NTP协议原理简介
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最后更新于:2010-03-26
网络时间协议（network time protocol，简称ntp）是用来在整个网络内发布精确时间的tcp/ip 协议，其本身的传输基于udp。其基本原理如下：
上图所示的是ntp 基本工作原理，路由器gwa 和gwb 通过网络相连，它们都有自己独立的系统时钟， 要实现各自系统时钟的自动同步，作如下假设：
1 在gwa 和gwb 的系统时钟同步之前， gwa 的时钟设定为10:00:00am，gwb 的时钟设定为11:00:00am。
2 以gwb 为ntp 时间服务器，即gwa 将使自己的时钟与gwb 的时钟同步。
3 数据包在gwa 和gwb 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 gwa 发送一个ntp 消息包给gwb，该消息包带有它离开gwa 时的时间戳，该时间戳为10:00:00am（t1）。
2 当此ntp 消息包到达gwb 时，gwb 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gwb 时，gwb 再加上自己的时间戳，该时间戳为11:00:02am（t3）。
4 当gwa 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）。
至此，gwa 已经拥有足够的信息，来计算两个重要的参数：
5 ntp 消息来回一个周期的时延delay=（t4-t1）-（t3-t2）。
6 gwa 相对gwb 的时间差offset=（（t2-t1）+（t3-t4））/2。
这样，gwa 就能够根据这些信息，来设定自己的时钟，使之与gwb 的时钟同步。这只是ntp 工作原理的一个粗略描述，在rfc1305 规范中，ntp 使用复杂的算法，来确保时钟同步的精确性。
根据网络结构以及路由器在网络中的位置，ntp 有六种工作模式，其中前两种模式也称单播模式。
1 设置远程服务器为本地时间服务器，此时本地路由器工作在client 模式。在这种工作模式下，只能是本地客户机同步到远程服务器，而远程服务器不会同步到本地客户机；
2 设置远程服务器作为本地路由器的对等体，本地运行在symmetric active 模式（即主动模式）在。这种配置下，本地服务器能同步到远程服务器（被动模式），远程服务器也能同步到本地服务器。如果双方都有参考时钟，以层数小的为准；
3 设置本地路由器的一个接口发送ntp 的广播消息包，此时，本地路由器工作在广播服务器模式；
4 设置本地路由器的一个接口接收ntp 的广播信息包，此时，本地路由器工作在广播客户模式；
5 设置本地路由器的一个接口发送ntp 组播消息包，本地路由器运行在组播服务器模式；
6 设置本地路由器的一个接口接收ntp 组播消息包，本地路由器运行在组播客户模式。
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