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全球观点：(笔记)【NTP系列：05】NTP时间同步失败：Windows(W32Time)作为NTP时钟源服务端，Linux作为客户端

来源：博客园


(相关资料图)

一、问题现象使用windows（W32Time）作NTP时钟源服务端，控制板端Linux作为客户端，使用ntpd服务无法同步时间，但是ntpdate是可以同步成功。

二、问题分析

1. 从报文的角度分析ntpd是否正常工作，以及与ntpdate的报文区别

通过使用抓包工具发现，NTP虽然同步失败，但其实NTP是有一直在发送NTP报文的，如下：

推断结论：ntpd启动后，会一直定时发送请求报文，默认是64S。且报文与ntpdate无异，由此可知，ntpd服务工作是正常的，但是时间没有同步，应是由于内部某种机制判断报文时间无效造成。2. 使用“ntpq -c as”进行分析

[root@DB ~]# ntpq -c asind assid status  conf reach auth condition  last_event cnt===========================================================  1 46885  9024   yes   yes  none    reject   reachable  2[root@db~]# ntpq -c "rv 46885"associd=46885 status=9024 conf, reach, sel_reject, 2 events, reachable,srcadr=192.170.150.251, srcport=123, dstadr=192.170.150.13, dstport=123,leap=00, stratum=1, precision=-6, rootdelay=0.000, rootdisp=10742.889,refid=LOCL, reftime=db2c9fb9.07818901  Sun, Jul 10 2016 18:19:37.029,rec=db2d94e4.cabd81b8  Mon, Jul 11 2016 11:45:40.791, reach=377,unreach=0, hmode=3, pmode=4, hpoll=6, ppoll=6, headway=50,flash=400 peer_dist, keyid=0, offset=72815.578, delay=0.423,dispersion=16.529, jitter=10.969, xleave=0.029,filtdelay=     0.42    0.36    0.37    0.35    0.35    0.34    0.32    0.35,filtoffset= 72815.5 72812.7 72810.1 72808.1 72805.4 72803.5 72800.8 72798.6,filtdisp=     15.63   16.63   17.64   18.61   19.60   20.59   21.60   22.57
Rootdelay: 表示相对于同步子网根的主参考源的最大误差， 只有大于零的正值才有可能。Delay ：表示对端时钟相对于本地时钟在它们之间的网络路径上的往返延迟. 请注意，此变量可以采用正值和负值，具体取决于时钟精度和偏斜误差累积Dispersion ：表示对端时钟相对于它们之间网络路径上的本地时钟的最大误差。 只有大于零的正值才有可能。Root Dispersion ：表示相对于同步子网根时钟源的最大误差。 只有大于零的正值才有可能。Jitter ：抖动（也称为定时抖动）是指频率的短期变化。Offset：客户端与时钟源的时差。filtdelay，filtoffset和filtdisp：三个对等变量显示最后八轮测量轮次中的每一轮的延迟，偏移和抖动统计。这些统计信息及其趋势是服务器，客户端和网络的重要性能指标。例如，延迟和抖动的大幅波动表明网络拥塞。缺少时钟滤波器阶段表明网络中的数据包丢失。

推断结论：上述结果表示NTP拒绝了这个server，返回码flash=400 peer_dist（对于flash状态码的解释请查阅本文附一），表示distance（距离）超过了距离阈值，默认的距离阈值是1.5s。

distance（距离）计算公式（ms单位换算为s）：distance = ((delay + rootdelay) / 2 + dispersion + rootdispersion + jitter) / 1000将上述调试结果具体值带入计算公式得到距离值distance：distance = ((0.423 + 0.000) / 2 + 16.529 + 10742.889 + 10.969) / 1000 ≈ 10.770s > 1.5s（默认距离阈值）

本例中rootdisp值较大，一般常见的是w32time时钟源场景，且该时钟源服务器windows可能未配置稳定的外部时钟源。而默认的tos maxdist距离阈值是1.5s（1500ms），超过该阈值则不会被时钟选择算法认可，客户端不会从这个时钟源进行时间同步。备注：

（1）对于同步距离，官方文档对该部分介绍的中文翻译为：同步距离（定义为延迟的一半加上色散）表示最大误差统计量。抖动表示预期的错误统计信息。从对等变量计算的最大错误和预期错误表示服务器的质量度量。从系统变量计算的最大误差和预期误差表示客户端的质量度量。如果任何服务器的根同步距离超过1.5秒（称为选择阈值），则认为该服务器无效。1.5S是linux的默认值，如果不人工配置该值，则默认值生效，可以在/etc/ntp.conf中加入tos maxdist 30将同步距离的阈值改为30。如果一次同步的同步距离大于设置的门限值，客户端会认为该时钟源不可信，不会进行同步，此时的flash状态码会返回400，说明超过最大同步距离。但是会继续发送探测报文。造成同步距离变大的原因不在少数，比较常见的是网络波动和某一端发生时间跳变。（2）距离阈值是可设置的，可以在/etc/ntp.conf中（在restrict、server行之前）修改/新增tos maxdist 30来设置距离阈值为30s，提升系统对时钟源稳定性的容忍度。三、解决方案方案一：更换linux系统作ntp时钟源（推荐）方案二：添加参数规避（规避方案，不推荐）1、使用vi编辑器，修改/etc/ntp.conf，在所有“restrict”、“server”开头的行之前添加一行tos maxdist 30；添加之后，按esc，输入:wq存盘退出。2、强制时间同步（对时间敏感的业务需停业务后执行此操作，如数据库）[root@db~]# systemctl stop ntpd[root@ db~]# ntpdate 172.16.1.200 //172.16.1.200是ntp服务器IP[root@ db~]# systemctl start ntpd

此时可使用“ntpq -p”指令查看时间同步是否恢复正常，remote列IP前面有*代表NTP服务器正常工作。

[root@DB~]# ntpq -p     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter================================================================== *172.16.1.200       .LOCL.     1 u  3  64   1    0.210   -0.500   0.000

附一：NTP官方文档对于flash状态码的解释

NTP官方文档对于flash状态码的解释
码信息描述
0000ok同步成功
0001pkt_dup重复包
0002pkt_bogus伪包
0004pkt_unsync服务器未同步
0008pkt_denied拒绝访问
0010pkt_auth验证失败
0020pkt_startum无效的跳跃或阶层
0040pkt_header标头距离超出
0080pkt_autokey自动键序列错误
0100pkt_crypto自动键协议错误
0200peer_stratum无效的标题或阶层
0400peer_dist超出距离阈值
0800peer_loop同步循环
1000peer_unreach无法访问或未选择

关键词： 同步距离 最大误差 时间同步