Авторские статьи об OpenSource

Синхронизация времени NTP.


Синхронизация времени является важной задачей, хотя не многие задумывались об этом. Ну что плохого в убежавшем на сервере времени? А знаете ли вы, что многие проблемы с часами влияют на протоколы, связанные с криптографией? По этой причине в Active Directory разница в часах более 5 минут будет приводить к проблемам аутентификации Kerberos.

Часовые уровни. Strata.

Чтобы понять устройство NTP следует знать про концепцию strata или stratum. Авторитетные источники времени, такие как спутники GPS, цезиевые атомные часы, радио волны WWVB - всё это stratum 0. Они авторитетны на том основании, что у них есть некоторый способ поддержания высокоточного хронометража. Можно, конечно, воспользоваться обычными кварцевыми часами, но зная, что за месяц с ними легко потерять 15 секунд, то лучше их не использовать в качестве мерила времени. Stratum 0 это когда секунда не потеряется за 300 000 лет!

Компьютеры, которые напрямую (не по сети!) берут время у stratum 0 - это stratum 1. Так как всегда есть задержки из-за передачи сигнала и затраты на установку времени, то компьютеры stratum 1 не так точны как stratum 0, но в реальной жизни различие достигает пару микросекунд (1 мкс = 10-6 с), что вполне допустимое отклонение.

Следующий уровень компьютеров, берущих время по сети у stratum 1 - это ... барабанная дробь ... интрига ... stratum 2! Опять таки из-за различных задержек (сетевые точно), stratum 2 чуток отстаёт от stratum 1 и уж точно от stratum 0. На практике это разница от нескольких микросекунд (1 мкс = 10-6 с) до нескольких миллисекунд (1 мс = 10-3 с). Многие хотят синхронизироваться со слоем не дальше stratum 2.

Как понятно из схемы, stratum 4 берёт время у вышестоящего stratum 3. stratum 5 у stratum 4 и так далее. stratum 16 считается самым нижним слоем и время там считается несинхронизированным.

Чтобы синхронизировать время с помощью протокола NTP, следует сначала вручную выставить ваше время. Недопустима разница между вашим точным временем и показаниями ваших часов более 1000 секунд. Если используемый вами сервер времени врёт более 1000 миллисекунд (1 секунда), то он будет исключён из списка и будут использоваться другие вместо него. Данный механизм позволяет отсеивать плохие источники времени.

Клиент времени.

В файле /etc/ntp.conf для клиента важны строки Server. Их может быть несколько - до 10 штук!

Сколько добавлять? Следует иметь в виду:

  • Если у вас только один сервер (одна строка server), то если данный сервер начнёт врать, то вы будете слепо следовать за ним. Если его время убежит на 5 секунд и вы убежите в след за ним.
  • Если добавлено 2 сервера (2 строки server), то NTP пометит их обоих как false tickers. Если один из них будет врать, то NTP не может понять кто врёт, так как нет кворума.
  • Если добавлено 3 и более сервера времени, то можно вычислить одного вруна false tickers. Если серверов времени 5 или 6, то можно найти 2 вруна false tickers. Если серверов 7 или 8, то 3 false tickers. Если серверов 9 и 10, то 4 false tickers.

Проект NTP Pool.

Есть такой проект NTP Pool по адресу которого pool.ntp.org/zone/ru/ можно найти рекомендованные для русских пользователей сервера времени.

server 0.ru.pool.ntp.org
server 1.ru.pool.ntp.org
server 2.ru.pool.ntp.org
server 3.ru.pool.ntp.org

Такие операционные системы, как Debian и Ubuntu, предлагают пользователям свои сервера времени.

server 0.debian.pool.ntp.org
server 1.debian.pool.ntp.org
server 2.debian.pool.ntp.org
server 3.debian.pool.ntp.org

server 0.ubuntu.pool.ntp.org
server 1.ubuntu.pool.ntp.org
server 2.ubuntu.pool.ntp.org
server 3.ubuntu.pool.ntp.org

Если вызвать на вашем Linux компьютере, который использует NTP, команду ntpq -pn

     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
+93.180.6.3      77.37.134.150    2 u   62 1024  377   53.658   -0.877   1.174
+85.21.78.23     193.190.230.65   2 u 1027 1024  377   54.651    0.167   1.531
*62.173.138.130  89.109.251.24    2 u  940 1024  377   52.796   -0.143   1.001
+91.206.16.3     194.190.168.1    2 u  258 1024  377   93.882   -0.680   2.196
-91.189.94.4     193.79.237.14    2 u  596 1024  377  100.219    1.562   1.482

О чём говорят названия столбцов:

  • remote - удалённые сервера, с которыми вы синхронизируете время.
  • refid - вышестоящий stratum для данного сервера.
  • st - уровень stratum. От 0 (нам недоступно) до 16 (нам не желательно). Идеально - 2.
  • t - тип соединения. "u" - unicast или manycast, "b" - broadcast или multicast, "l" local reference clock, "s" - симметричный узел, "A" - manycast сервер, "B" - broadcast server, "M" - multicast сервер.
  • when - время, когда последний раз сервер ответил нам. Параметр отображает число в секундах, но может в минутах, если число с m или в часах, если h.
  • poll - частота опроса. Минимум 16 секунд, максимум 32 часа. Число должно быть 2n. Обычно в данном параметре наблюдается или 64 секунды или 1024.
  • reach - 8 бит октета, показывающий статус общения с удалённым сервером времени: успешный или сбойный. Если биты установлены - то успешно, иначе - сбой. Значение 377 - бинарно это 0000 0000 1111 1111.
  • delay - значение в миллисекундах показывает время между отправкой и получения ответа (round trip time - RTT).
  • offset - смещение в миллисекундах между вами и серверами времени. Может быть положительным и отрицательным числом.
  • jitter - абсолютное значение в миллисекундах с указанием среднеквадратичного отклонения вашего смещения.

Перед IP адресом NTP сервера есть символ - это tally code. Виды tally code:

  • " " - отброшен как недопустимый. Например, нет связи с ним или он в оффлайн, он слишком высокого ранга и не обслуживает таких как вы.
  • "x" - отброшен алгоритмом "пересечения" (intersection algorithm). Алгоритм пересечения подготавливает список кандидатов партнеров, могущих стать источниками синхронизации и вычисляет доверительный интервал для каждого из них.
  • "." - отброшен из-за переполнения таблицы.
  • "-" - отброшен алгоритмом кластеризации (cluster algorithm). Алгоритм кластеризации сортирует список кандидатов по кодам слоя и расстояния синхронизации.
  • "+" - сервер включён алгоритмом "комбинирования" (combine algorithm). Этот сервер - отличный кандидат если текущий сервер времени начнёт отказывать вам.
  • "#" - сервер является отличным альтернативным сервером времени. Сервер с # можно увидеть только если у вас более 10 записей server в /etc/ntp.conf
  • "*" - текущий сервер времени. Его показания используются для синхронизации ваших часов.
  • "o" - сервер Pulse per second (PPS). Обычно это означает, что данный сервер времени использует источники времени типа GPS спутников и другие сигналы точного времени. Если рисуется о, то другие типы tally code уже отображаться не будут.

В поле refid могут быть следующие значения:

  • IP адрес - адрес удалённого сервера времени.
  • .ACST.- NTP manycast сервер.
  • .ACTS.- Automated Computer Time Service из American National Institute of Standards and Technology.
  • .AUTH.- ошибка аутентификации.
  • .AUTO.- ошибка в последовательностях Autokey.
  • .BCST.- NTP broadcast сервер.
  • .CHU.- Shortwave radio receiver от станции CHU в Ottawa, Ontario, Canada.
  • .CRYPT.- ошибка протокола Autokey.
  • .DCFx.- LF radio receiver от станции DCF77 в Mainflingen, Germany.
  • .DENY.- В доступе отказано.
  • .GAL.- European Galileo satellite receiver.
  • .GOES.- American Geostationary Operational Environmental Satellite receiver.
  • .GPS.- American Global Positioning System receiver.
  • .HBG.- LF radio receiver от станции HBG в Prangins, Switzerland.
  • .INIT.- Peer association initialized.
  • .IRIG.- Inter Range Instrumentation Group time code.
  • .JJY.- LF radio receiver от станции JJY в Mount Otakadoya, рядом с Fukushima или Mount Hagane на острове Kyushu, Japan.
  • .LFx.- Обычный LF radio receiver.
  • .LOCL.- локальные часы хоста.
  • .LORC.- LF radio receiver от Long Range Navigation (LORAN-C).
  • .MCST.- NTP multicast сервер.
  • .MSF.- Anthorn Radio Station рядом с Anthorn, Cumbria.
  • .NIST.- American National Institute of Standards and Technology.
  • .PPS.- часы Pulse per second.
  • .PTB.- Physikalisch-Technische Bundesanstalt от Brunswick и Berlin, Germany.
  • .RATE.- превышен порог опроса NTP.
  • .STEP.- изменение шага NTP. Смещение offset менее 1000 миллисекунд, но более 125 миллисекунд.
  • .TDF.- LF radio receiver от станции TéléDiffusion de France в Allouis, France.
  • .TIME.- NTP association timeout.
  • .USNO.- United States Naval Observatory.
  • .WWV.- HF radio receiver от станции WWV в Fort Collins, Colorado, United States.
  • .WWVB.- LF radio receiver от станции WWVB в Fort Collins, Colorado, United States.
  • .WWVH.- HF radio receiver от станции WWVH в Kekaha, на острове Kauai на Hawaii, United States.

Рекомендации для клиента серверов времени.

Во-первых, избавьтесь от мысли как бы получить время от stratum 1, дескать они ближе всех к точному времени. Они то ближе к точнейшему времени на планете, только сами они перегружены и у них высокие задержки RTT для обычных серверов. Лучше найти нормальный stratum 2 и не переживать по этому поводу. Не забывайте, что речь идёт о микросекундах и миллисекундах, что в обычной жизни - вполне достаточно.

Во-вторых, помните, что подключение к ближайшему серверу времени не всегда идеальный вариант. Важнее не территориальная близость, а уровень stratum. Проект NTP Pool публикует список серверов только уровня stratum 1 и stratum 2 и лучше взять до 10 серверов времени из данного списка, что будет просто замечательно.

В-третьих, если вы простой домашний пользователь-клиент, то рекомендованные вам сервера в вашей операционной системе будут идеальным вариантом, не требующим лишних телодвижений.

Для крупных контор, лучшим вариантом будет поднятие своего сервера времени для рабочих компьютеров. Данный сервер будет получать точное время от серверов времени в Интернете и предоставлять его локальным компьютерам. На серверах Debian и Ubuntu достаточно раскомментировать строку

restrict 192.168.0.0 mask 255.255.0.0 nomodify notrap

в конфигурационном файле демона ntpd - /etc/ntp.conf

Пользователи из сети 192.168/16 будут иметь возможность брать с вашего сервера показания точнейших часов. Для внутренних серверов на базе Linux, которые не являются серверами времени и занимаются своими задачами, вместо запуска демона ntpd в клиентском режиме - вполне достаточно указать в файле /etc/cron.daily/syncntpd. Рекомендуется прочесть различия между ntpdate и ntp и решить для себя вопрос.
#!/bin/sh
/usr/sbin/ntpdate IP.адрес.вашего.сервера > /dev/null 2>&1
exit 0

и раз в сутки, благодаря команде ntpdate, будет произведена синхронизация времени. Во избежании недоразумений, не поленитесь перед внедрением сервера времени и синхронизации всего и вся через протокол NTP - выставите вручную правильное время на всех доступных вам серверах и рабочих станциях. Если ваше несинхронизированное время слишком отличается от правильного, то можно вначале огрести много не нужных проблем.

В-четвёртых, NTP никак не связан, в какой стране и какие часовые пояса используются и как происходит переход на летнее и зимнее время и делается ли в данной стране такой переход. Это обязанность лежит на операционной системе, которую вам нужно обновлять, если в стране происходят изменения в часовых делах. В системах Debian и Ubuntu за это отвечает пакет tzdata, который должен быть актуальным.

В-пятых, лучше не поднимать свой NTP сервер на высоконагруженной системе.

Дополнительные материалы:
Как разрешить прохождение трафика NTP в iptables.

    Twitter   


Разделы

Главная
Новости
Ворох бумаг
Видео Linux
Игры в Linux
Безопасность
Статьи о FreeBSD
Статьи об Ubuntu
Статьи о Snappy
Статьи об Ubuntu Phone
Статьи о Kubuntu
Статьи о Xubuntu
Статьи о Lubuntu
Статьи об Open Source
Карта сайта

Лучшее на сайте:

1С под Linux.   Ускорение Ubuntu.   21 пример iptables.   Цикл статей о Ceph.   Убунту в дикой среде.   Ubuntu Linux на SSD.   Ubuntu для блондинок.   Поддержка железа в Linux.   BTSync на службе у админа.   Андроид программы в Ubuntu.   Прокидывание портов для p2p.   Анти СПАМ в Postfix.  



Круги Гугл Ада.


Группа поддержки