课程目标 学习完本课程，您应该能够： 了解NTP协议的基本概念及应用 掌握NTP协议的基本原理 掌握NTP协议的网络结构及实现模型

目录 第一节 NTP简介 第二节 NTP工作原理简介 第三节 NTP报文格式 第四节 NTP中的几个重要概念 第五节 NTP网络结构

NTP 简介 NTP协议属于应用层协议，是用于在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步的。 NTP协议基于IP和UDP，也可以被其它协议组使用。 NTP是利用ICMP 时间戳报文（ICMP Timestamp Message）并且以时间协议（Time Protocol）为基础演变而来 。 NTP的优点： 采用分层的方法来定义时钟的准确性，可以迅速同步网络中各台设备的时间。 支持访问控制和MD5验证。 可以选择采用单播、广播或组播发送协议报文。 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。

NTP应用(一) NTP为以下应用提供了一致性保证： 在备份服务器和客户机之间进行增量备份时，要求这两个系统之间的时钟必须同步。 确保系统之间的RPC（Remote Procedure Call protocol，远程系统调用）能够正常进行。 有的应用程序需要知道一个用户登录到系统的时间，以及一个文件的修改时间。 如果网络很大，不可能完全依靠系统管理员手工输入命令来调节各个系统的时钟。 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。

NTP应用(二) 从不同路由器采集的调试与事件时间戳需要这些路由器以同一公共时间为参考。 事物处理需要精确的时间戳（Timestamps）。 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。 完成某些功能如同时重装（Reload）网络内的所有路由器，整个网络必须拥有公共时钟。 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。

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NTP工作原理 1. 2. 3. 4. 路由器A 路由器B NTP消息包 10:00:00am 11:00:01am 11:00:02am NTP Packet received at 10:00:03am 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。

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NTP报文格式 0 2 5 8 16 24 31 Strat Poll LI Mode VN Root Delay 0 2 5 8 16 24 31 Strat Poll LI Mode VN Root Delay Root Dispersion Reference Identifier Reference Timestamp (64) Originate Timestamp (64) Receive Timestamp (64) Transmit Timestamp (64) Prec MAC (96 or 160) 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。

NTP报文格式 最后一个扩展域（ field）填充至 64-bit LI VN Mode Strat Poll Prec Root Delay Root Dispersion Reference Identifier Reference Timestamp (64) NTP Timestamp Format (64 bits) Originate Timestamp (64) Seconds (32) Fraction (32) Cryptosum Receive Timestamp (64) Transmit Timestamp (64) NTPv4 Extension Field Extension Field 1 (optional) Field Length Field Type Extension Field (填充至 32-bit) Extension Field 2… (optional) 最后一个扩展域（ field）填充至 64-bit 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。 Key/Algorithm Identifier(32) NTP v3 and v4 Authenticator (Optional) Message Hash (64 or 128) NTP v4 only authentication only Authenticator字段使用 DES-CBC 或 MD5 对整个NTP头部和NTPv4扩展字段进行验证。

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工作模式定义 NTP数据报文中的Mode字段描述了发送该报文的路由器的工作模式，它的取值为0～7，分别代表： 0 未定义 1 主动对等体（symmetric active） 2 被动对等体 （symmetric passive） 3 客户模式 （client） 4 服务器模式 （server） 5 广播模式 （broadcast） 6 保留用于NTP控制报文 7 保留私用 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。

工作模式组合 按照实现同步所必须的模式组合，有以下几种常 用的模式： 客户模式/服务器 （client/server） 按照实现同步所必须的模式组合，有以下几种常 用的模式： 客户模式/服务器 （client/server） 对等体模式（symmetric active / symmetric passive） 广播模式（broadcast server / broadcast client） 组播模式（multicast server / multicast client） 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。

层数及时间戳 层数（取值范围 1～15） 时间戳 时钟过滤和选择 它代表了一个时钟的准确度，层数为1的时钟准确度最高，从1到15依次递减。 时间戳是NTP中实现时钟同步的基础。在NTP中有四种时间戳，每个NTP报文中都包含四个时间戳。 时钟过滤和选择 时钟过滤是针对本地时钟的同一个对等体而言，用来从这个给定的对等体选择最好的时间样本。 时钟选择是针对不同的对等体，利用时钟选择算法选择出最好的时钟进行同步。 此页标题禁止有多级标题，更不要出现所在章节的名称。 此页标题要简练，能直接表达出本页的内容。 内容页可以除标题外的任何版式，如图、表等。 该页在授课和胶片＋注释中都要使用。

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