ntpd 有效吗？

Question

我ntpd在我的机器上运行，但我不确定它是否工作正常。如何查询ntpd确定是否已成功连接到时间服务器以及我的内核时间是否已同步？

Answer 1

有几种方法可以确定是否ntpd有效：

1. 使用ntpq -p（或ntpq -pn通过跳过 DNS 查找来节省时间）。

   这是 NTP 工作时的样子：

   host-a ~ # ntpq -p
        remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
   ==============================================================================
    0.debian.pool.n .POOL.          16 p    -   64    0    0.000    0.000   0.000
    1.debian.pool.n .POOL.          16 p    -   64    0    0.000    0.000   0.000
    2.debian.pool.n .POOL.          16 p    -   64    0    0.000    0.000   0.000
    3.debian.pool.n .POOL.          16 p    -   64    0    0.000    0.000   0.000
   +mail.masters-of 144.76.76.107    3 u  975 1024  377   13.731   -0.737   2.552
   +ntp2.hetzner.de 124.216.164.14   2 u  232 1024  377   15.914   -0.650   0.854
   +rondra.lf-net.o 237.17.204.95    2 u 1020 1024  377   13.751   -0.557   4.292
   -funky.f5s.de    131.188.3.222    2 u  480 1024  377   15.730    2.082   4.377
   +stratum2-3.NTP. 129.70.137.82    2 u  742 1024  377   19.785   -0.366   7.498
   *mail.klausen.dk 193.79.237.14    2 u  173 1024  377   14.383   -0.513   2.066
   

   它会列出它所连接的实际对等点；*表示您同步到的源。NTP 文档中提供了有关输出的更多信息。

   这是它没有时的样子：

   host-b ~ # ntpq -p
        remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
   ==============================================================================
    0.debian.pool.n .POOL.          16 p    -   64    0    0.000    0.000   0.000
    1.debian.pool.n .POOL.          16 p    -   64    0    0.000    0.000   0.000
    2.debian.pool.n .POOL.          16 p    -   64    0    0.000    0.000   0.000
    3.debian.pool.n .POOL.          16 p    -   64    0    0.000    0.000   0.000
   

   请注意，没有列出任何实际对等点，这通常表明ntpd无法连接到任何对等点，可能是因为防火墙阻止了连接。

   ntpq -p 不太适合脚本检查，因为必须解析输出，虽然它的速度（单个调用 30 毫秒）还不错，但我稍后将讨论更快的方法。

2. 如果您正在使用systemd，则可以使用timedatectl status.

   这是 NTP 工作时的样子（注意System clock synchronized: yes）：

   host-a ~ # timedatectl status 
                  Local time: Do 2021-04-22 13:29:20 CEST
              Universal time: Do 2021-04-22 11:29:20 UTC
                    RTC time: Do 2021-04-22 11:29:21
                   Time zone: Europe/Berlin (CEST, +0200)
   System clock synchronized: yes
                 NTP service: inactive
             RTC in local TZ: no
   

   这是它不是时的样子（注意System clock synchronized: no）：

   host-b ~ # timedatectl status
                  Local time: Do 2021-04-22 13:29:53 CEST
              Universal time: Do 2021-04-22 11:29:53 UTC
                    RTC time: Do 2021-04-22 11:29:42
                   Time zone: Europe/Berlin (CEST, +0200)
   System clock synchronized: no
                 NTP service: inactive
             RTC in local TZ: no
   
   

   （NTP service指的是systemd-timesyncd,systemd自己的 NTP 客户端。安装时它不应运行ntpd，因此no这里是可以预期的。）

   timedatectl statussystemd-timedated仅按需启动的查询，这会导致第一次调用时性能损失约 100 毫秒；进一步调用大约需要 12 毫秒。

   systemd-timedated反过来使用adjtimex(2)系统调用来查询内核；如果adjtimex(2)返回STA_UNSYNC设置了位的状态，则时钟不同步。这意味着它timedatectl实际上不是在与 交谈ntpd，而是查询存储在内核中的位，ntpd当同步状态发生变化时，NTP 服务会更新哪些。

   timedatectl status 非常适合脚本编写，因为您可以直接查询相关属性：

   host-a ~ # timedatectl show -p NTPSynchronized --value                          
   yes
   host-b ~ # timedatectl show -p NTPSynchronized --value
   no
   

3. adjtimex(2)直接使用：

   这是对用户最不友好的方法，但却是编写脚本最快的方法。busybox正如 Debian busteradjtimex提供的那样，有一个小程序可以作为adjtimex(2)系统调用的简单包装器。

   这是 NTP 工作时的样子：

   host-a ~ # busybox adjtimex
       mode:         0
   -o  offset:       -570098 us
   -f  freq.adjust:  857283 (65536 = 1ppm)
       maxerror:     478704
       esterror:     302
       status:       8193 (PLL)
   -p  timeconstant: 10
       precision:    1 us
       tolerance:    32768000
   -t  tick:         10000 us
       time.tv_sec:  1619092119
       time.tv_usec: 60467600
       return value: 0 (clock synchronized)
   

   这是什么样子时，它不是（注意，UNSYNC在status线路和）：

   host-b ~ # busybox adjtimex
       mode:         0
   -o  offset:       0 us
   -f  freq.adjust:  2126708 (65536 = 1ppm)
       maxerror:     16000000
       esterror:     16000000
       status:       16449 (PLL | UNSYNC)
   -p  timeconstant: 7
       precision:    1 us
       tolerance:    32768000
   -t  tick:         10000 us
       time.tv_sec:  1619091984
       time.tv_usec: 307119
       return value: 5 (clock not synchronized)
   

   不幸的是，busybox adjtimex似乎没有提供只打印某个字段的方法，并且只打印返回值，而不是实际返回。这意味着对于脚本，您将不得不解析输出（例如busybox adjtimex | grep -q UNSYNC）。另一方面，它通过极快的速度弥补了这一点——只有 0.5 毫秒！