Linux的NTP服务在数字化校园系统中的应用

1、e    linux的ntp服务在数字化校园系统中的应用    夏建磊+王雅卓摘 要 基于ntp协议的原理及应用，在red hat linux操作系统中架设ntp服务，介绍相关配置；在高校校园网中提供时间同步服务，有效的解决了数字化校园系统中重要服务器时间不一致的问题。关键词 linux；ntp；时间同步；数字化校园：tp393 ：a ：1671-7597（2014）13-0116-02随着信息技术的发展，运行在网络中的设备及服务器的数量和业务类型越来越多。计算机主机的时间主要是通过内部bios芯片来计时，不同芯片之间存在差异而造成主机时间与标准时间不一

2、致。许多高校都具有较完善的校园网运行环境，也都建立了数字化校园应用系统，主要包括教务管理系统、校园一卡通系统、财务管理系统等一系列子系统，每个子系统中也都包含一系列的应用服务器；经过系统的长期运行，每台设备和主机上的时间都会和标准时间存在或多或少的差异；主机间时间不同步会引发许多问题，例如：一卡通系统圈存机时间异常，会引发学生缴费、消费记录和实际时间的冲突；oracle数据库服务器时间异常，会引起双机冗余异常等。针对我校的实际情况，在校园网中搭建一台ntp时间同步服务器则显得尤为重要，我们在linux系统中搭建ntp服务，为数字化校园系统的重要服务器提供时间服务。1 ntp协议及工作原理1）n

3、tp协议简介。网络上的时间同步是通过ntp（network time protocol）协议来实施的，它是一种同步网络设备和服务器时钟的动态、稳定和容错的协议。使用ntp的目的是对网络内具有时钟的设备进行时间同步，使网络内所有设备的时间保持一致。运行ntp的服务器，既可以接受上层时间服务器的同步，又可以为客户机提供时间同步服务。2）ntp工作原理。校园网中的网络设备和计算机可能会因为网络或流量的问题，不能跟互联网上的时间服务器进行通信而影响时间同步；可以在校园网中架设一台ntp时间服务器，以客户端方式获取外部时间服务器的标准时间，再为校园网内部的设备提供时间同步服务。互联网上提供的时间服务器属

4、于上层时间服务器，在架设ntp主机时，一般情况下选择国内的上层ntp来同步时间，如国家授时中心提供的ntp服务器。为避免某台ntp服务器突然故障，一般会选择多部上层ntp服务器，这样其他主机仍然可以提供时间同步服务。局域网中的ntp服务采用client/server（客户机/服务器）工作模式，服务器安装并启动ntp服务，client向ntp server发送调校时间的消息，ntp server给client送出当前的标准时间，client收到标准时间后调整自己的时间达到时间同步。2 linux系统中ntp服务的实现linux操作系统具有开源、稳定和安全的特点，深受客户的认可；我们选择red h

5、at enterprise linux 5.6作为ntp服务器的系统平台；在我校vmware虚拟化平台中部署该操作系统，在系统上配置ntp服务器，包含ntp服务的安装和设置。1）ntp服务的安装。一般linux发行版会自带ntp软件包，在系统终端中运行命令“# rpm -qa | grep ntp”，根据返回信息查看是否已安装该软件包；若没有找到，则说明没有安装，从光盘中找到软件包，通过命令“rpm ivh ntp-4.2.2p1-9.el5_4.1”进行安装。2）与ntp及系统时间相关的文件和命令。/etc/ntp.conf（这个文件是ntp服务的主要配置文件）；/bin/date（linu

6、x系统中查询和修改日期与时间命令）；/sbin/hwclock（date命令调整时间后，需要使用hwclock才能将修改后的时间写入bios）；/usr/sbin/ntpd（ntp服务的守护进程文件，启动之后才能提供ntp服务）；/usr/sbin/ntpdate（客户端用来连接ntp服务器命令文件）。3）设置ntp.conf文件。设定客户端同步规则。格式：restrict ip地址 mask子网掩码 参数；其中ip地址可以为default，指所有ip。参数解释（如果未设定参数表示对该ip或子网没有任何限制）：ignore：关闭所有的ntp联机服务，客户端无法使用该服务器进行时间同步；nomo

7、dify：客户端不能更改服务端的时间参数，但是可以通过服务端进行网络校时；notrust：客户端除非通过认证，否则其来源将被视为不信任子网；noquery：不提供客户端的时间查询。我们设置规则为restrict default nomodify，允许所有客户端通过该ntp服务器进行时间同步，但不允许客户端更改服务器端的时间参数。设定上级时间服务器。格式：server ip地址或域名 preferip地址或域名为指定的上级时间服务器，prefer表示主要以该上级服务器进行时间同步。设置上级时间服务器组（server 0.、server 1.、ser

8、ver 2.），每组服务器的域名下有十多台标准时间服务器；使用“dig 0.”命令可查看组中的上级时间服务器。driftfile记录时间差异。设定方式：driftfile 可以被ntpd写入的目录与文件在driftfile参数后面的文件中记录与上级时间服务器通信时所用的时间，driftfile后面需要使用完整的路径文件名，不能是连接文件，并且文件的权限需要设定为ntpd守护进程且可以写入，所记录的数值单位为百万分之一秒（ppm）；我们不对该方式进行修改。endprintntp的启动与观察。修改/etc/sysconfig/ntpd文件，“sync

9、_hwclock=yes”，使服务器系统时间和硬件时间保持一致。设置好ntp.conf后就可以启动ntp服务器了，具体操作命令如下：#service ntpd start（启动ntpd服务）；#service ntpd stop（停止ntpd服务）；#service ntpd restart（重新启动ntpd服务）；#chkconfig ntpd on（设置ntpd服务随操作系统启动而自启动）；执行“netstat -tlunp | grep ntp”可以查看ntpd服务是否正常启动并提供服务；启动ntp后约在15分钟内才会和上层ntp服务器顺利连接上。ntpd服务启动后需要等几分钟，客户机才

10、能与其进行时间同步，否则会提示“no server suitable for synchronization found”错误。需要指出的是在启动ntpd服务之前，先手动执行“ntpdate 0.”，从上层服务器更新一下时间服务器自身的时间，保证所提供时间的准确性，执行该命令时需使ntpd服务器为停止状态，否则系统会提示“the ntp socket is in use”。我们可以通过ntpstat命令列出ntp服务器是否跟上层服务器联机通信；通过ntpq p命令列出目前我们的ntp与相关的上层ntp的状态，是否顺利的更新了自己的时间。3 在数字化校园系统中的应用1）在

11、一卡通系统数据库服务器中的应用。一卡通系统数据库部署在windows server2003操作系统中，采用oracle rac方式部署，为保证oracle双机的正常运行，在两台服务器上分别做时间同步如下：双击系统桌面任务栏右下角的时间，弹出“日期和时间属性”窗口，选择“internet时间”选项卡，在服务器地址栏中填入ntp服务器的ip地址或域名，点击“立即更新”，系统时间就会更新；选中“自动与internet时间服务器同步”，则定时与服务器同步（默认一周同步一次）；具有windows操作系统的客户机同步方法同上。2）在数字化校园系统ids中的应用。ids（统一身份认证系统）服务器部署在red

12、 hat enterprise linux 5操作系统中，按照双机冗余的方式部署，在两台服务器上分别做时间同步：在操作系统终端中以root用户执行ntpdate命令手动进行时间同步，如ntpdate 服务器的ip地址或域名；也可以定时进行时间校准，例如：在/etc/crontab中加入“30 1 * * * /usr/sbin/ntpdate 服务器ip地址或域名”一行，表示每天1点30分linux客户机会自动与ntp服务器进行时间校准；具有linux操作系统的客户机同步方法同上。3）在vmware esxi4.1时间配置中的应用。许多高校的数字化校园系统中采用vmware虚拟化平台，以esx

13、i4.1为例简单介绍ntp的设置如下：使用vmware vsphere client连接vcenter，选中需要设置的主机，依次点击“配置-时间配置-属性”进入“时间配置”界面；点击“选项”按钮，在“常规”选项卡界面中，选择“与主机一起启动和停止”；在“ntp设置”选项卡中，添加ntp服务器的ip地址或域名，并选中“重启ntp服务以应用更改”，并点击“确定”来添加ntp服务器。4 结束语linux下ntp服务的安装和配置比较简单，在局域网中占用的网络资源也比较小；它能够提供精确的系统时间，为客户机提供时间同步服务，减轻了系统维护人员的工作量；在校园网内架设ntp时间服务器是使网内设备和主机时间达到一致的比较有效、可行的方式。在我校数字化校园系统的重要应用中，提供时间同步服务；保证一卡通系统数据库oracle rac双机的正常运行、学生缴费、消费记录时间的准确性；vmware虚拟化平台群集中主机和虚拟机的时间保持同步；随着数字化校园应用系统的增加，ntp服务的应用范围将更加宽广。参考文献1汪华，李波，杨远恒.在网络中搭建基于ntp服务的时间同步系统j.贵州气象，