CISCO NTP和时钟详解.docx

CISCO NTP和时钟 详解14.1.路由器日志显示时间戳提问 在路由器 的日志和排错信息里面显示时间回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#service timestamps log datetime localtimeRouter(config)#service timestamps debug datetime localtimeRouter(config)#endRouter#注释 还可以在命令后面加上show-timezone, msec等参数让时间戳包含时区信息和毫秒级14.2.设置时间提问 设置路由器时间回答内部时钟Router#clock set 14:27:22 January 29 2006Router#高端路由器使用电池保存时间Router#calendar set 14:34:39 January 29 2006Router#注释 如果没有电池保护路由器重启时间配置消失，show calendar一方面可以显示目前时钟，也可以用来验证是否有电池保护，内部时钟和calendar时钟不一致时可以使用clock update-calendar或者clock read-calendar来互相同步14.3.设置时区提问 设置路由器时区回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#clock timezone EST 5 clock timezone GMT 8 北京时间Router(config)#endRouter#注释 缺省路由器使用UTC就是以前的GMT14.4.夏时制调整提问 路由器自动对时钟进行夏时制调整回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#clock summer-time EDT date 26 oct 2003 02:00 6 apr 2003 02:00或者Router(config)#clock summer-time AEDT recurring last sun oct 02:00 last sun mar 02:00Router(config)#endRouter#注释 缺省是没有夏时制的，启用后可以使用show clock detail来验证14.5.时钟同步(NTP)提问 路由器自动同步网络时间回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#clock timezone EST -5Router(config)#clock summer-time EDT recurringRouter(config)#ntp server 172.25.1.1Router(config)#endRouter#对于不支持NTP的路由器，使用SNTPRouter#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#clock timezone EST -5Router(config)#clock summer-time EDT recurringRouter(config)#sntp server 172.25.1.1Router(config)#endRouter#注释 可以使用ntp source loopback0 或者ntp server 10.1.1.1 source Serial 0/0 命令来指定NTP发送的源地址。由于NTP同步的是内部时钟，所以需要配置ntp update-calendar 来同时同步其calendar时钟14.6.配置NTP 冗余提问 配置多个NTP服务器的方式来提供冗余回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#clock timezone EST -5Router(config)#clock summer-time EDT recurringRouter(config)#ntp server 172.25.1.1Router(config)#ntp server 10.121.33.231Router(config)#ntp peer 192.168.12.12Router(config)#endRouter#注释 无14.7.设置路由器为网络NTP服务器提问设置路由器为网络NTP服务器，成为网络的主时钟源回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#clock timezone EST 5Router(config)#clock summer-time EDT recurringRouter(config)#clock calendar-validRouter(config)#ntp master 8Router(config)#endRouter#注释 这里设置ntp master 8使其成为Stratum level 8，尽量不要配置其为114.8.调整NTP同步周期提问 调整多久路由器发送NTP数据包来验证同步回答NTP不允许手动修改同步频率，但是内置的算法可以自动调整此频率注释 开始为64秒一个周期，如果网络足够稳定此周期会逐渐增加，最长到1024秒，如下例Routershow ntp associationsaddress ref clock stwhenpoll reachdelayoffsetdisp*172.25.1.1 130.207.244.240 2 4401024377 1.6 -3.23 5.6+172.25.1.3 204.152.184.722 8291024377 1.78.06 0.9* master (synced), # master (unsynced), + selected, - candidate, configuredRouter14.9.NTP 发送周期性广播包保持更新提问 工作于广播模式下，不需要周期性去查询回答服务器端Router1#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router1(config)#clock timezone EST -5Router1(config)#clock summer-time EDT recurringRouter1(config)#ntp server 172.25.1.1Router1(config)#ntp server 172.25.1.2Router1(config)#interface FastEthernet0/0Router1(config-if)#ntp broadcastRouter1(config-if)#endRouter1#客户端Router2#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router2(config)#clock timezone EST -5Router2(config)#clock summer-time EDT recurringRouter2(config)#ntp broadcastdelay 4Router2(config)#interface Ethernet0Router2(config-if)#ntp broadcast clientRouter2(config-if)#endRouter2#注释 工作于广播模式时间数据包是单方向的，通过broadcastdelay来控制周期，广播模式不妨碍客户端工作于服务器客户端模式14.10.NTP发送周期性组播包保持更新提问 工作于组播模式下，不需要周期性去查询回答服务器端Router1#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router1(config)#clock timezone EST -5Router1(config)#clock summer-time EDT recurringRouter1(config)#ntp server 172.25.1.1Router1(config)#ntp server 172.25.1.3Router1(config)#interface FastEthernet 0/0Router1(config-if)#ntp multicast 224.0.1.1 ttl 1Router1(config-if)#endRouter1#客户端Router1#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router1(config)#clock timezone EST -5Router1(config)#clock summer-time EDT recurringRouter1(config)#ntp server 172.25.1.1Router1(config)#ntp server 172.25.1.3Router1(config)#interface FastEthernet 0/0Router1(config-if)#ntp multicast 224.0.1.1 ttl 1Router1(config-if)#endRouter1#注释 组播相对于广播的好处不用多说了，并且在这个模式的初始客户端会先发送一些单播包来测量延迟，以使时间更准确，需要注意的是不是所有的设备都支持这种组播模式14.11.基于接口开启NTP提问 路由器配置为NTP服务器，但是某些端口禁止NTP服务回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#interface Serial0/1Router(config-if)#ntp disableRouter(config-if)#endRouter#或者Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#access-list 107 deny udp any eq 123 any eq 123Router(config)#access-list 107 permit ip any anyRouter(config)#interface Serial0/1Router(config-if)#ip access-group 107 inRouter(config-if)#endRouter#注释 控制列表的方式更严格，第一种只是阻止了相应的associations，但阻止不了NTP数据包14.12.NTP 认证提问 鉴权NTP数据包保证安全回答服务器端Router1#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router1(config)#ntp authentication-key 2 md5 neoshiRouter1(config)#ntp authenticateRouter1(config)#ntp trusted-key 2Router1(config)#endRouter1#客户端Router2#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router2(config)#ntp authentication-key 2 md5 neoshiRouter2(config)#ntp authenticateRouter2(config)#ntp trusted-key 2Router2(config)#ntp server 172.25.1.5 key 2Router2(config)#endRouter2#注释 对于广播或者组播模式key配置为ntp broadcast key 2 和ntp multicast key 214.13.限制NTP Peers数目提问 限制路由器可以接受的NTP Peers的数目回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#ntp max-associations 30Router(config)#endRouter#注释 无14.14.限制Peers提问 对NTP服务进行更好粒度的控制回答Router#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#access-list 88 permit host 172.25.1.1Router(config)#access-list 88 permit host 10.1.1.1Router(config)#access-list 99 permit 172.25.0.0 0.0.255.255Router(config)#access-list 99 permit 10.2.0.0 0.0.255.255Router(config)#clock timezone EST -5Router(config)#clock summer-time EDT recurringRouter(config)#ntp server 172.25.1.1 version 3Router(config)#ntp server 10.1.1.1 version 3Router(config)#ntp access-group peer 88Router(config)#ntp access-group serve-only 99Router(config)#endRouter#注释 路由器只允许内部时钟从ACL88定义的两个服务器中获得同步，同时只有ACL99定义的两个网段的客户端可以从本设备请求时间信息14.15.设定时钟周期提问 希望调整自动生成的ntp clock-period xxxxxx 数值回答路由器在重启之后会自动生成一个时钟周期来加速再同步，不建议删除或者修改Router#show running-config | include clock-periodntp clock-period 17180200Router#注释 无14.16.检查NTP状态提问 查看当前NTP状态回答Routershow clock detailRoutershow ntp statusRoutershow ntp associationsRoutershow ntp associations detail注释 Routershow clock detail.15:54:33.079 EST Sun Jan 29 2006Time source is NTP此输出前面有个.代表此时钟没有同步14.17.NTP排错提问 解决NTP出错的问题回答NTP非常稳定，出问题很大可能性就是连接性的问题Router#debug ntp packets注释 Router#debug ntp packetNTP packets debugging is on.Mar 21 02:39:18: NTP: xmit packet to 172.25.1.5:.Mar 21 02:39:18:leap 3, mode 3, version 3, stratum 0, ppoll 64.Mar 21 02:39:18:rtdel 28C7 (159.286), rtdsp 2444 (141.663), refid AC190101.Mar 21 02:39:18:ref C043C43F.47A9CD5C (21:30:23.279 EST Wed Mar 20 2003).Mar 21 02:39:18:org 00000000.00000000 (19:00:00.000 EST Thu Dec 31 1899).Mar 21 02:39:18:rec 00000000.00000000 (19:00:00.000 EST Thu Dec 31 1899).Mar 21 02:39:18:xmt C043C656.4DFC7394 (21:39:18.304 EST Wed Mar 20 2003).Mar 21 02:39:25: NTP: rcv packet from 172.25.1.5 to 172.16.2.2 on Fa0/0.1:.Mar 21 02:39:25:leap 3, mode 3, version 3, stratum 0, ppoll 64.Mar 21 02:39:25:rtdel 286E (157.928), rtdsp 0EC6 (57.709), refid AC190101.Mar 21 02:39:25:ref C043C4D7.1D633CDE (21:32:55.114 EST Wed Mar 20 2003).Mar 21 02:39:25:org 00000000.00000000 (19:00:00.000 EST Thu Dec 31 1899).Mar 21 02:39:25:rec 00000000.00000000 (19:00:00.000 EST Thu Dec 31 1899).Mar 21 02:39:25:xmt C043C65D.1D0A6CBC (21:39:25.113 EST Wed Mar 20 2003).Mar 21 02:39:25:inp C043C65D.1296E3C7 (21:39:25.072 EST Wed Mar 20 2003)上面是一个debug的输出，从中看到了来自server的数据包显示为stratum 0，代表服务器没有同步，既然上游服务器没有同步，本地服务器就更不能同步了14.18.NTP 日志提问 记录重要的NTP事件回答Router2#configure terminalEnter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router2(config)#ntp loggingRouter2(config)#endRouter2#注释 此命令来自12.3(7)T，下面是一个日志记录Router2#show logging | include NTP000019: Jan 29 10:57:52.633 EST: %NTP-5-PEERSYNC: NTP synced to peer 172.25.1.5000020: Jan 29 10:57:52.637 EST: %NTP-6-PEERREACH: Peer 172.25.1.5 is reachable000024: Jan 29 11:01:20.653 EST: %NTP-4-PEERUNREACH: Peer 172.25.1.5 is unreachable000026: Jan 29 11:15:11.985 EST: %NTP-4-UNSYNC: NTP sync is lost14.19.Extended Daylight Saving Time注释 美国为了节省能源从2007年开始调整了夏时制的设置，此略去14.20. NTP 服务器配置注释 主机配置暂略去=在cisco 10.40.0.1上建立NTP服务器NTP服务器上:conf tsnmp-server community public rontp autentication-key 1 md5 cxzhzx 7ntp authenticatentp trusted-key 1ntp source vlan40ntp master 1end客户端:conf tno ntpntp authentication-key 1 md5 cxzhzx 7ntp authenticatentp trusted-key 1ntp server 10.40.0.1 key 1end=路由器的NTP(网络时钟协议)配置Network Time Protocol（NTP）是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源（如石英钟，GPS等等）做同步化，它可以提供高精准度的时间校正（LAN上与标准间差小于1毫秒，WAN上几十毫秒），且可介由加密确认的方式来防止恶毒的协议攻击。配置NTP首先组要创建一个连接。使用下列命令初始化连接的配置：ntp server ip _address version numberkey key_idsource interfacepreferntp peer ip _address version numberkey key_idsource interfaceprefer如果路由器将和另一个NTP时钟同步，则建立一个服务器连接。如果路由器不但与另一个设备同步，而且允许其他设备和该路由器同步，则创建一个对等连接。缺省的版本时3，缺省情况下，没有配置认证key id，源IP地址发送端口的IP地址，prefer告诉IOS该同步对等体的优先级。为控制对路由器NTP服务的访问，使用下面的命令：ntp access-group query|serve-only|serve|peer access-list-numberquery-only：允许从列出的IP地址发出NTP控制查询。控制查询用在监视NTP进程的SNMP网络 管理工作站。serve-only：允许访问控制列表上的IP地址请求事件，路由器不向远程系统同步时间。serve：允许时间请求和控制查询，路由器同样不向远程系统同步时间。peer：允许时请求和控制查询，并且允许路由器从远程系统同步时间。例：Seattleaccess-list 1 permit 172.16.0.0 0.0.255.255access-list 2 permit 128.10.39.11ntp access-group peer 2ntp access-group serve 1ntp server 128.105.39.11Tacomantp server 172.16.1.5以上配置允许路由器：Settle从一个公共的二级时钟源同步，在与Seattle同一个网络上的另一个路由器Tacoma被允许从Seattle获得同步。NTP 时间时UTC.如果希望路由器保持在另一个时区，你可以使用下列命令保持本地时间：clock timezone pst -8clock summer-time PDT recurring使用ntp update-calendar 命令使路由器用NTP获得的时间更新内部日历。NTP的认证：ntp authenticationntp authentication-key number md5 keyntp trusted-key numberntp server ip-address key numberntp authentication 必须配置在NTP服务器和请求时间同步的路由器。（在全局下）。ntp authentication-key 需要配置在所有路由器，该命令定义的认证串并将其赋值。请求时间同步的路由器使用ntp trusyed-key命令配置。该命令列出了ntp authentication-key命令定义的认证串的数值，该数值必须包含在NTP 同步请求包中。所以ntp trusted-key只配置在客户路由器端。key number必须包含在客户的ntp server命令中，该命令将密码包含到客户发往服务器的NTP包中。当路由器看到密码，如果该密码在服务器中有定义，则将密码包含到发往客户的NTP包中。例：Seattlentp authencationntp authencation-key 10 md5 ntpkeyTacomantp authencationntp authencation-key 10 md5 ntpkeyntp trusted-key 10ntp server seattle key 10Tacoma的ntp server seattle key 10命令指定在Tacoma 与Seattle时钟同步以前，服务器Seattle必须在NTP包中提供10号密码。从Tacoma的包中，Seattle看到10号密码。Seattle 中的ntp authentication-key 10 md5 ntpkey命令可以使Seattle在对Tacoma的应答包中包含认证密码10.排错：show ntp statussh ntp association detail=Cisco网络环境中的NTP配置网络时间协议在Cisco网络系统中的NTP配置主题. NTP 技术概述. 配置C i s c o路由器为N T P时间服务器. 配置N T P对等体. Cisco NTP身份验证. 配置Cisco NTP用于局域网广播1引言网络时间协议（ N T P）是用来在整个网络内发布精确时间的T C P / I P协议，其本身的传输基于U D P。本文将探讨Cisco IOS的N T P特性。1.1 NTP技术概述所有C i s c o路由器都有自己的系统时钟，能够保存当前的日期和时间。N T P主要解决网络 内所有路由器的时钟同步问题，除此之外，它也能用于在给定网络内所有系统时钟的同步， 包括工作站或其它具有时钟的系统。对于各种各样的工作站和服务器来讲，都有相应的N T P 客户端软件。对于一个网络内所有的路由器，使其时钟同步是非常重要的，因为：调试与事件时间戳（ t i m e s t a m p s）：从不同路由器采集的调试与事件时间戳是没有什么意义的，除非这些路由器是以同一公共时间为参考。事物处理：事物处理需要精确的时间戳（ t i m e s t a m p s）。仿真：复杂的事物往往需细分，由多个系统来处理，为保证事件的正确顺序，多个系统必须参考同一时钟。系统维护：完成某些功能如同时重装（ r e l o a d）网络内的所有路由器，整个网络必须拥有公共时钟。N T P通常能够使广域网内的所有系统时钟在1 0毫秒内同步。1.2 NTP的工作原理本节将给出N T P工作原理的简要介绍，有关N T P的详细描述在R F C 1 3 0 5中给出。 N T P所针对的基本问题如图1所示。两台路由器A和B通过串口相连，它们都有自己独 立的系统时钟，问题是怎么样来实现各自系统时钟的自动同步？我们假设：在路由器A和B的系统时钟同步之前，路由器A的时钟设定为10:00 a.m.，路由器B的时钟设定为11:00 a.m.。以路由器B为时间服务器(time server)，即路由器A将使自己的时钟与路由器B同步。数据包在路由器A和B之间单向传输所需的时间为1秒。数据包在路由器B内部进行处理的时延为1秒。系统时钟同步的工作过程如下：1) 路由器A发送一个N T P包给路由器B，该包带有它离开路由器A的时间戳，该时间戳为10:00:00 a.m.。2) 当此N T P包到达路由器B时，路由器B加上自己的时间戳，该时间戳为11 : 0 0 : 0 1 a . m .。3) 当此N T P包离开路由器B时，路由器B再次加上自己的时间戳，该时间戳为11:00:02 a.m.。4) 当路由器A接收到该响应包时，加上一个新的时间戳，该时间戳为10:00:03 a.m.。至此，路由器A已拥有足够的信息以计算两个重要的参数：NTP数据包来回一个周期的时延。路由器A和路由器B的时钟差。于是路由器A能够设定自己的时钟与路由器B同步。应当注意这只是N T P工作原理的一个粗略描述，在R F C 1 3 0 5规范中，N T P使用复杂的算法来确保时钟同步的精确性。1.3 NTP实现在实际应用中，通常不会采用路由器来作为N T P服务器，使用商业时钟产品可以获得更高的时钟精确度。一类该产品如D ATUM Tymserve 2000网络时间服务器，该设备综合了G P S接收器和N T P服务器的功能，它能够接收G P S网络第1层的时钟信号，以及与以太网相连，响应来自同位体和客户端的N T P请求。由于这类设备的费用低，也可以用于分布时钟系统（在本地如大学校园里安放Tymserve 2000）无需跨过广域网进行时钟同步。2 本文所讨论的命令命令的定义ntp access-group: 该全局命令用于路由器N T P服务的访问控制。ntp authenticate: 是一个全局命令，它启用N T P身份验证。ntp authentication-key: 该全局命令用于定义N T P身份验证的键值。ntp broadcast: 是一个接口命令，用于指定一特定接口来发送N T P广播包。ntp broadcast client: 是一个接口命令，使路由器通过特定接口来接收N T P广播包。ntp broadcast delay: 是一个全局命令，它用于设定数据包在路由器和N T P服务器之间一个回程所需时间的估计值。ntp clock-period: 这条全局命令不必输入，当使用N T P进行系统时钟同步时，路由器将自动产生这条命令。ntp disable: 这条接口命令使特定接口不接收N T P包。ntp master: 这条全局命令用来配置路由器为N T P主时钟，只有当没有可用的外部N T P源或者为测试用途才使用该命令。ntp peer: 该全局命令使路由器的系统时钟与其对等体的时钟同步（或对对等体的时钟进行同步）。ntp server: 该全局命令使路由器的系统时钟由时间服务器进行同步。ntp source: 该全局命令强制路由器在其N T P包中使用特定的源地址。ntp trusted-key: 该全局命令用于确认路由器的特定身份验证键值。ntp update-calendar: 该全局命令使N T P周期性地更新Cisco 7XXX 系列路由器的日历。show ntp status: 是一执行模式命令，用于显示路由器的N T P信息，它可以表明该路由器是通过N T P对等体进行时钟同步还是通过N TP服务器进行同步。show ntp associationdetail: 这条执行模式命令显示与N T P有关的信息，如*询周期等。3 IOS需求本文的实验使用的是IOS 11 . 2版，这里所讨论的N T P功能大部分可以用IOS 10.0或以后版本进行测试。读者可以到Cisco 网站上查看所拥有的特定I O S版本的相应N T P报告。某些版本的I O S还有专门针对N T P功能的特殊版本。4 实验：使用时间服务器的Cisco NTP4.1 所需设备为完成本实验需要下列设备：1) 三台C i s c o路由器，其中一台有两个串口；2) Cisco IOS 10.0或更高；3) 运行终端仿真程序的P C一台；4) 两根Cisco DTE/DCE交叉电缆，如果没有可用的交叉电缆，可以将标准的Cisco DTE电缆与标准的Cisco DCE电缆相连接做成一条交叉电缆。4.2 配置概述本实验将演示两台C i s c o路由器与作为N T P时间服务器的另外一台路由器进行同步，三台 路由器通过串口进行连接，路由器A和B之间、路由器B和C之间都是通过交叉电缆连接。 路由器B作为D C E，为路由器A和C提供时钟， I P地址的分配如图2所示，运行终端仿 真程序的P C与路由器A的控制端口相连。路由器A被设为N T P主时钟，路由器B和C都被配置成根据路由器A来同步时钟。 注意N T P的会聚( c o n v e rg e n c e )可能需要长达半个小时，这意味着在修改N T P主系统时钟之后，再过半个小时其它的时 钟才进行同步。这是因为N T P将时钟的改变视为时钟系统的不稳定。NTP需在等待系统稳定后才会进行同步和传递时钟的改变。C i s c o路由器在加电启动后没有一个有效的日期和时间设置，加电后其时钟被设定为1 9 9 3年3月1日，在N T P生效之前必须为路由器设定一个有效的时钟，设定时钟的命令语法如下：clock set 时:分:秒日月年4.3 路由器配置本例中三台路由器的配置情况如下：1. 路由器A2. 路由器B3. 路由器C4.4 监测配置在路由器A会聚和新设定的时钟稳定之后，它将开始传播其时钟设定值。可以用show ntp s t a t u s命令来监测各路由器时钟同步的情况。在路由器A上执行show ntp status的结果说明它处于同步状态，注意到其参考点显示为“本地”，因为该路由器被设置为主时钟。由于在路由器A中配置有ntp master 1命令项，该路由器将自身定为第1层时钟源。在路由器B和C上执行show ntp status，其输出结果是完全相同的。从显示信息我们看到这两台路由器都处于同步状态，各自的时钟均属于第2层，这是由于它们都是根据第1层的时钟源进行同步。另外，它们的时钟参考点为1 9 2 . 1 . 1 . 1，这是N T P主时钟路由器A的串口地址。另外一个有用的命令是show ntp associations，三台路由器上分别运行该命令的执行结果如下所示。该命令显示路由器发送和接收N T P更新信息的频度，以及接收到最后一个更新信息的时间。例如，路由器B在1 4秒钟之前收到最后一个N T P更新信息。5 实验：使用时间服务器和对等体的Cisco NTP5.1 所需设备为完成本实验需要下列设备：1) 三台C i s c o路由器，其中一台有两个串口；2) Cisco IOS 10.0或更高；3) 运行终端仿真程序的P C一台；4)