NTP基础培训资料
鸿鹄论坛_版本知识点之网络管理-------NTP
版本知识点之网络管理-------NTPNTP是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源做同步化，它可以提供高精准度的时间校正（LAN上与标准间差小于1毫秒，WAN上几十毫秒），且可介由加密确认的方式来防止恶毒的协议攻击。
一、基本概念：NTP对时间的分布是通过建立一个无环的树形拓扑来完成，这个树型拓扑是一个分层次的结构，每个开启了NTP的设备属于某一个层次。
共有15个层次，1到15，可由命令ntp master <stratum>静态设置，也可由NTP动态分配树根第1层为树根树根在逻辑上应该是一个绝对时间源（时间服务器）此设备可能连接着一个原子钟，广播钟，或其它高精确度的时间源第1层意味着说从它到绝对时间只有一跳的距离第N层规则1，若一台设备从第N-1层收到一个时间，并且同步给自己，则自己将自动被分配成为第N层，而此N层的路由器又可能成为N+1层的时间源服务器仅供学习参考，请勿用于商业活动~ 2，一个在属于N层的路由器永远不会接受从N+1层收到的时间此机制保证了时间同步的环路最精确时间源选择如果一个路由器有不只一个时间服务器，它只会选择一个来进行同步，而把别的作为备份选择规则如下1，选择与NTP根最近的（层数最小）2，与本地时间的偏差最小的prefer参数可以让服务器优先被选，但前提是只在其它参数相同（如同层）的服务器中进行选择硬件时钟----calendar1，不一定每个设备平台都会有硬件时钟2，硬件时钟与系统分开运行，即使路由器掉电重起也不会受影响软件时钟----clock1，几乎每个设备平台都会有软件时钟2，会掉电停走3，系统默认使用的时钟NTP在工作的时候一般只会对软件时钟进行操作比如将同步到的时间写到软件时钟中去而硬件时钟的功能需要单独开启配置：clock calendar-valid开启硬件时钟，之后会将此硬件时钟作为权威时钟。
使用此命令需注意：1，最好只在没有提供更精准的时间的时候使用，因为硬件时钟虽然不掉电不停针，但时间也并非特别精准2，若使用了NTP又开启了硬件时钟，应该将同步到的NTP时间更新到硬件时钟中去3，NTP的服务器最好开启此功能同步命令：命令：clock update-calendar一次性的将软件时钟同步给硬件时钟。
NTP(network time protocol)时钟同步说明
说明：NTP (network time protocol) 是局域网和广域网中同步系统时钟的通用模式。
NTP 模式与其它大多数协议有根本的区别。
NTP 不仅将各个时钟互相同步，还建立 NTP 时间服务器和NTP 客户端体系。
体系的级叫做“stratum”，“stratum 1”是最高级。
这一级的时钟服务器将它们自己同步到参考时钟源，参考时钟源可以是无线时钟，GPS 接收器或调制解调器时钟服务。
Stratum 1 服务器将自己的时钟提供给网络中被称做“stratum 2”的多个 NTP 客户端。
在 NTP 模式中，CP 以固定时间间隔向子网 (LAN) 中的 NTP 服务器发送时钟请求 (客户端模式)。
根据服务器的应答，确定最可靠和最精确的时钟，并同步站时钟。
这一模式的优点是使时钟的同步超越了子网限制。
其精确度取决于所使用 NTP 服务器的品质。
通过 NTP 协议而具有时钟同步功能的SIMATIC S7-300 模块：通地 NPT 协议，只有 CP 诊断缓冲区中的 time-of-day 时钟被同步。
通过 NTP 协议而具有时钟同步功能的 SIMATIC S7-400 模块：CPU 通过 NTP 协议进行时钟同步在 STEP 7 的硬件组态中设置。
为此，打开 PN-IO 接口的属性，选择时钟同步标签。
勾选“Activate NTP time-of-day synchronization” (“激活 NTP 时钟同步”)。
在 (“NTP 服务器地址”) 区输入相应的 NTP 服务器。
重要事项：NTP 模式不支持夏令时和冬令时之间的自动转换。
协议中未提供此服务。
如何计算夏令时时间在条目：19324378中描述。
在 S7300 和 S7400 CPU 中使用 NTP 时钟同步模式时不能设置任何时区。
CP 343-1 IT 6GK7343-1GX20-0XE0：当使用“Set CPU time”时，必须为 CPU 选择 MPI 地址 2 。
第48章 NTP配置
第48章NTP配置手册本章主要讲述以下网络时间协议NTP在迈普设备中的配置方法。
本章主要内容：●NTP配置●时区配置48.1 NTP配置本章主要内容：●NTP简介●NTP基本指令描述●NTP配置示例48.1.1简介网络时间协议（NTP）是用来在整个网络内发布和接收精确时间的协议，主要解决网络内所有交换机的时钟同步问题。
所有Maipu交换机都有自己的系统时钟，能够保存当前的日期和时间。
使用NTP 可以同步这些系统时钟。
48.1.2基本指令描述注：命令描述前带“*”符号的表示该命令有配置实例详细说明。
⏹ntp master启动NTP服务器；否则使用no格式。
ntp master stratum-numberno ntp master语法描述stratum-number 配置服务器stratum值，范围2-15默认为8 【缺省情况】未定义。
⏹ntp server配置NTP客户端，指定服务器的IP地址，使用no命令删除服务器ntp server [vrf vrf-name] ip-address key key-number version version source if-nameno ntp server [vrf vrf-name] ip-address语法描述vrf vrf-name NTP工作的VRFip-address NTP服务器地址key key-number指定认证服务器密钥，范围1-4294967295version version指定NTP工作版本号，范围1-4默认4source if_name指定NTP发送时的源源接口即源IP地址【缺省情况】未定义⏹ntp authenticate使能客户端的认证功能，no命令关闭。
ntp authenticateno ntp authenticate【缺省情况】未定义⏹ntp authentication-key配置NTP认证密钥，no命令删除。
NTP网络时间服务器用户手册
一、概述随着科学技术与国民经济的发展，各行各业对标准时间的需求也日益增长，尤其在电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域更加突出。
在“时间就是金钱”的时代，保证时间的正确性是一项十分重要的基础工作。
由济南唯尚电子有限公司独立研制生产的NTP网络时间校时模块是一款基于NTP/SNTP协议的高品质时间服务器产品。
该模块从GPS上获取标准时间信息，通过NTP/SNTP协议同步网络中的所有计算机、控制器等设备，实现网络授时，因其具有对时精度高，传输距离不受限制等特点，目前已在诸多行业得到广泛应用。
在当今飞速发展的网络时代，网络数据文件的读取和存贮，网上的结、付账系统，电子商务系统，网上B2B系统，数据库的保存及维护以及许多必不可少的网络应用都无法离开高精度的网络时间校时模块，它结合高速大容量的网络接口，并基于互联网的用户接口，支持多种网络协议，对造就真正的时间同步网络具有非常重大的意义。
该产品是真正意义上的NTP网络时间服务器，在技术上处于国内领先水平，已达到国外同类产品的技术水平。
而国内大多厂家提供的网络对时接口采用SNTP协议或将串口转换成RJ45接口,此方式根本无法保证对时的准确性，而且针对不同的操作系统需要开发相应的对时软件才能实现网络对时，从而使对时系统有相当大的局限性和不准确性，并不能满足真正意义的网络对时。
二、系统工作原理网络时间校时模块需配置在W系列同步时钟内使用，同步时钟将标准的时间信息通过RS-232接口向网络时间校时模块提供时间信息和秒脉冲信号，该时间同步信号同步于世界时UTC。
NTP服务器软件使模块成为标准NTP网络时间服务器，并能通过客户端软件同步网内的WINDOWS9X/NT工作站，而WINDOWS 2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS等操作系统及CISCO的路由器、交换机则可通过自带的NTP/SNTP客户端软件自动和网络时间服务器对时，从而实现网络授时功能。
NTP协议详解
数据包在ME60A 和ME60B 之间单向传输需要1 秒。 ME60A 和ME60B 处理NTP 数据包的时间都是1 秒。 图1 NTP 实现图
系统时钟同步的工作过程如下： 1. ME60A 发送一个NTP 报文给ME60B，该报文中带有它离开ME60A 时的时间戳10:00:00am（T1）。 2. 此NTP 报文到达ME60B 时，ME60B 加上到达时间戳11:00:01am（T2）。 3. 此NTP 报文离开ME60B 时，ME60B 再加上离开时间戳11:00:02am（T3）。 4. ME60A 接收到该响应报文时，加上新的时间戳10:00:03am（T4）。
这种设计的结果是，当一台或多台主/次级服务器或它们之间的网络路径发生故障时，子网的分层主从分层结构将自动发生重构以获得最精确和最可靠的时间；当子网 中所有的正常情况下的主服务器都失效，一台或多台备用主服务器继续运行。然而，当子网中所有的主服务器都失效时，其它次级服务器将在它们内部达到同步，这时接 近达到预先选择的最大值“极限值”。
VN（Version 3 NTP 的版本号，目前值为3。 Number） bits
Moห้องสมุดไป่ตู้e
3 NTP 的工作模式。不同值表示的含义如下：0：reserved，保留。1：symmetric active，主动对等体模式。2：symmetric passive，被动对等体模 bits 式。3：client，客户模式。4：server，服务器模式。5：broadcast，广播模式。6：reserved for NTP control messages，NTP 控制报
对本地时钟进行一步更新。 对本地时钟进行渐进的相位调节使偏差逐步较少到零。
3.2.2 网络结构
如图3 所示，同步子网由主时间服务器、二级时间服务器、客户端和它们之间互连的传输路径组成。 图3NTP 网络结构
07-第7章 NTP配置
目录第7章NTP配置..................................................................................................................7-17.1 NTP简介 .................................................................................................................. 7-17.1.1 NTP概述......................................................................................................... 7-17.1.2 NTP的应用 ..................................................................................................... 7-27.1.3 NTP工作原理.................................................................................................. 7-27.1.4 NTP的报文格式............................................................................................... 7-47.1.5 NTP的工作模式............................................................................................... 7-57.1.6 参考信息......................................................................................................... 7-67.2 配置NTP基本功能 ................................................................................................... 7-67.2.1 建立配置任务.................................................................................................. 7-67.2.2 配置NTP工作模式.......................................................................................... 7-77.2.3 配置NTP主时钟............................................................................................. 7-97.2.4 设置本地发送NTP报文的源接口...................................................................... 7-97.2.5 禁止接口接收NTP报文................................................................................. 7-107.2.6 设置NTP的访问控制权限.............................................................................. 7-107.2.7 设置NTP最大动态会话数目 .......................................................................... 7-107.2.8 检查配置结果................................................................................................ 7-117.3 配置NTP的验证功能.............................................................................................. 7-117.3.1 建立配置任务................................................................................................ 7-117.3.2 配置客户端的NTP验证................................................................................. 7-127.3.3 配置服务器端的NTP验证.............................................................................. 7-127.4 维护NTP................................................................................................................ 7-137.5 配置举例 ................................................................................................................ 7-137.5.1 配置NTP服务器/客户端模式 ......................................................................... 7-137.5.2 配置NTP对等体模式 .................................................................................... 7-167.5.3 配置NTP广播模式........................................................................................ 7-187.5.4 配置NTP组播模式........................................................................................ 7-207.5.5 配置带验证的NTP服务器模式....................................................................... 7-227.5.6 配置带验证的NTP广播模式 .......................................................................... 7-24第7章 NTP配置网络时间协议NTP（Network Time Protocol）属于应用层协议，用来在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步。
NTP技术文档
关于NTP1. NTP概念简介Network Time Protocol（NTP）是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源（如石英钟，GPS等等)做同步化，它可以提供高精准度的时间校正（LAN上与标准间差小于1毫秒，W AN上几十毫秒），且可由加密确认的方式来防止恶毒的协议攻击。
2.NTP如何工作NTP提供准确时间，首先要有准确的时间来源，这一时间应该是国际标准时间UTC。
NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，也可以从Internet上获取。
这样就有了准确而可靠的时间源。
时间按NTP服务器的等级传播。
按照离外部UTC 源的远近将所有服务器归入不同的Stratun（层）中。
Stratum-1在顶层，有外部UTC接入，而Stratum-2则从Stratum-1获取时间，Stratum-3从Stratum-2获取时间，以此类推，但Stratum层的总数限制在15以内。
所有这些服务器在逻辑上形成阶梯式的架构相互连接，而Stratum-1的时间服务器是整个系统的基础。
计算机主机一般同多个时间服务器连接，利用统计学的算法过滤来自不同服务器的时间，以选择最佳的路径和来源来校正主机时间。
即使主机在长时间无法与某一时间服务器相联系的情况下，NTP服务依然有效运转。
为防止对时间服务器的恶意破坏，NTP使用了识别(Authentication)机制，检查来对时的信息是否是真正来自所宣称的服务器并检查资料的返回路径，以提供对抗干扰的保护机制。
3.网络校时协议（NTP）的实现时间服务器可以利用以下三种方式与其他服务器对时：broadcast/multicast、client/server、symmetricbroadcast/multicast方式主要适用于局域网的环境，时间服务器周期性的以广播的方式，将时间信息传送给其他网路中的时间服务器，其时间仅会有少许的延迟，而且配置非常的简单。
04 NTP
武汉引航信息科技有限公司CCIE教研组 教研组 武汉引航信息科技有限公司
NTP的广播模式 的广播模式
在对时钟精确性和可用性不高或者有大量的NTP客户 在对时钟精确性和可用性不高或者有大量的 客户 往往多余20个 的情况下 推荐使用NTP的广播模 的情况下， 端(往往多余 个)的情况下，推荐使用 往往多余 的广播模 式用. 式用 在带宽有限或者内存和 在带宽有限或者内存和CPU资源有限的情况下，也推 资源有限的情况下， 资源有限的情况下 荐使用NTP的广播模式 的广播模式. 荐使用 的广播模式 当网络设备操作在 当网络设备操作在NTP广播模式时，不参与任何轮询 广播模式时， 广播模式时 .
武汉引航信息科技有限公司CCIE教研组 教研组 武汉引航信息科技有限公司
NTP原理 原理
网络时间协议 网络时间协议(ntp)用于网络设备和参考时间源做时间 用于网络设备和参考时间源做时间 的同步. 的同步 网络设备有两种方式维持时间信息 轮询服务模式 网络设备有两种方式维持时间信息: (polling host servers)和侦听 和侦听NTP广播模式 和侦听 广播模式 (listening to NTP broadcasts).
2002, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
武汉引航信息科技有限公司CCIE教研组 教研组 武汉引航信息科技有限公司
配置NTP轮询服务模式 轮询服务模式 配置
配置NTP客户模式 客户模式 配置 Router(config)# ntp server ip-address [version number] [key keyid] [source interface] [prefer]
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6
© 2013 TFT Corporation
时间同步原理简介---同步原理
T2
T3
T1
T4
NTP C/S授时原理 时间偏差: delay=((T2-T1)+(T3-T4))/2 客户端计算机网络时延 offset = ((T2-T1)-(T3-T4) )/2 客户机修正时间为T+offset+delay
2
© 2013 TFT Corporation
NTP的意义
1 、 网络管理系统的日志审计: 同一个行为在不同设备中产生的日志将不能 序列化。也就无法对这些问题进行分析和解决。 2、 网银应用认证过程：因为认证中的数字时间戳服务要求客户端使用本地 时间作为参数与认证服务器端交换认证信息时间不统一，认证过程中还有 可能受到重放攻击。 3、与时间有关的备份：备份服务器和客户机之间进行增量备份要求这两个系 统之间的时间同步。有些数据库写入和时间紧密相关。 4、 计费系统：网络计费系统中也要用到数字时间戳服务，所以也要求精确的 时间同步。 5、与时间有关的授权行为受到影响。
授时精度高，PPS最高精度30ns，服务器时间精度25us ，局域网精度5ms
时间误差小10年在无天线情况下误差1s 无故障运行两万六千小时 支持SNMP网管功能 NTP请求量8000次/秒，支持万台客户端访问 1s=1000ms 1ms=1000us
10
© 2013 TFT Corporation
HJ210 NTP网络时间服务器---后视图
天线或时间信号输入
1PPS、10MHz频率输出
电源接入
4路独立10/100/1000自适应以 太网接口*
双路TOD信息输出：卫星状 态时间、位置信息 *
13
© 2013 TFT Corporation
HJ210 NTP网络时间服务器---前视图
VFD高亮度液晶屏*
© 2013 TFT Corporation
三 泰福特网络时间服务器—网络拓扑图
层次0
GPS
GPS
GPS
层次1
层次2
层次3
9
© 2013 TFT Corporation
HJ210 NTP网络时间服务器---技术特点
使用GPS/北斗/GLONASS参考源为一级网络时间服务器 选取高稳定的工业级服务器主板，无风扇设计，采用用高效嵌入式Linux操作系统 可选配高稳晶振或铷原子钟作为守时部件，支持独立时间守时功能
1
© 2013 TFT Corporation
一 什么是NTP Network Time Protocol（NTP）是用来使 计算机时间同步化的一种协议，它可以使 计算机对其服务器或时钟源（如石英钟， GPS等等)做同步化，它可以提供高精准度 的时间校正（LAN上与标准间差小于1毫秒 ，WAN上几十毫秒），且可介由加密确认 的方式来防止恶毒的协议攻击。
Beijing Time&Frequency Technology CO.,LTD
NTP网络时间服务器
00:00:00
© 2010 IBM Corporation © 2013 TFT Corporation
目录
一 什么是NTP
二 时间同步原理 三 泰福特时间服务器 四 NTP同步网络构建方案 五 时间同步 六监视软件和日常维护
监控服务器
无锡主站
监控服务器
层次2
时钟频率
网段C
网段B
网段A
网段A
网段B
网段C
时钟频率
二级时间服务器
CCPC1
CCPC2
CCPC3
CCPC4
18
© 2013 TFT Corporation
3
© 2013 TFT Corporation
二 时间同步原理简介---时间源
GPS
北斗
GLONASS
NTP
PTP
4
© 2013 TFT Corporation
时间同步原理简介---时间源
全球定位系统（GPS）Global Positioning System 美国国防部建立的高精度全球卫星无线电导航系统。 至少有24颗卫星分布在6个固定平面上围绕地球旋转，卫星高度20200km,旋转周期为11 小时58分。 地球上的用户在任一时刻都可同时收到4颗以上卫星，确定自己的位置。 星上备有铯原子钟和铷原子钟。钟的时间每天由地面监测，并给出相对标准时间 UTC(或GPS时间)的偏差。 偏差值保持小于30ns，用户可以从收到的导航电文中得到标准时间信息校准本地时钟 北斗卫星导航系统BeiDou 定位精度优于20m，授时精度优于50ns
服务器/客户端模式
7
© 2013 TFT Corporation
NTP协议对时间源的判断
（1）多重同步器提供冗余性和多样性 （2）时钟过滤器从一个窗口的八个时钟偏移样本中选择最佳的 （3）交叉和聚类算法挑选最好的被认为是准确的和已排除故障的子服务器 （4）组合算法计算出最精确的偏移的加权平均 （5）相位/频率锁反馈环路训练当地时钟时间和频率，以达到最大限度的准确性和稳定性
15
© 2013 TFT Corporation
时间服务器
2 ntpq -p
3 ntpdate –d IP
16
© 2013 TFT Corporation
四 NTP同步网络构建方案—系统管理
17
© 2013 TFT Corporation
银行实施案例—人民银行清算总中心
层பைடு நூலகம்0
GPS
层次1 上海中心
滚动显示GPS收星状态、时间、 GPS卫星个数、经纬度、高度、各网卡IP 、系统工作状态
三色指示灯*
指示NTP服务是否启动 、网络连接是否正常、NTP请 求是否超过8000次/秒和GPS 是否锁定等
14
© 2013 TFT Corporation
时间服务器基本命令
1 ipset 设置服务器IP地址和网管
© 2013 TFT Corporation
时间同步原理简介—频标
石英晶体振荡器Crystal Oscillators 利用晶体的压电效应与振荡电路产生谐振现象，从而经过放大驱动和输出电路输出标 准频率信号。石英晶体振荡器也常简称为“晶振” 原子频标 atomic frequency standard 以原子在两能级间跃迁时发射或吸收振荡信号的频率为参考，通过锁相环路锁定一个 给出实用频率的晶体振荡器，晶振频率与原子跃迁频率具有同样的准确度。原子频标 具有很高的频率准确度、长期稳定度、频率复制性和重现性。