网络时间协议及国内常用NTP服务器

I’d tell you a joke about NTP but I don’t have the time

1. 什么是 NTP

网络时间协议（Network Time Protocol，简称NTP）是一种用于同步计算机系统时间的网络协议。它通过与时间服务器通信，确保设备的时间与标准时间（如UTC）保持一致。NTP在企业IT环境中至关重要，尤其是在分布式系统、日志记录、安全认证和交易处理等领域，时间同步直接影响系统的可靠性和安全性。

NTP采用分层结构，分为多个Stratum级别。Stratum 1是直接连接到高精度时间源（如GPS或原子钟）的服务器，而Stratum 2及以下则从上一级服务器同步时间。通常，普通设备会连接到Stratum 2或Stratum 3服务器以获取时间。

  • NTP 协议自 1985 年诞生，目前主流为 NTPv4（RFC 5905，2010 年批准），至今仍广泛使用（包括在严格的 Linux、BSD、NetBSD、macOS 系统）
  • 2020 年发布的 Network Time Security (NTS, RFC 8915)，为 NTP 增加了用 TLS 握手+AEAD 扩展字段的认证能力，已逐步纳入 Red Hat、Debian、FreeBSD 等发行版预设配置中
  • 2019–2025 年间，Linux 系统推荐使用 Chrony（Chronyd ≥ 4.x） 替代传统 ntpd，因其对低带宽链路、虚拟机而言能更快收敛，更好处理时钟抖动问题，且支持硬件时间戳、更稳定地与 NTS 集成

2. 北京时间的源头 —— 授时链条全景图

国家授时中心──中国科学院（NTSC / CAS） 
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多边卫星补时系统（多 GNSS，包括北斗、GPS） 
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Stratum‑1 公共 NTP 和云服务商 + 校内教育网 Server
  • 中科院国家授时中心（NTSC）自 2018 年将 ntp.ntsc.ac.cn 纳入试运行服务，是最权威的国家标准时间来源，但带宽有限，不建议用作大规模校内站点使用，仅供小规模信任环境参考
  • China NTP‑Pool （cn.pool.ntp.org，与 Pool‑NTP 项目同步）依用户地理位置和延迟自动匹配可用服务器，是最稳定的高容量选择
  • 主流云厂商（国内公网服务器）：
    • 阿里云 NTP：统一为 ntp.aliyun.com（由多个 CNAME alias 指向 time.pool.aliyun.com）
    • 腾讯云 NTP：time1.cloud.tencent.com … time5.cloud.tencent.com（一共五台 IPv4）
  • 教育网内常见高校备选（推荐使用 edu.ntp.org.cn 快速域名，自动封装教育网 IP）。

3. 中国常用的NTP服务器（2025年更新）

由于网络环境和政策原因，中国境内的设备通常需要使用本地或可访问的NTP服务器。以下是2025年推荐的常用NTP服务器列表，这些服务器经过广泛使用和验证，具有较高的可靠性和稳定性：

  1. ntp.aliyun.com
    由阿里云提供，适合中国大陆用户，延迟低，稳定性高。阿里云的NTP服务支持大规模设备同步，广泛应用于企业环境。
  2. time.windows.com
    微软提供的NTP服务器，虽然服务器位于海外，但在中国部分地区仍可访问，适合混合云环境下的Windows设备。
  3. ntp.tencent.com
    腾讯云提供的NTP服务，覆盖中国大陆多个地区，适合腾讯云用户或其他需要低延迟同步的场景。
  4. cn.pool.ntp.org
    这是NTP池项目的一部分，专门为中国用户提供服务。通过DNS解析，自动选择距离最近的服务器，适合跨区域部署的设备。
  5. time.apple.com
    苹果提供的NTP服务器，适合macOS和iOS设备用户，在中国部分地区可访问。

注意事项：

  • 由于网络防火墙（GFW）的影响，部分海外NTP服务器（如pool.ntp.org的某些节点）可能在中国大陆无法访问，建议优先选择国内服务商的NTP服务器。
  • 建议配置多个NTP服务器地址以提高冗余性，避免单一服务器不可用导致同步失败。
  • 对于企业环境，建议在内部部署NTP服务器（如使用Stratum 1设备或从云服务同步），以减少对公共服务器的依赖并提高安全性。

4. 客户端配置推荐（Chrony × Windows W32Time）

✅ Linux（Chrony）

Debian / RHEL 10 以上系统默认使用 Chrony，可编辑 /etc/chrony.conf：

server ntp.aliyun.com iburst maxpoll 10 minpoll 6
server cn.pool.ntp.org iburst
server ntp.tencent.com iburst
driftfile /var/lib/chrony/drift

# 如果 NTS 可用，则添加报文项：
# server time.aliyun.com iburst nts
  • iburst 可加速启动时同步收敛；
  • minpoll/maxpoll 控制探测间隔（min 64 秒，max 1024 秒）
  • 如将服务器支持 NTS（且你信任该厂商），可启用 nts 关键字并设置 ntsdumpdir /var/lib/chrony/。

安装后：

sudo systemctl enable chronyd
sudo systemctl start chronyd
chronyc sources -v
chronyc tracking

✅ Windows（自带 W32Time 修改服务器）

  • Windows 10 / 11 修改注册表或通过 PowerShell 设置 public server：
w32tm /config /manualpeerlist:"ntp.aliyun.com pool.ntp.org" /syncfromflags:manual /update
w32tm /resync
  • 注意 Windows 的时钟服务不支持 NTS，也没有 iburst，因此不适合对高精度要求的 ECS/VPS。

5. 安全升级：NTS、闰秒处理及选型注意

NTS：NTP 的 TLS 加固方案

  • Network Time Security (RFC 8915) 提供经 TLS 握手的密钥协商机制（NTS-KE）+ AEAD 扩展字段验证，可抵抗中间人攻击与时钟重放欺骗。目前已有 Netnod、PTB、USNO 等时钟服务商开放 NTS；Chrony 客户端可启用 nts 模式与之通信；但在国内厂商如阿里、腾讯暂未公开支持 NTS，仍需监测未来动态。

闰秒与负闰秒：2025–2029 所面临的小尾巴

  • 截至 2024 年 12 月末，已有 27 个 UTC 正方向插入闰秒，最近一次发生在 2016‑12‑31
  • 科学测算地球自 1990 年后旋转速度恢复加快，有可能在 2029 年出现 负闰秒 — 第一次让 UTC 减一秒以满足与天文 UT1 的差距约束
  • 谷歌、亚马逊、Meta 等云厂商自 2022 年起，采用 “闰秒 smear” 方式将“秒”平滑分布到 17 小时内，避免系统因瞬时倒退或跳跃而崩溃
  • 建议高容错业务部署考虑使用 Chrony 的渐变模式，通过 slew 平滑校正系统时间。

防护 NTP 放大攻击与 DoS

  • 若你所在网络开放 Stratum‑1 / Stratum‑2 服务器服务公网，务必在配置 ntpd 或 chronyd 时加入：
restrict default ignore
restrict 127.0.0.1
restrict your.trusted.subnet mask 255.255.255.0 nomodify notrap
  • 并开启 iburst、降低响应频率，避免 UDP 反射（amplification）攻击。

6. 常见 FAQ & 实践建议

问：是否应该只用国家授时中心服务器？
答：不建议。中科院 ntp.ntsc.ac.cn 是 Stratum‑1 源，但无负载均衡且访问量有限，建议优先部署阿里云、腾讯云的高并发服务作为主用源。

问：我的设备只支持 IPv4，还要配置 IPv6 吗？
答：可选。中国多数公共 NTP 都支持双栈；IPv6 地址通常延迟略小，信息更对齐公网趋势。

问：能否 100% 拒绝 time.windows.com 之类的微软服务器？
答：可以。w32tm /manualpeerlist 配置后，只使用你的自选源。

问：未来是否会废除闰秒？
答：联合国时务总会已讨论 2035 年后停止添加闰秒。但目前 UTC 尚未取消该机制；国内系统仍按现行标准执行。

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