NTP 概述

NTP（Network Time Protocol，网络时间协议）是由 RFC 1305 定义的时间同步协议，用来在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步。NTP 基于 UDP 报文进行传输，使用的 UDP 端口号为 123。

使用 NTP 的目的是对网络内所有具有时钟的设备进行时钟同步，使网络内所有设备的时钟保持一致，从而使设备能够提供基于统一时间的多种应用。对于运行 NTP 的本地系统，既可以接受来自其他时钟源的同步，又可以作为时钟源同步其他的时钟，并且可以和其他设备互相同步。

NTP 的基本工作原理如图所示：

Device A 和 Device B 通过网络相连，它们都有自己独立的系统时钟，需要通过 NTP 实现各自系统时钟的自动同步。

为便于理解，作如下假设：

1. 在 Device A 和 Device B 的系统时钟同步之前，Device A 的时钟设定为 10:00:00 am，Device B 的时钟设定为 11:00:00 am。
2. Device B 作为 NTP 时间服务器，即Device A 将使自己的时钟与 Device B 的时钟同步。
3. NTP 报文在 Device A 和 Device B 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. Device A 发送一个 NTP 报文给 Device B，该报文带有它离开 Device A 时的时间戳，该时间戳为 10:00:00am（T1）。
2. 当此 NTP 报文到达 Device B 时，Device B 加上自己的时间戳，该时间戳为 11:00:01am（T2）。
3. 当此 NTP 报文离开 Device B 时，Device B 再加上自己的时间戳，该时间戳为 11:00:02am（T3）。
4. 当 Device A 接收到该响应报文时，Device A 的本地时间为 10:00:03am（T4）。

至此，Device A 已经拥有足够的信息来计算两个重要的参数：

1. NTP 报文的往返时延 Delay=（T4 – T1）-（T3 – T2）= 2 秒。
2. Device A 相对 Device B 的时间差 offset=（（T2 – T1）+（T3 – T4））/ 2 = 1 小时。

这样，Device A 就能够根据这些信息来设定自己的时钟，使之与 Device B 的时钟同步。

设备可以采用多种 NTP 工作模式进行时间同步：

1. 客户端/服务器模式
2. 对等体模式

对于这两种关系比较好的描述：An NTP server relationship is when a client gets time from the server. An NTP peering relationship is when two devices can get time from each other depending on which device has the lower stratum（层数、级别）.

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