Linux - CentOS7上的时间同步

1. 时区的概念

1.1 时区简介

　　地球是自西向东自转，东边比西边先看到太阳，东边的时间也比西边的早。东边时刻与西边时刻的差值不仅要以时计，而且还要以分和秒来计算，这给人们带来不便。所以为了克服时间上的混乱，1884年在华盛顿召开的一次国际经度会议（又称国际子午线会议）上，规定将全球划分为24个时区(东、西各12个时区)。规定英国（格林尼治天文台旧址）为中时区（零时区）、东1-12区，西1-12区。每个时区横跨经度15度，时间正好是1小时。最后的东、西第12区各跨经度7.5度，以东、西经180度为界。每个时区的中央经线上的时间就是这个时区内统一采用的时间，称为区时，相邻两个时区的时间相差1小时。例如，中国东8区的时间总比泰国东7区的时间早1小时，而比日本东9区的时间迟1小时。因此，出国旅行的人，必须随时调整自己的手表，才能和当地时间相一致。凡向西走，每过一个时区，就要把表拨慢1小时（比如2点拨到1点）；凡向东走，每过一个时区，就要把表拨快1小时（比如1点拨到2点）。并且规定英国（格林尼治天文台旧址）为本初子午线，即零时（24时）经线。

　　实际上，世界上不少国家和地区都不严格按时区来计算时间。但为了在全国范围内采用统一的时间，一般都把某一个时区的时间作为全国统一采用的时间。例如，中国把首都北京所在的东8区的时间作为全国统一的时间，称为北京时间。又例如，法国、荷兰和比利时等国，虽然地处中时区，但为了和欧洲大多数国家时间相一致，则采用东1区的时间。

1.2 世界各城市时间查询

　　查询网站：https://www.timeanddate.com/

2. GMT、UTC、CST、DST 时间

2.1 UTC

　　整个地球分为二十四时区，每个时区都有自己的本地时间。在国际无线电通信场合，为了统一起见，使用一个统一的时间，称为通用协调时(UTC, Universal Time Coordinated)。

2.2 GMT

　　格林威治标准时间 (Greenwich Mean Time)指位于英国伦敦郊区的皇家格林尼治天文台的标准时间，因为本初子午线被定义在通过那里的经线。(UTC与GMT时间基本相同，本文中不做区分)

2.3 CST

　　中国标准时间 (China Standard Time)  UTC = GMT = CST -

2.4 DST

　　夏令时(Daylight Saving Time) 指在夏天太阳升起的比较早时，将时间拨快一小时，以提早日光的使用。（中国不使用）

3. 硬件时间和系统时间

3.1 硬件时间

　　RTC（Real-Time Clock）或CMOS时间，一般在主板上靠电池供电，服务器断电后仍然继续运行。仅保存日期时间数值，无法保存时区和夏令时设置。

3.2 系统时间

　　一般在服务器启动时复制RTC时间，之后独立运行，保存了时间、时区和夏令时设置。

4. CentOS7上的时间管理命令：timedatectl

4.1 timedatectl 选项

$ timedatectl --help
timedatectl [OPTIONS...] COMMAND ...

Query or change system time and date settings.

  -h --help                Show this help message
     --version             Show package version
     --no-pager            Do not pipe output into a pager
     --no-ask-password     Do not prompt for password
  -H --host=[USER@]HOST    Operate on remote host
  -M --machine=CONTAINER   Operate on local container
     --adjust-system-clock Adjust system clock when changing local RTC mode

Commands:
  status                   Show current time settings
  set-time TIME            Set system time
  set-timezone ZONE        Set system time zone
  list-timezones           Show known time zones
  set-local-rtc BOOL       Control whether RTC is in local time
  set-ntp BOOL             Control whether NTP is enabled

4.2 timedatectl 案例

查看当前系统时间、时区

$ timedatectl
      Local time: Thu -- :: CST
  Universal time: Thu -- :: UTC
        RTC time: Thu -- ::
       Time zone: Asia/Shanghai (CST, +)
     NTP enabled: no
NTP synchronized: no
 RTC in local TZ: no
      DST active: n/a

$ timedatectl status
      Local time: Thu -- :: CST
  Universal time: Thu -- :: UTC
        RTC time: Thu -- ::
       Time zone: Asia/Shanghai (CST, +)
     NTP enabled: no
NTP synchronized: no
 RTC in local TZ: no
      DST active: n/a

列出全世界所有的时区

# timedatectl list-timezones | grep Asia
...
Asia/Hong_Kong
Asia/Shanghai
Asia/Taipei
Asia/Urumqi
...

设置时区

# 方法1：
# 将时区设置为上海
$ timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

# 方法2：
# 直接修改符号链接
$ rm /etc/localtime
$ ln -s ../usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
 

设置时间

# 方法1：使用timedatectl，NTP enabled: yes时，使用了NTP服务器自动同步时间，若坚持要手动修改时间，先timedatectl set-ntp no。
# 设置日期和时间
$ timedatectl set-time '2018-10-11 09:00:00'
# 设置日期
$ timedatectl set-time '2018-10-11'
# 设置时间
$ timedatectl set-time '09:00:00'

# 方法2：使用date
$ date -s '2018-10-11 09:00:00'

同步系统时间到硬件时间

# 方法1：不建议硬件时间随系统时间变化
# 设置硬件时间随系统时间变化
$ timedatectl set-local-rtc
# 设置硬件时间不随系统时间变化
$ timedatectl set-local-rtc 

# 方法2：
$ hwclock --systohc

是否启用自动同步时间

# 启用|停用自动同步时间
$ timedatectl set-ntp yes|no

# 上面的命令其实是启用、停用时间服务器，若安装了chrony服务，则等同于对该服务启停，若只安装了ntp，则是对ntp服务启停。
# 对chrony服务启停
$ systemctl start|stop chronyd
# 对ntp服务启停
$ systemctl start|stop ntpd

5. 自动同步时间：服务ntp、chrony，命令ntpdate

　　CentOS7之前采用ntp服务自动同步时间，CentOS7推荐使用chrony同步时间，当然ntp仍然可以使用，chrony官网列举了诸多chrony优于ntp的功能（ntp与chrony的对比：https://chrony.tuxfamily.org/comparison.html）。

　　此外我们若要立刻将系统时间同步为NTP服务时间，使用ntpdate命令，也可以配置计划任务定期使用ntpdate命令同步时间，从而就不用使用ntp或chrony服务，减少监听的端口，增加系统安全性。

5.1 ntp的安装配置

安装ntp

$ yum -y install ntp

配置ntp同步阿里云时间服务器

$ vim /etc/ntp.conf
...
server ntp1.aliyun.com
server ntp2.aliyun.com
server ntp3.aliyun.com
#server .centos.pool.ntp.org iburst
...

启动ntp服务器

$ systemctl start ntpd

5.2 chrony的安装配置

安装chrony

$ yum -y install chrony

配置chrony

$ vim /etc/chrony.conf
server ntp1.alyun.com
server ntp2.alyun.com
server ntp3.alyun.com
#server .centos.pool.ntp.org iburst
...

启动chrony

$ systemctl start chronyd

5.3 配置计划任务，使用ntpdate同步时间

# 启动并开机启动计划任务cron
$ systemctl start crond
$ systemctl enable crond

# 配置计划任务，每5分钟同步一次
$ crontab -e
*/ * * * * /usr/sbin/ntpdate ntp1.aliyun.com

6. 参考文章

[博客]   centos7之关于时间和日期以及时间同步的应用  作者：Charles.L

[百科] 搜狗百科时区的介绍