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準 NT 時間戳的格式。 與因特網(wǎng)標準標準一致， NTP數(shù)據(jù)被指定為整數(shù)或定點小數(shù)，位以 big-endian 風格從左邊 0 位或者高位計數(shù)。除非不這樣指定，全部數(shù)量都將設成 unsigned 的類型，并且可能用一個在 bit0 前的隱含 0 填充全部字段寬度。因為 SNTP 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，一個專門的時間戳格式已經(jīng)建立。NTP 用時間戳表示為一 64bitsunsigned 定點數(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

2、里，后 32bits（secondsFraction）用以表示秒以下的部分。在SecondsFraction 部分，無意義的低位應該設置為 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 勺時間戳消息表示法（單位：毫秒）的過程變得復雜了。它代表的精度是大約是 200picoseconds,這應該足以滿足最高的要求了。01234567890123456789012345678901+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Seconds|+-+-+-+

3、-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|SecondsFraction（0-padded）|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+2. NTP 報文格式NTP 和 SNTP 是用戶數(shù)據(jù)報協(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 報頭的結(jié)構(gòu)在被引用的指定資料里描述，這里就不更進一步描述了。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

4、次如規(guī)范中所述。以下是 SNTP 報文格式的描述，它緊跟在 IP 和 UDP 報頭之后。SNTP 的消息格式與RFC-1305 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)域已被風裝，也就是說已初始化為一些預定的值。NTP 消息的格式被顯示如下。12301234567890123456789012345678901+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|LI|VN|Mode|Stratum|Poll|Precision|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

5、-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|根延遲|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|根差量|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|參考標識符|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|參考時間戳(64)|II+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

6、-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+II|原始時間戳(64)|I|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+II|接受時間戳(64)|II+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+II|傳送時間戳(64)|II+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+IIII|認證符(可選項)(96)|IIII+-+-+-+-+-+-

7、+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+如下一部分描述，在 SNTP 里大多數(shù)這些字段被預規(guī)定的數(shù)據(jù)給賦初值。為完整起見，每個字段的功能在下面被簡要總結(jié)。1.LI 閏秒標識器：這是一個二位碼，預報當天最近的分鐘里要被插入或刪除的閏秒秒數(shù)。用 1/0 表示，分別說明如下:（閏秒（rdnmidordnmido）是指為保持協(xié)調(diào)世界時接近于世界時時刻，由國際計量局統(tǒng)一規(guī)定在年底或年中（也可能在季末）對協(xié)調(diào)世界時增加或減少 1 1 秒的調(diào)整。由于地球自轉(zhuǎn)的不均勻性和長期變慢性（主要由潮汐摩擦引起的），會使世界時（民用時）和原子時之間相差超

8、過到 W.9W.9 秒時，就把世界時向前撥 1 1 秒（負閏秒，最后一分鐘為 5959 秒）或向后撥 1 1 秒（正閏秒，最后一分鐘為 6161 秒）；閏秒一般加在公歷年末或公歷六月末。20122012 年 3 3 月，中科院國家授時中心宣布我國 7 7 月 1 1 日進行閏秒調(diào)整，屆時將現(xiàn) 7:59:607:59:60。）Value 含義0 無預告1最近一分鐘有 61 秒2最近一分鐘有 59 秒3警告狀態(tài)（時鐘未同步）bits 的整數(shù)，表示 NTP 的版本號，現(xiàn)在為 3。bits 的整數(shù)，表示模式，定義如下：含義保留對稱性激活被動的對稱性LI000110112.3.VN 版本號：這是一個三M

9、ode 模式：這是一個三mode3客戶端4服務器5廣播6為 NTP 控制性系保留7為自用保留在點對點模式下，客戶端機在請求中設置此字段為3,服務器在回答時設置此字段為 4;在廣播模式下，服務器在回答時設置此字段為5。4.stratum（層）：這是義如下：stratum個 8bits 的整數(shù)（無符號），表示本地時鐘的層次水平，數(shù)值定012.1516.255義未指定或難以獲得主要參考（如無線電時鐘鐘）第二參考（通過 NTP/SNTP保留5.Poll 測試間隔：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

10、多數(shù)應用使用 6（64s）到 10（1024s）。6.-67.8.9.Precision 精度：八位 signedinteger,表示本地時鐘精度，精確到秒的平方級。值從（主平）到-20（微妙級時鐘）。RootDelay 根時延：32 位帶符號定點小數(shù)，表示在主參考源之間往返的總共時延，以小數(shù)位后1516bits。數(shù)值根據(jù)相關的時間與頻率可正可負，從負的幾毫秒到正的幾百毫秒。RootDispersion 根離散：32 位帶符號定點小數(shù)，表示在主參考源有關的名義錯誤，以小數(shù)位后1516bits。范圍：0幾百毫秒。ReferenceIdentifier 參考時鐘標識符：32bits,用來標識特殊的

11、參考源。在 stratum0（未指定）或 stratum1（基本參考）的情況下，該字段以四個八位字節(jié)，左對齊，零填充的 string 表示。當沒有 NTP 枚舉時，使用下列 ASCII 標識符：階層1代碼PPSserviceradionavsatelliteaddress意思精度校準源，例如 ATOM 原子鐘），PPS 弋表（每秒脈沖精度源），等等除了一般的 NTH 艮時服務外，例如 ACTS（計算機自動化報時服務），TIME（UDP/Time 協(xié)議），TSP（Unix 報時服務協(xié)議），DTSS.（數(shù)字化時間同步服務），等等一般的收音機服務，帶有 callsigns,例如 CHUDCF77MS

12、F,TDF,WWVWWVBWWVH 等等無線電導航系統(tǒng)，例如 OME%米加導航系統(tǒng)），LORC 弧距離無線電導航系統(tǒng)），等等一般的衛(wèi)星業(yè)務，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），等等二級參考（4 個八位二進制字節(jié)表示的 NTP艮務器因特網(wǎng)地址）10 .參考時間戳：64bits 時間戳，本地時鐘被修改的最新時間。11 .原始時間戳：客戶端發(fā)送的時間，64bits。12 .接受時間戳：服務端接受到的時間，64bits。13 .傳送時間戳：服務端送出應答的時間，64bits。14 .認證符（可選項）：當 NTP 的認證機制已運行后，這個字段包含認證者的信息（參見 RFC

13、1305 中的附件 C）。在 SNT 葉本字段一般被來報輸入消息所忽略，也不用在輸出消息中。3. SNTP 客戶端操作SNT 落戶端與 NTP/SNTP 服務器通信的模式是一個非持久狀態(tài)的遠程過程調(diào)用。在單播方式，客戶端發(fā)給服務器（方式 3）請求并且期望服務器答復（方式 4）。在廣播方式，客戶端送并不請求只是等待一臺或更多的服務器的廣播消息（方式 5）,這取決于設置。根據(jù)客戶端和服務器設置，單播客戶端和廣播服務器通常在從 64 給 1024s 的間隔里發(fā)送消息。單播客戶端初始化 SNTP 報文首部， 再把消息發(fā)送到服務器， 然后從服務器回復的報文中剝?nèi)r間包。為此，上面提到的所有報文首部字段，

14、除第一個八位字節(jié)外都設置成 0。在這個八位字節(jié)里 Li 字段設置為 0（沒有警告）和方式字段設置為 3（客戶端）。VN 字段必須同 NTP 或者 SNTP 服務器的軟件版本一致；但是，NTP 版本 3（RFC1305）的服務器也將接受第 2（RFC1119）版本的消息以及版本 1（RFC1059）的消息，而 NTP 版本 2 服務器也將接受 NTP 為版本 1 的消息。版本 0（RFC959）消息不再被支持。因為今天因特網(wǎng)已有了 NTP 服務器操作的 3 個版本，推薦 VN 字段設置 1。在單播及廣播方式下，單播服務器回答及廣播以上所述的所有字段；但是，在 SNTPF,各字段中，只有傳送時間戳

15、在非零情況下才有明確的意思.這個字段的整數(shù)部分包含服務器此刻的時間，其格式與 UDP/TIME 協(xié)議相同POS83.這個字段的 fraction 部分通常是有效的，SNTP 勺精確度證明可以精確到秒。如果傳送用時間戳字段是全 0,則該消息將被忽略。在單播方式下，一種簡單的計算可以用來計算與服務器有關的往返傳播延遲 d 及本地時鐘補償 t,通常對在數(shù)十毫秒內(nèi)。為此，客戶端在請求包中將本地時鐘時間按 NTP 勺格式寫入源時間戳。當收到答復時，客戶端將目的時間戳作為到達時間，并根據(jù)它的本地時鐘，將其轉(zhuǎn)變成 NT 嘴式。下述表格總結(jié) 4 個時間戳。往返傳播延遲 d 和本地時鐘補償 t 定義為:D=(T

16、4-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 1-15 范圍里；或者傳送用時間戳是 0,服務器決不同步或者不予同步成過去 24 小時內(nèi)有效的時間源。在客戶端的判斷中，保留字段值也可能被檢查。是否相信傳送用時間戳取決于對這些字段中的一個或多個字段的有效性判斷。用時間戳名字 ID原始時間戳 T1收到時間戳 T2傳送時間戳 T3目的地時間戳 T4產(chǎn)生時間請求由客戶端送時間請求在服務器收到時間答復通過服務器送時間答復在客戶端收到字段名請求回答4

17、. SNTP 服務器操作在單播方式和廣播方式下保留的字段被同樣地設置。假定服務器是被同步成一臺無線電時鐘或者其它正確的主要參考源，則階層字段設置為 1（主要服務器），Li 字段設置為 0;如果不是，階層字段設置 0,Li 字段設置 3。精度字段的設置反映出本地時鐘的最大的讀數(shù)誤差。對所有的實際情況來說，在 NT 嘴式里被計算的值是小數(shù)點右邊的有效數(shù)值，值被表示成負數(shù)時間戳形式。為了主服務器，根延遲和根差量字段可以設置成成任意數(shù)值（表示時鐘的最大白期望誤差值）。參考標識符設置指明主要參考源,表格里說明的。這些時間戳字段被設置如下。如果服務器未被同步或是首先啟動的話，設置成零。如果同步，參考用時間

18、戳設置成最后更新時間（來源于無線電時鐘）或者設置成消息被送出的時間（如果更新時間不可以獲得）。接收時間戳和傳送時間戳字段設置成當時消息發(fā)出的時間。在單播方式下，原始時間戳字段直接從請求包的傳送時間戳拷貝過來。因為客戶端要用它來檢查應答，所以復制完整很重要。用廣播方式下，這個字段被設置成消息被送出的時間。下面的表格總結(jié)這些操作。字段名請求回答忽略0（正常），3（非同步）1,2 或者 33 或者從請求包中拷貝方式3（參見正義）2,4 或者 5（參見正義）階層忽略服務器階層投票忽略拷貝請求包精度忽略服務器精度根延遲忽略0根差里忽略0（參見正義）參考標識符忽略來源標識符參考時間戳忽略0 或者當前的時間創(chuàng)造時間戳忽略 0或者當前的時間或者從傳送時間戳請求復制收到時間戳忽略0 或者當前的時間傳送時間戳（夢見正義）0 或者當前的時間LiVNLiVN閏秒指示器；如果是 3（非同步），則放棄該消息1(參見正義）忽略方式3（客戶端）忽略階層