时间同步工具chrony与ntp对比详解

时间同步工具chrony与ntp对比详解

在系统管理和网络运维中，时间同步是一项基础且重要的任务。本文将详细介绍chrony与传统的ntp时间同步工具的对比，帮助读者了解chrony的优势及其适用场景。

Chrony介绍

Chrony是一个用于时间同步的软件。它可以将系统时钟与NTP服务器、参考时钟（如GPS接收器）以及使用手表和键盘的手动输入同步。它还可以作为NTPv4（RFC 5905）服务器和对等端操作，为网络中的其他计算机提供时间服务，精度通常以几十微秒为单位。

它可以在间歇性网络连接、严重拥塞的网络、不断变化的温度（普通计算机时钟对温度敏感）以及不连续运行或在虚拟机上运行的系统等各种条件下良好运行。

两个主要程序：chronyd和chronyc

• chronyd：后台运行的守护进程，用于调整内核中运行的系统时钟和时钟服务器同步。它确定计算机增减时间的比率，并对此进行补偿
• chronyc：命令行用户工具，用于监控性能并进行多样化的配置。它可以在chronyd实例控制的计算机上工作，也可在一台不同的远程计算机上工作。

NTP/Chrony功能对比

以下是chrony官网中chronyd和ntpd的时间同步准确性详细对比

在各种时钟和网络条件下将chrony和ntp的精度比较结果如下：

图1 网络和时钟均稳定的情况

图2 网络稳定但始终不稳定

图3 间歇性网络连接

通过图1、图2、图3三种形势下的对比可以看到，chrony具有更精确的时间准确性，精度更高。

图4 间歇性校准时间

图5 最小间歇时间

如图4、图5所示对比时间校准方式和最小间歇时间，可以确认chrony可以随机间歇性校准时间，而NTP需要定期轮询才能正常工作，而且chrony有更小的时间轮询间隔，可以更快的同步时钟。

对比总结

chrony的优势

• chrony可以在对时间参考的访问是间歇性的环境中发挥作用。ntp需要定期轮询引用才能正常工作。
• chrony通常可以更快、更准确地同步时钟。
• chrony快速适应时钟速率的突然变化（例如，由于晶体振荡器的温度变化）。ntp可能需要很长时间才能重新稳定下来。
• chrony即使在网络拥塞时间较长的情况下也能表现良好。
• 默认配置中的chrony从不占用时间来扰乱其他正在运行的程序。ntp也可以配置为从不计时，但在这种情况下，它必须使用不同的方式来调整时钟（守护进程循环而不是内核规程），这可能会对时钟的准确性产生负面影响。
• chrony可以在更大的范围内调整时钟的速率，这使得它即使在时钟损坏或不稳定的机器上（例如，在一些虚拟机中）也可以运行。
• chrony更小，使用更少的内存，并且只有在必要的时候才会唤醒CPU，这更利于节能。

chrony可以，ntp做不到的

• chrony支持网络时间安全（NTS）身份验证机制。
• chrony支持Linux上的硬件时间戳，这允许在本地网络中实现极其稳定和准确的同步。
• chrony为隔离网络提供支持，无论唯一的时间校正方法是手动输入（例如管理员查看时钟）。chrony可以查看在不同更新时校正的错误，以计算出计算机获得或丢失时间的速率，并使用此估计值随后调整计算机时钟。
• chrony支持计算实时时钟的增益或损耗率，即保持计算机关闭时间的时钟。它可以在系统启动时使用这些数据，根据实时时钟的校正版本设置系统时间。

ntp可以，chrony做不到的

• ntp支持RFC 5905中的所有操作模式，包括广播、多播和manycast服务器/客户端。然而，与普通的服务器/客户端模式相比，广播和多播模式固有地不那么准确和不那么安全（即使有认证），通常该避免。
• ntp支持自动密钥协议（RFC 5906），以使用公钥密码对服务器进行身份验证。但该协议已被证明是不安全的，并且已被NTS废除（RFC 8915）。
• ntp包括用于各种硬件参考时钟的大量驱动程序。chrony需要其他程序（例如gpsd或ntp refclock）通过SHM或SOCK接口提供参考时间。

后续计划及建议

使用chronyd服务平滑同步时间的方式要优于crontab + ntpdate，因为ntpdate同步时间会造成时间的跳跃，对一些依赖时间的程序和服务会造成影响，建议使用chrony服务来用于时间同步服务。

但是对于生产环境已经长期稳定是用ntp服务来进行时间同步的环境，建议保留ntp环境，不建议强制将ntp更换为chrony。