重启win32time服务方法 win32time错误

Gentoo（也许其他发行版也是？）中”ntpq -p” 的 man page只有简短的描述：“打印出该服务器已知的节点列表和它们的状态概要信息。”

我还没见到关于这个命令的说明文档，因此这里对此作一个总结，可以补充进 “man ntpq” man page 中。更多的细节见这里 “ntpq – 标准 NTP 请求程序”（原作者），和其他关于 man ntpq 的例子.

NTP是一个设计用于通过udp网络 (WAN或者LAN) 来同步计算机时钟的协议。引用Wikipedia – NTP：

网络时间协议（英语：Network Time Protocol，NTP）一种协议和软件实现，用于通过使用有网络延迟的报文交换网络同步计算机系统间的时钟。最初由美国特拉华大学的 David L. Mills 设计，现在仍然由他和志愿者小组维护，它于 1985 年之前开始使用，是因特网中最老的协议之一。

想了解更多有关时间和 NTP 协议的知识，可以参考 “The NTP FAQ, Time, what Time#”和RFCs for NTP。早期的“Network Time Protocol (Version 3) RFC” (txt, orpdf, Appendix E, The NTP Timescale and its Chronometry, p70) 包含了对过去 5000 年我们的计时系统的变化和关系的有趣解释。维基百科的文章Time和Calendar提供了更宏观的视角。

命令 “ntpq -q” 输出下面这样的一个表：

     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
 LOCAL(0)        .LOCL.          10 l  96h   64    0    0.000    0.000   0.000
*ns2.example.com 10.193.2.20      2 u  936 1024  377   31.234    3.353   3.096

更多细节

表头

• remote– 用于同步的远程节点或服务器。“LOCAL”表示本机 （当没有远程服务器可用时会出现）
• refid– 远程的服务器进行同步的更高一级服务器
• st– 远程节点或服务器的Stratum（级别，NTP 时间同步是分层的）
• t– 类型 (u:unicast（单播）或manycast（选播）客户端, b:broadcast（广播）或multicast（多播）客户端, l: 本地时钟, s: 对称节点（用于备份）, A: 选播服务器, B: 广播服务器, M: 多播服务器, 参见“Automatic Server Discovery“)
• when– 最后一次同步到现在的时间 (默认单位为秒, “h”表示小时，“d”表示天)
• poll– 同步的频率：rfc5905建议在 NTPv4 中这个值的范围在 4 (16秒) 至 17 (36小时) 之间（即2的指数次秒），然而观察发现这个值的实际大小在一个小的多的范围内 ：64 (2⁶)秒 至 1024 (2¹⁰)秒
• reach– 一个8位的左移移位寄存器值，用来测试能否和服务器连接，每成功连接一次它的值就会增加，以8 进制显示
• delay– 从本地到远程节点或服务器通信的往返时间（毫秒）
• offset– 主机与远程节点或服务器时间源的时间偏移量，offset 越接近于0，主机和 NTP 服务器的时间越接近(以方均根表示，单位为毫秒)
• jitter– 与远程节点同步的时间源的平均偏差（多个时间样本中的 offset 的偏差，单位是毫秒），这个数值的绝对值越小，主机的时间就越精确

字段的统计代码

表中第一个字符（统计代码）是状态标识（参见 Peer Status Word），包含 ” “，”x”，”-“，”#”，”+”，”*”，”o”：

• ” ” – 无状态，表示:
  • 没有远程通信的主机
  • “LOCAL” 即本机
  • （未被使用的）高层级服务器
  • 远程主机使用的这台机器作为同步服务器
• “x” – 已不再使用
• “–” – 已不再使用
• “#” – 良好的远程节点或服务器但是未被使用 （不在按同步距离排序的前六个节点中，作为备用节点使用）
• “+” – 良好的且优先使用的远程节点或服务器（包含在组合算法中）
• “*” – 当前作为优先主同步对象的远程节点或服务器
• “o” – PPS 节点 (当优先节点是有效时)。实际的系统同步是源于秒脉冲信号（pulse-per-second，PPS），可能通过PPS 时钟驱动或者通过内核接口。

refid

refid有下面这些状态值

• 一个IP地址 – 远程节点或服务器的 IP 地址
• .LOCL.– 本机 (当没有远程节点或服务器可用时）
• .PPS.– 时间标准中的“Pulse Per Second”（秒脉冲）
• .IRIG.–Inter-Range Instrumentation Group时间码
• .ACTS.– 美国NIST 标准时间电话调制器
• .NIST.–美国 NIST 标准时间电话调制器
• .PTB.– 德国PTB时间标准电话调制器
• .USNO.– 美国USNO 标准时间电话调制器
• .CHU.–CHU(HF, Ottawa, ON, Canada) 标准时间无线电接收器
• .DCFa.–DCF77(LF, Mainflingen, Germany) 标准时间无线电接收器
• .HBG.–HBG(LF Prangins, Switzerland) 标准时间无线电接收器
• .JJY.–JJY(LF Fukushima, Japan) 标准时间无线电接收器
• .LORC.–LORAN-C station (MF) 标准时间无线电接收器，注：不再可用(被eLORAN废弃)
• .MSF.–MSF(LF, Anthorn, Great Britain) 标准时间无线电接收器
• .TDF.–TDF(MF, Allouis, France)标准时间无线电接收器
• .WWV.–WWV(HF, Ft. Collins, CO, America) 标准时间无线电接收器
• .WWVB.–WWVB(LF, Ft. Collins, CO, America) 标准时间无线电接收器
• .WWVH.–WWVH(HF, Kauai, HI, America) 标准时间无线电接收器
• .GOES.– 美国静止环境观测卫星;
• .GPS.– 美国GPS;
• .GAL.–伽利略定位系统欧洲GNSS;
• .ACST.– 选播服务器
• .AUTH.– 认证错误
• .AUTO.– Autokey （NTP 的一种认证机制）顺序错误
• .BCST.– 广播服务器
• .CRYPT.– Autokey 协议错误
• .DENY.– 服务器拒绝访问;
• .INIT.– 关联初始化
• .MCST.– 多播服务器
• .RATE.– (轮询) 速率超出限定
• .TIME.– 关联超时
• .STEP.– 间隔时长改变，偏移量比危险阈值小(1000ms) 比间隔时间 (125ms)大

操作要点

一个时间服务器只会报告时间信息而不会从客户端更新时间（单向更新），而一个节点可以更新其他同级节点的时间，结合出一个彼此同意的时间（双向更新）。

除非使用 iburst 选项，客户端通常需要花几分钟来和服务器同步。如果客户端在启动时时间与 NTP 服务器的时间差大于 1000 秒，守护进程会退出并在系统日志中记录，让操作者手动设置时间差小于 1000 秒后再重新启动。如果时间差小于 1000 秒，但是大于 128 秒，会自动矫正间隔，并自动重启守护进程。

当第一次启动时，时间频率文件（通常是 ntp.drift 文件，记录时间偏移）不存在，守护进程进入一个特殊模式来矫正频率。当时钟不符合规范时这会需要 900 秒。当校正完成后，守护进程创建时间频率文件进入普通模式，并分步校正剩余的偏差。

NTP 0 层（Stratum 0 ）的设备如原子钟（铯，铷），GPS 时钟或者其他标准时间的无线电时钟为 1 层（Stratum 1）的时间服务器提供时间信号。NTP 只报告UTC时间（统一协调时，Coordinated Universal Time）。客户端程序使用时区从 UTC 导出本地时间。

NTP 协议是高精度的，使用的精度小于纳秒（2的 -32 次方）。主机的时间精度和其他参数（受硬件和操作系统限制）使用命令 “ntpq -c rl” 查看（参见 rfc1305通用变量和rfc5905）。

“ntpq -c rl”输出参数

• precision为四舍五入值，且为 2 的幂数。因此精度为 2^precision（秒）
• rootdelay– 与同步网络中主同步服务器的总往返延时。注意这个值可以是正数或者负数，取决于时钟的精度。
• rootdisp– 相对于同步网络中主同步服务器的偏差(秒)
• tc– NTP 算法PLL（phase locked loop，锁相环路） 或FLL(frequency locked loop，锁频回路) 时间常量
• mintc– NTP 算法 PLL/FLL 最小时间常亮或“最快响应
• offset– 由结合算法得出的系统时钟偏移量（毫秒）
• frequency– 系统时钟频率
• sys_jitter– 由结合算法得出的系统时钟平均偏差（毫秒）
• clk_jitter– 硬件时钟平均偏差（毫秒）
• clk_wander– 硬件时钟偏移(PPM– 百分之一)

Jitter (也叫 timing jitter) 表示短期变化大于10HZ 的频率， wander 表示长期变化大于10HZ 的频率 （Stability 表示系统的频率随时间的变化，和 aging, drift, trends 等是同义词）

操作要点（续）

NTP 软件维护一系列连续更新的频率变化的校正值。对于设置正确的稳定系统，在非拥塞的网络中，现代硬件的 NTP 时钟同步通常与 UTC 标准时间相差在毫秒内。（在千兆 LAN 网络中可以达到何种精度？）

对于 UTC 时间，闰秒 leap second 可以每两年插入一次用于同步地球自传的变化。注意本地时间为夏令时时时间会有一小时的变化。在重同步之前客户端设备会使用独立的 UTC 时间，除非客户端使用了偏移校准。

闰秒发生时，会对当天时间增加或减少一秒。闰秒的调整在 UTC 时间当天的最后一秒。如果增加一秒，UTC 时间会出现 23:59:60。即 23:59:59 到 0:00:00 之间实际上需要 2 秒钟。如果减少一秒，时间会从 23:59:58 跳至 0:00:00 。另见 The Kernel Discipline.

那么… 间隔阈值（step threshold）的真实值是多少: 125ms 还是 128ms？ PLL/FLL tc 的单位是什么 (log2 s# ms#)？在非拥塞的千兆 LAN 中时间节点间的精度能达到多少？

感谢 Camilo M 和 Chris B的评论。 欢迎校正错误和更多细节的探讨。

谢谢 Martin

附录

另见

其他

SNTP （Simple Network Time Protocol, RFC 4330，简单网络协议）基本上也是NTP，但是少了一些基于RFC 1305实现的 NTP 的一些不再需要的内部算法。

Win32 时间 Windows Time Service是 SNTP 的非标准实现，没有精度的保证，并假设精度几乎有 1-2 秒的范围。（因为没有系统时间变化校正）

还有一个PTP (IEEE 1588)Precision Time Protocol（精准时间协议）。见维基百科：Precision Time Protocol。软件程序为PTPd。虫咬的功能是这是一个LAN高精度主从同步系统，精度在毫秒级，使用International Atomic Time(TAI，monotonic，无闰秒)。数据报时间戳需要在网卡中启用。支持 PTP 的网络会对数据报记录时间戳以减少交换机路由器的影响。也可以在不记录时间戳的网络中使用 PTP 但可能应为时间偏差太大而无法同步。因此使用这个需要对网络进行设置。