Linux 本地時間服務(wù)器：時間同步、管理、校準的重要工具
本文對Linux 本地時間服務(wù)器的時間同步、時間管理、時間校準的重要工具進行詳細闡述。首先，時間同步是維持服務(wù)器穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)，其次，時間管理是保證服務(wù)器管理與運維的重要手段，時間校準則是提高時間準確性的必要工具。通過本文，讀者可以全面了解Linux 本地時間服務(wù)器的重要性及其運作原理。
1、時間同步
時間同步是保持多臺計算機系統(tǒng)時鐘一致的過程，對于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來說，時間同步是維持服務(wù)器穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。在Linux系統(tǒng)中，使用NTP（Network Time Protocol）協(xié)議實現(xiàn)時間同步。NTP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)傳輸UTC時間的精度很高，可以達到亞毫秒級別。在使用NTP協(xié)議之前，需要先安裝ntp軟件包，然后添加NTP服務(wù)器。
在操作系統(tǒng)中，使用ntpdate命令手動更新時間比較容易實現(xiàn)，它可根據(jù)系統(tǒng)時間與ntp服務(wù)器時間的時間差，調(diào)整本地時間。但是，強烈建議在運行時使用ntpd守護進程來保證NTP同步。ntpd會在一段時間內(nèi)逐漸調(diào)整時間，避免時間突然變化對服務(wù)器性能造成影響。
同時，為了達到更好的時間同步效果，應(yīng)選用合適的ntp服務(wù)器，并設(shè)置每個服務(wù)器的優(yōu)先級別。還應(yīng)該將ntp服務(wù)所在機器以本地時鐘設(shè)置為NTP服務(wù)器的信任源，以及允許NTP服務(wù)器進行遠程訪問。這些操作都可以在ntp.conf配置文件中實現(xiàn)。
2、時間管理
時間管理是保證服務(wù)器穩(wěn)定運行、以及IT服務(wù)管理的重要手段。在時間管理中，常見的問題有：時間漂移現(xiàn)象、閏秒引起的時間來回變化等。因此，時間管理主要包括以下幾個方面：（1）硬件設(shè)備的時間管理；
（2）操作系統(tǒng)的時間管理；
（3）應(yīng)用程序的時間管理；
（4）監(jiān)控與報告。
硬件設(shè)備的時間管理：
一些計算機硬件設(shè)備并沒有自我校準時間的功能，例如網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器等。而這些設(shè)備的時間準確性將影響到整個網(wǎng)絡(luò)的正確運行，因此，需要手動設(shè)置這些設(shè)備的時間。
操作系統(tǒng)的時間管理：
對于操作系統(tǒng)而言，時間管理的主要任務(wù)就是校準與同步時間。為了確保系統(tǒng)時間的準確性，應(yīng)啟用NTP進行同步，NTP守護進程可以在系統(tǒng)啟動時激活。另外，我們還可以自定義時間同步頻率以及不同網(wǎng)絡(luò)上的同步機制等。
應(yīng)用程序的時間管理：
大多數(shù)應(yīng)用程序都會使用系統(tǒng)時鐘來進行任務(wù)計時，所以程序和操作系統(tǒng)之間時間的同步也很重要。為了保證運維活動的需要，一些關(guān)鍵應(yīng)用程序也可能有自己的時間精度要求，操作員應(yīng)確保這些要求得到滿足。
監(jiān)控與報告：
對于時間管理而言，除了校準和設(shè)置時間，監(jiān)控與報告也很重要。需要監(jiān)視各種重要的時間標記，例如系統(tǒng)啟動時間、最近的時間變化、最近的同步時間等。同時，需要設(shè)置系統(tǒng)檢測時間更改副本的頻率，以及記錄系統(tǒng)時間誤差的設(shè)備和事件日志。
3、時間校準
時間校準主要是指通過不同手段提高時間的準確性。Linux環(huán)境中，時間校準的實現(xiàn)有下面幾種方法。使用GPS源進行時間校準：
利用全球定位系統(tǒng)的技術(shù)，可以獲取GPS信號并解析UTC時間信息，這種方法靠譜度非常高。很多服務(wù)器硬件都有內(nèi)置GPS模塊，因此，配置NTP服務(wù)器可以直接使用系統(tǒng)所在服務(wù)器的GPS指標。
使用其他本地時鐘源進行時間校準：
Linux系統(tǒng)也支持其他本地時鐘源來校準時間，例如，使用銫原子鐘作為時鐘源提供的時間統(tǒng)一標準非常準確。
使用衛(wèi)星實時信號進行時間校準：
通過衛(wèi)星實時信號提供的時間標準，可以較為準確地對系統(tǒng)時間進行校準。在Linux環(huán)境中，可以使用GNSS（Global Navigation Satellite System）以及PTPv2（Precision Time Protocol Version 2）實現(xiàn)該過程。
4、時間服務(wù)器的管理
時間服務(wù)器的管理非常重要，因為服務(wù)器時間錯誤將對系統(tǒng)運行產(chǎn)生影響。為了確保時間服務(wù)器的正確運行，需要注意：（1）合適的時間服務(wù)器配置；
（2）安全管理；
（3）監(jiān)控與報告。
合適的時間服務(wù)器配置：
在NTP服務(wù)器中，應(yīng)選擇至少3個NTP參考源。在它們中選出一個作為主服務(wù)器，其他兩個用作備份。
安全管理：
NTP服務(wù)器的時間同步實現(xiàn)，易受到網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點的干擾。為了避免軟件拒絕服務(wù)或其他攻擊，需要采取安全性措施。這些措施包括限制NTP流量、限制集成維護計劃（IMP）訪問、授權(quán)引用時鐘等。
監(jiān)控與報告：
NTP同步系統(tǒng)需要監(jiān)測變化，以及報告各種事件。例如，在NTP伙伴間同步發(fā)生故障或NTP參考源的性能降低時，需要作出報告的應(yīng)對措施。
總結(jié)：
時間同步、時間管理、時間校準是維持Linux 本地時間服務(wù)器穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)。時間同步幫助我們維持所有計算機系統(tǒng)時鐘的一致性。時間管理包括硬件設(shè)備的時間管理、操作系統(tǒng)的時間管理、應(yīng)用程序的時間管理以及監(jiān)控與報告。時間校準能提高時間準確性，使用GPS源、其他本地時鐘源、衛(wèi)星實時信號進行時間校準都非常有效。此外，完成好時間服務(wù)器的管理，應(yīng)采取安全性措施，限制NTP流量、授權(quán)引用時鐘等，同時還需監(jiān)控各種時間變化并報告。通過這些操作，可以確保服務(wù)器時間錯誤不會影響到整個系統(tǒng)。
