NTP（Network Time Protocol，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）采用的傳輸層協(xié)議為UDP，使用的UDP端口號(hào)為123。
NTP的基本工作原理如所示。Device A和Device B通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連，Device A和Device B的時(shí)間不同，需要通過(guò)NTP實(shí)現(xiàn)時(shí)間的自動(dòng)同步。為便于理解，作如下假設(shè)：
· 在Device A和Device B的時(shí)間同步之前，Device A的時(shí)間設(shè)定為10:00:00 am，Device B的時(shí)間設(shè)定為11:00:00 am。
· DeviceB作為NTP時(shí)間服務(wù)器，即Device A與Device B的時(shí)間同步。
· NTP報(bào)文從Device A到Device B、從Device B到Device A單向傳輸所需要的時(shí)間均為1秒。
· DeviceB處理NTP報(bào)文所需的時(shí)間是1秒。
Device A和Device B時(shí)間同步的工作過(guò)程如下：
(1) Device A發(fā)送一個(gè)NTP報(bào)文給Device B，該報(bào)文帶有它離開(kāi)Device A時(shí)的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為10:00:00 am（T1）。
(2) 當(dāng)此NTP報(bào)文到達(dá)Device B時(shí)，Device B在NTP報(bào)文上增加該報(bào)文到達(dá)Device B時(shí)的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為11:00:01 am（T2）。
(3) 當(dāng)此NTP報(bào)文離開(kāi)Device B時(shí)，Device B再在NTP報(bào)文上增加該報(bào)文離開(kāi)Device B時(shí)的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為11:00:02 am（T3）。
(4) 當(dāng)Device A接收到該響應(yīng)報(bào)文時(shí)，Device A的本地時(shí)間為10:00:03 am（T4）。
至此，Device A可以根據(jù)上述時(shí)間戳計(jì)算兩個(gè)重要的參數(shù)：
· NTP報(bào)文的往返時(shí)延Delay = (T4-T1) – (T3-T2) = 2秒。
· DeviceA相對(duì)Device B的時(shí)間差offset = ((T2-T1) + (T3-T4)) / 2 = 1小時(shí)。
這樣，Device A就能夠根據(jù)這些信息來(lái)設(shè)定自己的時(shí)間，使之與Device B的時(shí)間同步。
以上內(nèi)容只是對(duì)NTP工作原理的一個(gè)粗略描述，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱相關(guān)的協(xié)議規(guī)范。
NTP通過(guò)時(shí)鐘層數(shù)來(lái)定義時(shí)鐘的準(zhǔn)確度。時(shí)鐘層數(shù)的取值范圍為1～16，取值越小，時(shí)鐘準(zhǔn)確度越高。層數(shù)為1～15的時(shí)鐘處于同步狀態(tài)；層數(shù)為16的時(shí)鐘處于未同步狀態(tài)。
通常將從權(quán)威時(shí)鐘（如原子時(shí)鐘）獲得時(shí)間同步的NTP服務(wù)器的層數(shù)設(shè)置為1，并將其作為主時(shí)間服務(wù)器，為網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備的時(shí)鐘提供時(shí)間同步。網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備與主時(shí)間服務(wù)器的NTP距離，即NTP同步鏈上NTP服務(wù)器的數(shù)目，決定了設(shè)備上時(shí)鐘的層數(shù)。例如，從主時(shí)間服務(wù)器獲得時(shí)間同步的設(shè)備的時(shí)鐘層數(shù)為2，即比主時(shí)間服務(wù)器的時(shí)鐘層數(shù)大1；從時(shí)鐘層數(shù)為2的時(shí)間服務(wù)器獲得時(shí)間同步的設(shè)備的時(shí)鐘層數(shù)為3，以此類(lèi)推。
模式 | 工作過(guò)程 | 時(shí)間同步方向 | 應(yīng)用場(chǎng)合 |
客戶端/服務(wù)器模式 | 客戶端上需要手工指定NTP服務(wù)器的地址?？蛻舳讼騈TP服務(wù)器發(fā)送NTP時(shí)間同步報(bào)文。NTP服務(wù)器收到報(bào)文后會(huì)自動(dòng)工作在服務(wù)器模式，并回復(fù)應(yīng)答報(bào)文。 | 客戶端能夠與NTP服務(wù)器的時(shí)間同步 | 如上圖所示，該模式通常用于下級(jí)的設(shè)備從上級(jí)的時(shí)間服務(wù)器獲取時(shí)間同步 |
對(duì)等體模式 | 主動(dòng)對(duì)等體（Symmetricactivepeer）上需要手工指定被動(dòng)對(duì)等體（Symmetricpassivepeer）的地址。主動(dòng)對(duì)等體向被動(dòng)對(duì)等體發(fā)送NTP時(shí)間同步報(bào)文。被動(dòng)對(duì)等體收到報(bào)文后會(huì)自動(dòng)工作在被動(dòng)對(duì)等體模式，并回復(fù)應(yīng)答報(bào)文。 | 主動(dòng)對(duì)等體和被動(dòng)對(duì)等體的時(shí)間可以互相同步 | 如上圖所示，該模式通常用于同級(jí)的設(shè)備間互相同步，以便在同級(jí)的設(shè)備間形成備份。如果某臺(tái)設(shè)備與所有上級(jí)時(shí)間服務(wù)器的通信出現(xiàn)故障，則該設(shè)備仍然可以從同級(jí)的時(shí)間服務(wù)器獲得時(shí)間同步 |
廣播模式 | 廣播服務(wù)器周期性地向廣播地址255.255.255.255發(fā)送NTP時(shí)間同步報(bào)文。廣播客戶端偵聽(tīng)來(lái)自廣播服務(wù)器的廣播報(bào)文，根據(jù)接收的廣播報(bào)文將設(shè)備的時(shí)間與廣播服務(wù)器的時(shí)間進(jìn)行同步。 | 廣播客戶端能夠與廣播服務(wù)器的時(shí)間同步 | 廣播服務(wù)器廣播發(fā)送時(shí)間同步報(bào)文，可以同時(shí)同步同一個(gè)子網(wǎng)中多個(gè)廣播客戶端的時(shí)間。 |
組播模式 | 組播服務(wù)器周期性地向指定的組播地址發(fā)送NTP時(shí)間同步報(bào)文?？蛻舳藗陕?tīng)來(lái)自服務(wù)器的組播報(bào)文，根據(jù)接收的組播報(bào)文將設(shè)備的時(shí)間與組播服務(wù)器的時(shí)間進(jìn)行同步 | 組播客戶端能夠與組播服務(wù)器的時(shí)間同步 | 組播模式對(duì)廣播模式進(jìn)行了擴(kuò)展，組播服務(wù)器可以同時(shí)為同一子網(wǎng)、不同子網(wǎng)的多個(gè)組播客戶端提供時(shí)間同步組播模式的時(shí)間準(zhǔn)確度不如客戶端/服務(wù)器模式和對(duì)等體模式 |
Ntp-srv（88.1.1.254）作為ntp server，
Ntp-client01（88.1.1.1）作為ntp client，服務(wù)指向ntp-srv（88.1.1.254）
Ntp-client01（88.1.1.2）作為ntp client，服務(wù)指向ntp-srv（88.1.1.254）
Ntp-client01（88.1.1.3）作為ntp client，服務(wù)指向ntp-srv（88.1.1.1）
Ntp-client01（88.1.1.4）作為ntp client，服務(wù)指向ntp-srv（88.1.1.254以及88.1.1.1、88.1.1.2）
ntp-srv配置：
先配置本地時(shí)間：
[ntp-srv]clock protocol none
#ntp服務(wù)配置如下：
ntp-service enable
ntp-service refclock-master 1
# ntp-service refclock-master命令用來(lái)設(shè)置本地時(shí)鐘作為參考時(shí)鐘并制定層數(shù)，如果不指定層數(shù)，ntp-server會(huì)自動(dòng)指定，我模擬器配置中看到自動(dòng)指定為8，推薦手動(dòng)指定，一般指定為1或者2.
實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，通常將從權(quán)威時(shí)鐘（如原子時(shí)鐘）獲得時(shí)間同步的NTP服務(wù)器的層數(shù)設(shè)置為1，并將其作為主時(shí)間服務(wù)器同步網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備的時(shí)鐘。
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************[12345]LOCAL(0) LOCL 0 255 64 8 0.0000 0.0000 0.9460
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
Total sessions: 1
Clock status: synchronized
Clock stratum: 1
System peer: LOCAL(0)
Local mode: client
Reference clock ID: LOCL
Leapindicator: 00
Clock jitter: 0.000031 s
Stability: 0.000 pps
Clock precision: 2^-15
Rootdelay: 0.00000 ms
Rootdispersion: 11.16943 ms
Reference time: dcd54bbf.b54d3a2e Sun, May 28 2017 13:14:39.708
#
dis ntp sessions參數(shù)說(shuō)明：
Source：時(shí)鐘源，參考時(shí)鐘為本地時(shí)鐘時(shí)，顯示為L(zhǎng)OCAL(number)
Reference：參考時(shí)鐘，當(dāng) stra 字段為 0 或 1 時(shí)，本字段將顯示為 LOCAL
Stra：時(shí)鐘層數(shù)
Reach：可達(dá)性計(jì)數(shù)，0表示時(shí)間服務(wù)器不可達(dá)
Poll：輪詢間隔，即兩個(gè)連續(xù)NTP報(bào)文之間的時(shí)間間隔，單位為秒
Now：最近一次接收到NTP報(bào)文或更新本地時(shí)間到現(xiàn)在的時(shí)間間隔
Offset：系統(tǒng)時(shí)鐘相對(duì)于參考時(shí)鐘的時(shí)鐘偏移，單位為毫秒
delay disper：統(tǒng)時(shí)鐘相對(duì)于參考時(shí)鐘的大誤差，單位為毫秒
[12345]：1：系統(tǒng)選中的時(shí)間服務(wù)器，即當(dāng)前與設(shè)備進(jìn)行時(shí)間同步的時(shí)間服務(wù)器
2：該時(shí)間服務(wù)器的時(shí)鐘層數(shù)小于等于15
3：該時(shí)間服務(wù)器的時(shí)鐘通過(guò)了時(shí)鐘選擇算法
4：該時(shí)間服務(wù)器的時(shí)鐘為候選時(shí)鐘
5：該時(shí)間服務(wù)器的時(shí)鐘是配置命令指定的
# dis ntp status參數(shù)說(shuō)明
Clock status: 同步狀態(tài)，synchronized：系統(tǒng)時(shí)間已同步，unsynchronized：系統(tǒng)時(shí)間未同步
Clock stratum: 系統(tǒng)時(shí)鐘的層數(shù)
System peer: 系統(tǒng)時(shí)鐘選中的時(shí)間服務(wù)器的IP地址
Local mode: 本地設(shè)備的工作模式
unspec：未指定模式
sym_active：主動(dòng)對(duì)等體模式
sym_passive：被動(dòng)對(duì)等體模式
client：客戶端模式
server：服務(wù)器模式
broadcast：廣播服務(wù)器模式或組播服務(wù)器模式
bclient：廣播客戶端模式或組播客戶端模式）
Reference clock ID: 參考時(shí)鐘ID
Leapindicator: 告警狀態(tài)
00：正常狀態(tài)
01：閏秒標(biāo)志，表示一天中的最后一分鐘有 61 秒
10：閏秒標(biāo)志，表示一天中的最后一分鐘有 59 秒
11：時(shí)間未被同步的告警狀態(tài)
Clock jitter: 系統(tǒng)時(shí)鐘相對(duì)于參考時(shí)鐘的偏移量，單位為秒
Stability: 時(shí)鐘頻率的穩(wěn)定性，取值越小，時(shí)鐘頻率越穩(wěn)定
Clock precision: 系統(tǒng)時(shí)鐘的精度
Rootdelay: 本地設(shè)備到主時(shí)間服務(wù)器的往返時(shí)延，單位為毫秒
Rootdispersion: 系統(tǒng)時(shí)鐘相對(duì)主參考時(shí)鐘的大誤差，單位為毫秒
Reference time: 參考時(shí)間戳
#
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************[12345]LOCAL(0) LOCL 0 255 64 8 0.0000 0.0000 0.9460
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
Total sessions: 1
#
#時(shí)鐘源（source）為本地時(shí)鐘（LOCAL(0)），參考時(shí)鐘LOCL，時(shí)鐘層數(shù)為0（本地）
#
Clock status: synchronized
Clock stratum: 1
System peer: LOCAL(0)
Local mode: client
Reference clock ID: LOCL
Leapindicator: 00
Clock jitter: 0.000031 s
Stability: 0.000 pps
Clock precision: 2^-15
Rootdelay: 0.00000 ms
Rootdispersion: 11.16943 ms
Reference time: dcd54bbf.b54d3a2e Sun, May 28 2017 13:14:39.708
#
#時(shí)間狀態(tài)（Clock status）已同步（synchronized），時(shí)鐘層數(shù)為1，服務(wù)器IP為本地（LOCAL(0)），服務(wù)器模式為客戶端（client，華三默認(rèn)為客戶端）參考時(shí)鐘為本地（LOCL）
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************[12345]88.1.1.254 LOCL 1 255 64 271 111.87 0.9307 0.0762
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
Total sessions: 1
#
#時(shí)鐘源（source）為ntp-srv（88.1.1.254），參考時(shí)鐘LOCL，時(shí)鐘層數(shù)為1，因此可以看出dis ntp session的參考時(shí)鐘指的是時(shí)鐘源的參考時(shí)鐘，時(shí)鐘層數(shù)也是指時(shí)鐘源的時(shí)鐘層數(shù)
#
Clock status: synchronized
Clock stratum: 2
System peer: 88.1.1.254
Local mode: client
Reference clock ID: 88.1.1.254
Leapindicator: 00
Clock jitter: 0.011368 s
Stability: 0.000 pps
Clock precision: 2^-15
Rootdelay: 0.93079 ms
Rootdispersion: 138.96179 ms
Reference time: dcd550a1.77781a5e Sun, May 28 2017 13:35:29.466
#
#時(shí)鐘層數(shù)為2，服務(wù)器IP為88.1.1.254，參考時(shí)鐘為88.1.1.254
dis ntp session的時(shí)鐘層數(shù)也是指本地的時(shí)鐘層數(shù)
#
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************
[12345]88.1.1.254 LOCL 1 255 64 31 960.74 1.9531 2.3040
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
Total sessions: 1
Clock status: synchronized
Clock stratum: 2
System peer: 88.1.1.254
Local mode: client
Reference clock ID: 88.1.1.254
Leapindicator: 00
Clock jitter: 0.945007 s
Stability: 0.000 pps
Clock precision: 2^-15
Rootdelay: 1.95313 ms
Rootdispersion: 1919.72351 ms
Reference time: dcd5538c.1df3f67c Sun, May 28 2017 13:47:56.117
#
Dis ntp session與clint01相同
dis ntp status的時(shí)鐘層數(shù)為2，因此時(shí)鐘層數(shù)與拓?fù)湮恢脽o(wú)關(guān)
#
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************
[12345]88.1.1.1 88.1.1.254 2 255 64 44 1192.9 1.0986 4.8522
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
Total sessions: 1
Clock status: synchronized
Clock stratum: 3
System peer: 88.1.1.1
Local mode: client
Reference clock ID: 88.1.1.1
Leapindicator: 00
Clock jitter: 0.517822 s
Stability: 0.000 pps
Clock precision: 2^-15
Rootdelay: 2.09045 ms
Rootdispersion: 1800.03357 ms
Reference time: dcd55428.a6a220e1 Sun, May 28 2017 13:50:32.650
#
#dis ntp sesion時(shí)鐘源（source）為ntp-client01（88.1.1.1），參考時(shí)鐘ntp-srv88.1.1.254，時(shí)鐘層數(shù)為2（時(shí)鐘源88.1.1.1的時(shí)鐘層數(shù)）
# dis ntp status時(shí)鐘層數(shù)為3（時(shí)鐘源+1），服務(wù)器為時(shí)鐘源8.1.1.1，參考時(shí)鐘也為時(shí)鐘源8.1.1.1
#
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************
[12345]88.1.1.254 LOCL 1 255 64 50 -98.51 1.8768 2.4719
[5]88.1.1.1 INIT 16 0 64 - 0.0000 0.0000 0.0000
[5]88.1.1.2 INIT 16 0 64 - 0.0000 0.0000 0.0000
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
Total sessions: 3
Clock status: synchronized
Clock stratum: 2
System peer: 88.1.1.254
Local mode: client
Reference clock ID: 88.1.1.254
Leapindicator: 00
Clock jitter: 0.153503 s
Stability: 0.000 pps
Clock precision: 2^-15
Rootdelay: 1.87683 ms
Rootdispersion: 266.90674 ms
Reference time: dcd555eb.f296693d Sun, May 28 2017 13:58:03.947
#
#為一臺(tái)設(shè)備指定多個(gè)時(shí)間服務(wù)器，設(shè)備根據(jù)時(shí)鐘層數(shù)等參數(shù)進(jìn)行時(shí)鐘過(guò)濾和選擇，從多個(gè)時(shí)間服務(wù)器中選擇最優(yōu)的時(shí)鐘，與其同步
#
如果2級(jí)時(shí)鐘源還未感知或未切換
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************
[12345]88.1.1.254 LOCL 1 224 64 358 -101.1 1.0986 8.5144
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
那么3級(jí)時(shí)鐘源重啟后依然會(huì)同步到2級(jí)時(shí)鐘源（配置多個(gè)ntp的會(huì)切換到2級(jí)）
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************
[5]88.1.1.254 INIT 16 0 64 - 0.0000 0.0000 0.0000
[245]88.1.1.1 88.1.1.254 2 120 64 203 2546.3 1.0070 0.9765
[12345]88.1.1.2 88.1.1.254 2 31 64 64 -548.1 2.7465 2.2277
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
Total sessions: 3
#
如果二級(jí)時(shí)鐘源感知到一級(jí)時(shí)鐘源down
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************
[5]88.1.1.254 INIT 16 0 64 - 0.0000 0.0000 0.0000
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
Total sessions: 1
#
那么3級(jí)時(shí)鐘源也會(huì)down
source reference stra reach poll now offset delay disper
*******************************************************************************
[5]88.1.1.254 INIT 16 0 64 - 0.0000 0.0000 0.0000
[5]88.1.1.1 INIT 16 0 64 - 0.0000 0.0000 0.0000
[5]88.1.1.2 INIT 16 0 64 - 0.0000 0.0000 0.0000
Notes: 1 source(master), 2 source(peer), 3selected, 4 candidate, 5 configured.
當(dāng)NTP時(shí)鐘源為本地時(shí)，假設(shè)指定本地時(shí)鐘層數(shù)為1，則
本地時(shí)鐘dis ntp sessions時(shí)，顯示時(shí)鐘源和參考時(shí)鐘都為本地（local），顯示時(shí)鐘層數(shù)為0
本地時(shí)鐘dis ntp status時(shí)，會(huì)顯示本地時(shí)鐘的的模式為local，時(shí)鐘服務(wù)器和參考時(shí)鐘都為本地（local）
二級(jí)時(shí)鐘以一級(jí)時(shí)鐘源為服務(wù)器時(shí)，
dis ntp session的參考時(shí)鐘指的是時(shí)鐘源的參考時(shí)鐘，時(shí)鐘層數(shù)也是指時(shí)鐘源的時(shí)鐘層數(shù)，會(huì)顯示時(shí)鐘源的參考時(shí)鐘
dis ntp status的時(shí)鐘層數(shù)也是指本地的時(shí)鐘層數(shù)，時(shí)鐘服務(wù)器和參考時(shí)鐘為一級(jí)時(shí)鐘源
#
三級(jí)時(shí)鐘以二級(jí)時(shí)鐘源為服務(wù)器時(shí)，
dis ntp session的參考時(shí)鐘指的是時(shí)鐘源的參考時(shí)鐘，時(shí)鐘層數(shù)也是指時(shí)鐘源的時(shí)鐘層數(shù)，會(huì)顯示時(shí)鐘源的參考時(shí)鐘
dis ntp status的時(shí)鐘層數(shù)也是指本地的時(shí)鐘層數(shù)，時(shí)鐘服務(wù)器和參考時(shí)鐘為二級(jí)時(shí)鐘源
當(dāng)某臺(tái)設(shè)備配置多個(gè)ntp服務(wù)器時(shí)，即指向1級(jí)時(shí)鐘源，也指向2級(jí)時(shí)鐘源，
根據(jù)優(yōu)先策略會(huì)優(yōu)先選擇一級(jí)時(shí)鐘源同步
當(dāng)一級(jí)時(shí)鐘源down，二級(jí)時(shí)鐘源還未切換為init狀態(tài)時(shí)，新上的設(shè)備（配置多個(gè)ntp）會(huì)作為3級(jí)時(shí)鐘源同步2級(jí)時(shí)鐘源時(shí)間
當(dāng)一級(jí)時(shí)鐘源down，二級(jí)時(shí)鐘源感知到切換到init狀態(tài)時(shí)，三級(jí)時(shí)鐘源和新上（配置多個(gè)ntp）設(shè)備也會(huì)init，不會(huì)以時(shí)鐘源的本地時(shí)鐘同步
除非2級(jí)時(shí)鐘源上配置ntp-servicerefclock-master 2，該命令將配置該設(shè)備的時(shí)鐘源位本地且層數(shù)為2.
但當(dāng)2級(jí)時(shí)鐘源上配置這條命令后，如果一級(jí)時(shí)鐘源up，2級(jí)時(shí)鐘源也是一本地時(shí)鐘為源。
cisco通過(guò)對(duì)一級(jí)時(shí)鐘源都配置prefer參數(shù)，并在本地配置master 2可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)一級(jí)時(shí)鐘源down時(shí)，三級(jí)時(shí)鐘源可以以二級(jí)時(shí)鐘源的本地時(shí)間同步
另外有需要云服務(wù)器可以了解下創(chuàng)新互聯(lián)cdcxhl.cn，海內(nèi)外云服務(wù)器15元起步，三天無(wú)理由+7*72小時(shí)售后在線，公司持有idc許可證，提供“云服務(wù)器、裸金屬服務(wù)器、高防服務(wù)器、香港服務(wù)器、美國(guó)服務(wù)器、虛擬主機(jī)、免備案服務(wù)器”等云主機(jī)租用服務(wù)以及企業(yè)上云的綜合解決方案，具有“安全穩(wěn)定、簡(jiǎn)單易用、服務(wù)可用性高、性價(jià)比高”等特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，專(zhuān)為企業(yè)上云打造定制，能夠滿足用戶豐富、多元化的應(yīng)用場(chǎng)景需求。
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