Coding ManLinux上的网络时间同步
1. 概述
Linux 应用程序需要准确且同步的时间才能正常运行。我们可以想到高可用集群、数据库等服务。因此我们需要使用可靠的时间源来同步我们系统的时钟。为此，我们依靠网络时间协议 (NTP)。
在本教程中，我们将学习如何在基于 RHEL 的系统上使用 NTP 配置和同步我们的系统时间。
2. 服务器时间和时区
在 Linux 系统上，我们有硬件和系统时钟。硬件时钟也称为实时时钟 (RTC)。即使服务器关闭，它也独立于内核运行。而系统时钟由操作系统维护。
在 Linux 启动期间，硬件时钟更新系统时钟。但是硬件时钟不够可靠。出于这个原因，我们使用 NTP 从外部和更准确的时间源同步我们的系统时间。
另一个要提到的关键点是NTP 是基于 UTC 时区的。因此，我们需要适当地配置我们的系统时区。
首先，让我们用*timedatectl *显示我们的时间信息：
$ timedatectl
Local time: Fri 2022-04-29 14:24:42 EDT
Universal time: Fri 2022-04-29 18:24:42 UTC
RTC time: Fri 2022-04-29 18:24:42
Time zone: America/Toronto (EDT, -0400)
NTP enabled: no
NTP synchronized: no
RTC in local TZ: no
DST active: yes
Next DST change: DST ends (the clock jumps one hour backwards) at
Sun 2022-11-06 01:59:59 EDT
Sun 2022-11-06 01:00:00 EST
然后我们可以使用命令timedatectl list-timezones列出所有可用的时区：
$ timedatectl list-timezones | grep "^Europe/"
Europe/Amsterdam
Europe/Andorra
Europe/Astrakhan
Europe/Athens
Europe/Belgrade
Europe/Berlin
...
我们使用grep 命令来匹配所有以Europe/ 开头的行。
最后，作为超级用户，让我们设置本地时区并打印timedatectl输出：
# timedatectl set-timezone Europe/Athens; timedatectl
Local time: Fri 2022-04-29 21:43:21 EEST
Universal time: Fri 2022-04-29 18:43:21 UTC
RTC time: Fri 2022-04-29 18:43:21
Time zone: Europe/Athens (EEST, +0300)
...
我们注意到我们的 本地时间 现在处于正确的 时区，而默认的RTC时间是UTC。
3. 时间安装
chrony 套件提供 NTP 时间同步。此软件包不需要定期轮询 NTP 服务器。因此，它适用于网络或互联网连接断断续续的环境。 如果还没有安装 chrony 包，作为 root 用户，我们可以运行：
# dnf install chrony
接下来，我们将看到如何配置 chrony 来同步我们的系统时间。
4. Chrony 作为 NTP 客户端
4.1. 配置
chrony 配置文件是*/etc/chrony.conf*。让我们显示预定义的 NTP 服务器地址：
$ grep ^server /etc/chrony.conf
server 0.gr.pool.ntp.org
server 1.gr.pool.ntp.org
server 2.gr.pool.ntp.org
server 3.gr.pool.ntp.org
由于我们的系统“host1”可以访问互联网，我们可以从www.pool.ntp.org 的可用公共 NTP 池中进行选择。
为了说明，让我们根据首选时区将 NTP 服务器替换为我们选择的服务器：
$ grep "server " /etc/chrony.conf
#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
server 0.gr.pool.ntp.org iburst
server 1.gr.pool.ntp.org iburst
server 2.gr.pool.ntp.org iburst
server 3.gr.pool.ntp.org iburst
使用我们的文本编辑器，我们通过在开头插入*#*符号来注释掉默认 NTP 服务器的行。然后我们添加新的 NTP 地址。
请注意，我们保留iburst默认选项以加快初始同步。
接下来，让我们启动并启用该服务：
# systemctl start chronyd
# systemctl enable chronyd
在上面，带有enable选项的systemctl 将chronyd 配置为在服务器重启后自动启动。
最后，让我们检查一下chronyd服务的状态：
$ systemctl status chronyd
● chronyd.service - NTP client/server
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/chronyd.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Fri 2022-04-29 21:44:52 EEST; 26s ago
现在chronyd正在运行，让我们探索如何监控我们的时间同步。
4.2. 管理时间同步
我们可以使用chronyc 命令来检查 NTP 的状态。让我们使用sources选项和*-v*标志运行命令以获得更详细的输出：
$ chronyc sources -v
210 Number of sources = 4
.-- Source mode '^' = server, '=' = peer, '#' = local clock.
/ .- Source state '*' = current synced, '+' = combined , '-' = not combined,
| / '?' = unreachable, 'x' = time may be in error, '~' = time too variable.
|| .- xxxx [ yyyy ] +/- zzzz
|| Reachability register (octal) -. | xxxx = adjusted offset,
|| Log2(Polling interval) --. | | yyyy = measured offset,
|| \ | | zzzz = estimated error.
|| | | \
MS Name/IP address Stratum Poll Reach LastRx Last sample
===============================================================================
^- ipa225.1.tellas.gr 1 9 377 128 +65ms[ +65ms] +/- 560ms
^* nero.grnet.gr 1 9 377 397 -448us[ -298us] +/- 56ms
^+ ipa95.24.tellas.gr 3 8 377 131 +3252us[+3252us] +/- 90ms
^+ ns4.asda.gr 2 9 377 8 -642us[ -642us] +/- 87ms
让我们了解两个重要列的含义：
S列为我们提供了有关 NTP 源状态的详细信息。**星号*表示我们的系统当前与nero.grnet.gr同步。*而加号+*表示也可以考虑另外两台服务器进行同步。
Stratum列的取值范围为 1 到 15。具有较低值的时间源具有较高的精度。
我们已经看到“host1”正在与互联网上的 NTP 服务器同步时间。接下来让我们看看如何为我们称为“host2”的另一个节点启用 NTP。
5.配置NTP服务器
与“host1”不同，“host2”无法连接到互联网。为了克服防火墙限制，我们可以为本地网络上的“host2”提供时间。为了演示，我们将 chrony 设置为“host1”上的 NTP 服务器。
从“host1”，让我们使用选项*–list-services*运行命令firewall-cmd ：
# firewall-cmd --list-services
dhcpv6-client ftp ssh tftp
从上面，我们看到防火墙不允许 UDP 端口 123 上传入的 NTP 数据包。
因此，让我们使用选项运行firewall-cmd命令 — permanent和 — add-service：
# firewall-cmd --permanent --add-service ntp
success
我们看到我们已经成功添加了规则，现在它在重新启动后仍然存在。
之后，我们使用reload选项加载新的防火墙规则以使其处于活动状态：
# firewall-cmd --reload
success
接下来，我们允许从本地子网访问 NTP 服务器：
$ grep ^allow /etc/chrony.conf
allow 192.168.5.1/24
最后，让我们重启chronyd服务：
# systemctl restart chronyd
从“host2”开始，我们更新*/etc/chrony.conf文件中的server*指令：
$ grep ^server /etc/chrony.conf
server host1
请注意，我们使用host1作为我们的时间服务器。我们使用/etc/hosts 文件将host1映射到它的 IP 地址。
最后，为了测试我们的配置，让我们将*-d* 和*-Q标志传递给chronyd 命令。我们使用-Q*选项在不调整系统时钟的情况下查询 NTP 服务器：
$ chronyd -d -d -Q "server host1 iburst"
2022-04-29T22:21:13Z main.c:515:(main) chronyd version 3.4 starting (+CMDMON +NTP +REFCLOCK +RTC +PRIVDROP +SCFILTER +SIGND +ASYNCDNS +SECHASH +IPV6 +DEBUG)
...
2022-04-29T22:21:13Z ntp_sources.c:479:(resolve_sources) resolving host1
2022-04-29T22:21:13Z ntp_sources.c:407:(name_resolve_handler) host1 resolved to 1 addrs
2022-04-29T22:21:13Z ntp_sources.c:380:(process_resolved_name) (1) 192.168.5.102
2022-04-29T22:21:13Z ntp_core.c:1176:(transmit_timeout) Transmit timeout for [192.168.5.102:123]
2022-04-29T22:21:13Z ntp_io.c:896:(NIO_SendPacket) Sent 48 bytes to 192.168.5.102:123 from [UNSPEC] fd 4
2022-04-29T22:21:13Z ntp_io.c:698:(process_message) Received 48 bytes from 192.168.5.102:123 to 192.168.5.103 fd=4 if=2 tss=1 delay=0.000089723
...
2022-04-29T22:21:15Z ntp_core.c:1176:(transmit_timeout) Transmit timeout for [192.168.5.102:123]
2022-04-29T22:21:15Z ntp_io.c:896:(NIO_SendPacket) Sent 48 bytes to 192.168.5.102:123 from [UNSPEC] fd 4
2022-04-29T22:21:15Z ntp_io.c:698:(process_message) Received 48 bytes from 192.168.5.102:123 to 192.168.5.103 fd=4 if=2 tss=1 delay=0.000085051
...
2022-04-29T22:21:17Z reference.c:905:(special_mode_sync) System clock wrong by 194.827846 seconds (ignored)
...
在上面的命令中，我们两次使用*-d选项将调试消息打印到终端。此外，我们将 NTP 服务器地址指定为host1*。
从生成的消息中，我们注意到 NTP 服务器正在回复客户端的请求。但是，客户端的系统时间与NTP 服务器时间存在偏差。偏移量约为 194 秒。
接下来让我们看看如何手动将“host2”上的时间与“host1”上的 NTP 服务器同步。
6. 手动更新时间
我们可以使用chronyd从命令行设置系统时钟。让我们使用*-q*选项运行它来更新时钟：
$ chronyd -q "server host1 iburst"
2022-04-29T22:26:46Z chronyd version 3.4 starting (+CMDMON +NTP +REFCLOCK +RTC +PRIVDROP +SCFILTER +SIGND +ASYNCDNS +SECHASH +IPV6 +DEBUG)
2022-04-29T22:26:50Z System clock wrong by 194.831537 seconds (step)
2022-04-29T22:26:50Z chronyd exiting
手动更新时间后，我们可以使用chronyd -Q再次打印测量的偏移量：
$ chronyd -Q "server host1 iburst"
...
2022-04-29T22:27:17Z System clock wrong by 0.001776 seconds (ignored)
...
综上所述，我们设法减少了系统时钟和 NTP 服务器时间之间的偏移。