使用ntpd實現(xiàn)時間同步服務(wù)器無中心
全文概述：
使用ntpd實現(xiàn)時間同步服務(wù)器無中心是一種常見的同步時間的方式，其可以有效減少服務(wù)器之間的時間誤差。本文將從原理、配置、問題和解決方案四個方面詳細闡述該方法。
1、原理
NTP（Network Time Protocol）是一個用于同步計算機網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點時間的協(xié)議，它可以精確地將各個節(jié)點的時間同步到毫秒級別。而ntpd則是一個基于NTP協(xié)議的時間同步服務(wù)器。使用ntpd實現(xiàn)時間同步服務(wù)器無中心意味著每個服務(wù)器都可以作為時間的源頭而不會有一個固定的中心服務(wù)器。為了實現(xiàn)無中心時間同步，ntpd協(xié)議采用了一種分層的時間同步策略。每個ntpd時間同步服務(wù)器都有一個父節(jié)點和若干個子節(jié)點，父節(jié)點的時間同步源頭來自上一層的某個ntpd服務(wù)器，而自己則向下一層的ntpd服務(wù)器提供時間同步源頭。這樣一層層地構(gòu)建起來的分層時間同步體系可以減少多個服務(wù)器之間的時間誤差。
同時，在這種無中心的體系中，每個ntpd服務(wù)器也會定時搜索網(wǎng)絡(luò)中權(quán)威的時間源，例如NIST（National Institute of Standards and Technology）提供的時間服務(wù)。這樣可以保證每個ntpd服務(wù)器都有一個準(zhǔn)確的時間源頭，即使其他父節(jié)點的時間出現(xiàn)問題，它也可以自己獨立工作。
2、配置
在Linux或Unix操作系統(tǒng)上使用ntpd進行無中心時間同步非常簡單，只需要安裝好ntpd軟件包，并通過修改配置文件來指定時間同步服務(wù)器即可。例如，在Ubuntu系統(tǒng)中，可以通過以下命令安裝ntpd：
sudo apt-get update
sudo apt-get install ntp
安裝好后，ntpd會默認啟動并訪問Ubuntu指定的時間服務(wù)器進行時間同步。如果需要手動配置時間服務(wù)器，則需要修改/etc/ntp.conf文件，指定自己的時間源頭。例如，可以加入如下代碼：
server 0.cn.pool.ntp.org
server 1.cn.pool.ntp.org
通過指定兩個時間服務(wù)器，每個ntpd服務(wù)器都會自動搜索最優(yōu)時間源并和其同步。
3、問題
ntpd使用無中心的時間同步方式，可以有效避免中心服務(wù)器出現(xiàn)故障導(dǎo)致所有節(jié)點時間同步失敗的問題。但是，也會帶來新的問題。其中最大的問題是時間分層結(jié)構(gòu)可能會導(dǎo)致某些節(jié)點的時間同步不夠準(zhǔn)確。例如，分層結(jié)構(gòu)中的某個節(jié)點失去了它的父節(jié)點，則它的時間就會開始“飄移”，而與分層中其他節(jié)點時間不一致。同時，ntpd作為一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，也受網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和延遲影響較大。如果網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化或者網(wǎng)絡(luò)中某個節(jié)點的延遲突然變化，將會導(dǎo)致該節(jié)點的時間同步出現(xiàn)問題。
此外，ntpd還需要保證其自身的運行穩(wěn)定，否則也會同時影響其作為時間同步服務(wù)器的準(zhǔn)確性。
4、解決方案
針對ntpd存在的問題，可以采用以下解決方案：1. 增加備份時間源：將一個節(jié)點的時間源不僅僅指定為某一個時間服務(wù)器，同時還要指定備份時間服務(wù)器。例如，除了加入0.cn.pool.ntp.org，還可以加入1.cn.pool.ntp.org作為備份服務(wù)器，這樣可以在主服務(wù)器不可用時，使用備份服務(wù)器的時間源。
2. 減小分層層數(shù)：分層過多可能會帶來不穩(wěn)定性，可以減少ntpd服務(wù)器的層數(shù)來降低“飄移”的發(fā)生概率。
3. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化：合理的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和延遲可以最大程度地避免ntpd時間同步出現(xiàn)問題。
4. 穩(wěn)定性保證：通過增加系統(tǒng)資源、減小硬件故障和惡意攻擊的發(fā)生率等措施，可以提高ntpd服務(wù)器的穩(wěn)定性，減少可能出現(xiàn)的時間同步問題。
總結(jié)：
ntpd作為一種使用無中心時間同步的方式，可以有效減少服務(wù)器之間的時間誤差。但同時也會帶來一些新的問題，例如分層結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性等問題。通過增加備份時間源、減小分層層數(shù)、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)和保證系統(tǒng)穩(wěn)定性等方法，可以很好地解決這些問題。
因此，在使用ntpd實現(xiàn)時間同步服務(wù)器無中心時，需要注意上述問題并采取相應(yīng)的解決方案，以保證時間同步的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
