华为 NTP协议「建议收藏」

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概述

NTP是从时间协议（time protocol）和ICMP时间戳报文（ICMP TimeStamp Message）演变而来，在准确性和健壮性方面进行了特殊的设计，理论上精确可达十亿分之一秒。

NTP协议应用于分布式时间服务器和客户端之间，实现客户端和服务器的时间同步，从而使网络内所有设备的时钟基本保持一致。

NTP协议是基于UDP进行传输的，使用端口号为123。‘

NTP的优势

采用分层(Stratum)的方法来定义时钟的准确性，可以迅速同步网络中各台设备的时间。
持访问控制和MD5验证。
支持采用单播、组播或广播方式发送协议报文。

结构图

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NTP协议工作原理及结构图

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路由器A和路由器B通过网络相连，它们都有自己独立的系统时钟，要实现彼此之间系统时钟的同步。做如下假设∶
1、在路由器A和B的系统的钟同步之前，路由器A的时钟设定为10:00:00am，路由器B的时钟设定为11:00:01am。
2、以路由器B为NTP时间服务器，即路由器A将使自己的时钟与路由器B的时钟同步。
3、数据包在路由器A和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:
1、路由器A发送一个NTP消息包给路由器B，该消息包带有它离开路由器A时的时间戳，该时间戳为10:00:00am (T1) ;
2、当此NTP消息包到达路由器B时，路由器B加上自己的时间戳，该时间戳为11:00:01am (T2) ;
3、当此NTP消息包离开路由器B时，路由器B再加上自己的时间戳（此时包括消息包处理时间)，该时间戳为11:00:02am (T3) ;
4、当路由器A接收到该响应消息包时，加上一个新的时间戳，该时间戳为10:00:03am (T4) ;

此时，路由器A已经拥有了足够的信息来计算两个重要的参数:
1、NTP消息来回一个周期的时延Delay=(T4-T1)-(T3-T2);
2、路由器A相对路由器3的时间差offset=(T2-T1)+(T3-T4))/2;
这样，路由器A就能够根据这些信息来设定自己的时钟，使之与路由器B的时钟同步。

实验：

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实验准备：

1、配置3台路由器之间网络层可达
2、配置NTP单播服务器/客户端模式

在RouterC上指定使用自己的本地时钟作为参考时钟，层数为2。
[RouterC] ntp-service refclock-master 2

在RouterD上指定Routerc作为自己的NTP服务器
[RouterD] ntp-service unicast-server 3.0.1.31

在RouterE上指定RouterD作为自己的被动对等体。
[RouterE] ntp-service unicast-peer 3.0.1.32

实验一：

AR1配置：

[R1]ntp-service enable  //默认开启
Info:NTP service is already started   
[R1]ntp-service refclock-master?
    refclock-master Specify NTP as master clock
[R1]ntp-service refclock-master ?
    INTEGER<1-15>Number of layers
    IP_ADDR<X.X.x.>Reference clock's IP address<cr>
Please press ENTER to execute command
[R1]ntp-service refclock-master 2       //设置NTP Server服务器
[R1]disp ntp-service status
clock status: synchronizedclock stratum: 1
reference clock ID: LocAL(0)nominal frequency: 100.0000 Hz~actual frequency: 100.0000 Hzclock precision: 2^17
clock offset : 0.0000 msroot delay : 0.00 ms
root dispersion: 10.95 mspeer dispersion: 10.00ms
reference time: 02:33:49.333 uTC Feb 16 2015 (D88BD58D.554BF099)

AR2配置:

[R2]ntp-service unicast-server 192.168.1.1
[R2]disp ntp-service status
clock status: synchronized
clock stratum: 2
reference clock ID: 192.168.1.1
nominal frequency: 100.0000 Hz
actual frequency: 100. 0005 Hz
clock precision: 2^18
clock offset : 10000115.6585 ms
root delay: 110.76 ms
root dispersion: 75.95 ms
peer dispersion: 10.96 ms
reference time: 23:47:49.261 UTC Feb 15 2015(D88BAEA5.42F21F6C)

AR3配置：

[R3]ntp-service unicast-peer 192.168.2.2
[R3]disp ntp-service status
clock status: synchronized
clock stratum: 2
reference clock ID: 192.168.1.1
nominal frequency: 100.0000 Hz
actual frequency: 99.9995 Hz
clock precision: 2~17
clock offset : 10000291.8070 ms
root delay: 116.86 ms
root dispersion: 63.15 ms
peer dispersion: 10.96 ms
reference time: 23:47:59.712 uTc Feb 15 2015(D88BAEAF.B659AF9E)