在Ubuntu中使用NTP进行时间同步

NTP 是通过网络来同步时间的一种 TCP/IP 协议。通常客户端向服务器请求当前的时间，并根据结果来设置其时钟。

这个描述是挺简单的，实现这一功能却是极为复杂的 - 首先要有多层 NTP 服务器，第一层 NTP 服务器连接原子时钟，第二层、第三层服务器则担起负载均衡的责任，以处理因特网传来的所有请求。另外，客户端可能也超乎你想象的复杂 - 它必须排除通讯延迟，调整时间的同时不干扰其它在服务器中运行的进程。幸运的是，所有的这些复杂性都进行了封装，你是不可见也不需要见到的。

在 ubuntu 中，是使用 ntpdate 和 ntpd 来同步时间的。

timedatectl

在最新的 Ubuntu 版本中，timedatectl 替代了老旧的 ntpdate。默认情况下，timedatectl 在系统启动的时候会立刻同步时间，并在稍后网络连接激活后通过 socket 再次检查一次。

如果已安装了 ntpdate / ntp，timedatectl 会退而让你使用之前的设置。这样确保了两个时间同步服务不会相互冲突，同时在你升级的时候还保留原本的行为和配置。但这也意味着从旧版本的发行版升级时 ntp/ntpdate 仍会安装，因此会导致新的基于 systemd 的时间服务被禁用。

timesyncd

在最新的 Ubuntu 版本中，timesyncd 替代了 ntpd 的客户端的部分。默认情况下 timesyncd 会定期检测并同步时间。它还会在本地存储更新的时间，以便在系统重启时做时间单步调整。

通过 timedatectl 和 timesyncd 设置的当前时间状态和时间配置，可以使用 timedatectl status 命令来进行确认。

timedatectl status
      Local time: Fri 2016-04-29 06:32:57 UTC
  Universal time: Fri 2016-04-29 06:32:57 UTC
        RTC time: Fri 2016-04-29 07:44:02
       Time zone: Etc/UTC (UTC, +0000)
 Network time on: yes
NTP synchronized: no
 RTC in local TZ: no

如果安装了 NTP，并用它替代 timedatectl 来同步时间，则 NTP synchronized 将被设置为 yes。

timedatectl 和 timesyncd 用来获取时间的 nameserver 可以通过 /etc/systemd/timesyncd.conf 来指定，另外在 /etc/systemd/timesyncd.conf.d/ 下还有灵活的附加配置文件。

ntpdate

由于 timedatectl 的存在，各发行版已经弃用了 ntpdate，默认不再进行安装。如果你安装了，它会在系统启动的时候根据 Ubuntu 的 NTP 服务器来设置你电脑的时间。之后每当一个新的网络接口启动时，它就会重新尝试同步时间 —— 在这期间只要其涵盖的时间差不是太大，它就会慢慢偏移时间。该行为可以通过 -B/-b 开关来进行控制。

ntpdate ntp.ubuntu.com

时间服务器

默认情况下，基于 systemd 的工具都是从 ntp.ubuntu.com 请求时间同步的。经典的基于 ntpd 的服务基本上都是使用 [0-3].ubuntu.pool.ntp.org 池中的 2.ubuntu.pool.ntp.org，还有 ntp.ubuntu.com，此外需要的话还支持 IPv6。如果想强制使用 IPv6，可以使用 ipv6.ntp.ubuntu.com，不过这并非默认配置。

ntpd

ntp 的守护进程 ntpd 会计算你的系统时钟的时间偏移量并且持续的进行调整，所以不会出现时间差距较大的更正，比如说，不会导致不连续的日志。该进程只花费少量的进程资源和内存，但对于现代的服务器来说实在是微不足道的了。

安装

要安装 ntpd，在终端命令行中输入：

sudo apt install ntp

配置

编辑 /etc/ntp.conf —— 增加/移除 server 行。默认配置有以下服务器：

# Use servers from the NTP Pool Project. Approved by Ubuntu Technical Board
# on 2011-02-08 (LP: #104525). See http://www.pool.ntp.org/join.html for
# more information.
server 0.ubuntu.pool.ntp.org
server 1.ubuntu.pool.ntp.org
server 2.ubuntu.pool.ntp.org
server 3.ubuntu.pool.ntp.org

修改配置文件之后，你需要重新加载 ntpd：

sudo systemctl reload ntp.service

查看状态

使用 ntpq 来查看更多信息：

# sudo ntpq -p
     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
+stratum2-2.NTP. 129.70.130.70    2 u    5   64  377   68.461  -44.274 110.334
+ntp2.m-online.n 212.18.1.106     2 u    5   64  377   54.629  -27.318  78.882
*145.253.66.170  .DCFa.           1 u   10   64  377   83.607  -30.159  68.343
+stratum2-3.NTP. 129.70.130.70    2 u    5   64  357   68.795  -68.168 104.612
+europium.canoni 193.79.237.14    2 u   63   64  337   81.534  -67.968  92.792

PPS 支持

从 Ubuntu 16.04 开始，ntp 支持 PPS 规范，给 ntp 提供了本地时间源，以提供更高的精度。查看下边列出的链接来获取更多配置信息。

参考资料

• 参考 Ubuntu Time wiki 页来获取更多信息

• ntp.org，网络时间协议项目主页

• ntp.org，关于配置 PPS 的 FAQ