在 Ubuntu 中使用 NTP 进行时间同步
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NTP 是通过网络来同步时间的一种 TCP/IP 协议。通常客户端向服务器请求当前的时间，并根据结果来设置其时钟。
这个描述是挺简单的，实现这一功能却是极为复杂的 - 首先要有多层 NTP 服务器，第一层 NTP 服务器连接原子时钟，第二层、第三层服务器则担起负载均衡的责任，以处理因特网传来的所有请求。另外，客户端可能也超乎你想象的复杂 - 它必须排除通讯延迟，调整时间的同时不干扰其它在服务器中运行的进程。幸运的是，所有的这些复杂性都进行了封装，你是不可见也不需要见到的。
在 Ubuntu 中，是使用 `ntpdate` 和 `ntpd` 来同步时间的。
* [timedatectl](#timedatectl)
* [timesyncd](#timesyncd)
* [ntpdate](#ntpdate)
* [timeservers](#timeservers)
* [ntpd](#ntpd)
* [安装](#installation)
* [配置](#configuration)
* [View status](#status)
* [PPS Support](#Support)
* [参考资料](#reference)
### timedatectl
在最新的 Ubuntu 版本中，`timedatectl` 替代了老旧的 `ntpdate`。默认情况下，`timedatectl` 在系统启动的时候会立刻同步时间，并在稍后网络连接激活后通过 socket 再次检查一次。
如果已安装了 `ntpdate` / `ntp`，`timedatectl` 会退而让你使用之前的设置。这样确保了两个时间同步服务不会相互冲突，同时在你升级的时候还保留原本的行为和配置。但这也意味着从旧版本的发行版升级时 `ntp`/`ntpdate` 仍会安装，因此会导致新的基于 systemd 的时间服务被禁用。
### timesyncd
在最新的 Ubuntu 版本中，`timesyncd` 替代了 `ntpd` 的客户端的部分。默认情况下 `timesyncd` 会定期检测并同步时间。它还会在本地存储更新的时间，以便在系统重启时做时间单步调整。
通过 `timedatectl` 和 `timesyncd` 设置的当前时间状态和时间配置，可以使用 `timedatectl status` 命令来进行确认。
```
timedatectl status
Local time: Fri 2016-04-29 06:32:57 UTC
Universal time: Fri 2016-04-29 06:32:57 UTC
RTC time: Fri 2016-04-29 07:44:02
Time zone: Etc/UTC (UTC, +0000)
Network time on: yes
NTP synchronized: no
RTC in local TZ: no
```
如果安装了 NTP，并用它替代 `timedatectl` 来同步时间，则 `NTP synchronized` 将被设置为 `yes`。
`timedatectl` 和 `timesyncd` 用来获取时间的 nameserver 可以通过 `/etc/systemd/timesyncd.conf` 来指定，另外在 `/etc/systemd/timesyncd.conf.d/` 下还有灵活的附加配置文件。
### ntpdate
由于 `timedatectl` 的存在，各发行版已经弃用了 `ntpdate`，默认不再进行安装。如果你安装了，它会在系统启动的时候根据 Ubuntu 的 NTP 服务器来设置你电脑的时间。之后每当一个新的网络接口启动时，它就会重新尝试同步时间 —— 在这期间只要其涵盖的时间差不是太大，它就会慢慢偏移时间。该行为可以通过 `-B`/`-b` 开关来进行控制。
```
ntpdate ntp.ubuntu.com
```
### 时间服务器
默认情况下，基于 systemd 的工具都是从 `ntp.ubuntu.com` 请求时间同步的。经典的基于 `ntpd` 的服务基本上都是使用 `[0-3].ubuntu.pool.ntp.org` 池中的 `2.ubuntu.pool.ntp.org`，还有 `ntp.ubuntu.com`，此外需要的话还支持 IPv6。如果想强制使用 IPv6，可以使用 `ipv6.ntp.ubuntu.com`，不过这并非默认配置。
### ntpd
ntp 的守护进程 `ntpd` 会计算你的系统时钟的时间偏移量并且持续的进行调整，所以不会出现时间差距较大的更正，比如说，不会导致不连续的日志。该进程只花费少量的进程资源和内存，但对于现代的服务器来说实在是微不足道的了。
### 安装
要安装 `ntpd`，在终端命令行中输入：
```
sudo apt install ntp
```
### 配置
编辑 `/etc/ntp.conf` —— 增加/移除 `server` 行。默认配置有以下服务器：
```
# Use servers from the NTP Pool Project. Approved by Ubuntu Technical Board
# on 2011-02-08 (LP: #104525). See http://www.pool.ntp.org/join.html for
# more information.
server 0.ubuntu.pool.ntp.org
server 1.ubuntu.pool.ntp.org
server 2.ubuntu.pool.ntp.org
server 3.ubuntu.pool.ntp.org
```
修改配置文件之后，你需要重新加载 `ntpd`：
```
sudo systemctl reload ntp.service
```
### 查看状态
使用 `ntpq` 来查看更多信息：
```
# sudo ntpq -p
remote refid st t when poll reach delay offset jitter
==============================================================================
+stratum2-2.NTP. 129.70.130.70 2 u 5 64 377 68.461 -44.274 110.334
+ntp2.m-online.n 212.18.1.106 2 u 5 64 377 54.629 -27.318 78.882
*145.253.66.170 .DCFa. 1 u 10 64 377 83.607 -30.159 68.343
+stratum2-3.NTP. 129.70.130.70 2 u 5 64 357 68.795 -68.168 104.612
+europium.canoni 193.79.237.14 2 u 63 64 337 81.534 -67.968 92.792
```
### PPS 支持
从 Ubuntu 16.04 开始，ntp 支持 PPS 规范，给 ntp 提供了本地时间源，以提供更高的精度。查看下边列出的链接来获取更多配置信息。
### 参考资料
* 参考 [Ubuntu Time][1] wiki 页来获取更多信息
* [ntp.org，网络时间协议项目主页][2]
* [ntp.org，关于配置 PPS 的 FAQ][3]
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via: https://help.ubuntu.com/lts/serverguide/NTP.html
作者：[Ubuntu][a]
译者：[GHLandy](https://github.com/GHLandy)
校对：[jasminepeng](https://github.com/jasminepeng)
本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
[a]:https://help.ubuntu.com/lts/serverguide/NTP.html
[1]:https://help.ubuntu.com/community/UbuntuTime
[2]:http://www.ntp.org/
[3]:http://www.ntp.org/ntpfaq/NTP-s-config-adv.htm#S-CONFIG-ADV-PPS