Centos中的Chrony时间同步服务及其配置

前言

当我们在CentOS上运行多台计算机或服务器时，确保它们的时间同步非常重要。时间同步对于网络协同工作、日志记录、安全性和许多其他关键任务都至关重要。在CentOS中，Chrony是一种常用的时间同步服务，它可以帮助你维护准确的系统时钟。

在本篇博客中，我们介绍了Chrony时间同步服务的概念以及如何在CentOS上进行配置。我们将深入探讨Chrony的工作原理、安装步骤和常见的配置选项，以确保你的系统时钟保持准确和同步。

什么是时间同步？

时间同步的概念

时间同步是确保计算机系统的时钟与一个参考时间源（通常是一个精确的全球标准时间，如协调世界时 UTC）保持一致的过程。在分布式系统、网络通信和各种计算应用中，精确的时间同步至关重要。

时间同步的作用

1. 数据一致性：在数据库和分布式系统中，时间戳用于维护数据一致性和顺序。
2. 日志记录：精确的时间戳对于系统和网络日志非常重要，有助于故障排查和安全审计。
3. 网络安全：许多安全协议，如 Kerberos 和 TLS，依赖于精确的时间来防止重放攻击。
4. 计划任务：准确的时间对于计划任务和自动化作业的准时执行非常重要。
5. 文件时间戳：在文件共享和备份中，时间戳用于确定文件的最新版本。

Linux 服务器上的时间同步方法

1. NTP（网络时间协议）

• NTP 客户端：如 ntpd 或 chronyd，这些客户端可以配置为定期与 NTP 服务器同步，以保持系统时间的准确性。
• NTP 服务器：Linux 服务器可以配置为 NTP 服务器，为本地网络中的其他设备提供时间同步服务。
• 公共 NTP 服务器：例如 pool.ntp.org，提供全球分布的服务器，用户可以免费使用。

2. 时间同步协议（PTP）

• 适用于更高精度需求：PTP（精密时间协议）在需要非常高精度时间同步的环境中使用，如金融交易和工业控制系统。

3. 手动时间同步

• 命令行工具：如 date 命令，允许管理员手动设置系统时间。虽然不精确，但适用于某些没有网络访问的环境。

4. 系统启动时的时间同步

• 硬件时钟同步：在系统启动时，Linux 可以配置为从硬件时钟（通常与 BIOS/UEFI 时间同步）读取时间。

时间同步注意事项

• 网络环境、系统类型和精确度需求会影响选择哪种时间同步方法。
• 时间同步服务在配置和维护时需要考虑网络安全性，避免潜在的时间劫持或篡改风险。

Chrony时间服务介绍

起源

Chrony 的起源可以追溯到 2002 年，由 Richard Curnow 创建和维护。Chrony 的设计目标是解决传统 NTP（Network Time Protocol）在某些方面存在的性能和精度问题。Richard Curnow 开发 Chrony 的初衷是为了提供一种更精确和更可靠的时间同步工具，特别是针对那些对时间精度要求非常高的应用和系统。

优势

1. 更高的时间精度：Chrony 使用精确的时钟算法，可以实现微秒级别的时间同步，相对于传统的 NTP（Network Time Protocol）协议，提供更高的时间精度。
2. 改进的时钟漂移调整：Chrony 通过使用更智能的漂移调整算法，可以更快地调整系统时钟，使其保持准确。这对于需要高度时间精度的应用程序和服务非常重要。
3. 网络不稳定性的容忍性：Chrony 可以在网络不稳定或临时断开的情况下继续提供准确的时间同步。它能够适应网络延迟和抖动，以确保时间同步的稳定性。
4. 容易配置和管理：Chrony 提供了简单的配置文件，使管理员能够轻松地自定义时间同步设置。它还提供了命令行工具和日志记录功能，有助于监控和管理时间同步。
5. 支持多种操作系统：Chrony 可以在多种操作系统上运行，包括Linux、FreeBSD和macOS等，因此适用于各种计算机环境。

总之，Chrony 是一个高性能、稳定且易于管理的时间同步工具，适用于需要高精度时间同步的各种应用场景，特别是在科学、金融和网络领域等对时间要求严格的场合。

工作原理

1. 时间测量：Chrony 定期测量系统时钟和一个或多个远程时间服务器之间的时间差。这些时间服务器通常是 NTP 服务器或其他可提供准确时间参考的时间源。
2. 时钟校准：Chrony 使用测量结果来计算系统时钟的偏差（offset）和漂移（drift）。偏差表示当前系统时钟与参考时间源之间的差距，漂移表示系统时钟的变化速率。
3. 自适应调整：Chrony 使用这些偏差和漂移值来自适应性地调整系统时钟。它不仅考虑当前的时间差，还考虑了时钟的漂移率，以便更精确地校准时钟。这种自适应性调整可以使系统时钟迅速趋向准确，并持续维持准确性。
4. 选择最佳服务器：Chrony 能够选择最佳的时间服务器，以确保获得准确的时间参考。它根据每个服务器的测量质量和可用性进行选择，并动态地调整服务器的权重，以反映其稳定性和可靠性。
5. 网络不稳定性处理：Chrony 能够处理网络不稳定性，包括延迟和抖动。它通过自适应性调整来适应这些变化，以确保时间同步的稳定性和准确性。
6. 日志记录和监控：Chrony 提供了详细的日志记录功能，管理员可以使用这些日志来监视时间同步的性能和稳定性。此外，Chrony 还提供了命令行工具，以便管理员可以手动控制和配置时间同步。

Chrony的安装以及使用

安装

chrony可以直接通过yum进行安装，操作如下：

yum install -y chrony 
 
主配置文件:/etc/chrony.conf
 
客户端程序:/usr/bin/chronyc
 
服务端程序:/usr/sbin/chronyd

配置文件的含义

# 使用 pool.ntp.org 项目的公共服务器。
# 请考虑加入这个池（http://www.pool.ntp.org/join.html）。
server 0.centos.pool.ntp.org iburst  # 使用 0.centos.pool.ntp.org 作为 NTP 服务器，并启用快速初始化模式
server 1.centos.pool.ntp.org iburst  # 使用 1.centos.pool.ntp.org 作为 NTP 服务器，并启用快速初始化模式
server 2.centos.pool.ntp.org iburst  # 使用 2.centos.pool.ntp.org 作为 NTP 服务器，并启用快速初始化模式
server 3.centos.pool.ntp.org iburst  # 使用 3.centos.pool.ntp.org 作为 NTP 服务器，并启用快速初始化模式

# 记录系统时钟的快慢变化率。
driftfile /var/lib/chrony/drift  # 指定用于记录系统时钟漂移率的文件路径

# 如果系统时钟的偏移量大于1秒，则在前三次更新中允许调整系统时钟。
makestep 1.0 3  # 在前三次更新中，如果时钟偏差超过1秒，则进行调整

# 启用实时时钟（RTC）的内核同步。
rtcsync  # 启用与硬件实时时钟的同步功能

# 在支持的所有接口上启用硬件时间戳。
#hwtimestamp *  # 启用硬件级时间戳，如果需要可以取消注释

# 增加调整系统时钟所需的可选择源的最小数量。
#minsources 2  # 设置可选择的最小NTP源数量，如果需要可以取消注释

# 允许本地网络中的 NTP 客户端访问。
#allow 192.168.0.0/16  # 允许指定IP范围内的设备访问NTP服务，如果需要可以取消注释并调整IP范围

# 即使未与时间源同步也提供时间服务。
#local stratum 10  # 设置本地时间层级，用于在没有外部同步源时提供时间服务，如果需要可以取消注释

# 指定包含 NTP 认证密钥的文件。
#keyfile /etc/chrony.keys  # 指定NTP认证密钥文件的路径，如果需要使用NTP认证功能可以取消注释

# 指定日志文件的存储目录。
logdir /var/log/chrony  # 设置chrony日志文件的存储目录

# 选择要记录的信息类型。
#log measurements statistics tracking  # 指定要记录的日志信息类型，如需要可以取消注释

使用Chrony同步时间（阿里云为例）

NTP服务器介绍

NTP（Network Time Protocol，网络时间协议）服务器是一种用于同步计算机和网络设备时钟的服务或设备。其主要功能是提供准确的时间信息，以确保计算机和网络设备的时钟保持同步。

常用的NTP服务器

cn.pool.ntp.org
Windows系统自带：time.windows.com和time.nist.gov
MacOS X系统自带：time.apple.com和time.asia.apple.com
cn.ntp.org.cn
阿里云NTP服务器：ntp1.aliyun.com、ntp2.aliyun.com、ntp3.aliyun.com、ntp4.aliyun.com、ntp5.aliyun.com、ntp6.aliyun.com、ntp7.aliyun.com
腾讯云NTP服务器：ntpupdate.tencentyun.com
国家授时中心服务器：210.72.145.44
清华大学NTP服务器：s1b.time.edu.cn、s1e.time.edu.cn、s2a.time.edu.cn、s2b.time.edu.cn

配置NTP服务器（以阿里云为例）

找到我们的默认配置文件

sudo vi /etc/chrony.conf

在配置文件中的server模块进行修改，并保存修改后的文件

# 注释掉以下默认的 pool.ntp.org 服务器
#server 0.centos.pool.ntp.org iburst
#server 1.centos.pool.ntp.org iburst
#server 2.centos.pool.ntp.org iburst
#server 3.centos.pool.ntp.org iburst

# 使用阿里云的 NTP 服务器
server ntp1.aliyun.com iburst

重启

chronyd

服务以应用更改：

sudo systemctl restart chronyd

（可选）检查同步状态：

chronyc tracking
chronyc sources

注意事项

请注意，

iburst

选项在初始同步时会发送快速请求，有助于加快首次同步过程。

如果你的网络环境有特殊的防火墙或安全设置，确保 UDP 端口 123 对于

ntp1.aliyun.com

是开放的，以允许 NTP 流量通过。