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Linux 时间同步的流程

网友: 技术文档 2025-07-26 20:19:50

一、问题时间

RTC时间、系统时间(UTC)和本地时间的关系如下：

  1. ‌RTC时间‌（硬件时钟）：

    • 显示为UTC时间格式：02:50:35/02:51:28
    • 由主板电池供电，独立于系统运行‌12
    • 通常存储UTC时间（Linux默认配置）‌45

  2. ‌系统时间‌：

    • Universal time（UTC时间）：02:50:33/02:51:20
    • Local time（本地时间）：10:50:33/10:51:20（UTC+8时区转换结果）‌56
    • 系统启动时从RTC读取UTC时间初始化，之后由内核维护‌17

  3. ‌时间偏差分析‌：

    • 实际时间16:51与本地时间10:51相差6小时
    • 可能原因：
      • RTC被错误设置为本地时间而非UTC（但timedatectl显示\"RTC in local TZ: no\"排除了这种情况）‌68
      • NTP同步未生效（显示\"NTP synchronized: no\"）‌910
      • 硬件时钟电池供电异常导致RTC时间漂移‌211
真实时间 (16:51 CST)    ├─ 应映射为→ UTC时间 (08:51)      │      ├─ RTC应存储为→ 08:51 (UTC)     │     └─ 系统UTC时间应显示为→ 08:51               │             └─ 时区转换后→ 16:51 CST    └─ 当前异常状态：       RTC存储为→ 02:51 (UTC)       系统UTC时间→ 02:51       时区转换后→ 10:51 CST

二、systemd-timesyncd 轻量级方案

📌 适用场景：桌面环境/轻负载服务器，精度需求 ±100ms 以内‌13

# 1. 安装与验证
sudo apt install systemd-timesyncd   # Debian/Ubuntu
sudo yum install systemd-timesyncd   # CentOS/RHEL‌:ml-citation{ref=\"5,9\" data=\"citationList\"}
timedatectl status                   # 检查服务状态

# 2. 配置核心参数（/etc/systemd/timesyncd.conf）
[Time]
NTP=ntp.aliyun.com ntp.tencent.com   # 首选NTP服务器
FallbackNTP=ntp.ubuntu.com           # 备用服务器
RootDistanceMaxSec=5                 # 最大允许时间偏差
PollIntervalMinSec=32                # 最小轮询间隔‌:ml-citation{ref=\"4,6\" data=\"citationList\"}

# 3. 生效配置
sudo systemctl daemon-reload           # 重载配置
sudo systemctl restart systemd-timesyncd
sudo systemctl enable systemd-timesyncd # 设置开机自启‌:ml-citation{ref=\"7\" data=\"citationList\"}

# 4. 验证同步状态
timedatectl | grep \"synchronized\"      # 显示 yes 即成功
journalctl -u systemd-timesyncd -f     # 实时查看同步日志‌:ml-citation{ref=\"6,9\" data=\"citationList\"}

三、chronyd 高精度方案

📌 适用场景：虚拟机/集群环境/不稳定网络，精度需求 ±1ms‌110

# 1. 安装与启动
sudo yum install chrony        # CentOS/RHEL
sudo apt install chrony        # Debian/Ubuntu
sudo systemctl enable --now chronyd‌:ml-citation

# 2. 优化配置（/etc/chrony.conf）
server ntp.aliyun.com iburst   # iburst 加速初始同步
server cn.pool.ntp.org iburst
driftfile /var/lib/chrony/drift # 时钟漂移记录
makestep 1.0 3                 # 偏差>1秒时强制步进调整
allow 192.168.0.0/24           # 授权内网同步（服务端需启用）‌:ml-citation{ref=\"8,10\" data=\"citationList\"}

# 3. 防火墙放行
sudo firewall-cmd --add-service=ntp --permanent
sudo firewall-cmd --reload‌:ml-citation

# 4. 管理指令
chronyc tracking               # 查看时间偏差（关注 Last offset）
chronyc sources -v             # 检查NTP源质量
chronyc makestep               # 强制立即同步‌:ml-citation

四、相关操作实例

[root@localhost tmp]# systemctl status chronyd ntp● chronyd.service - NTP client/server Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/chronyd.service; enabled; vendor preset: enabled)   Active: active (running) since Mon 2025-07-21 16:13:14 CST; 2 days ago     Docs: man:chronyd(8)           man:chrony.conf(5)  Process: 669 ExecStartPost=/usr/libexec/chrony-helper update-daemon (code=exited, status=0/SUCCESS)  Process: 576 ExecStart=/usr/sbin/chronyd $OPTIONS (code=exited, status=0/SUCCESS) Main PID: 598 (chronyd)    Tasks: 1   Memory: 1.1M   CGroup: /system.slice/chronyd.service           └─598 /usr/sbin/chronyd[root@localhost tmp]# systemctl restart chronyd[root@localhost tmp]# systemctl status chronyd ntp● chronyd.service - NTP client/server Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/chronyd.service; enabled; vendor preset: enabled) Active: active (running) since Thu 2025-07-24 11:01:22 CST; 5s ago Docs: man:chronyd(8)  man:chrony.conf(5) Process: 5159 ExecStartPost=/usr/libexec/chrony-helper update-daemon (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 5156 ExecStart=/usr/sbin/chronyd $OPTIONS (code=exited, status=0/SUCCESS) Main PID: 5158 (chronyd) Tasks: 1 Memory: 436.0K CGroup: /system.slice/chronyd.service  └─5158 /usr/sbin/chronydJul 24 11:01:22 localhost.localdomain systemd[1]: Stopped NTP client/server.Jul 24 11:01:22 localhost.localdomain systemd[1]: Starting NTP client/server...Jul 24 11:01:22 localhost.localdomain chronyd[5158]: chronyd version 3.4 starting (+CMDMON +NTP +REFCLOCK +RTC +PRIVDROP +SCFILTER +SIGND +ASYN... +DEBUG)Jul 24 11:01:22 localhost.localdomain chronyd[5158]: Frequency -222219.096 +/- 109.213 ppm read from /var/lib/chrony/driftJul 24 11:01:22 localhost.localdomain systemd[1]: Started NTP client/server.Unit ntp.service could not be found.Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.[root@localhost tmp]# timedatectl status Local time: Thu 2025-07-24 17:01:42 CST Universal time: Thu 2025-07-24 09:01:42 UTC RTC time: Thu 2025-07-24 09:01:41 Time zone: Asia/Shanghai (CST, +0800) NTP enabled: yesNTP synchronized: yes RTC in local TZ: no DST active: n/a[root@localhost tmp]# chronyc trackingReference ID : D21C8204 (time.nju.edu.cn)Stratum : 2Ref time (UTC) : Thu Jul 24 09:01:26 2025System time : 3.836876392 seconds slow of NTP timeLast offset : +0.561115086 secondsRMS offset : 0.561115086 secondsFrequency : 222219.094 ppm slowResidual freq : +181675.438 ppmSkew : 109.213 ppmRoot delay : 0.041683048 secondsRoot dispersion : 8.131237984 secondsUpdate interval : 3.1 secondsLeap status : Normal

五、方案对比与选型指南

‌特性‌

systemd-timesyncd

chronyd

‌精度‌

±100ms

±1ms

‌资源占用‌

极低（轻量级守护进程）

中等（需常驻内存）‌1

‌配置文件‌

/etc/systemd/timesyncd.conf

/etc/chrony.conf

‌适用场景‌

日常办公终端

K8s集群/数据库服务器‌12

‌网络适应性‌

依赖稳定网络

支持断网续同步‌110

‌关键命令‌

timedatectl status

chronyc tracking

⚠️ ‌关键注意‌

  1. 二者禁止同时启用，会冲突导致同步失败‌3
  2. 若硬件时钟电池老化，需更换后重新配置‌5
  3. 企业级集群建议部署专用NTP服务器‌1415

此手册覆盖主流场景的完整配置流程，systemd-timesyncd 满足基础需求，chronyd 则为高精度/复杂环境首选方案。

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