NTP協(xié)議格式(中文)

1、NTP協(xié)議格式1. NTP寸間戳格式SNTP使用在RFC1305及其以前的版本所描述標(biāo)準(zhǔn)NT時(shí)間戳的格式。與因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)一致，NTP數(shù)據(jù)被指定為整數(shù)或定點(diǎn)小數(shù)，位以big-endian風(fēng)格從左邊0位或者高位計(jì)數(shù)。除非不這樣指定，全部數(shù)量都將設(shè)成unsigned的類型，并且可能用一個(gè)在bit0前的隱含0填充全部字段寬度。因?yàn)镾NTP寸間戳是重要的數(shù)據(jù)和用來描述協(xié)議主要產(chǎn)品的，一個(gè)專門的時(shí)間戳格式已經(jīng)建立。NTP用時(shí)間戳表示為一64bitsunsigned定點(diǎn)數(shù)，以秒的形式從1900年1月1日的0:0:0算起。整數(shù)部分在前32位里，后32bits（secondsFraction）用以表示秒以下的

2、部分。在SecondsFraction部分，無意義的低位應(yīng)該設(shè)置為0。這種格式把方便的多精度算法和變換用于UDP/TIME的表示（單位：秒），但使得轉(zhuǎn)化為ICMP勺時(shí)間戳消息表示法（單位：毫秒）的過程變得復(fù)雜了。它代表的精度是大約是200picoseconds,這應(yīng)該足以滿足最高的要求了。01234567890123456789012345678901+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Seconds|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

3、-+-+-+-+-+-+-+-+|SecondsFraction（0-padded）|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+2. NTP報(bào)文格式NTP和SNTP是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）的客戶端POS80,而UDFt己是網(wǎng)際協(xié)議（IP）DAR81的客戶端.IP和UDP報(bào)頭的結(jié)構(gòu)在被引用的指定資料里描述，這里就不更進(jìn)一步描述了。UDP勺端口是123,UD映中的源斷口和目的斷口都是一樣的，保留的UD次如規(guī)范中所述。以下是SNTP報(bào)文格式的描述，它緊跟在IP和UDP報(bào)頭之后。SNTP的消息格式與RFC-130

4、5中所描述的NTP格式是一致的，不同的地方是：一些SNTP勺數(shù)據(jù)域已被風(fēng)裝，也就是說已初始化為一些預(yù)定的值。NTP消息的格式被顯示如下。1 2301234567890123456789012345678901+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|LI|VN|Mode|Stratum|Poll|Precision|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|根延遲|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

5、+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|根差量|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|參考標(biāo)識(shí)符|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|參考時(shí)間戳(64)|II+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+II|原始時(shí)間戳(64)|I|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

6、+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+II|接受時(shí)間戳(64)|II+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+II|傳送時(shí)間戳(64)|II+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+IIII|認(rèn)證符(可選項(xiàng))(96)|IIII+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+如下一部分描述，在SNTP里

7、大多數(shù)這些字段被預(yù)規(guī)定的數(shù)據(jù)給賦初值。為完整起見，每個(gè)字段的功能在下面被簡(jiǎn)要總結(jié)。1. LI閏秒標(biāo)識(shí)器：這是一個(gè)二位碼，用1/0表示，分別說明如下：LIValue0000111021132. VN版本號(hào)：這是一個(gè)三bits的整數(shù),3.Mode模式：這是一個(gè)三bits的整數(shù),mode含預(yù)報(bào)當(dāng)天最近的分鐘里要被插入或刪除的閏秒秒數(shù)。含義無預(yù)告最近一分鐘有61秒最近一分鐘有59秒警告狀態(tài)（時(shí)鐘未同步）表示NTP的版本號(hào)，現(xiàn)在為3。表示模式，定義如下：義保留1234567對(duì)稱性激活被動(dòng)的對(duì)稱性客戶端服務(wù)器廣播為NTP控制性系保留在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式下，客戶端機(jī)在請(qǐng)求中設(shè)置此字段為3,服務(wù)器在回答時(shí)設(shè)置此字段為

8、4;在為自用保留5。廣播模式下，服務(wù)器在回答時(shí)設(shè)置此字段為4. stratum（層）：這是一個(gè)8bits的整數(shù)（無符號(hào)），表示本地時(shí)鐘的層次水平，數(shù)值定義如下：stratum含義未指定或難以獲得主要參考（如無線電時(shí)鐘鐘）2.1516.255第二參考（通過NTP/SNTP保留5. Poll測(cè)試間隔：八位signedinteger,表示連續(xù)信息之間的最大間隔，精確到秒的平方及。本字段的值從4（16s）到14（16284s）;然而，大多數(shù)應(yīng)用使用6（64s）到10（1024s）。6. Precision精度：八位signedinteger,表示本地時(shí)鐘精度，精確到秒的平方級(jí)。值從-6（主平）到-20

9、（微妙級(jí)時(shí)鐘）。7. RootDelay根時(shí)延：32位帶符號(hào)定點(diǎn)小數(shù)，表示在主參考源之間往返的總共時(shí)延，以小數(shù)位后1516bits。數(shù)值根據(jù)相關(guān)的時(shí)間與頻率可正可負(fù)，從負(fù)的幾毫秒到正的幾百毫秒。8. RootDispersion根離散：32位帶符號(hào)定點(diǎn)小數(shù)，表示在主參考源有關(guān)的名義錯(cuò)誤，以小數(shù)位后1516bits。范圍：0幾百毫秒。9. ReferenceIdentifier參考時(shí)鐘標(biāo)識(shí)符：32bits,用來標(biāo)識(shí)特殊的參考源。在stratum0（未指定）或stratum1（基本參考）的情況下，該字段以四個(gè)八位字節(jié)，左對(duì)齊,零填充的string表示。當(dāng)沒有NTP枚舉時(shí)，使用下列ASCII標(biāo)識(shí)符:

10、階層代碼1PPs1service1radio1nav1 satellite2 address意思精度校準(zhǔn)源，例如ATOM原子鐘），PPS弋表（每秒脈沖精度源），等等除了一般的NTH艮時(shí)服務(wù)外，例如ACTS（計(jì)算機(jī)自動(dòng)化報(bào)時(shí)服務(wù)），TIME（UDP/Time協(xié)議），TSP（Unix報(bào)時(shí)服務(wù)協(xié)議），DTSS.（數(shù)字化時(shí)間同步服務(wù)），等等一般的收音機(jī)服務(wù)，帶有callsigns,例如CHUDCF77MSF,TDF,WWVWWVBWWVH等等無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，例如OME%米加導(dǎo)航系統(tǒng)），LORC弧距離無線電導(dǎo)航系統(tǒng)），等等一般的衛(wèi)星業(yè)務(wù)，例如GOES地球同步軌道環(huán)境衛(wèi)星），GPS住球衛(wèi)星定位服務(wù)），等等

11、二級(jí)參考（4個(gè)八位二進(jìn)制字節(jié)表示的NTP艮務(wù)器因特網(wǎng)地址）10. 參考時(shí)間戳：64bits時(shí)間戳，本地時(shí)鐘被修改的最新時(shí)間。11. 原始時(shí)間戳：客戶端發(fā)送的時(shí)間，64bits。12. 接受時(shí)間戳：服務(wù)端接受到的時(shí)間，64bits。13. 傳送時(shí)間戳：服務(wù)端送出應(yīng)答的時(shí)間，64bits。14. 認(rèn)證符（可選項(xiàng)）：當(dāng)NTP的認(rèn)證機(jī)制已運(yùn)行后，這個(gè)字段包含認(rèn)證者的信息（參見RFC1305中的附件C）。在SNT葉本字段一般被來報(bào)輸入消息所忽略，也不用在輸出消息中。3. SNTP客戶端操作SNT落戶端與NTP/SNTP服務(wù)器通信的模式是一個(gè)非持久狀態(tài)的遠(yuǎn)程過程調(diào)用。在單播方式，客戶端發(fā)給服務(wù)器(方式3)

12、請(qǐng)求并且期望服務(wù)器答復(fù)(方式4)。在廣播方式，客戶端送并不請(qǐng)求只是等待一臺(tái)或更多的服務(wù)器的廣播消息(方式5),這取決于設(shè)置。根據(jù)客戶端和服務(wù)器設(shè)置，單播客戶端和廣播服務(wù)器通常在從64給1024s的間隔里發(fā)送消息。單播客戶端初始化SNTP報(bào)文首部，再把消息發(fā)送到服務(wù)器，然后從服務(wù)器回復(fù)的報(bào)文中剝?nèi)r(shí)間包。為此，上面提到的所有報(bào)文首部字段，除第一個(gè)八位字節(jié)外都設(shè)置成0。在這個(gè)八位字節(jié)里L(fēng)i字段設(shè)置為0(沒有警告)和方式字段設(shè)置為3(客戶端)。VN字段必須同NTP或者SNTP服務(wù)器的軟件版本一致；但是，NTP版本3(RFC1305)的服務(wù)器也將接受第2(RFC1119)版本的消息以及版本1(RFC1

13、059)的消息，而NTP版本2服務(wù)器也將接受NTP為版本1的消息。版本0(RFC959)消息不再被支持。因?yàn)榻裉煲蛱鼐W(wǎng)已有了NTP服務(wù)器操作的3個(gè)版本，推薦VN字段設(shè)置1。在單播及廣播方式下，單播服務(wù)器回答及廣播以上所述的所有字段；但是，在SNTPF,各字段中，只有傳送時(shí)間戳在非零情況下才有明確的意思.這個(gè)字段的整數(shù)部分包含服務(wù)器此刻的時(shí)間，其格式與UDP/TIME協(xié)議相同POS83.這個(gè)字段的fraction部分通常是有效的，SNTP勺精確度證明可以精確到秒。如果傳送用時(shí)間戳字段是全0,則該消息將被忽略。在單播方式下，一種簡(jiǎn)單的計(jì)算可以用來計(jì)算與服務(wù)器有關(guān)的往返傳播延遲d及本地時(shí)鐘補(bǔ)償t,通

14、常對(duì)在數(shù)十毫秒內(nèi)。為此，客戶端在請(qǐng)求包中將本地時(shí)鐘時(shí)間按NTP勺格式寫入源時(shí)間戳。當(dāng)收到答復(fù)時(shí)，客戶端將目的時(shí)間戳作為到達(dá)時(shí)間，并根據(jù)它的本地時(shí)鐘，將其轉(zhuǎn)變成NT嘴式。下述表格總結(jié)4個(gè)時(shí)間戳。用時(shí)間戳名字ID原始時(shí)間戳T1收到時(shí)間戳T2傳送時(shí)間戳T3目的地時(shí)間戳T4產(chǎn)生時(shí)間請(qǐng)求由客戶端送時(shí)間請(qǐng)求在服務(wù)器收到時(shí)間答復(fù)通過服務(wù)器送時(shí)間答復(fù)在客戶端收到往返傳播延遲d和本地時(shí)鐘補(bǔ)償t定義為:D=(T4-T1)-(T2-T3)T=(T2-T1)+(T3-T4)/2。下述表格是SNTF§戶端操作的總結(jié)。在表格里顯示有兩種推薦的錯(cuò)誤檢查方式。在全部NTP版本里，如果Li字段為3;或者階層字段不在第

15、1-15范圍里；或者傳送用時(shí)間戳是0,服務(wù)器決不同步或者不予同步成過去24小時(shí)內(nèi)有效的時(shí)間源。在客戶端的判斷中，保留字段是否相信傳送用時(shí)間戳取決于對(duì)這些字段中的一個(gè)或多個(gè)字段的有效性判斷。字段名請(qǐng)求回答Li0閏秒指示器；VN1(參見正義)忽略方式3(客戶端)忽略階層0忽略輪詢0忽略精度0忽略根延遲0忽略根差里0忽略值也可能被檢查。如果是3(非同步)，則放棄該消息參考標(biāo)識(shí)符0忽略參考時(shí)間戳0忽略原始用時(shí)間戳0忽略（參見正義）收到用時(shí)間戳0忽略（參見正義）傳送的時(shí)間戳0時(shí)間；如果是0（非同步），則忽略該消息Authenticator.(不使用）忽略4. SNTP服務(wù)器操作在單播方式和廣播方式下保留

16、的字段被同樣地設(shè)置。假定服務(wù)器是被同步成一臺(tái)無線電時(shí)鐘或者其它正確的主要參考源，則階層字段設(shè)置為1（主要服務(wù)器），Li字段設(shè)置為0;如果不是，階層字段設(shè)置0,Li字段設(shè)置3。精度字段的設(shè)置反映出本地時(shí)鐘的最大的讀數(shù)誤差。對(duì)所有的實(shí)際情況來說，在NT嘴式里被計(jì)算的值是小數(shù)點(diǎn)右邊的有效數(shù)值，值被表示成負(fù)數(shù)時(shí)間戳形式。為了主服務(wù)器，根延遲和根差量字段可以設(shè)置成0,根差量字段能設(shè)置成任意數(shù)值（表示時(shí)鐘的最大白期望誤差值）。參考標(biāo)識(shí)符設(shè)置指明主要參考源，如在上面在表格里說明的。這些時(shí)間戳字段被設(shè)置如下。如果服務(wù)器未被同步或是首先啟動(dòng)的話，全部時(shí)間戳字段設(shè)置成零。如果同步，參考用時(shí)間戳設(shè)置成最后更新時(shí)間（來源于無線電時(shí)鐘）或者設(shè)置成消息被送出的時(shí)間（如果更新時(shí)間不可以獲得）。接收時(shí)間戳和傳送時(shí)間戳字段設(shè)置成當(dāng)時(shí)消息發(fā)出的時(shí)間。在單播方式下，原始時(shí)間戳字段直接從請(qǐng)求包的傳送時(shí)間戳拷貝過來。因?yàn)榭蛻舳艘盟鼇頇z查應(yīng)答，所以復(fù)制完整很重要。用廣播方式下，這個(gè)字段被設(shè)置成消息被送出的時(shí)間。卜面的表格息結(jié)這些操作。字段名請(qǐng)求回答Li忽略0（正常），3（非同步）VN1,2或者33或者從請(qǐng)求包中拷貝方式3（參見正義）2,4或者5（參見正義）階層忽略服務(wù)器階層投票