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NTP协议
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。
NTP工作原理
NTP的基本工作原理如图所示。Device A和Device B通过网络相连,它们都有自己独立的系统时钟,需要通过NTP实现各自系统时钟的自动同步。为便于理解,作如下假设:
在Device A和Device B的系统时钟同步之前,Device A的时钟设定为10:00:00am,Device B的时钟设定为11:00:00am。
Device B作为NTP时间服务器,即Device A将使自己的时钟与Device B的时钟同步。
NTP报文在Device A和Device B之间单向传输所需要的时间为1秒。
系统时钟同步的工作过程如下:
Device A发送一个NTP报文给Device B,该报文带有它离开Device A时的时间戳,该时间戳为10:00:00am(T1)。
当此NTP报文到达Device B时,Device B加上自己的时间戳,该时间戳为11:00:01am(T2)。
当此NTP报文离开Device B时,Device B再加上自己的时间戳,该时间戳为11:00:02am(T3)。
当Device A接收到该响应报文时,Device A的本地时间为10:00:03am(T4)。
至此,Device A已经拥有足够的信息来计算两个重要的参数:
NTP报文的往返时延Delay=(T4-T1)-(T3-T2)=2秒。
Device A相对Device B的时间差offset=((T2-T1)+(T3-T4))/2=1小时。
这样,Device A就能够根据这些信息来设定自己的时钟,使之与Device B的时钟同步。
NTP的报文格式
NTP有两种不同类型的报文,一种是时钟同步报文,另一种是控制报文。控制报文仅用于需要网络管理的场合,它对于时钟同步功能来说并不是必需的。
主要字段的解释如下:
LI(Leap Indicator):为2比特,值为“11”时表示告警状态,时钟未被同步。为其他值时NTP本身不做处理。
VN(Version Number):长度为3比特,表示NTP的版本号。
Mode:长度为3比特,表示NTP的工作模式。不同的值所表示的含义分别是:0未定义、1表示主动对等体模式、2表示被动对等体模式、3表示客户模式、4表示服务器模式、5表示广播模式或组播模式、6表示此报文为NTP控制报文、7预留给内部使用。
Stratum:系统时钟的层数,取值范围为1~16,它定义了时钟的准确度。层数为1的时钟准确度最高,准确度从1到16依次递减,层数为16的时钟处于未同步状态,不能作为参考时钟。
Poll:轮询时间,即两个连续NTP报文之间的时间间隔。
Precision:系统时钟的精度。
Root Delay:本地到主参考时钟源的往返时间。
Root Dispersion:系统时钟相对于主参考时钟的最大误差。
Reference Identifier:参考时钟源的标识。
Reference Timestamp:系统时钟最后一次被设定或更新的时间。
Originate Timestamp:NTP请求报文离开发送端时发送端的本地时间。
Receive Timestamp:NTP请求报文到达接收端时接收端的本地时间。
Transmit Timestamp:应答报文离开应答者时应答者的本地时间。
Authenticator:验证信息。
参考:https://www.cnblogs.com/panhongqing/p/6292348.html
转载于:https://www.cnblogs.com/tunian/p/9327460.html
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