Linux 本地時(shí)間服務(wù)器：時(shí)間同步、管理、校準(zhǔn)的重要工具
本文對Linux 本地時(shí)間服務(wù)器的時(shí)間同步、時(shí)間管理、時(shí)間校準(zhǔn)的重要工具進(jìn)行詳細(xì)闡述。首先，時(shí)間同步是維持服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，其次，時(shí)間管理是保證服務(wù)器管理與運(yùn)維的重要手段，時(shí)間校準(zhǔn)則是提高時(shí)間準(zhǔn)確性的必要工具。通過本文，讀者可以全面了解Linux 本地時(shí)間服務(wù)器的重要性及其運(yùn)作原理。
1、時(shí)間同步
時(shí)間同步是保持多臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘一致的過程，對于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來說，時(shí)間同步是維持服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。在Linux系統(tǒng)中，使用NTP（Network Time Protocol）協(xié)議實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。NTP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)傳輸U(kuò)TC時(shí)間的精度很高，可以達(dá)到亞毫秒級別。在使用NTP協(xié)議之前，需要先安裝ntp軟件包，然后添加NTP服務(wù)器。
在操作系統(tǒng)中，使用ntpdate命令手動更新時(shí)間比較容易實(shí)現(xiàn)，它可根據(jù)系統(tǒng)時(shí)間與ntp服務(wù)器時(shí)間的時(shí)間差，調(diào)整本地時(shí)間。但是，強(qiáng)烈建議在運(yùn)行時(shí)使用ntpd守護(hù)進(jìn)程來保證NTP同步。ntpd會在一段時(shí)間內(nèi)逐漸調(diào)整時(shí)間，避免時(shí)間突然變化對服務(wù)器性能造成影響。
同時(shí)，為了達(dá)到更好的時(shí)間同步效果，應(yīng)選用合適的ntp服務(wù)器，并設(shè)置每個(gè)服務(wù)器的優(yōu)先級別。還應(yīng)該將ntp服務(wù)所在機(jī)器以本地時(shí)鐘設(shè)置為NTP服務(wù)器的信任源，以及允許NTP服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。這些操作都可以在ntp.conf配置文件中實(shí)現(xiàn)。
2、時(shí)間管理
時(shí)間管理是保證服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行、以及IT服務(wù)管理的重要手段。在時(shí)間管理中，常見的問題有：時(shí)間漂移現(xiàn)象、閏秒引起的時(shí)間來回變化等。因此，時(shí)間管理主要包括以下幾個(gè)方面：（1）硬件設(shè)備的時(shí)間管理；
（2）操作系統(tǒng)的時(shí)間管理；
（3）應(yīng)用程序的時(shí)間管理；
（4）監(jiān)控與報(bào)告。
硬件設(shè)備的時(shí)間管理：
一些計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備并沒有自我校準(zhǔn)時(shí)間的功能，例如網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器等。而這些設(shè)備的時(shí)間準(zhǔn)確性將影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正確運(yùn)行，因此，需要手動設(shè)置這些設(shè)備的時(shí)間。
操作系統(tǒng)的時(shí)間管理：
對于操作系統(tǒng)而言，時(shí)間管理的主要任務(wù)就是校準(zhǔn)與同步時(shí)間。為了確保系統(tǒng)時(shí)間的準(zhǔn)確性，應(yīng)啟用NTP進(jìn)行同步，NTP守護(hù)進(jìn)程可以在系統(tǒng)啟動時(shí)激活。另外，我們還可以自定義時(shí)間同步頻率以及不同網(wǎng)絡(luò)上的同步機(jī)制等。
應(yīng)用程序的時(shí)間管理：
大多數(shù)應(yīng)用程序都會使用系統(tǒng)時(shí)鐘來進(jìn)行任務(wù)計(jì)時(shí)，所以程序和操作系統(tǒng)之間時(shí)間的同步也很重要。為了保證運(yùn)維活動的需要，一些關(guān)鍵應(yīng)用程序也可能有自己的時(shí)間精度要求，操作員應(yīng)確保這些要求得到滿足。
監(jiān)控與報(bào)告：
對于時(shí)間管理而言，除了校準(zhǔn)和設(shè)置時(shí)間，監(jiān)控與報(bào)告也很重要。需要監(jiān)視各種重要的時(shí)間標(biāo)記，例如系統(tǒng)啟動時(shí)間、最近的時(shí)間變化、最近的同步時(shí)間等。同時(shí)，需要設(shè)置系統(tǒng)檢測時(shí)間更改副本的頻率，以及記錄系統(tǒng)時(shí)間誤差的設(shè)備和事件日志。
3、時(shí)間校準(zhǔn)
時(shí)間校準(zhǔn)主要是指通過不同手段提高時(shí)間的準(zhǔn)確性。Linux環(huán)境中，時(shí)間校準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)有下面幾種方法。使用GPS源進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)：
利用全球定位系統(tǒng)的技術(shù)，可以獲取GPS信號并解析UTC時(shí)間信息，這種方法靠譜度非常高。很多服務(wù)器硬件都有內(nèi)置GPS模塊，因此，配置NTP服務(wù)器可以直接使用系統(tǒng)所在服務(wù)器的GPS指標(biāo)。
使用其他本地時(shí)鐘源進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)：
Linux系統(tǒng)也支持其他本地時(shí)鐘源來校準(zhǔn)時(shí)間，例如，使用銫原子鐘作為時(shí)鐘源提供的時(shí)間統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)非常準(zhǔn)確。
使用衛(wèi)星實(shí)時(shí)信號進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)：
通過衛(wèi)星實(shí)時(shí)信號提供的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，可以較為準(zhǔn)確地對系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)。在Linux環(huán)境中，可以使用GNSS（Global Navigation Satellite System）以及PTPv2（Precision Time Protocol Version 2）實(shí)現(xiàn)該過程。
4、時(shí)間服務(wù)器的管理
時(shí)間服務(wù)器的管理非常重要，因?yàn)榉?wù)器時(shí)間錯(cuò)誤將對系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響。為了確保時(shí)間服務(wù)器的正確運(yùn)行，需要注意：（1）合適的時(shí)間服務(wù)器配置；
（2）安全管理；
（3）監(jiān)控與報(bào)告。
合適的時(shí)間服務(wù)器配置：
在NTP服務(wù)器中，應(yīng)選擇至少3個(gè)NTP參考源。在它們中選出一個(gè)作為主服務(wù)器，其他兩個(gè)用作備份。
安全管理：
NTP服務(wù)器的時(shí)間同步實(shí)現(xiàn)，易受到網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)的干擾。為了避免軟件拒絕服務(wù)或其他攻擊，需要采取安全性措施。這些措施包括限制NTP流量、限制集成維護(hù)計(jì)劃（IMP）訪問、授權(quán)引用時(shí)鐘等。
監(jiān)控與報(bào)告：
NTP同步系統(tǒng)需要監(jiān)測變化，以及報(bào)告各種事件。例如，在NTP伙伴間同步發(fā)生故障或NTP參考源的性能降低時(shí)，需要作出報(bào)告的應(yīng)對措施。
總結(jié)：
時(shí)間同步、時(shí)間管理、時(shí)間校準(zhǔn)是維持Linux 本地時(shí)間服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。時(shí)間同步幫助我們維持所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘的一致性。時(shí)間管理包括硬件設(shè)備的時(shí)間管理、操作系統(tǒng)的時(shí)間管理、應(yīng)用程序的時(shí)間管理以及監(jiān)控與報(bào)告。時(shí)間校準(zhǔn)能提高時(shí)間準(zhǔn)確性，使用GPS源、其他本地時(shí)鐘源、衛(wèi)星實(shí)時(shí)信號進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)都非常有效。此外，完成好時(shí)間服務(wù)器的管理，應(yīng)采取安全性措施，限制NTP流量、授權(quán)引用時(shí)鐘等，同時(shí)還需監(jiān)控各種時(shí)間變化并報(bào)告。通過這些操作，可以確保服務(wù)器時(shí)間錯(cuò)誤不會影響到整個(gè)系統(tǒng)。
