.pool.ntp.org iburst
#server 3.centos.pool.ntp.org iburst
# 局域网内的NTP服务器IP
server 192.168.102.229 prefer ##首选
# 外部时间服务器不可用时，以本地时间作为时间服务
server 127.127.1.0           ## local clock ，127.127.1.0回环地址IP
# 设置时间服务器的层级 stratum 0~15 ，0：表示顶级
fudge 127.127.1.0 stratum 11 ## 填入回环地址，此处设为第11层
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  • 修改/etc/sysconfig/ntpd

    # 备份
ll -a /etc/sysconfig/ntpd
cp /etc/sysconfig/ntpd /etc/sysconfig/ntpd.bak20240924
ll -a /etc/sysconfig/ntpd*
# 编辑
vi /etc/sysconfig/ntpd
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    添加内容如下：

    # 让硬件时间与系统时间同步
SYNC_HWCLOCK=yes
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  • 重启httpd

    # 重启ntp服务
systemctl restart ntpd
# 查看ntp服务状态
systemctl status ntpd
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  • 查看并同步硬件时间

    # 查看系统时间
date
# 查看硬件时间
hwclock
# 将系统时间同步到硬件
hwclock -w
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# 一键配置脚本
# 编辑
sudo vi ntp_client_install.sh
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#!/bin/bash
# 客户端NTP服务配置脚本（需root权限）
# 用法：./ntp_client_install.sh <服务端IP>
# 示例：./ntp_client_install.sh 192.168.102.229

# 定义颜色输出
RED='\033[0;31m'
GREEN='\033[0;32m'
YELLOW='\033[0;33m'
NC='\033[0m' # 恢复默认颜色

# 入参
NTP_SERVER_IP=$1

# 0.参数校验
if [ $# -lt 1 ]; then
  echo -e "${RED}错误：必须提供服务端IP参数！${NC}"
  echo -e "正确用法：$0 <服务端IP>"
  echo -e "示例：$0 192.168.102.229"
  exit 1
fi
# IP正则表达式
regex='^((25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)$'
if [[ ! $NTP_SERVER_IP =~ $regex ]]; then
  echo -e "${RED}错误：服务端IP格式不正确！${NC}"
  echo -e "示例：192.168.102.229"
  exit 1
fi

# 1. 安装ntp服务（如未安装）
echo -e "安装ntp服务:"
yum install -y ntp

# 2. 备份原始配置文件
echo -e "\n备份原始配置文件:"
cp /etc/ntp.conf /etc/ntp.conf.bak$(date +%Y%m%d)
cp /etc/sysconfig/ntpd /etc/sysconfig/ntpd.bak$(date +%Y%m%d)
ls -a |grep /etc/ntp.conf*
ls -a |grep /etc/sysconfig/ntpd*

# 3. 修改/etc/ntp.conf
echo -e "\n修改/etc/ntp.conf:"
#    注释原 server 0~3 的配置
sed -i '/^server 0.centos.pool.ntp.org iburst/,/^server 3.centos.pool.ntp.org iburst/s/^/#/' /etc/ntp.conf
#    在注释后的 server 3 行下方插入新配置
sed -i "/^#server 3.centos.pool.ntp.org iburst/a server $NTP_SERVER_IP prefer # 时间服务器IP" /etc/ntp.conf
sed -i "/^server $NTP_SERVER_IP prefer # 时间服务器IP/a server 127.127.1.0 # 本地时钟" /etc/ntp.conf
sed -i '/^server 127.127.1.0 # 本地时钟/a fudge 127.127.1.0 stratum 11 # 本地时钟设为第11层' /etc/ntp.conf
cat /etc/ntp.conf

# 4. 配置硬件时间同步
echo -e "\n修改/etc/sysconfig/ntpd:"
echo -e "\n#硬件时间同步\nSYNC_HWCLOCK=yes" >> /etc/sysconfig/ntpd
tail -n 3 /etc/sysconfig/ntpd

# 5. 启动并设置服务
echo -e "\n启动并设置服务:"
systemctl restart ntpd
systemctl enable ntpd

# 6. 验证同步状态（需等待几分钟）
echo -e "\nNTP服务状态:"
systemctl status ntpd
echo -e "\n开始手动同步（共3次）:"
for i in {1..3}; do
    echo "===== 第 $i 次同步 ====="
    ntpdate -u $NTP_SERVER_IP
    echo "======================"
    sleep 1  # 可选：每次间隔1秒
done
echo -e "\n当前同步节点:"
ntpq -p
echo -e "\n时间差检测:"
ntpstat

# 7. 同步硬件时间
echo -e "\n同步硬件时间:"
hwclock -w
hwclock --show
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# 赋权
sudo chmod +x ntp_client_install.sh
# 执行
sudo bash ntp_client_install.sh <管理端IP>
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# 基于ntpdate

方案：定时任务（crontab）+ntpdate 优点：实现简单 缺点：会导致客户端时间不连续，对于数据库业务影响是比较大，生产环境尽量不要用

  • 配置同步任务

    在其他机器配置10分钟与时间服务器同步1次

    # 编辑
crontab -e
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    添加定时任务内容如下：

    */10 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.102.229
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    参数：192.168.102.229为时间服务器IP

  • 测试时间同步

    修改任意其他机器时间

    # 修改时间
date -s "2011-11-11 11:11:11"
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    10分钟后，查看机器是否与时间服务器相同

    # 查看系统时间
date
# 查看硬件时间
hwclock
# 将系统时间同步到硬件
hwclock -w
date
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上次更新时间: 4/3/2025, 3:11:23 AM

CentOS配置：环境变量