Доброго дня, гости и постоянные читатели . Постепенно перехожу от основ к более углубленному изучению Linux. Сегодня хочу рассмотреть работу протокола ntp , а так же настройку сервера времени на Linux (ntp server) . Итак, начнем с теории.

Протокол NTP

Network Time Protocol (NTP) - сетевой протокол для синхронизации внутренних часов компьютера с использованием сетей с переменной латентностью (читай "шириной"/качеством канала).

NTP использует для своей работы протокол UDP и порт 123.

Текущая версия протокола - NTP 4 . NTP использует иерархическую систему «часовых уровней» (их так же называют Stratum ). Уровень 0 (или Stratum 0) - это, обычно, устройства представляющие собой атомные часы (молекулярные, квантовые), GPS часы или радиочасы. Данные устройства обычно не публикуются во всемирную сеть, а подключаются напрямую к серверам времени уровня 1 посредством протокола RS-232 (на иллюстрации обозначены желтыми стрелками). Уровень 1 синхронизирован с высокоточными часами уровня 0 , обычно работают в качестве источников для серверов уровня 2 . Уровень 2 синхронизируется с одной из машин уровня 1 , а так же возможна синхронизация с серверами своего уровня. Уровень 3 работает аналогично второму. Обычно в сеть публикуются сервера уровней от второго и ниже. Протокол NTP поддерживает до 256 уровней. Так же хочется отметить, что сервера уровней 1 и2, а иногда и 3 не всегда открыты для всеобщего доступа. Иногда, чтобы синхронизироваться с ними, необходимо послать запрос по почте - администраторам домена.

Для чего делается ограничение на доступ к серверам? С переходом на каждый уровень немного возрастает погрешность относительно первичного сервера, но зато увеличивается общее число серверов и, следовательно, .

Назначение сервера NTP в локальной сети

Для чего нам может понадобиться NTP server? Например, существуют службы в операционных системах, которые могут зависеть от синхронизированного времени. Наиболее ярким примером таких служб является протокол аутентификации Kerberos. Для его работы необходимо, чтобы на компьютерах, доступ к которым осуществляется с использованием этого протокола, системное время различалось не более чем на 5 минут. Кроме того, точное время на всех компьютерах значительно облегчает анализ журналов безопасности при расследовании инцидентов в локальной сети.

Режимы работы NTP сервера/клиента

Клиент/сервер

Этот режим на сегодняшний день наиболее часто используется в сети Интернет. Схема работы – классическая. Клиент посылает запрос, на который в течение некоторого времени сервер присылает ответ. Настройка клиента производится с помощью директивы server в конфигурационном файле, где указывается DNS имя сервера времени.

Симметричный активный/пассивный режим

Этот режим используется в том случае, если производится синхронизация времени между большим количеством равноправных машин. Помимо того, что каждая машина синхронизируется с внешним источником, она также осуществляет синхронизацию со своими соседями (peer), выступая для них в качестве клиента и сервера времени. Поэтому даже если машина «потеряет» внешний источник, она все еще сможет получить точное время от своих соседей. Соседи могут работать в двух режимах – активном и пассивном. Работая в активном режиме, машина сама передает свое время всем машинам-соседям, перечисленным в секции peers конфигурационного файла ntp.conf. Если же в этой секции соседи не указаны, то считается, что машина работает в пассивном режиме. Для того чтобы злоумышленник не смог скомпрометировать другие машины, представившись в качестве активного источника, необходимо использовать аутентификацию.

Режим Broadcast

Этот режим рекомендуется использовать в тех случаях, когда малое количество серверов обслуживает большое количество клиентов. Работая в этом режиме, сервер периодически рассылает пакеты, используя широковещательный адрес подсети. Клиент, настроенный на синхронизацию таким способом, получает широковещательный пакет сервера и производит синхронизацию с сервером. Особенностью этого режима является то, что время доставляется в рамках одной подсети (ограничение broadcast-пакетов). Кроме того, для защиты от злоумышленников необходимо использовать аутентификацию.

Режим Multicast

Данный режим во многом похож на broadcast. Отличие заключается в том, что для доставки пакетов используются multicast-адреса сетей класса D адресного пространства IP-адресов. Для клиентов и серверов задается адрес multicast-группы, которую они используют для синхронизации времени. Это делает возможным синхронизацию групп машин, расположенных в различных подсетях, при условии, что соединяющие их маршрутизаторы поддерживают протокол IGMP и настроены на передачу группового трафика.

Режим Manycast

Этот режим является нововведением четвертой версии протокола NTP. Он подразумевает поиск клиентом среди своих сетевых соседей manycast-серверов, получение от каждого из них образцов времени (с использованием криптографии) и выбор на основании этих данных трех «лучших» manycast-серверов, с которыми клиент будет производить синхронизацию. В случае выхода из строя одного из серверов клиент автоматически обновляет свой список.

Для передачи образцов времени клиенты и серверы, работающие в manycast-режиме, используют адреса multicast-групп (сети класса D). Клиенты и серверы, использующие один и тот же адрес, формируют одну ассоциацию. Количество ассоциаций определяется количеством используемых multicast-адресов.

Время в Linux

Кратко расскажу, какое время существует в Linux и как его задать. В Linux, как и в другой ОС, существует 2 времени. Первые - аппаратные , иногда называемые Real Time Clock , сокращенно (RTC ) (они же - часы BIOS) обычно они связаны с колеблющимся кварцевым кристаллом, имеющим точность хода до нескольких секунд в день. Точность зависит от различных колебаний, например, окружающей температуры. Вторые часы - внутренние программные часы , которые идут непрерывно, в том числе и при перерывах в работе системы. Они подвержены отклонениям, связанным с большой системной нагрузкой и задержкой прерываний. Однако система обычно считывает показания аппаратных часов при загрузке и потом использует системные часы.

Дата и время операционной системы устанавливается при загрузке на основании значения аппаратных часов , а так же настроек часового пояса . Настройки часового пояса берутся из файла /etc/localtime . Данный файл - есть ссылка (но чаще - копия) одного из файлов в структуре каталога /usr/share/zoneinfo/ .

Аппаратные часы Linux могут хранить время в формате UTC (аналог GMT), либо текущее территориальное время. Общая рекомендация в том, какое время устанавливать (?) следующая: если на компьютере установлено несколько ОС и одна из них - Windows, то необходимо использовать текущее время (т.к. Windows берет время из BIOS/CMOS и считает его локальным). Если используются только операционные системы UNIX семейства, то желательно хранить время в BIOS в UTC формате.

После загрузки операционной системы, часы операционной системы и BIOS полностью независимы. Ядро системы раз в 11 секунд синхронизирует системные часы с аппаратными.

Через некоторое время между аппаратными и программными часами может быть разница в несколько секунд. Какие же часы содержат правильное время? Ни те, ни другие, пока мы не настроим синхронизацию времени.

Примечание:

Ядро Linux"а всегда хранит и вычисляет время, как число секунд прошедших с полночи 1-го января 1970 года , в независимости от того, установлены ваши часы на локальное или всемирное время. Преобразование в локальное время производится в процессе запроса.

Поскольку количество секунд с 1-го января 1970 года всемирного времени сохраняется как знаковое 32-битное целое (это справедливо для Linux/Intel систем), ваши часы перестанут работать где-то в 2038 году. Linux не имеет проблемы 2000-го года, но имеет проблему 2038 года. К счастью, к тому времени все linux"ы будут запущены на 64-х разрядных системах. 64-х битное целое будет содержать наши часы приблизительно до 292271-миллионного года.

NTP Server Linux

Введение

Существует масса реализаций для синхронизации времени для ОС Linux. Наиболее известными являются Xntpd (NTP версия 3), ntpd (NTP версия 4), Crony и ClockSpeed. В нашем примере мы будем использовать ntp-сервер ntpd.

Демон ntpd является одновременно и сервером времени и клиентом, в зависимости от настроек конфигурационного файла /etc/ntpd.conf (иногда /etc/ntp.conf), демон может и "принимать" время с уделенных серверов и "раздавать" другим хостам время.

Общая схема синхронизации времени в локальной сети следующая: необходимо иметь 1 или 2 сервера, имеющие доступ в глобальную сеть, которые будут получать время из интернет. Все компьютеры локальной сети синхронизировать с указанными серверами, получающими время из интернет.

Установка ntpd

Собственно, установка демона сводится к установке следующих пакетов: ntp (пакет включающий самого демона), ntpdate (утилита для ручной синхронизации времени - устарела), ntp-doc (документация по пакету), в некоторых дистрибутивах нужно будет установить так же ntp-utils (утилиты для диагностики), в некоторых они включены в пакет ntp. Как производить установку программ в Linux , я описывал в . После установки пакета, в большинстве дистрибутивов, демон будет уже сконфигурирован как как ntp-клиент (например в Debian было так). Соответственно, автоматически были созданы основные конфигурационные файлы: /etc/ntp.conf и /var/lib/ntp/ntp.drift и автоматом запущен демон.

Перед настройкой демона на синхронизацию с внешним миром я бы посоветовал установить текущую системную дату на значение, максимально приближенное к реальному времени. Установка даты в Linux производится командой: date MMDDhhmmCCYY.ss, где MM - месяц, DD - день месяца, hh - часы, mm - минуты, CCYY - 4 цифры года, ss - секунды. При этом, значения CCYY.ss указывать не обязательно.

Как видно, указанная команда установит текущие дату и время на 27 декабря 2010года, 20:06:30. Команда date без параметров, выводить текущее системное время. У данной команды есть куча параметров, с которыми можно ознакомиться в man date.

Так же, необходимо правильно настроить аппаратные часы и часовой пояс. Как говорилось выше, часовой пояс настраивается копированием необходимого файла зоны из каталога /usr/share/zoneinfo/ в файл /etc/localtime :

Ntp-server:~# cp /usr/share/zoneinfo/Europe/Moscow /etc/localtime

Аппаратные часы я настроил на UTC :

# cat /etc/sysconfig/clock | grep UTC # UTC=true indicates that the clock is set to UTC; UTC=true ntp2-server:~# cat /etc/default/rcS | grep UTC UTC=yes

В первом примере указан конфигурационный файл, определяющий использование UTC для RH, второй - для Deb-дистрибутивов.

Кроме установки настроек на использование времени в формате UTC, необходимо задать аппаратное время . (в большинстве случаев в этом нет необходимости, потому что заданное системное время неизбежно синхронизируется с аппаратным, силами ядра). Но все же, если у вас есть желание это сделать... Команда hwclock читает и устанавливает аппаратные часы на основании переданных ему параметров. Доступные параметры описаны в странице руководства команды. Вот несколько примеров использования hwclock:

Ntp-server# hwclock # считывает время из аппаратных часов ntp-server# hwclock --systohc --utc # устанавливает время аппаратных часов равным # UTC на основании системного времени ntp-server# hwclock --systohc # устанавливает время аппаратных часов # равным местному на основании системного времени ntp-server# hwclock --set --date "22 Mar 2002 13:17" # устанавливает время аппаратных часов # равным указанной строке

Другим вариантом изменения времени в аппаратных часах - это доступ в BIOS при загрузке системы. Поскольку время ОС независимо от аппаратных часов, любые изменения в BIOS будут учтены при следующей загрузке.

Теперь, когда у нас все подготовлено и установлено, приступим к настройке .

Управление демоном ntpd

Управление демоном ntpd ничем не отличается от управления любыми другими демонами. Запуск или перезапуск службы ntpd:

#/etc/init.d/ntp start #/etc/init.d/ntp restart

Остановка:

#/etc/init.d/ntp stop

#/bin/kill `cat /var/run/ntpd.pid`

Демон имеет следующие параметры запуска:

P - PID-файл,
-g - разрешить переход на большой скачек времени
-c - конфиг файл
-q - принудительная ручная синхронизация

Настройка сервера ntpd

Первым делом, посоветую изменить параметры запуска демона в следующем конфигурационном файле:

Ntp-server:~# cat /etc/default/ntp NTPD_OPTS="-g"

# cat /etc/sysconfig/ntpd # Parameters for NTP daemon. # See ntpd(8) for more details. .... # Specifies additional parameters for ntpd. NTPD_ARGS="-g"

Данный параметр позволит синхронизировать часы, даже если образовалась очень большая разница во времени.

Итак, как я уже говорил, информация о конфигурации демона ntpd лежит в файле /etc/ntp.conf. Синтаксис файла стандартен, как и во многих других конфигах: пустые строки и строки, начинающиеся с символа "#" игнорируются. Вот простой пример:

Ntp-server:~# cat /etc/ntp.conf server ntplocal.example.com prefer server timeserver.example.org server ntp2a.example.net driftfile /var/db/ntp.drift

Параметр server задает, какие серверы будут использоваться для синхронизации, по одному в каждой строке. Если сервер задан с аргументом prefer , как ntplocal.example.com , то этому серверу отдается предпочтение перед остальными. Ответ от предпочтительного сервера будет отброшен, если он значительно отличается от ответов других серверов, в противном случае он будет использоваться безотносительно к другим ответам. Аргумент prefer обычно используется для серверов NTP, о которых известно, что они очень точны, такими, на которых используется специальное оборудование точного времени.

Параметр driftfile задает файл, который используется для хранения смещения частоты системных часов. На сколько я понял, данный файл постоянно хранит какое-то значение, которое формируется на основании анализа прошедших корректировок времени и если внешние источники времени становятся недоступны, то корректировка времени происходит по значению из файла drift. Он не должен изменяться никакими другими процессами. И перед указанием данного файла в конфигурации - файл должен быть создан.

По умолчанию сервер NTP будет доступен всем хостам в Интернет. Параметр restrict в файле /etc/ntp.conf позволяет вам контролировать, какие машины могут обращаться к вашему серверу. Если вы хотите запретить всем машинам обращаться к вашему серверу NTP , добавьте следующую строку в файл /etc/ntp.conf :

restrict default ignore

Если вы хотите разрешить синхронизировать свои часы с вашим сервером только машинам в вашей сети , но запретить им настраивать сервер или быть равноправными участниками синхронизации времени, то вместо указанной добавьте строчку:

restrict 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 nomodify notrap

где 192.168.1.0 является IP адресом вашей сети, а 255.255.255.0 её сетевой маской. /etc/ntp.conf может содержать несколько директив restrict.

Для корректной и более точной работы демона, желательно выбрать сервера уровня - от stratum 2 (можно конечно stratum1, но придется убить время на поиски такого сервера) и из выбранных stratum 2 те, до которых минимальное "расстояние". Обычно такие сервера могут предоставляться вашим провайдером. Количество выбираемых серверов желательно - более 2-х 3-х, чем больше тем лучше, но в разумных пределах. Если Вам лень выбирать лучшие сервера, то можно взять список открытых серверов второго уровня отсюда: http://support.ntp.org/bin/view/Servers/StratumTwoTimeServers.

Выбираем список эталонных NTP серверов

Идем по указанному адресу (http://support.ntp.org/bin/view/Servers/StratumTwoTimeServers) и подбираем список начальных серверов. Из данного списка выбираем удовлетворяющий нашим требованиям серверы, с помощью анализа вывода команды ntpdate . При выполнении команды, применяется следующий синтаксис:

ntpdate параметры серверы_через_пробел

Для того чтобы наш запрос не вносил изменения в систему, необходимо использовать параметр -q, который указывает на использование запроса без внесения изменений. Так же, возможно использовать ключ -d, указывающий, что команда будет выполняться в отладочном режиме, с выводом дополнительных сведений, без внесения реальных изменений (при данном ключе выводится куча другого мусора:), который нам в данный момент не нужен). Остальные параметры можно посмотреть в man 8 ntpdate . Из указанной ссылки я выбрал все сервера Open Access, расположенные в России (RU) + тот, который предоставил провайдер и запустил команду, получилось примерно следующее:

Ntp-server:~# ntpdate -q ntp2.ntp-servers.net ntp1.vniiftri.ru ntp2.vniiftri.ru ntp4.vniiftri.ru ntp0.ntp-servers.net ntp1.ntp-servers.net ntp3.vniiftri.ru ntp.corbina.net server 88.147.255.85, stratum 1, offset 0.006494, delay 0.09918 server 62.117.76.142, stratum 1, offset 0.002552, delay 0.06920 server 62.117.76.141, stratum 1, offset 0.003147, delay 0.06918 server 62.117.76.140, stratum 1, offset 0.004823, delay 0.07350 server 88.147.254.228, stratum 1, offset -0.002355, delay 0.12030 server 88.147.254.229, stratum 1, offset -0.000922, delay 0.10577 server 62.117.76.138, stratum 1, offset 0.005331, delay 0.07401 server 195.14.40.141, stratum 2, offset 0.002846, delay 0.07188 13 Jan 19:14:09 ntpdate: adjust time server 62.117.76.141 offset 0.003147 sec

В примере наши сервера удачно выдали уровень stratum1, что не может не радовать (кроме сервера провайдера ), offset - это расхождение во времени с этим сервером в секундах, delay - задержка синхронизации в секундах. Обычно, бО льшая точность получается при использовании серверов, которые имеют низкую задержку передачи пакетов по сети. Для выявления этого, возможно воспользоваться . Соответственно, выбрав сначала те, у которых время ответа меньше, а из них - те, до которых меньше хопов. Я же, чтобы не терять время, воспользуюсь всем указанными серверами и впишу их в конфигурационный файл. Итого, зная все вышеперечисленное, опишу свой получившийся файл /etc/ntp.conf :

Ntp-server:~# cat /etc/ntp.conf # Сервера локальной сети (закомментированы, не используются - в сети один сервер) #server 192.168.0.2 #server 192.168.0.5 # интернет-сервера server ntp2.ntp-servers.net server ntp1.vniiftri.ru server ntp2.vniiftri.ru server ntp4.vniiftri.ru server ntp0.ntp-servers.net server ntp1.ntp-servers.net server ntp3.vniiftri.ru server ntp.corbina.net # Файлы сервера driftfile /var/lib/ntp/ntp.drift logfile /var/log/ntpstats # ограничение доступа к серверу: # по умолчанию игнорируем все restrict default ignore # локалхост без параметров - значит разрешено все. Параметры идут только на запреты. restrict 127.0.0.1 # далее описываются сервера с которыми мы синхронизируемся в локальной сети. # Разрешаем им все кроме трапов и запросов к нам restrict 192.168.0.2 noquery notrap restrict 192.168.0.5 noquery notrap # для локалки так же разрешаем все, кроме трапов и модификаций restrict 192.168.0.1 mask 255.255.255.0 nomodify notrap nopeer # разрешаем внешним источникам времени доступ: restrict ntp2.ntp-servers.net restrict ntp1.vniiftri.ru restrict ntp2.vniiftri.ru restrict ntp4.vniiftri.ru restrict ntp0.ntp-servers.net restrict ntp1.ntp-servers.net restrict ntp3.vniiftri.ru restrict ntp.corbina.net # а этот хак, который выставляет уровень доверия серверу (strata) самому себе равный 3 # в двух словах чем выше уровень-тем меньше число. 0 - это атомные часы, # 1 - это синхронизированные с ними, 2 - с первым, и так далее. server 127.127.1.1 fudge 127.127.1.1 stratum 3

Для более углубленного понимания и настройки сервера, опишу некоторые параметры конфигурации ntpd, о которых не упоминал::

• enable/disable auth/monitor/pll/pps/stats - включить/выключить режим работы :
  • auth - с неупомянутыми соседями общаться только в режиме аутентификации;
  • monitor - разрешить мониторинг запросов;
  • pll - разрешить настраивать частоту местных часов по NTP;
  • stats - разрешить сбор статистики;
• statistics loopstats - при каждой модификации локальных часов записывает строчку в файл loopstats ;
• statistics peerstats - каждое общение с соседом записывается в журнал, хранящийся в файле peerstats ;
• statistics clockstats - каждое сообщение от драйвера локальных часов записывается в журнал, хранящийся в файле clockstats ;
• statsdir {имя_каталого_со_статистикой} - задает имя каталога, в котором будут находится файлы со статистикой сервера;
• filegen - определяет алгоритм генерации имен файлов, которые состоят из:
  • префикс - постоянная часть имени файла, задается либо при компиляции, либо специальными командами конфигурации;
  • имя файла - добавляется к префиксу без косой черты, две точки запрещены, может быть изменена ключем file;
  • суффикс - генерируется в зависимости от typename;
• restrict numeric-address - задает ограничение доступа: пакеты сортируются и маскам, берется исходный адрес и последовательно сравнивается, от последнего удачного сравнения берется флаг доступа:
  • нет флагов - дать доступ;
  • ignore - игнорировать все пакеты;
  • noquery - игнорировать пакеты NTP 6 и 7 (запрос и модификация состояния);
  • nomodify - игнорировать пакеты NTP 6 и 7 (модификация состояния);
  • limited - обслуживать только ограниченное количество клиентов из данной сети;
  • nopeer - обслуживать хост, но не синхронизироваться с ним;
• clientlimit limit - для флага limited определяет максимальное количество обслуживаемых клиентов (по дефолту 3);

Итого, мы получили ntpd-server , который синхронизируется с внешним миром, позволяет получать время для клиентов из локальной сети 192.168.0.1 с маской 255.255.255.0, а так же может синхронизироваться с локальным сервером (если раскомментировать несколько строк). Нам осталось настроить клиентов и узнать, как наблюдать за нашим сервером.

Наблюдение за сервером ntpd и за синхронизацией

Когда у вас все настроено. NTP будет держать время в синхронизированном состоянии. Этот процесс можно наблюдать при помощи команды NTP Query (ntpq):

Ntp-server:~# ntpq -p remote refid st t when poll reach delay offset jitter ============================================================================== -n3.time1.d6.hsd .PPS. 1 u 34 64 177 70.162 2.375 8.618 +ntp1.vniiftri.r .PPS. 1 u 33 64 177 43.479 -0.020 10.198 *ntp2.vniiftri.r .PPS. 1 u 6 64 177 43.616 -0.192 0.688 +ntp4.vniiftri.r .PPS. 1 u 4 64 177 43.623 0.440 0.546 -n1.time1.d6.hsd .PPS. 1 u 53 64 77 92.865 -11.358 38.346 -ns1.hsdn.org .GPS. 1 u 40 64 177 78.057 -3.292 35.083 -ntp3.vniiftri.r .PPS. 1 u 44 64 77 47.667 2.292 2.611 -scylla-l0.msk.c 192.43.244.18 2 u 62 64 77 41.565 -1.564 28.914

Данная команда с ключом -p выводит на стандартный вывод список источников времени с их характеристиками (остальные параметры команды в man ntpq). Значение каждой колонки следующее:

Имя удаленного NTP-сервера. Если указать ключ -n, вы получите IP-адреса серверов вместо имён.

Указывает, откуда каждый сервер получает время в данный момент. Это может быть имя хоста или что-то вроде.GPS., указывающее на источник глобальной системы позиционирования (Global Positioning System).

Stratum (уровень) это число от 1 до 16, указывающее на точность сервера. Единица означает максимальную точность, 16 -- сервер недоступен. Ваш уровень будет равен уровню наименее точного удаленного сервера плюс 1.

Интервал между опросами (в секундах). Значение будет изменяться между минимальной и максимальной частотой опросов. В начале интервал будет маленьким, чтобы синхронизация происходила быстро. После того как часы синхронизируются, интервал начинает увеличиваться, чтобы уменьшить трафик и нагрузку на популярные сервера времени.

Восьмеричное представление массива из 8 бит, отражающего результаты последних восьми попыток соединения с сервером. Бит выставлен, если удаленный сервер ответил.

Количество времени (в секундах) необходимого для получения ответа на запрос "который час? ".

Наиболее важное поле. Разница между временем локального и удаленного серверов. В ходе синхронизации это значение должно понижаться (приближаться к нулю), указывая на то, что часы локальной машины идут все точнее.

Дисперсия (Jitter) -- это мера статистических отклонений от значения смещения (поле offset) по нескольким успешным парам запрос-ответ. Меньшее значение дисперсии предпочтительнее, поскольку позволяет точнее синхронизировать время.

Значение знаков перед именами серверов

x - фальшивый источник по алгоритму пересечения;
. - исключён из списка кандидатов из-за большого расстояния;
- - удалено из списка кандидатов алгоритмом кластеризации;
+ - входит в конечный список кандидатов;
# - выбран для синхронизации, но есть 6 лучших кандидатов;
* - выбран для синхронизации;
o - выбран для синхронизации, но используется PPS;
пробел - слишком большой уровень, цикл или явная ошибка;

Служба ntpd "умная" и сама отсеивает источники времени слишком выбивающиеся за рамки разумного. Через некоторое время после запуска ntpd выберет наиболее достоверные источники данных и будет синхронизироваться с ними. Представленный нами список эталонных NTP серверов регулярно пересматривается службой.

Проверить возможность синхронизации локально на сервере возможно командой:

Ntp-server:~# ntpdate -q localhost server 127.0.0.1, stratum 2, offset -0.000053, delay 0.02573 server::1, stratum 2, offset -0.000048, delay 0.02571 14 Jan 14:49:57 ntpdate: adjust time server::1 offset -0.000048 sec

Из вывода команды видно, что наш сервер уже стал уровня stratum 2. Для достижения данного уровня, необходимо некоторое время. Возможно, в первые 10-15 минут уровень сервера будет выше.

О корректной работе сервера ntp можно так же судить по логам демона ntpd:

Ntp-server:~# cat /var/log/ntpstats/ntp 13 Jan 20:13:16 ntpd: Listening on interface #5 eth0, fe80::a00:27ff:fec1:8059#123 Enabled 13 Jan 20:13:16 ntpd: Listening on interface #6 eth0, 192.168.0.8#123 Enabled 14 Jan 14:31:00 ntpd: synchronized to 62.117.76.142, stratum 1 14 Jan 14:31:10 ntpd: time reset +10.291312 s 14 Jan 14:31:10 ntpd: kernel time sync status change 0001 14 Jan 14:34:31 ntpd: synchronized to 88.147.255.85, stratum 1 14 Jan 14:36:04 ntpd: synchronized to 62.117.76.141, stratum 1 14 Jan 15:04:36 ntpd: synchronized to 62.117.76.142, stratum 1 14 Jan 15:10:58 ntpd: synchronized to 62.117.76.140, stratum 1 14 Jan 15:17:54 ntpd: no servers reachable 14 Jan 15:31:49 ntpd: synchronized to 62.117.76.140, stratum 1 14 Jan 15:32:14 ntpd: time reset +13.139105 s

Настройка netfilter (iptables) для NTP сервера

Настроив работу сервера, неплохо было бы его защитить. Мы знаем, что сервер работает на 123/udp порту, при этом запросы так же отправляются с порта 123/udp. Ознакомившись со статьей, и ознакомившись с практическими , можно создать правила фильтрации сетевого трафика:

Ntp ~ # iptables-save # типовые правила iptables для DNS *filter:INPUT DROP :FORWARD DROP :OUTPUT DROP -A INPUT -i lo -j ACCEPT -A INPUT -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT -A INPUT -m conntrack --ctstate INVALID -j DROP # разрешить доступ локальной сети к NTP серверу: -A INPUT -s 192.168.1.1/24 -d 192.168.1.1/32 -p udp -m udp --dport 123 -m conntrack --ctstate NEW -j ACCEPT -A OUTPUT -o lo -j ACCEPT -A OUTPUT -p icmp -j ACCEPT -A OUTPUT -p udp -m udp --sport 32768:61000 -j ACCEPT -A OUTPUT -p tcp -m tcp --sport 32768:61000 -j ACCEPT -A OUTPUT -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT # разрешить доступ NTP серверу совершать исходящие запросы -A OUTPUT -p udp -m udp --sport 123 --dport 123 -m conntrack --ctstate NEW -j ACCEPT COMMIT

Это типовой пример! Для задания правил iptables под Ваши задачи и конфигурацию сети, необходимо понимать принцип работы netfilter в Linux, почитав вышеуказанные статьи.

Настройка клиентских машин

Для синхронизации времени на UNIX-машинах локальной сети целесообразно использовать утилиту ntpdate, запуская ее при помощи несколько раз в сутки, например каждый час. Для этого, в необходимо добавить следующую строку:

0 * * * * /usr/sbin/ntpdate -s

Ключ -s направляет вывод команды . Если на клиентских машинах есть пару лишних мегабайт оперативки, то можно запустить демон ntpd, как и на сервере со следующим конфигом:

Server restrict default ignore restrict noquery notrap restrict 127.0.0.1 nomodify notrap

Думаю, в данном конфиге все понятно: источник времени (server) - локальный ntpd-сервер, доступ всем запретить, разрешить только локальному ntpd-серверу.

Так же, на клиентах необходимо правильно указать в каком формате хранить время и выбрать правильный часовой пояс, .

Для настройки NTP клиента Windows , необходимо выполнить в консоли следующие команды:

C:\>net time /setsntp: The command completed successfully. C:\>net stop w32time The Windows Time service is stopping. The Windows Time service was stopped successfully. C:\>net start w32time The Windows Time service is starting. The Windows Time service was started successfully. C:\>net time /querysntp The current SNTP value is: The command completed successfully.

Заключение

Ну вроде все! Объем статьи получился громадным... Даже сам не ожидал. Подведу маленький итог изложенному. В данной статье нам, надеюсь, стало понятно что есть и как работает NTP-сервер. Научились настраивать сервер и клиентов на UNIX и Windows машинах. В нескольких словах, структура синхронизации времени в локальной сети следующая: Имеется 1,2 или более серверов точного времени в локальной сети, они синхронизируют свое время с внешними источниками в глобальной сети. Настройки сервера и клиентов основаны на файлах /etc/ntp.conf (основной конфигурационный файл демона ntpd), /etc/localtime (файл текущего часового пояса), а так же /etc/sysconfig/ntp (для RH) и /etc/default/ntp (для Deb) - файлы параметров запуска демона. Для локального ntp-сервера в конфигурационном файле указываются внешние сервера для получения времени и разрешается доступ для этих серверов параметром restrict, а так же для компьютеров локальной сети, для клиентов указывается источник времени - локальные сервера в локальной сети, а так же запрещается доступ для всех, кроме источника времени в локальной сети. Все. Всем спасибо за внимание! Буду рад комментариям!

• (архив статьи) описано, как подключить GPS к серверу для организации своего сервера точного времени уровня Stratum1.
• описано, как настроить авторизацию на ntp-сервере.

Примеры применения

08.12.2014

Для синхронизации времени устройства NetPing используют протокол NTP. При помощи этого протокола все устройства в сети корректируют своё время по указанному серверу. Устройства NetPing, подключенные к Internet, могут использовать публичный NTP сервер, как рекомендовано в статье . Если доступа к сети Internet нет, то можно настроить локальный NTP сервер. Таким сервером может являться любой компьютер с ОС Windows с настроенной службой W32Time («Служба времени Windows »). Данная служба не имеет графического интерфейса и настраивается либо через командную строку либо путём правки ключей реестра.

Инструкция по настройке сервера NTP на ОС Windows 7/8/2008/2012

Рассмотрим настройку службы времени через редактирование реестра. Настройка происходит одинаково для версий Windows 7/8, Windows Server 2008, Windows Server 2012.

Для данной настройки необходимо обладать правами администратора ОС Windows

Открываем редактор реестра либо через диалоговое окно «Выполнить », вызванное комбинацией клавиш «Win » + «R », либо через форму поиска, где набираем «regedit ».

В открывшемся редакторе в левом древовидном меню открываем «ветвь» «HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\W32Time\TimeProviders\NtpServer », где ищем ключ с названием «Enable ». Нажимаем правой кнопкой мыши и выбираем «Изменить». Меняем значение ключа с 0 на 1 .

Изменив данный параметр, мы указали, что данный компьютер выступает в роли сервера NTP. Компьютер одновременно остаётся клиентом и может синхронизировать своё время по другим серверам в Internet или локальной сети. Если вы хотите, чтобы в качестве источника данных выступали внутренние аппаратные часы, то измените значение параметра ключа AnnounceFlags на 5 в ветке « HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Config ».

Для вступления изменений в силу нам необходимо перезапустить службу. Доступ к службам осуществляется через «Панель управления » из меню «Пуск » -> «Панель управления » -> «Администрирование » -> «Службы ». Также она находится в форме поиска при вводе «services.msc ». В появившемся списке служб находим интересующую нас «Служба времени Windows » и через меню, вызванное правой кнопкой мыши, выбираем пункт «Перезапустить ».

Network Time Protocol — сетевой протокол для синхронизации внутренних часов компьютера с использованием сетей с переменной латентностью, основанных на коммутации пакетов.

Хотя традиционно NTP использует для своей работы протокол UDP, он также способен работать и поверх TCP. Система NTP чрезвычайно устойчива к изменениям латентности среды передачи.

Время, представляется в системе NTP 64-битным числом, состоящим из 32-битного счетчика секунд и 32-битного счетчика долей секунды, позволяя передавать время в диапазоне 2 32 секунд, с теоретической точностью 2 -32 секунды. Поскольку шкала времени в NTP повторяется каждые 2 32 секунды (136 лет), получатель должен хотя бы примерно знать текущее время (с точностью 68 лет). Также следует учитывать, что время отсчитывается с полуночи 1 января 1900 года, а не с 1970, поэтому из времени NTP нужно вычитать почти 70 лет (с учетом високосных лет), чтобы корректно совместить время с Windows или Unix-системами.

Как это работает

NTP-серверы работают в иерархической сети, каждый уровень иерархии называется ярусом (stratum). Ярус 0 представлен эталонными часами. За эталон берется сигнал GPS (Global Positioning System) или службы ACTS (Automated Computer Time Service). На нулевом ярусе NTP-серверы не работают.

NTP-серверы яруса 1 получают данные о времени от эталонных часов. NTP-серверы яруса 2 синхронизируются с серверами яруса 1. Всего может быть до 15 ярусов.

NTP-серверы и NTP-клиенты получают данные о времени от серверов яруса 1, хотя на практике NTP-клиентам лучше не делать этого, поскольку тысячи индивидуальных клиентских запросов окажутся слишком большой нагрузкой для серверов яруса 1. Лучше настроить локальный NTP-сервер, который ваши клиенты будут использовать для получения информации о времени.

Иерархическая структура протокола NTP является отказоустойчивой и избыточной. Рассмотрим пример его работы. Два NTP-сервера яруса 2 синхронизируются с шестью различными серверами яруса 1, каждый — по независимому каналу. Внутренние узлы синхронизируются с внутренними NTP-серверами. Два NTP-сервера яруса 2 координируют время друг с другом. В случае отказа линии связи с сервером яруса 1 или с одним из серверов уровня 2 избыточный сервер уровня 2 берет на себя процесс синхронизации.

Аналогично узлы и устройства яруса 3 могут использовать любой из серверов яруса 2. Что еще более важно, так это то, что наличие избыточной сети серверов NTP гарантирует постоянную доступность серверов времени. Синхронизируясь с несколькими серверами точного времени, NTP использует данные всех источников, чтобы высчитать наиболее точное временя.

Стоит отметить, что протокол NTP не устанавливает время в чистом виде. Он корректирует локальные часы с использованием временного смещения, разницы между временем на NTP-сервере и локальных часах. Серверы и клиенты NTP настраивают свои часы, синхронизируясь с текущим временем постепенно либо единовременно.

О настройке и управлении NTP сервера в Windows Server

Все ОС Windows начиная с Windows 2000 имеют службу времени W32Time . Данная служба предназначена для синхронизации системного времени в границах организации. Служба W32Time ответственна за работу и клиентской и серверной части службы времени, при этом один и тот же компьютер может быть одновременно и клиентом и сервером NTP (Network Time Protocol).

По умолчанию служба времени в Windows сконфигурирована следующим образом:

При установке операционной системы Windows запускает клиента NTP и синхронизируется с внешним источником времени;
При добавлении компьютера в домен тип синхронизации меняется. Все клиентские компьютеры и рядовые сервера в домене используют для синхронизации времени контроллер домена, проверяющий их подлинность;
При повышении рядового сервера до контроллера домена на нем запускается NTP-сервер, который в качестве источника времени использует контроллер с ролью PDC-эмулятор;
PDC-эмулятор, расположенный в корневом домене леса, является основным сервером времени для всей организации. При этом сам он также синхронизируется с внешним источником времени.

Такая схема работает в большинстве случаев и не требует вмешательства. Однако структура сервиса времени в Windows может и не следовать доменной иерархии, и надежным источником времени можно назначить любой компьютер. В качестве примера я опишу настройку NTP-сервера в Windows Server 2008 R2, хотя со времен Windows 2000 процедура не особо изменилась.

Запуск NTP сервера

Сразу отмечу, что служба времени в Windows Server (начиная с 2000 и заканчивая 2012) не имеет графического интерфейса и настраивается либо из командной строки, либо путем прямой правки системного реестра. Лично мне ближе второй способ, поэтому идем в реестр.

Итак, первым делом нам надо запустить сервер NTP. Открываем ветку реестра
HKLM\System\CurrentControlSet\services\W32Time\TimeProviders\NtpServer.
Здесь для включения сервера NTP параметру Enabled надо установить значение 1 .

После перезапуска службы NTP сервер уже активен и может обслуживать клиентов. Убеждаемся в этом можно с помощью команды w32tm /query /configuration. Эта команда выводит полный список параметров службы. Если раздел NtpServer содержит строку Enabled:1 , то все в порядке, сервер времени работает.

Для того, чтобы NTP-сервер мог обслуживать клиентов, не забудьте на межсетевом экране (брандмауэре) открыть UDP порт 123 для входящего и исходящего трафика.

Основные настройки NTP сервера

NTP сервер включили, теперь надо его настроить. Открываем ветку реестраHKLM\System\CurrentControlSet\services\W32Time\Parameters. Здесь в первую очередь нас интересует параметр Type , который задает тип синхронизации. Он может принимать следующие значения:

NoSync - NTP-сервер не синхронизируется с каким либо внешним источником времени. Используются часы, встроенные в микросхему CMOS самого сервера;
NTP - NTP-сервер синхронизируется с внешними серверами времени, которые указаны в параметре реестра NtpServer;
NT5DS - NTP-сервер производит синхронизацию согласно доменной иерархии;
AllSync - NTP-сервер использует для синхронизации все доступные источники.

Значение по умолчанию для компьютера, входящего в домен - NT5DS , для отдельно стоящего компьютера - NTP.

И параметр NtpServer , в котором указываются NTP-сервера, с которыми будет синхронизировать время данный сервер. По умолчанию в этом параметре прописан NTP-сервер Microsoft (time.windows.com, 0x1), при необходимости можно добавить еще несколько NTP-серверов, введя их DNS имена или IP адреса через пробел. Список доступных серверов времени можно посмотреть например .

В конце каждого имени можно добавлять флаг (напр. ,0x1 ) который определяет режим для синхронизации с сервером времени. Допускаются следующие значения:

0x1 – SpecialInterval, использование специального интервала опроса;
0x2 – режим UseAsFallbackOnly;
0x4 – SymmetricActive, симметричный активный режим;
0x8 – Client, отправка запроса в клиентском режиме.

При использовании флага SpecialInterval, необходимо установленное значение интервала в ключе SpecialPollInterval . При значении флага UseAsFallbackOnly службе времени сообщается, что данный сервер будет использоваться как резервный и перед синхронизацией с ним будут выполнятся обращения к другим серверам списка. Симметричный активный режим используется NTP-серверами по умолчанию, а клиентский режим можно задействовать в случае проблем с синхронизацией. Microsoft рекомендует ставить везде параметр = 0x1.

Важный параметр AnnounceFlags находится в разделе реестра HKLM\System\CurrentControlSet\services\W32Time\Config. Он отвечает за то, как о себе заявляет NTP-сервер и может принимать следующие значения:

0x0 (Not a time server) - сервер не объявляет себя через NetLogon, как источник времени. Он может отвечать на NTP запросы, но соседи не смогут распознать его, как источник времени;
0x1 (Always time server) - сервер будет всегда объявлять о себе вне зависимости от статуса;
0x2 (Automatic time server) - сервер будет объявлять о себе только, если он получает надежное время от другого соседа (NTP или NT5DS);
0x4 (Always reliable time server) - сервер будет всегда заявлять себя, как надежный источник времени;
0x8 (Automatic reliable time server) - контроллер домена автоматически объявляется надежным если он PDC-эмулятор корневого домена леса. Этот флаг позволяет главному PDC леса заявить о себе как об авторизованном источнике времени для всего леса даже при отсутствии связи с вышестоящими NTP-серверами. Ни один другой контроллер или рядовой сервер (имеющие по умолчанию флаг 0x2 ) не может заявить о себе, как надежном источнике времени, если он не может найти источник времени для себя.

Значение AnnounceFlags составляет сумму составляющих его флагов, например:

10=2+8 - NTP-сервер заявляет о себе как о надежном источнике времени при условии, что сам получает время из надежного источника либо является PDC корневого домена. Флаг 10 задается по умолчанию как для членов домена, так и для отдельно стоящих серверов.

5=1+4 - NTP-сервер всегда заявляет о себе как о надежном источнике времени. Например, чтобы заявить рядовой сервер (не домен-контроллер) как надежный источник времени, нужен флаг 5.

Ну и настроим интервал между обновлениями. За него отвечает уже упоминавшийся выше ключ SpecialPollInterval, находящийся в ветке реестра HKLM\System\CurrentControlSet\services\W32Time\TimeProviders\NtpClient. Он задается в секундах и по умолчанию его значение равно 604800, что составляет 1 неделю. Это очень много, поэтому стоит уменьшить значение SpecialPollInterval до разумного значения, скажем до 1 часа (3600).

Команды управления службой времени W32Time:

w32tm /config /update — обновить конфигурацию сервиса.

w32tm /monitor – узнать, насколько системное время данного компьютера отличается от времени на контроллере домена или других компьютерах. Например: w32tm /monitor /computers:time.nist.gov
w32tm /resync – принудительная синхронизация с используемым сервером времени.
w32tm /stripchart– показывает разницу во времени между текущим и удаленным компьютером, причем может выводить результат в графическом виде. Например, команда w32tm /stripchart /computer:time.nist.gov /samples:5 /dataonly произведет 5 сравнений с указанным источником и выведет результат в текстовом виде.

w32tm /config – команда используемая для настройки службы NTP. С ее помощью можно задать список используемых серверов времени, тип синхронизации и многое другое. Например, переопределить значения по умолчанию и настроить синхронизацию времени с внешним источником, можно командой w32tm /config /syncfromflags:manual /manualpeerlist:time.nist.gov /update
w32tm /query - показывает текущие настройки службы. Например команда w32tm /query /source покажет текущий источник времени, а w32tm /query /configuration выведет все параметры службы.
w32tm /unregister - удаляет службу времени с компьютера
w32tm /register – регистрирует службу времени на ПК, создается заново вся ветка параметров в реестре.

Вконтакте

Служба времени Windows, несмотря на кажущуюся простоту, является одной из основ, необходимых для нормального функционирования домена Active Directory. В правильно настроенной среде AD служба времени работает следующим образом: компьютеры пользователей получают точное время от ближайшего контроллера домена, на котором они зарегистрировались. Все контроллеры домена в свою очередь получают точное время от DC с «Эмулятор PDC », а контролер PDC синхронизирует свое время с неким . В качестве внешнего источника времени может выступать один или несколько NTP серверов, например time.windows.com или NTP сервер вашего Интернет-провайдера. Также нужно отметить, что по умолчанию клиенты в домене синхронизируют время с помощью службы времени Windows (Windows Time), а не с помощью протокола NTP.

Если вы столкнулись с ситуацией, когда время на клиентах и контроллерах домена различается, возможно, в вашем домене есть проблемы с синхронизацией времени и эта статья будет вам полезна.

В первую очередь выберите подходящий NTP сервер, который вы могли бы использовать. Список общедоступных NTP серверов доступен на сайте http://ntp.org . В нашем примере мы будем использовать NTP сервера из пула ru.pool.ntp.org:

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

Настройка синхронизации времени в домене с помощью групповых политик состоит из двух шагов:

1) Создание GPO для контроллера домена с ролью PDC
2) Создание GPO для клиентов (опционально)

Настройка политики синхронизации NTP на контролере домена PDC

Этот шаг предполагает настройку контроллера домена с ролью эмулятора PDC на синхронизацию времени с внешним NTP сервером. Т.к. теоретически роль эмулятора PDC может перемещаться между контроллерами домена, нам нужно сделать политику, которая применялась бы только к текущему владельцу роли PDC. Для этого в консоли управления Group Policy Management Console (GPMC.msc), создадим новый . Для этого в разделе WMI Filters создадим фильтр и именем PDC Emulator и WMI запросом: Select * from Win32_ComputerSystem where DomainRole = 5

Затем создайте новую GPO и назначьте ее на контейнер Domain Controllers.

Перейдите в режим редактирования политики и разверните следующий раздел политик: Computer Configuration->Administrative Templates->System->Windows Time Service->Time Providers

Нас интересуют три политики:

• Configure Windows NTP Client : Enabled (настройки политики описаны ниже)
• Enable Windows NTP Client : Enabled
• Enable Windows NTP Server : Enabled

В настройках политики Configure Windows NTP Client укажите следующие параметры:

• NtpServer : 0.ru.pool.ntp.org,0x1 1.ru.pool.ntp.org,0x1 2.ru.pool.ntp.org,0x1 3.ru.pool.ntp.org,0x1
• Type : NTP
• CrossSiteSyncFlags : 2
• ResolvePeerBackoffMinutes : 15
• Resolve Peer BAckoffMaxTimes : 7
• SpecilalPoolInterval : 3600
• EventLogFlags : 0

Совет . Не забудьте настроить межсетевой экран таким образом, чтобы сервер PDC мог получить доступ к внешним NTP серверам по протоколу NTP (UDP порт 123).

Примечание . Обратите внимание на синтаксис в поле NtpServer. Формат указания нескольких NTP серверов такой:ntsrv1.org,0x1 ntpsrv2.org,0x1 (разделитель пробел). На скриншоте указаны ошибочные данные!

Примените созданный ранее фильтр PDC Emulator к данной политике.

Совет . Найти имя сервера с ролью PDC можно с помощью команды: netdom query fsmo

Осталось обновить политики на контроллере PDC:
gpupdate /force

Вручную запустите синхронизацию времени:
w32tm /resync

Проверьте текущие настройки NTP:
w32tm /query /status

Совет . В том случае, если время не синхронизировалось, перезапустите службу времени Windows и сбросьте текущие настройки:
net stop w32time
w32tm.exe /unregister
w32tm.exe /register
net start w32time

Настройка синхронизации времени на клиентах домена

В среде Active Directory по умолчанию клиенты домена синхронизируют свое время с контролерами домена (опция Nt5DS – синхронизировать время согласно иерархии домена). Как правило, эта схема работает и не требует перенастройки. Однако при наличии проблем с синхронизацией времени на клиентах домена, можно попробовать принудительно назначить сервер времени для клиентов с помощью GPO.

Для этого создайте новую GPO и назначьте ее на контейнеры (OU) с компьютерами. В редакторе GPO перейдите в раздел Computer Configuration -> Administrative Templates -> System -> Windows Time Service -> Time Providers и включите политику Configure Windows NTP Client .

В качестве сервера NTP укажите имя или ip адрес PDC, например msk-dc1.сайт,0x9, а в качестве типа синхронизации — NT5DS

Обновите настройки групповых политик на клиентах и проверьте, что клиенты успешно синхронизировали свое время с PDC.

Совет . Указанная схема применима только к небольшим доменам. Для больших распределенных доменов с большим количеством DC и сайтов придется создать отдельную политику для каждого сайта, чтобы клиенты синхронизировали свое время с DC в сайте.