Linux自動時間同步：實現(xiàn)與服務(wù)器的精準對時
在Linux系統(tǒng)的使用中，時間同步顯得尤為重要，因為系統(tǒng)的許多功能，如日志記錄以及證書驗證等等，都依賴于正確的時間同步。本文主要闡述如何實現(xiàn)Linux自動時間同步，以及如何與服務(wù)器精準對時，讓我們一步一步地了解這個問題。
1、NTP協(xié)議與時間同步
NTP是網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（Network Time Protocol）的縮寫，它是一種用于計算機網(wǎng)絡(luò)中，對準確時間的同步協(xié)議。NTP協(xié)議是一個分層的協(xié)議，時間服務(wù)器放在頂層，底層是網(wǎng)絡(luò)中的客戶端，通過多次通信進行時間同步。NTP已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)中標準的時間同步協(xié)議。Linux操作系統(tǒng)中，NTP協(xié)議已經(jīng)成為標準的時間同步協(xié)議。
在Linux系統(tǒng)中，最常用的NTP守護進程是ntpd。該進程會每隔一段時間向外部的時間服務(wù)器請求時間，并以其作為參照調(diào)整本地時間。配置和啟動ntpd非常簡單，只需要在Linux系統(tǒng)中安裝NTP服務(wù)，然后修改ntp.conf文件，加入時間服務(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，我們可以通過一些方法，如手動設(shè)置時間、從其他服務(wù)器同步時間等等，來保證時間同步。
2、改進時間同步的精確度
雖然NTP協(xié)議可以使時間同步精確到幾毫秒，但是在需要更高的時間精度時，需要采用一些改進措施。GPS可以提供時間精度更高的參照，通過GPS和NTP結(jié)合，可實現(xiàn)更加精確的時間同步。首先，要有GPS接收器，并安裝好相關(guān)軟件。通過GPS接收器獲得本地的精確時間，并且可以通過NTP將獲得的時間同步到其他設(shè)備中。GPS接收器通常可以輸出RS232格式的時間信息，我們可以在Linux系統(tǒng)中安裝和配置GPSD，使其讀取GPS的時間信息，并把該信息傳遞給NTP。
GPSD是一種提供GPS信息供其他應(yīng)用程序使用的后臺進程，它可以將GPS的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為各種應(yīng)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(shè)置，這樣可以將GPSD設(shè)置為正確的串口和波特率等等，以便正常讀取GPS的數(shù)據(jù)。
GPSD完成后，我們還需要將其與NTP進行協(xié)作。可以通過將GPSD和NTP之間的配置文件的readgps選項設(shè)置為true，將GPSD的時間信息傳遞給NTP，使其同步到其他設(shè)備中。
3、防止系統(tǒng)時間被修改
在實際的使用過程中，有可能因為一些原因使系統(tǒng)時間被惡意的修改，這將嚴重影響系統(tǒng)的安全性。為了防止這種情況，我們可以在系統(tǒng)中啟用一些安全性措施。一種方法是通過啟用SELinux，SELinux是Linux內(nèi)核中一種安全模塊，它可以監(jiān)控和控制應(yīng)用程序?qū)τ谙到y(tǒng)的訪問，防止系統(tǒng)時間被惡意修改。啟用SELinux需要設(shè)置SELinux安全策略，與NTP進程相關(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(shè)置只讀系統(tǒng)時間，只讀系統(tǒng)時間是指只有特權(quán)用戶才能夠修改系統(tǒng)時間。通過將/etc/sysconfig/clock文件中的屬性設(shè)置為“UTC”和“ARC=false”，可以使系統(tǒng)只讀時間。此時，只有特權(quán)用戶才可以更改系統(tǒng)時間，對于其他普通用戶，將無法修改系統(tǒng)時間了。
4、Docker中的時間同步
在Docker容器中，由于容器本身的設(shè)計比較特殊，在啟動時有獨立的時間軸，因此直接使用NTP等常規(guī)方法同步時間是不行的。為了在Docker容器中實現(xiàn)時間同步，我們可以采用多種方法。其中之一是使用Docker自帶的時鐘，該時鐘是在容器啟動時添加的，通過該時鐘可以同步容器內(nèi)的時間。時間同步完成后，我們可以像普通的Linux系統(tǒng)一樣，再安裝NTP服務(wù)，并通過NTP協(xié)議與外部時間服務(wù)器進行同步。
另一種方法是借助特殊容器，如chrony等，chrony是一種專門用于時間同步的容器，可以更加精確地保證時間同步。該方法需要將本地時鐘和宿主機時鐘同步，在容器內(nèi)安裝chrony等容器時鐘同步工具，并配置好ntp.conf文件等，以便與NTP服務(wù)器同步時間。
總結(jié)：
文章主要介紹了Linux時間同步的相關(guān)知識以及實現(xiàn)方法。首先，NTP協(xié)議是常用的時間同步協(xié)議，可以在Linux系統(tǒng)中通過配置ntp.conf文件實現(xiàn)時間同步；其次，對于需要更高精度的時間同步，可以通過與GPS結(jié)合來實現(xiàn)，并且可以使用GPSD將GPS的時間信息傳遞給NTP；第三，關(guān)于系統(tǒng)時間被修改的問題，我們可以設(shè)置SELinux策略以及只讀系統(tǒng)時間等措施來保證系統(tǒng)的安全性；最后，我們還介紹了在Docker容器中實現(xiàn)時間同步的方法，包括使用Docker自帶時鐘和特殊容器chrony等。只有正確地實現(xiàn)時間同步，才能保證Linux系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
