Linux 基于chrony进行时钟同步方案验证
- 1. 背景介绍
- 2. 验证过程
- 2.1 追踪配置
- 2.2 追平记录
- 2.2 追平时间换算
- 3. 疑问和思考
- 3.1 如何统计追踪1s需要花费多长时间?
- 4. 参考文档
chrony是一个Linux系统中用于时钟同步的工具。它使用NTP(网络时间协议)来与远程时间服务器进行通信,从而使系统的时钟保持准确。
chrony具有一些特性,使其成为时钟同步工具的首选:
- 精准度:chrony能够以亚毫秒级的精度同步系统时钟,确保时钟的准确性。
- 动态时钟频率调整:chrony具有自适应的时钟频率调整机制,可以根据网络延迟和计算机负载等因素动态地调整时钟频率,以保持时钟的稳定性和准确性。
- 持久追踪:chrony能够在计算机重启后快速同步时钟,不需要等待很长的时间。
- 多服务器支持:chrony可以同时与多个时间服务器通信,并根据服务器的可用性和准确性进行选择。
- 使用chrony进行时钟同步的步骤如下:
- 安装chrony:在Linux系统上使用适当的包管理工具安装chrony。
- 配置chrony:编辑chrony配置文件,指定要使用的时间服务器和其他参数。
- 启动chrony:启动chrony服务,使其开始同步系统时钟。
- 验证同步状态:使用chronyc命令检查系统时钟与时间服务器的同步状态。
通过使用chrony进行时钟同步,您可以确保您的系统时钟与全球标准时间保持一致,以确保系统操作的准确性和一致性。
1. 背景介绍
生产环境中,经常出现部分节点时钟跟时钟源不一致的现象,需要平滑的同步时钟,因此本主要探讨chrony模式下的平滑同步时钟的相关方案和测试验证过程。
服务器IP | 角色 |
---|---|
10.30.15.189 | 模拟ntp clent |
10.30.11.159 | 模拟ntp server |
10.30.15.188 | 模拟ntp 上游,代表时钟源 |
10.30.15.189 10.30.15.159 时间同步,但是比时钟源慢20秒左右。测试的目标是,希望10.30.11.159 完成时钟同步,并不产生时钟跳变。
ntp clent ntp server 同步正常,无时间误差
ntpserver 同ntp上游相差20秒左右
2. 验证过程
2.1 追踪配置
- ntpserver部署chrony
yum -y install chrony
- 修改chrony配置(/etc/chrony.conf)
该配置大概30分钟追1秒。
###此处不复制,这个配置大概30分钟追1秒
server gps_1 iburst
server gps_2 iburst
stratumweight 0
driftfile /var/lib/chrony/drift
rtcsync
makestep 9999999999 1
maxchange 9999999999 1 1
bindcmdaddress 127.0.0.1
bindcmdaddress ::1
keyfile /etc/chrony.keys
commandkey 1
generatecommandkey
noclientlog
logchange 0.5
logdir /var/log/chrony
maxupdateskew 500
maxslewrate 500
参数说明
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stratumweight是一个配置选项,用于确定本地时钟和远程服务器时钟之间的权重比例。该选项影响系统时钟同步的行为。具体来说stratumweight用于计算本地时钟和远程时钟的加权平均值,以确保在使用多个时间源时,更可靠的时钟源所提供的时间更为重要。通过调整stratumweight,可以调节不同时间源对系统时钟同步的影响程度。
-
driftfile是一个配置选项,用于指定一个文件来存储本地系统时钟漂移的估计值。时钟漂移是时钟偏离准确时间的速率,它是由于时钟的不准确性而导致的。当Chrony服务运行时,它会持续地监测本地时钟的漂移,并将漂移的估计结果写入driftfile中。这样做有助于Chrony在重新启动时更快地调整本地时钟,提高时钟同步的准确性。
-
rtcsync是一个配置选项,用于指定是否应该尝试使用硬件时钟(Real Time Clock,RTC)来改善系统时钟的准确性。启用rtcsync可以让Chrony尝试使用RTC来纠正本地时钟的漂移,从而提高时钟同步的准确性。这对于那些没有持续连接到网络的系统尤其有用,因为它们可以依赖RTC来帮助保持时钟的准确性。
-
keyfile是一个配置选项,用于指定包含身份验证密钥的文件的路径。这些密钥可用于对NTP客户端和服务器之间的通信进行加密和身份验证。通过keyfile,用户可以定义用于安全通信的密钥,以确保通信的保密性和完整性。
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bindcmdaddress是一个配置选项,用于指定Chrony守护进程监听命令的网络地址。通过设置bindcmdaddress,用户可以指定Chrony监听命令的网络接口和端口。这使得用户可以通过网络发送命令以控制Chrony守护进程,例如查询状态、手动触发时钟校准等操作。
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commandkey: 用于指定用于对chronyc命令进行身份验证的密钥。
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generatecommandkey: 用于生成新的commandkey密钥。
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noclientlog: 禁用客户端的日志记录。
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logchange: 记录系统时钟状态的变化。
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logdir: 指定Chrony日志文件的目录路径。
跟追时钟相关的参数如下
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makestep是一个配置选项,用于指定是否允许时钟调整时可以进行"大步调整"。当makestep选项被启用时,Chrony可以在需要时一次性调整系统时钟,而不是逐渐地调整,以便更快地将系统时钟与参考时钟同步。这在某些情况下可能是有用的,但需要谨慎使用,因为大幅度的时钟调整可能会对系统和应用程序产生影响。配合maxchange、maxslewrate、maxupdateskew使用,能够规避时钟突然跳变
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maxchange是一个配置选项,用于指定系统时钟每秒允许的最大变化量。当系统时钟与参考时钟之间的偏差超出此限制时,Chrony会限制时钟调整的速度,以避免系统时钟的突然大幅度调整。这有助于稳定地调整系统时钟并减少对系统和应用程序的潜在影响。配合makestep、maxslewrate、maxupdateskew使用,能够规避时钟突然跳变
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maxslewrate 500
当设置"chrony maxslewrate 500"时,这表示系统时钟的最大调整速率为500 PPM(parts per million)。这意味着系统时钟每秒最多可以调整500微秒。 -
maxupdateskew 500
当设置maxupdateskew
设置为 500,这意味着系统时钟可以在 500 毫秒内进行连续更新
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编辑chrony服务配置文件/usr/lib/systemd/system/chronyd.service, 注释掉这行
#Conflicts=ntpd.service systemd-timesyncd.service
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重载systemd配置
systemctl daemon-reload
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启动chronyd
systemctl start chronyd
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检查ntpd和chrony 状态是否正常
systemctl status chronyd ntpd
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这样chrony负责向ntp源同步时间回来,逐步修正ntpserver时间准确性,ntpd负责向下游ntp client 同步时间,下游的时间也会间件追平
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再次检查ntpsever 和ntp上游时间差
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确认chrony 开始工作
# 查看同步频率情况 chronyc tracking -v# 查看同步情况 chronyc -n sources -v
2.2 追平记录
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开始同步以后误差23.84s
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同步3小时左右
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ntp client 同ntpserver 相差达到1秒,避免ntp客户端出现跳变(调整chrony追平速度 maxslewrate 200 )
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修改配置重启了chrony以后,大概又过了4个小时左右
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ntp client 已经追平ntp server
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又同步大概21个小时,已经只有很小的误差了
客户端无异常
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重新等待了36小时以后,误差已经是正常水平了
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ntp client 也无异常
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查看ntp客户端跳变历史
可以看到在chrony参数较大的时候客户端也发生过较大时间的跳变(超过1秒)
在修正chrony参数为200的时候客户端也发送过几次跳变,但是时间都比较小了
结论:
- 如果时间误差较小,可以将参数设置较小,同步时间会比较长,不易发生跳变,或者发生跳变误差也很小
- 如果时间误差较大,也可以将时间参数设置较大,缩短同步时间,但是跳变的时间会略大
2.2 追平时间换算
简单计算追踪1s的时间
追踪 1 s 的时间 = 1 s / m a x s l e w r a t e ( 微秒 ) 追踪1s的时间= 1s / maxslewrate(微秒) 追踪1s的时间=1s/maxslewrate(微秒)
设置200 大概1个多小时多走1秒
设置500,大概就是半个小时多走1秒
通过检查同步日志验证
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当前时间比时钟源落后
-
当前时间比时钟源提前
28min追0.8908579999999802s,跟计算整体一致。
3. 疑问和思考
3.1 如何统计追踪1s需要花费多长时间?
简单计算追踪1s的时间
追踪 1 s 的时间 = 1 s / m a x s l e w r a t e ( 微秒 ) 追踪1s的时间= 1s / maxslewrate(微秒) 追踪1s的时间=1s/maxslewrate(微秒)
常规的配置如下
- 设置200 大概1个多小时多走1秒
- 设置500,大概就是半个小时多走1秒
4. 参考文档
暂无