问占用空间小，无需NTP即可实现时钟同步

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免责声明:无论如何我都不是NTP专家。只是一个业余爱好者在周末找乐子。

我知道您说过您不想要NTP实现，因为您的环境中可能没有可用的Internet NTP服务器。

但是，简化的NTP查找可能很容易实现，如果您有本地NTP服务器，则可以实现良好的同步。

下面是操作步骤：

回顾RFC 5905

您将看到NTP v4数据包如下所示：

• LI (2位)
• VN (3位)-使用'100‘(4)
• 模式(3位)
• 层(8位)

H110轮询(8 bits)

• Precision (8位)H213H114根延迟(32位)

H116根分散(32 bits)

• Reference Id (32位)时间戳(64位)

H122原始时间戳(64位)(64 bits)

• Transmit时间戳(64 bits)
• Extension字段1 (variable)
• Extension字段2 (variable)
• ...
• Key Identifier
• Digest (128位)

摘要不是必需的，因此形成有效的客户端请求非常容易。按照RFC中的指导，使用LI = '00'，VN = '100‘(十进制4)，Mode = '011’(十进制3)。

使用C#来说明：

byte[] ntpData = new byte[48]
Array.Clear(ntpData, 0, ntpData.Length);
ntpData[0] = 0x23;  // LI = 00, VN = 100, Mode = 011

打开到目标服务器的套接字并将其发送过来。

int ntpPort = 123;
IPEndPoint target = new IPEndPoint(Dns.GetHostEntry(serverDnsName).AddressList[0], ntpPort);
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
s.Connect(target);
s.Send(ntpData);

在响应中，当前时间将在传输时间戳中(字节40 - 48)。时间戳是64位无符号定点数字。整数部分是前32位，小数部分是最后32位。它表示从1900年1月1日0h开始的秒数。

s.Receive(ntpData);
s.Close();

ulong intPart = 0;
ulong fractPart = 0;

for (int i = 0; i < 4; i++)
    intPart = (intPart << 8) | ntpData[40 + i];

for (int i = 4; i < 8; i++)
    fractPart = (fractPart << 8) | ntpData[40 + i];

要以(大致)秒的粒度更新时钟，可以使用：# of use 0hJan-1-1900= intPart + (fractPart / 2^32)。(我说大致是因为没有考虑网络延迟，我们在这里进行四舍五入)

ulong seconds = intPart + (fractPart / 4294967296);

TimeSpan ts = TimeSpan.FromTicks((long)seconds * TimeSpan.TicksPerSecond);

DateTime now = new DateTime(1900, 1, 1);
now = DateTime.SpecifyKind(now, DateTimeKind.Utc);
now += ts;

" now“现在是具有当前时间的DateTime，单位为UTC。

虽然这可能不能回答您的问题，但希望它能让NTP不那么不透明。=)

仅基于维基百科的文章，我就能够非常快速和轻松地实现精确时间协议的精简版本。如果你所感兴趣的是使它们彼此同步，而不是让它们与外部世界同步，那么你应该能够以最小的努力获得毫秒级的精度。

该协议的基本内容包括：

1. 主时钟广播同步消息，其时间戳为发送消息时的时间戳(T1)。
2. 客户端将接收同步消息的时间记录为T1‘。
3. 客户端将延迟请求发送回主时钟，并将发送消息的时间记录为T2。
4. 主时钟以接收消息的时间响应延迟请求。此时间为T2‘。
5. Client通过( T1’-T1-T2‘+T2)/2调整其时钟。

如果您需要更好的稳定性，您可以实现锁相环或线性回归或类似的东西，以更好地控制您的抖动，并避免由于网络滞后而导致的大幅摆动。该协议还规定了许多更复杂的特性，但如果您想实现它们，则取决于“足够好”的程度。

ntp是适合这项工作的工具。你不需要互联网连接，只需多花105美元和几个小时的生活，你甚至可以在没有互联网连接的情况下获得绝对时间基准的GPS同步，尽管这对你来说似乎并不重要。

忽略GPS同步的略微增加的复杂性，您可以使用一些配置文件行(每个客户端四行，服务器五行)与所选系统的时钟同步。在我的系统上，ntpd二进制文件是505kB。您还可以使用ntpdate，它可以定期运行以调整系统时钟(客户端上的零行配置，而不是使用正确的参数调用ntpdate应用程序)。这个二进制文件是80kb。有一个SNTP协议，它允许嵌入式应用程序占用更小的空间(与正常的ntp服务器对话)。还有一种称为chrony的备用NTP实现。

还有一个叫做rdate的程序(通常只在旧系统上运行，虽然source是可用的)，它的工作方式有点像ntpdate，但精确度要低得多。您还需要一个RFC 868服务器，通常在inetd中提供。

唯一的另一种选择是已经提到的精确时间协议。