Linux 同步时间详解

一、时间同步概念

在计算机和网络上，时间同步指的是保证各个计算机的系统时间是相同或者相近的。时间同步是保证操作系统、应用程序、日志信息等正确性的重要手段。

Linux系统的时间同步涉及硬件设备、系统内核、NTP服务以及时间格式等多方面内容，下面将进行详细阐述。

二、硬件时钟与系统时间

计算机硬件主要通过CMOS芯片来保存当前的系统时间，当我们开机时，系统会通过硬件时钟读取当前时间，然后将其保存到系统时间内。

因为硬件时钟是独立于操作系统的，所以即使断电重启，也不会影响硬件时钟，因此它是非常重要的参考时间。同时操作系统内核也会保存一个系统时间，该时间是记录在内存中的，由于内存没有断电保护，所以在断电重启的时候，系统时间会被重置，这就需要在启动的时候，读取硬件时钟来更新系统时间。

三、时间格式及时区

在Linux系统上，时间格式默认为“格林威治标准时间（UTC）”并且默认为“Coordinated Universal Time（UTC）”，而时区则是由系统环境变量“TZ”来定义的。

时区的选择对于时间同步非常重要，如果时区设置不正确，会引起时间差异，进而影响系统分布式环境中各个计算机之间的数据同步。

四、NTP服务

网络时间协议（NTP）是一种通过互联网协调计算机时间的协议。在Linux系统上，ntpd（NTP daemon）是常用的NTP实现，它负责和其他NTP服务器进行通信，获取并更新系统时间。

ntpd支持两种同步模式：服务器模式和客户机模式。服务器模式下，ntpd将系统时钟作为NTP服务器，提供时间同步服务。客户机模式下，ntpd通过和服务器同步时间。

sudo apt-get install ntp
sudo systemctl enable ntp
sudo systemctl start ntp

五、时间同步的配置和更新

在Linux系统中，对于时间同步的配置和更新，需要依次从上述几个方面进行处理。

首先是配置时区。我们可以使用“tzselect”命令来进行时区选择。

$ tzselect
Please identify a location so that time zone rules can be set correctly.
1. Africa
2. America
3. Antarctica
4. Arctic Ocean
5. Asia
6. Atlantic Ocean
7. Australia
8. Europe
9. Indian Ocean
10. Pacific Ocean
11. none of the above
#? 5
Please select a country:
1. Afghanistan        18. Israel              35. Sri Lanka
2. Armenia            19. Japan               36. Syria
3. Azerbaijan         20. Jordan              37. Taiwan
4. Bahrain            21. Kazakhstan          38. Tajikistan
5. Bangladesh         22. Korea (North)       39. Thailand
6. Bhutan             23. Korea (South)       40. Turkmenistan
7. British Indian Ocean Territory 24. Kuwait    41. United Arab Emirates
8. Brunei             25. Kyrgyzstan          42. Uzbekistan
9. Cambodia           26. Laos                43. Vietnam
10. China             27. Lebanon             44. Yemen
11. Cyprus            28. Macau
12. Georgia           29. Malaysia
13. Hong Kong         30. Mongolia
14. India             31. Myanmar (Burma)
15. Indonesia         32. Nepal
16. Iran              33. Oman
17. Iraq              34. Pakistan
#? 10
Please select one of the following time zone regions.
1. Beijing Time
2. Xinjiang Time
#? 1
The following information has been given:

        China
        Beijing Time

Therefore TZ='Asia/Shanghai' will be used.
Local time is now:      Tue Dec 15 20:27:22 CST 2016.
Universal Time is now:  Tue Dec 15 12:27:22 UTC 2016.
Is the above information OK?
1. Yes
2. No
#? 1

然后是配置ntp。我们需要编辑“/etc/ntp.conf”文件，添加ntp服务器的IP地址或域名。

sudo vi /etc/ntp.conf

# server
server 0.cn.pool.ntp.org
server 1.cn.pool.ntp.org
server 2.cn.pool.ntp.org
server 3.cn.pool.ntp.org

最后是更新系统时间。使用以下命令手动更新系统时间。

sudo ntpdate -q 0.cn.pool.ntp.org

六、手动调整时间和时钟校准

有时候，我们可能需要手动调整系统时间或者时钟校准。其中，手动调整系统时间是指令系统时间向前或向后调整指定的时间段，而时钟校准是通过校准硬件时钟来使系统时间同步到当前的硬件时钟。

手动调整系统时间可以使用以下命令：

sudo date -s "2016-12-15 11:28:00"

而时钟校准可以使用以下命令：

sudo hwclock --systohc

七、总结

时间同步在Linux系统中是非常重要的，它涉及到开机时间、应用程序日志等许多方面，影响着整个系统的正确性和稳定性。在Linux环境中，我们可以使用ntpd等实现来进行时间同步，从硬件时钟、系统时间、时间格式和时区等多个方面入手，配置和更新时间同步。同时，在需要的时候，我们也可以手动调整系统时间和进行时钟校准。希望这篇文章能够对您的Linux时间同步有所帮助！

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