隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，許多單位都建了自己的園區(qū)網(wǎng)，使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器日益增多。這些設(shè)備都有自己的時鐘，而且是可以調(diào)節(jié)的。但是無法保證網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備和主機(jī)的時間是同步的，因?yàn)檫@些時鐘每天會產(chǎn)生數(shù)秒、甚至數(shù)分鐘的誤差。經(jīng)過長期運(yùn)行，時間差會越來越大，這種偏差在單機(jī)中影響不太大，但在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用中可能會引發(fā)意想不到的問題。如在分布式計(jì)算環(huán)境中，由于每個主機(jī)時間不一致，會造成同一操作在不同主機(jī)的記錄時間不一致，將導(dǎo)致服務(wù)無法正常地進(jìn)行。隨著各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷發(fā)展，對時間的要求也越來越高，否則會引發(fā)許多的問題。

　　

　　時間同步概述

　　

　　將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的各種設(shè)備或主機(jī)的時間信息(年月日時分秒)基于UTC（UniversalTimeCoordinated）時間偏差限定在足夠小的范圍內(nèi)（如100ms），這種同步過程叫做時間同步。

　　

　　目前，有兩種重要的時間同步技術(shù)，即網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(NetworkTimeProtocol，NTP)協(xié)議和直接連接時間傳輸技術(shù)。其中直接連接時間傳輸技術(shù)，需要所有客戶端直接連接到標(biāo)準(zhǔn)時間源。NTP適用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，可以在一個無序的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提供和健壯的時間服務(wù)。

　　

　　NTP早由美國Delaware大學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，由時間協(xié)議、ICMP時間戳消息及IP時間戳選項(xiàng)發(fā)展而來[2]。NTP用于將計(jì)算機(jī)客戶或服務(wù)器的時間同步到另一服務(wù)器或參考時鐘源。它使用UTC作為時間標(biāo)準(zhǔn)，是基于無連接的IP協(xié)議和UDP協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議，使用層次式時間分布模型，所能取得的準(zhǔn)確度依賴于本地時鐘硬件的度和對設(shè)備及進(jìn)程延遲的嚴(yán)格控制。在配置時，NTP可以利用冗余服務(wù)器和多條網(wǎng)絡(luò)路徑來獲得時間的高準(zhǔn)確性和高可靠性。實(shí)際應(yīng)用中，又有確保秒級精度的簡單的網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議。

　　

　　NTP的三種工作模式

　　

　　客戶/服務(wù)器模式：客戶機(jī)周期性地向服務(wù)器請求時間信息，服務(wù)器用來同步客戶機(jī)但不能被客戶機(jī)同步。客戶機(jī)首先向服務(wù)器發(fā)送一個NTP包，其中包含了該包離開客戶機(jī)時的時間戳，當(dāng)服務(wù)器接收到該包時，依次填入包到達(dá)時的時間戳、交換包的源地址和目的地址、填入包離開時的時間戳，然后立即把包返回給客戶機(jī)。客戶機(jī)在接收到響應(yīng)包時再填入包返回時的時間戳。客戶機(jī)用這些時間參數(shù)就能夠計(jì)算出2個關(guān)鍵參數(shù)：包交換的往返延遲和客戶機(jī)與服務(wù)器之間的時鐘偏移。客戶機(jī)使用時鐘偏移來調(diào)整本地時鐘，以使其時間與服務(wù)器時間一致。

　　

　　主/被動對稱模式：網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器與客戶/服務(wù)器模式基本相同。區(qū)別在于雙方均可同步對方或被對方同步。

　　

　　廣播模式：沒有同步的發(fā)起方。在每個同步周期中，服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)廣播廣播帶有自己時間戳的消息包，所有的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)被動接收這些消息，以此調(diào)整自己的時間。一般用于網(wǎng)絡(luò)延時非常小，或者對時間精度要求不高的地方，如同局域網(wǎng)內(nèi)，使用廣播模式可節(jié)省帶寬。