Linux自動(dòng)時(shí)間同步：實(shí)現與服務(wù)器的精準對時(shí)
在Linux系統的使用中，時(shí)間同步顯得尤為重要，因為系統的許多功能，如日志記錄以及證書(shū)驗證等等，都依賴(lài)于正確的時(shí)間同步。本文主要闡述如何實(shí)現Linux自動(dòng)時(shí)間同步，以及如何與服務(wù)器精準對時(shí)，讓我們一步一步地了解這個(gè)問(wèn)題。
1、NTP協(xié)議與時(shí)間同步
NTP是網(wǎng)絡(luò )時(shí)間協(xié)議（Network Time Protocol）的縮寫(xiě)，它是一種用于計算機網(wǎng)絡(luò )中，對準確時(shí)間的同步協(xié)議。NTP協(xié)議是一個(gè)分層的協(xié)議，時(shí)間服務(wù)器放在頂層，底層是網(wǎng)絡(luò )中的客戶(hù)端，通過(guò)多次通信進(jìn)行時(shí)間同步。NTP已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)中標準的時(shí)間同步協(xié)議。Linux操作系統中，NTP協(xié)議已經(jīng)成為標準的時(shí)間同步協(xié)議。
在Linux系統中，最常用的NTP守護進(jìn)程是ntpd。該進(jìn)程會(huì )每隔一段時(shí)間向外部的時(shí)間服務(wù)器請求時(shí)間，并以其作為參照調整本地時(shí)間。配置和啟動(dòng)ntpd非常簡(jiǎn)單，只需要在Linux系統中安裝NTP服務(wù)，然后修改ntp.conf文件，加入時(shí)間服務(wù)器的地址即可。
通常情況下，我們可以從公共NTP服務(wù)器同步時(shí)間。然而，在一些嚴格的安全要求的環(huán)境中，我們需要自己搭建NTP服務(wù)器。在這種情況下，我們可以通過(guò)一些方法，如手動(dòng)設置時(shí)間、從其他服務(wù)器同步時(shí)間等等，來(lái)保證時(shí)間同步。
2、改進(jìn)時(shí)間同步的精確度
雖然NTP協(xié)議可以使時(shí)間同步精確到幾毫秒，但是在需要更高的時(shí)間精度時(shí)，需要采用一些改進(jìn)措施。GPS可以提供時(shí)間精度更高的參照，通過(guò)GPS和NTP結合，可實(shí)現更加精確的時(shí)間同步。首先，要有GPS接收器，并安裝好相關(guān)軟件。通過(guò)GPS接收器獲得本地的精確時(shí)間，并且可以通過(guò)NTP將獲得的時(shí)間同步到其他設備中。GPS接收器通?？梢暂敵鯮S232格式的時(shí)間信息，我們可以在Linux系統中安裝和配置GPSD，使其讀取GPS的時(shí)間信息，并把該信息傳遞給NTP。
GPSD是一種提供GPS信息供其他應用程序使用的后臺進(jìn)程，它可以將GPS的數據格式轉換為各種應用程序可以接受的格式。我們可以使用apt-get等命令安裝該軟件，并將配置文件中的選項改為本地串口和GPS接收器不同的設置，這樣可以將GPSD設置為正確的串口和波特率等等，以便正常讀取GPS的數據。
GPSD完成后，我們還需要將其與NTP進(jìn)行協(xié)作?？梢酝ㄟ^(guò)將GPSD和NTP之間的配置文件的readgps選項設置為true，將GPSD的時(shí)間信息傳遞給NTP，使其同步到其他設備中。
3、防止系統時(shí)間被修改
在實(shí)際的使用過(guò)程中，有可能因為一些原因使系統時(shí)間被惡意的修改，這將嚴重影響系統的安全性。為了防止這種情況，我們可以在系統中啟用一些安全性措施。一種方法是通過(guò)啟用SELinux，SELinux是Linux內核中一種安全模塊，它可以監控和控制應用程序對于系統的訪(fǎng)問(wèn)，防止系統時(shí)間被惡意修改。啟用SELinux需要設置SELinux安全策略，與NTP進(jìn)程相關(guān)的安全策略主要包括ntp_connect_any、system_time、system_clock、audit_time和sethostname等。
另一種方法是設置只讀系統時(shí)間，只讀系統時(shí)間是指只有特權用戶(hù)才能夠修改系統時(shí)間。通過(guò)將/etc/sysconfig/clock文件中的屬性設置為“UTC”和“ARC=false”，可以使系統只讀時(shí)間。此時(shí)，只有特權用戶(hù)才可以更改系統時(shí)間，對于其他普通用戶(hù)，將無(wú)法修改系統時(shí)間了。
4、Docker中的時(shí)間同步
在Docker容器中，由于容器本身的設計比較特殊，在啟動(dòng)時(shí)有獨立的時(shí)間軸，因此直接使用NTP等常規方法同步時(shí)間是不行的。為了在Docker容器中實(shí)現時(shí)間同步，我們可以采用多種方法。其中之一是使用Docker自帶的時(shí)鐘，該時(shí)鐘是在容器啟動(dòng)時(shí)添加的，通過(guò)該時(shí)鐘可以同步容器內的時(shí)間。時(shí)間同步完成后，我們可以像普通的Linux系統一樣，再安裝NTP服務(wù)，并通過(guò)NTP協(xié)議與外部時(shí)間服務(wù)器進(jìn)行同步。
另一種方法是借助特殊容器，如chrony等，chrony是一種專(zhuān)門(mén)用于時(shí)間同步的容器，可以更加精確地保證時(shí)間同步。該方法需要將本地時(shí)鐘和宿主機時(shí)鐘同步，在容器內安裝chrony等容器時(shí)鐘同步工具，并配置好ntp.conf文件等，以便與NTP服務(wù)器同步時(shí)間。
總結：
文章主要介紹了Linux時(shí)間同步的相關(guān)知識以及實(shí)現方法。首先，NTP協(xié)議是常用的時(shí)間同步協(xié)議，可以在Linux系統中通過(guò)配置ntp.conf文件實(shí)現時(shí)間同步；其次，對于需要更高精度的時(shí)間同步，可以通過(guò)與GPS結合來(lái)實(shí)現，并且可以使用GPSD將GPS的時(shí)間信息傳遞給NTP；第三，關(guān)于系統時(shí)間被修改的問(wèn)題，我們可以設置SELinux策略以及只讀系統時(shí)間等措施來(lái)保證系統的安全性；最后，我們還介紹了在Docker容器中實(shí)現時(shí)間同步的方法，包括使用Docker自帶時(shí)鐘和特殊容器chrony等。只有正確地實(shí)現時(shí)間同步，才能保證Linux系統的安全性和穩定性。
