openwrt中时间同步ntp使用-编程知识

前言

openwrt开发中，我们可能遇到这样需求，使用路由器支持局域网内设备ntp授时功能。

作者：羽林君

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ntp是什么

NTP（Network Time Protocol，网络时间协议）是由RFC 1305定义的时间同步协议，用来在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步。NTP基于UDP报文进行传输，使用的UDP端口号为123。

使用NTP的目的是对网络内所有具有时钟的设备进行时钟同步，使网络内所有设备的时钟保持一致，从而使设备能够提供基于统一时间的多种应用。

对于运行NTP的本地系统，既可以接收来自其他时钟源的同步，又可以作为时钟源同步其他的时钟，并且可以和其他设备互相同步。

关于NTP原理分析，有人写的很详细，这里贴一个连接：https://www.cnblogs.com/lsgxeva/p/16587984.html

客户端启ntp服务器

我们可以在界面直接选中Enable NTP client,在下方填写自己需要的ntp同步的网站(具体网址可以自行搜索)，然后openwrt就会帮你启动配置好网站的命令。

上面默认123端口，当然我们也可以在配置文件中指定NTP服务器的端口，在OpenWRT中，常见的NTP客户端是"ntpd"，其配置文件通常位于"/etc/ntp.conf"或"/etc/config/system"等位置：

server 1.openwrt.pool.ntp.org iburst port 123

在这个示例中，“port 123” 指定了NTP服务器的端口为123。请注意，大多数情况下，无需手动指定端口，因为NTP客户端会默认使用标准的UDP端口123与NTP服务器通信。一般情况下，默认的UDP端口123对于NTP时间同步已经足够了。

下面是写好了同步网站后openwrt启动的命令，填写NTP网站，大家把网站前面序号去掉。

r/sbin/ntpd -n -N -S /usr/sbin/ntpd-hotplug -p openwrt.pool.ntp.org -p openwrt.pool.ntp.org -p openwrt.pool.ntp.org -p tp1.aliyun.com

这个命令是在OpenWRT系统中用于启动ntpd（NTP守护进程）的命令，具体解释如下：

/usr/sbin/ntpd：这是要执行的程序，即NTP守护进程。

ntpd就是ntp daemon。是一个系统的后台进程（system daemon），用来同步本地系统时钟和远程NTP时间服务器的时间，或者其他参考时间源。
该程序实现了全部的NTP4协议，并对版本3，2，1,进行了兼容。
的定义该程序可以工作在client/server模式，symmetric模式，broadcast模式。
ntpd通常需要一个配置文件/etc/ntp.conf，ntpd后面的选项和命令可以写在该配置文件中。通常，ntpd启动后会读取ntp.conf文件。也可以在ntpd后面接相应指令，让ntpd不考虑该配置文件。
ntpd可以自动发现远程服务器并自动配置。
nptd通常连续工作，隔一段时间调整一次系统时间。也可以在调整完系统时间后自动退出，如果没有收到NTP服务器的回复，将会超时退出。

-n：表示以前台方式运行，通常用于调试目的。
-N：表示不进行守护进程化，通常也是为了调试目的。
-S /usr/sbin/ntpd-hotplug：指定了一个脚本或程序，可能是在NTP时间同步发生变化时触发的热插拔脚本。
-p openwrt.pool.ntp.org -p openwrt.pool.ntp.org -p ntp1.aliyun.com：这些是指定的NTP服务器地址。"-p"参数后面跟着的是NTP服务器的地址，这里包括了openwrt官方的NTP服务器和阿里云的NTP服务器。

综合来看，这个命令的作用是以前台方式运行ntpd（NTP守护进程），不进行守护进程化，同时指定了一组NTP服务器地址用于时间同步，并且可能在时间同步发生变化时会触发"/usr/sbin/ntpd-hotplug"脚本。

openwrt服务端开启ntp服务器下发功能

选中provide NTP server即可开启路由器ntp服务器同步功能。

启动openwrt的ntp服务器后，原生的openwrt会帮你启动这样命令：

{ntpd} /sbin/ujail -t 5 -n ntpd -U ntp -G ntp -C /etc/capabilities/ntpd.json -c -u -r /bin/ubus -r /usr/bin/env -r /usr/bin/jshn -r /usr/sbin/ntpd-hotplug -r /usr/share/libubox/jshn.sh -- /usr/sbin/ntpd -n -N

这个命令是在OpenWRT系统中用于启动ntpd（NTP守护进程）的命令，具体解释如下：

{ntpd}：一个占位符，用于指代命令名称，实际上应该替换为"ntpd"。
/sbin/ujail：这是一个命令，通常用于在OpenWRT系统中以受限制的环境中执行其他程序。它提供了对OpenWRT的沙盒（sandboxing）支持，以增加系统安全性。
-t 5：这是ujail命令的选项之一，表示设置超时时间为5秒。
-n ntpd：指定要运行的程序名称为"ntpd"。
-U ntp -G ntp：分别指定了新的进程用户和组，这里将ntpd进程的用户设置为"ntp"，组也设置为"ntp"。
-C /etc/capabilities/ntpd.json：指定了一个JSON格式的文件，其中包含了ntpd进程的能力（capabilities）配置。
-c：表示创建一个新的控制终端。
-u：在后台运行进程。
-r /bin/ubus -r /usr/bin/env -r /usr/bin/jshn -r /usr/sbin/ntpd-hotplug -r /usr/share/libubox/jshn.sh：这些都是指定了要在沙盒环境中可用的程序或脚本。
– /usr/sbin/ntpd -n -N：最后部分是实际要执行的命令，包括路径和参数。这里运行了"/usr/sbin/ntpd"命令，带有"-n"和"-N"参数。

这个命令的作用是以沙盒环境中以"ntp"用户和组的身份运行ntpd（NTP守护进程），并且使用指定的能力配置文件以及相关的必要程序和脚本。

简单示例

上面稍微详细介绍了使用，这里我们直接命令简单执行一下，进行NTP同步。
服务端：

/usr/sbin/ntpd -n -N -l -S /usr/sbin/ntpd-hotplug -p ntp1.aliyun.com -p ntp2.aliyun.com -p ntp.tencent.com -p ntp1.tencent.com -p time.windows.com

客户端：

ntpd -n -N  -p 192.168.1.1

我的openwrt路由器ip为192.168.1.1
协议抓取：
使用wireshark 抓取，用ntp关键词筛选

client请求：

server回应：

wireshark抓包分析可以参考这篇：https://blog.csdn.net/chen1415886044/article/details/112549133

实际执行：
大家可以下面看到设备的date查询中时间更新了：

结语

这就是我自己在openwrt使用ntp的记录。如果大家有更好的想法，也欢迎大家加我好友交流分享哈。

作者：良知犹存，白天努力工作，晚上原创公号号主。公众号内容除了技术还有些人生感悟，一个认真输出内容的职场老司机，也是一个技术之外丰富生活的人，摄影、音乐 and 篮球。关注我，与我一起同行。

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