NTP协议格式(中文)

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1、.NTP 协议格式1.NTP时间戳格式SNTP 使用在 RFC1305 及其以前的版本所描述标准NTP时间戳的格式。 与因特网标准标准一致， NTP 数据被指定为整数或定点小数，位以 big-endian风格从左边0 位或者高位计数。除非不这样指定，全部数量都将设成unsigned 的类型，并且可能用一个在bit0前的隐含 0填充全部字段宽度。因为 SNTP时间戳是重要的数据和用来描述协议主要产品的，一个专门的时间戳格式已经建立。 NTP用时间戳表示为一64 bits unsigned定点数，以秒的形式从1900 年 1 月 1 日的 0： 0： 0 算起。整数部分在前 32 位里，后 32b

2、its （ seconds Fraction ）用以表示秒以下的部分。在 Seconds Fraction部分，无意义的低位应该设置为0。这种格式把方便的多精度算法和变换用于UDP/TIME 的表示（单位：秒），但使得转化为ICMP的时间戳消息表示法( 单位：毫秒 ) 的过程变得复杂了。它代表的精度是大约是200 picoseconds，这应该足以满足最高的要求了。+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Seconds|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

3、+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Seconds Fraction (0-padded)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+2. NTP 报文格式NTP 和SNTP 是用户数据报协议 ( UDP) 的客户端 POS80 ，而UDP自己是网际协议 ( IP) DAR81 的客户端 . IP 和 UDP 报头的结构在被引用的指定资料里描述，这里就不更进一步描述了。 UDP的端口是 123， UDP头中的源断口和目的断口都是一样的，保留的UDP头如规范中所述。以下是SNTP 报文格式的描述，

4、它紧跟在IP和 UDP 报头之后。 SNTP 的消息格式与RFC-1305 中所描述的 NTP格式是一致的，不同的地方是：一些 SNTP的数据域已被风装， 也就是说已初始化为一些预定的值。NTP 消息的格式被显示如下。12301234567890123456789012345678901+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|LI | VN|Mode |Stratum |Poll | Precision|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

5、+-+-+-+-+-+-+-+|根延迟|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|根差量|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|参考标识符|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|1 / 5.|参考时间戳 (64)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

6、+-+-+-+-+-+|原始时间戳 (64)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|接受时间戳 (64)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|传送时间戳 (64)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|认证符 ( 可选项 ) (96)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

7、+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+如下一部分描述，在 SNTP 里大多数这些字段被预规定的数据给赋初值。为完整起见，每个字段的功能在下面被简要总结。1. LI 闰秒标识器： 这是一个二位码， 预报当天最近的分钟里要被插入或删除的闰秒秒数。用 1/0表示，分别说明如下：LIValue含义000无预告011最近一分钟有61 秒102最近一分钟有59 秒113警告状态（时钟未同步）2.VN 版本号：这是一个三 bits的整数，表示NTP的版本号，现在为 3。3. Mode 模式：这是一个三 bits 的整数，表示模式，定义如下：mode含义0保留1对称性激活2被动的对称性3客户端4服

8、务器5广播6为 NTP控制性系保留7为自用保留在点对点模式下，客户端机在请求中设置此字段为3，服务器在回答时设置此字段为4；在2 / 5.广播模式下，服务器在回答时设置此字段为5。4. stratum （层）：这是一个 8bits 的整数（无符号） ，表示本地时钟的层次水平，数值定义如下：stratum含义0未指定或难以获得1主要参考（如无线电时钟钟）2.15第二参考（通过NTP/SNTP）16.255保留5 Poll测试间隔：八位signedinteger，表示连续信息之间的最大间隔，精确到秒的平方及。本字段的值从 4（16s ）到 14（ 16284s）；然而，大多数应用使用 6（ 64s

9、）到 10（ 1024s）。6 Precision 精度：八位 signed integer ，表示本地时钟精度，精确到秒的平方级。值从-6 （主平）到 -20 （微妙级时钟） 。7. Root Delay 根时延： 32 位带符号定点小数，表示在主参考源之间往返的总共时延，以小数位后 1516bits 。数值根据相关的时间与频率可正可负，从负的几毫秒到正的几百毫秒。8. Root Dispersion 根离散： 32 位带符号定点小数，表示在主参考源有关的名义错误，以小数位后 1516bits 。范围： 0几百毫秒。9.ReferenceIdentifier参考时钟标识符： 32bits ，

10、用来标识特殊的参考源。在stratum0（未指定）或stratum 1 （基本参考）的情况下，该字段以四个八位字节，左对齐，零填充的 string表示。当没有 NTP枚举时，使用下列 ASCII 标识符：阶层代码意思1pps精度校准源，例如 ATOM(原子钟 ) ， PPS代表 (每秒脉冲精度源 ) ，等等1service除了一般的 NTP报时服务外，例如 ACTS( 计算机自动化报时服务 ) ， TIME（ UDP/Time协议 ) ，TSP(Unix 报时服务协议 ) ， DTSS.( 数字化时间同步服务 ) ，等等1radio一般的收音机服务，带有 callsigns ， 例如 CHU，

11、DCF77， MSF， TDF， WWV， WWVB， WWVH，等等1nav无线电导航系统，例如 OMEG(欧米加导航系统 ) ，LORC(远距离无线电导航系统 ) ，等等1satellite一般的卫星业务，例如 GOES(地球同步轨道环境卫星) ，GPS(全球卫星定位服务 ) ，等等2address二级参考 (4 个八位二进制字节表示的 NTP服务器因特网地址）-10. 参考时间戳： 64bits 时间戳，本地时钟被修改的最新时间。11. 原始时间戳：客户端发送的时间，64bits 。12. 接受时间戳：服务端接受到的时间，64bits 。13. 传送时间戳：服务端送出应答的时间，64bi

12、ts 。14. 认证符（可选项） ：当 NTP 的认证机制已运行后，这个字段包含认证者的信息（参见 RFC1305 中的附件 C）。在 SNTP中本字段一般被来报输入消息所忽略，也不用在输出消息中。3 / 5.3. SNTP客户端操作SNTP客户端与 NTP/SNTP 服务器通信的模式是一个非持久状态的远程过程调用。在单播方式， 客户端发给服务器( 方式 3)请求并且期望服务器答复( 方式 4) 。 在广播方式， 客户端送并不请求只是等待一台或更多的服务器的广播消息( 方式 5)，这取决于设置。根据客户端和服务器设置，单播客户端和广播服务器通常在从64 给 1024 s的间隔里发送消息。单播客

13、户端初始化SNTP 报文首部，再把消息发送到服务器，然后从服务器回复的报文中剥去时间包。 为此，上面提到的所有报文首部字段，除第一个八位字节外都设置成0。 在这个八位字节里 Li 字段设置为 0( 没有警告 ) 和方式字段设置为 3( 客户端 ) 。 VN 字段必须同NTP 或者 SNTP 服务器的软件版本一致；但是， NTP 版本 3( RFC 1305) 的服务器也将接受第 2( RFC 1119) 版本的消息以及版本 1( RFC 1059) 的消息，而 NTP 版本 2 服务器也将接受NTP 为版本 1 的消息。版本0 ( RFC 959)消息不再被支持。因为今天因特网已有了NTP 服

14、务器操作的3 个版本，推荐VN 字段设置1。在单播及广播方式下，单播服务器回答及广播以上所述的所有字段；但是，在SNTP下，各字段中，只有传送时间戳在非零情况下才有明确的意思. 这个字段的整数部分包含服务器此刻的时间， 其格式与 UDP/TIME 协议相同 POS83. 这个字段的 fraction部分通常是有效的,SNTP的精确度证明可以精确到秒。如果传送用时间戳字段是全0，则该消息将被忽略。在单播方式下，一种简单的计算可以用来计算与服务器有关的往返传播延迟d及本地时钟补偿t ，通常对在数十毫秒内。为此， 客户端在请求包中将本地时钟时间按NTP的格式写入源时间戳。 当收到答复时，客户端将目的

15、时间戳作为到达时间，并根据它的本地时钟，将其转变成NTP格式。下述表格总结4 个时间戳。用时间戳名字ID产生原始时间戳T1时间请求由客户端送收到时间戳T2时间请求在服务器收到传送时间戳T3时间答复通过服务器送目的地时间戳T4时间答复在客户端收到往返传播延迟 d和本地时钟补偿t 定义为：D=(T4-T1)-(T2-T3)T =( T2 - T1) +( T3 - T4) /2。下述表格是 SNTP客户端操作的总结。在表格里显示有两种推荐的错误检查方式。在全部NTP版本里，如果 Li字段为 3；或者阶层字段不在第1-15 范围里；或者传送用时间戳是0，服务器决不同步或者不予同步成过去24 小时内有

16、效的时间源。在客户端的判断中，保留字段值也可能被检查。 是否相信传送用时间戳取决于对这些字段中的一个或多个字段的有效性判断。字段名请求回答Li0闰秒指示器；如果是 3 ( 非同步 ) ，则放弃该消息VN1(参见正文 )忽略方式3(客户端 )忽略阶层0忽略轮询0忽略精度0忽略根延迟0忽略根差量0忽略4 / 5.参考标识符0忽略参考时间戳0忽略原始用时间戳0忽略 (参见正文 )收到用时间戳0忽略 (参见正文 )传送的时间戳0时间； 如果是 0( 非同步 ) ，则忽略该消息Authenticator.(不使用 )忽略4. SNTP服务器操作在单播方式和广播方式下保留的字段被同样地设置。假定服务器是被

17、同步成一台无线电时钟或者其它正确的主要参考源， 则阶层字段设置为 1( 主要服务器 ) ，Li 字段设置为 0；如果不是， 阶层字段设置 0，Li 字段设置 3。精度字段的设置反映出本地时钟的最大的读数误差。对所有的实际情况来说，在 NTP格式里被计算的值是小数点右边的有效数值，值被表示成负数时间戳形式。为了主服务器，根延迟和根差量字段可以设置成0，根差量字段能设置成任意数值 ( 表示时钟的最大的期望误差值 ) 。参考标识符设置指明主要参考源， 如在上面在表格里说明的。这些时间戳字段被设置如下。如果服务器未被同步或是首先启动的话，全部时间戳字段设置成零。 如果同步，参考用时间戳设置成最后更新时

18、间（来源于无线电时钟）或者设置成消息被送出的时间（如果更新时间不可以获得）。接收时间戳和传送时间戳字段设置成当时消息发出的时间。在单播方式下， 原始时间戳字段直接从请求包的传送时间戳拷贝过来。因为客户端要用它来检查应答， 所以复制完整很重要。 用广播方式下， 这个字段被设置成消息被送出的时间。下面的表格总结这些操作。字段名请求回答Li忽略0(正常)， 3( 非同步 )VN1， 2或者 33 或者从请求包中拷贝方式3( 参见正文 )2， 4 或者 5( 参见正文 )阶层忽略服务器阶层投票忽略拷贝请求包精度忽略服务器精度根延迟忽略0根差量忽略0(参见正文 )参考标识符忽略来源标识符参考时间戳忽略0 或者当前的时间创造时间戳忽略0或者当前的时间或者从传送时间戳请求复制收到时间戳忽略0 或者当前的时间传送时间戳( 参见正文 )0或者当前的时间Authenticator忽略(不使用 )当例如可能发生在刚启动或在运行期间主要参考源不起作用时，有一些多数客户端允许的无效时间戳的范围。一台运行不正常的服务器的最重要的标志是Li 字段，其中 3 的值表明一种非同步的状态。 当这值被出现时， 客户端应该丢掉该条服务器消息，而不管其它字段的内容。5 / 5