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NTP协议简介
作者:锐程电气  来源:锐程电气  发表时间:2017-08-24 浏览次数:

NTPNetwork Time Protocol)属于应用层协议(基于UDP传输,使用的端口号为123),用来同步网络中分布式时间服务器和客户端之间的时间,使网络中的设备提供基于统一时间的应用成为可能。

     时间服务器和客户端是相对的。提供时间标准的设备为时间服务器,接收时间服务的设备为时间客户端。

    设备运行NTP之后,通过交换NTP报文,既可以作为时间服务器提供时间标准,又可以作为时间客户端接收时间服务。

 

一、NTP应用

1)应用环境
NTP
主要应用于需要网络中所有主机或设备时钟保持一致的场合,比如:

2)网络管理

对不同设备采集来的日志信息、调试信息进行分析时,需要时间依据。

3)计费系统

计费系统要求所有设备的时钟一致。

4)完成某些功能

如定时重启网络中的所有设备,要求所有设备的时钟保持一致。

5)多系统协同处理事件

为保证正确的执行顺序,多个系统必须参考同一时钟。

5)在备份服务器和客户机之间进行增量备份

要求备份服务器和所有客户端之间的时钟同步。

 

二、优势
      
管理员手工修改网络设备的系统时钟不但工作量巨大,而且不能保证时钟的精确性。NTP可以快速高精度地实现网络中设备的时钟同步,具有以下优势:

1)采用分层(Stratum)的方法来定义时钟的准确性,可以迅速同步网络中各台设备的时间。

2)支持访问控制和MD5Message Digest 5)验证。

3)支持采用单播、组播或广播方式发送协议报文。


三、NTP工作模式

1、服务器/客户端模式
      
服务器/客户端模式只需要对客户端进行配置,由客户端与服务器进行同步,而服务器无法与客户端进行同步。服务器/客户端模式的工作过程如下。

1)客户端发送同步请求报文。

2)客户端向服务器发送同步请求报文,报文中的Mode字段设置为3(客户模式)。

3)服务器端发送应答报文。

4)服务器端收到请求报文后,自动工作在服务器模式,发送应答报文,报文中的Mode字段设置为4(服务器模式)。

5)客户端同步服务器时钟。

6)收到应答报文后,进行时钟过滤和选择,并与已选择的服务器进行同步。


2
、对等体模式
      
对等体模式只需要在主动对等体端(Symmetric active)进行配置,被动对等体(Symmetric passive)无需配置NTP命令。对等体模式下,主动对等体和被动对等体可以互相同步。对等体模式的工作过程如下。

1)主动对等体发送同步请求报文。

2)主动对等体向被动对等体发送同步请求报文,报文中的Mode字段设置为1(主动对等体)。

3)被动对等体发送应答报文。

4)被动对等体收到请求报文后自动工作在被动对等体模式,并发送应答报文,报文中的Mode字段设置为2(被动对等体)。

5)主动对等体/被动对等体同步时钟。

6)时钟层数低的对等体(主动对等体或者被动对等体)同步层数高的时钟。


3
、广播模式
       
广播模式需要服务器端和客户端都配置相关命令。广播模式的工作过程如下。

1)服务器端发送时钟同步请求报文。

2)服务器端周期性地向广播目的地址255.255.255.255发送时钟同步报文。

3)客户端侦听广播消息包并同步时钟。

4)客户端侦听来自服务器的广播消息包。当接收到第一个广播消息包后,客户端为了估计网络延迟先启用一个短暂的服务器/客户端模式与远程服务器交换消息,然后进入广播客户模式,继续侦听广播消息包的到来,根据到来的广播消息包对本地时钟进行同步。

 

4、组播模式
      
组播模式需要服务器端和客户端都配置相关命令。组播模式的工作过程如下。

1)服务器端发送时钟同步请求报文。

2)服务器端周期性的向组播目的地址224.0.1.1发送时钟同步请求报文。

3)客户端侦听组播消息包并同步时钟。

4)客户端侦听来自服务器的组播消息包。当接收到第一个组播消息包后,客户端为了估计网络延迟,先启用一个短暂的服务器/客户端模式与远程服务器交换消息。然后客户端就进入组播客户模式,继续侦听组播消息包的到来,根据到来的组播消息包对本地时钟进行同步。

另外,为了安全可靠,特别是一些重要行业部门,如金融、通信、电力、交通、广电、安防、水利、石化、冶金、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域的网络时间同步,建议使用专用的网络时间服务器设备,参考:http://www.ruicheng-china.cn/

 

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