NTP同步原理

  NTP基本工作原理，客戶(hù)端A和服務(wù)器B通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連，它們都有自己獨(dú)立的系統(tǒng)時(shí)鐘，要實(shí)現(xiàn)各自系統(tǒng)時(shí)鐘的自動(dòng)同步，作如下假設(shè)：

  客戶(hù)端A和B的系統(tǒng)時(shí)鐘同步之前，客戶(hù)端A的時(shí)鐘設(shè)定為10:50:00am，服務(wù)器B的時(shí)鐘設(shè)定為11:00:00am。以服務(wù)器B為NTP時(shí)間服務(wù)器，即客戶(hù)端A將使自己的時(shí)鐘與服務(wù)器B的時(shí)鐘同步。數(shù)據(jù)包在客戶(hù)端A和B之間單向傳輸所需要的時(shí)間為1秒。

系統(tǒng)時(shí)鐘同步的工作過(guò)程如下：

  客戶(hù)端A發(fā)送一個(gè)NTP消息包給服務(wù)器B，該消息包帶有它離開(kāi)客戶(hù)端A時(shí)的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為10:50:00am（T1）。

  當(dāng)此NTP消息包到達(dá)服務(wù)器B時(shí)，服務(wù)器B加上自己的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為11:00:01am（T2）。

  當(dāng)此NTP消息包離開(kāi)服務(wù)器B時(shí)，服務(wù)器B再加上自己的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為11:00:02am（T3）。

  當(dāng)客戶(hù)端A接收到該響應(yīng)消息包時(shí)，加上一個(gè)新的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為10:00:03am（T4）。

  至此，客戶(hù)端A 擁有足夠信息來(lái)計(jì)算以下兩個(gè)重要參數(shù)：

  NTP 消息來(lái)回一個(gè)周期的時(shí)延：Delay=（T4-T1）-（T3-T2）。

  RouterA 相對(duì)RouterB 的時(shí)間差：Offset=（（T2-T1）+（T3-T4））/2。

  RouterA 根據(jù)這些信息來(lái)設(shè)定自己的時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)與RouterB 的時(shí)鐘同步。

  NTP使用端口以下兩幅圖為NTP的抓包，10.121.35.26為一臺(tái)HJ210-BDRBP時(shí)鐘服務(wù)器，10.121.35.1為一臺(tái)客戶(hù)端。

  10.121.35.1為一臺(tái)客戶(hù)端

  由抓包分析，客戶(hù)端通過(guò)一個(gè)隨機(jī)端口向服務(wù)器的123端口發(fā)送NTP查詢(xún)包，服務(wù)器在接受到查詢(xún)包后，通過(guò)123端口到達(dá)服務(wù)器的發(fā)送端口，來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。

日常抓包中常見(jiàn)的是源端口和目的端口都是123的數(shù)據(jù)包。如下圖：

授時(shí)功能的完成

  在日常網(wǎng)絡(luò)策略開(kāi)放中，為實(shí)現(xiàn)授時(shí)功能的完成，需開(kāi)放客戶(hù)端和服務(wù)器雙向的UDP123端口。有時(shí)只開(kāi)發(fā)單向UDP123端口仍可以授時(shí)，是應(yīng)為部分防火墻默認(rèn)是對(duì)相同方向UDP數(shù)據(jù)包如果一路開(kāi)放，另外一路默認(rèn)準(zhǔn)許通行，其并不是只開(kāi)發(fā)單向鏈路就可以實(shí)現(xiàn)校時(shí)功能。