Linux NTP时钟同步
原创
一、为什么要了解时钟同步？
时钟同步在大数据方向，用到的地方很多。举个例子来说吧，像Zookeeper、RegionServer服务都是需要实时和各节点进行通信的。假如各节点差超过30s，那么RegionServer会由于Zookeeper会话超时而停止服务。所以时钟同步在大数据里被广泛应用且必不可少的一步。
二、了解时间
在Linux系统中，时间分为两部分：系统时间和硬件时间。默认情况下，系统时间和硬件时间会以异步的方式进行，互不干扰。系统时间使用CPU tick维持，硬件时间使用Bios维持。在系统开机的时候，会自动从Bios中获取硬件时间，并设置为系统时间。
三、了解时区
在Linux系统中， /usr/share/zoneinfo目录下存在很多时区，其中 Asia/Shanghai代表中国时区，如果需要更改时区，仅需做个软链接到 /etc目录，软链名字为 localtime。
四、了解NTP
NTP（Network Time Protocol，网络时间协议）是由RFC 1305定义的时间同步协议，用来在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步。NTP基于UDP报文进行传输，使用的UDP端口号为123。
使用NTP的目的是对网络内所有具有时钟的设备进行时钟同步，使网络内所有设备的时钟保持一致，从而使设备能够提供基于统一时间的多种应用。
对于运行NTP的本地系统，既可以接收来自其他时钟源的同步，又可以作为时钟源同步其他的时钟，并且可以和其他设备互相同步。
五、NTP时间同步方案选择
NTP同步方式在linux下一般两种：使用ntpdate命令直接同步和使用NTPD服务平滑同步。有什么区别呢，简单说下，免得时间长了，概念又模糊。
现有一台设备，系统时间是 13:00 , 真实的当前时间(在空中，也许卫星上，这里假设是在准备同步的上级目标NTP服务器)是: 12:30 。如果我们使用ntpdate同步（ntpdate -u 目标NTP服务器IP），操作系统的时间立即更新为12:30,假如，我们的系统有一个定时应用，是在每天12:40运行，那么实际今天这个的任务已经运行过了（当前时间是13:00嘛），现在被ntpdate修改为12:30，那么意味作10分钟后，又会执行一次任务，这就糟糕了，这个任务只能执行一次的嘛！！我想你已经懂了ntpdate时间同步的隐患，当然这个例子有些极端，但的确是有风险的，生产环境我不打算这么干，还是稳妥点好。所以解决该问题的办法就是时间平滑更改，不会让一个时间点在一天内经历两次，这就是ntpd服务方式平滑同步时间，它每次同步时间的偏移量不会太陡，是慢慢来的（问：怎么来，没有细究，只晓得一次一点的同步，完全同步好需要较长时间，所以一般开启ntpd服务同步前先用ntpdate先手动同步一次）。
六、时间同步方案说明
上面介绍了那么多，需要如何做呢？假设有三台主机搭建的集群，使用ntp服务进行时钟同步，主节点作为时钟源：
- 设置上海时区（各节点）
- yum安装ntp服务，并设置为ntpd开机自启动，修改ntp配置文件，开启ntp服务（各节点）
- 硬件时间以系统时间为标准进行同步（各节点）
- 从节点使用ntpdate -u命令进行时钟同步，并开启ntpd服务
主从节点配置文件修改说明：
主节点修改：
# 将下列字段注释：
# server 0.centos.pool.ntp.org iburst
# server 1.centos.pool.ntp.org iburst
# server 2.centos.pool.ntp.org iburst
# server 3.centos.pool.ntp.org iburst
# 添加：
server 127.127.1.0 # 表示NTP主服务器是与自身的系统时钟同步
fudge 127.127.1.0 stratum 10 # 指定阶层编号为10，降低其优先度从节点修改：
# 将下列字段注释：
# server 0.centos.pool.ntp.org iburst
# server 1.centos.pool.ntp.org iburst
# server 2.centos.pool.ntp.org iburst
# server 3.centos.pool.ntp.org iburst
# 添加：
server 127.127.1.0 # 表示NTP主服务器是与自身的系统时钟同步
fudge 127.127.1.0 stratum 10 # 指定阶层编号为10，降低其优先度
server liuyzh1.xdata # 配置时间服务器为本地的时间服务器
restrict liuyzh1.xdata nomodify notrap noquery # 允许上层时间服务器主动修改本机时间配置参数和命令简单说明请参考：点击访问
总结：
上面采取的是ntpdate + ntpd的同步方案。先使用ntpdate命令实现时间同步，然后再开启ntpd服务进行平滑式的逐渐时间调整。
修改主节点配置文件，使NTP主服务器与自身系统时钟同步，也就是说主节点为时间服务器。
修改从节点配置文件，配置主节点为本地的时间服务器，允许主节点主动修改本机时间。
七、具体的脚本命令
可以新建文件，里面存放集群内所有需要时钟同步的节点
192.168.162.41
192.168.162.42
192.168.162.43
# 将上面节点ip保存到 ~/nodeslist下#!/usr/bin/env bash
bin=`dirname $0`
bin=`cd "$bin"; pwd`
cd $bin
host_list=$(cat ~/nodeslist)
master_hostip=$(sed -n 1p ~/nodeslist)
ips_no_host=$(sed -n '2,$p' ~/nodeslist)
# 判断当前系统版本，方便用户单独执行
os_version=`sh checkOSVersion.sh`
# 遍历所有节点
# 操作：1.修改时区为上海时区 2.设置开机自启动 3.修改配置文件ntp.cnf
for host in $host_list
do
# 设置时区
ssh $host ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
# 开机自启动
flag=`ssh $host grep -c \"service ntpd restart\" /etc/rc.d/rc.local`
if [ $flag -eq '0' ]; then
ssh $host "echo service ntpd restart >> /etc/rc.d/rc.local"
echo "service ntpd restart in /etc/rc.d/rc.local add successfully!"
else
echo "service ntpd restart in /etc/rc.d/rc.local already exist, not need to add."
fi
flag=`ssh $host grep -c \"hwclock --systohc\" /etc/rc.d/rc.local`
if [ $flag -eq '0' ]; then
ssh $host "echo "hwclock --systohc" >> /etc/rc.d/rc.local"
echo "hwclock --systohc in /etc/rc.d/rc.local add successfully!"
else
echo "hwclock --systohc in /etc/rc.d/rc.local already exist, not need to add."
fi
ssh $host "chmod +x /etc/rc.d/rc.local"
# 安装ntp服务
ssh $host yum install -y -q ntp
if [[ $os_version = "centos6" ]];then
ssh $host "sed -i -e '22 s/^/# /' -i -e '23 s/^/# /' -i -e '24 s/^/# /' -i -e '25 s/^/# /' /etc/ntp.conf"
else
ssh $host "sed -i -e '21 s/^/# /' -i -e '22 s/^/# /' -i -e '23 s/^/# /' -i -e '24 s/^/# /' /etc/ntp.conf"
fi
flag=`ssh $host grep -c \"server 127.127.1.0\" /etc/ntp.conf`
if [ $flag -eq '0' ]; then
ssh $host "echo server 127.127.1.0 >> /etc/ntp.conf"
echo "server 127.127.1.0 in /etc/ntp.conf add successfully!"
else
echo "server 127.127.1.0 in /etc/ntp.conf already exist,not need to add."
fi
flag=`ssh $host grep -c \"fudge 127.127.1.0 stratum 10\" /etc/ntp.conf`
if [ $flag -eq '0' ]; then
ssh $host "echo fudge 127.127.1.0 stratum 10 >> /etc/ntp.conf"
echo "fudge 127.127.1.0 stratum 10 in /etc/ntp.conf add successfully!"
else
echo "fudge 127.127.1.0 stratum 10 in /etc/ntp.conf already exist,not need to add."
fi
done
# 主节点操作
# 1.重启ntpd 2.硬件时间以系统时间为标准进行同步 3.打印主节点当前系统时间
service ntpd restart
hwclock --systohc
echo -e "\e[0;32;1m==== "$master_hostip"当前系统时间为: ====\e[0m"
date
echo -e "\e[0;32;1m==== "$master_hostip"当前硬件时间为: ====\e[0m"
hwclock
# 从节点操作，开启ntp服务，使用ntpdate命令进行时钟同步
for slave in $ips_no_host
do
echo -e "\e[0;33;1m==== 开始对"$slave"进行时钟同步配置 ====\e[0m"
# 将 server 主节点 写入配置文件/etc/ntp.conf中
flag=`ssh $slave grep -c \"server $master_hostip\" /etc/ntp.conf`
if [ $flag -eq '0' ]; then
ssh $slave "echo server $master_hostip >> /etc/ntp.conf"
echo "server $master_hostip in /etc/ntp.conf add successfully!"
else
echo "server $master_hostip in /etc/ntp.conf already exist,not need to add."
fi
# 将 restrict 主节点 nomodify notrap noquery 写入配置文件/etc/ntp.conf中
flag=`ssh $slave grep -c \"restrict $master_hostip nomodify notrap noquery\" /etc/ntp.conf`
if [ $flag -eq '0' ]; then
ssh $slave "echo restrict $master_hostip nomodify notrap noquery >> /etc/ntp.conf"
echo "restrict $master_hostip nomodify notrap noquery in /etc/ntp.conf add successfully!"
else
echo "restrict $master_hostip nomodify notrap noquery in /etc/ntp.conf already exist,not need to add."
fi
ssh $slave service ntpd restart
ssh $slave "ntpdate -u $master_hostip"
echo -e "\e[0;32;1m==== "$slave"当前系统时间为: ====\e[0m"
ssh $slave "date"
ssh $slave "hwclock --systohc"
echo -e "\e[0;32;1m==== "$slave"当前硬件时间为: ====\e[0m"
ssh $slave "hwclock"
echo -e "\e[0;33;1m==== 完成对"$slave"的时钟同步配置 ====\e[0m"
done
echo -e "\e[0;32;1m==== 时钟同步配置流程结束 ====\e[0m"更多精彩干货内容，请关注微信公众号
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