目前網絡時間服務有哪幾種協議？

杭州元帥為中科院國家授時中心，采用北京時間

'時間格式：Mon Jul 26 09:58:57 2004

'time.nist.gov為美國標準技術院，采用格靈威時間

'時間格式：53212 04-07-26 02:00:12 50 0 0 488.3 UTC(NIST) *

Private Declare Sub Sleep Lib "kernel32" (ByVal dwMilliseconds As Long)

Dim NoSrv As Boolean

Dim TimeFromNet

Private Sub Form_Load()

Winsock1.Protocol = sckTCPProtocol '采用TCP協議

NetTime "www.time.ac.cn" '首先取中科院國家授時中心時間

If NoSrv Or TimeFromNet = "" Then

'若未取到中科院國家授時中心時間，則取美國標準技術院時間

NetTime "time.nist.gov"

If NoSrv Or TimeFromNet = "" Then

'若不能取美國標準技術院時間，則報錯

MsgBox "檢測不到網絡標準時間服務器time.nist.gov！"

Else

'為使網絡傳輸誤差減小，第2次再取美國標準技術院時間

NetTime "time.nist.gov"

If TimeFromNet = "" Then

MsgBox "網絡標準時間服務器time.nist.gov超時！"

Else

TimeFromNet = Mid(TimeFromNet, 17, 8)

TimeFromNet = TimeSerial((Hour(TimeFromNet) + 8) Mod 24, Minute(TimeFromNet), Second(TimeFromNet))

Time = TimeFromNet '設置系統時間

End If

Else

'為使網絡傳輸誤差減小，第2次再取中科院國家授時中心時間

NetTime "www.time.ac.cn"

If TimeFromNet = "" Then

MsgBox "網絡標準時間服務器www.time.ac.cn超時！"

Else

Time = Mid(TimeFromNet, 12, 8) '設置系統時間

End If

End

End Sub

'關閉Winsock子程序

Private Sub Winsock1_Close()

If Winsock1.State <> sckClosed Then

Winsock1.Close

End If

End Sub

'Winsock接收數據事件

Private Sub Winsock1_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)

TimeFromNet = String(bytesTotal, " ")

Winsock1.GetData TimeFromNet, vbString, bytesTotal

End Sub

'Winsock出錯事件

Private Sub Winsock1_Error(ByVal Number As Integer, Description As String, ByVal Scode As Long, ByVal Source As String, ByVal HelpFile As String, ByVal HelpContext As Long, CancelDisplay As Boolean)

NoSrv = True

End Sub

'從互聯網上標準時間提供網站獲取標準時間

Private Sub NetTime(TimeSrv As String)

NoSrv = False

TimeFromNet = ""

If Winsock1.State <> sckClosed Then Winsock1.Close

Winsock1.RemoteHost = TimeSrv ' "www.time.ac.cn" 或 "time.nist.gov"

Winsock1.RemotePort = 13

Winsock1.LocalPort = 0

Winsock1.Connect

Do While TimeFromNet = "" '循環等待標準時間網站返回時間數據

If NoSrv Then Exit Do '若Winsock出錯，則跳出循環等待

Sleep 55

DoEvents

Loop

If Winsock1.State <> sckClosed Then Winsock1.Close

End Sub

搜索更多相關主題的帖子: internet 標準

上面介紹了RFC-867標準和VB例程，顯然RFC-867標準采用返回當前時間和日期的格式是字符串格式以及對於daytime沒有特定的格式（例如：中科院國家授時中心為"Mon Jul 26 09:58:57 2004"，而美國標準技術院為"53212 04-07-26 02:00:12 50 0 0 488.3 UTC(NIST)"），這2點似乎都不是太舒服，因此我們希望Internet上的標準時間服務器最好能夠返回具有標準格式的數字類型數據，其實RFC在制定RFC-867標準時已經考慮了我們的意見，因為他同時還推出了RFC-868標準，下面就介紹RFC-868：

RFC868 時間協議

（RFC868 Time Protocol）

本RFC規範了壹個ARPA Internet community上的標準。在ARPA Internet上的所有主機應當采用和實現這個標準。

此協議提供了壹個獨立於站點的，機器可讀的日期和時間信息。時間服務返回的是以秒數，是從1900年1月1日午夜到現在的秒數，天哪，也不小呢。

設計這個協議的壹個重要目的在於，網絡上的許多主機並沒有時間的觀念，在分布式的系統上，我們可以想壹想，北京的時間和東京的時間如何分呢？主機的時間往往可以人為改變，而且因為機器時鐘內的誤差而變得不壹致，因此需要使用時間服務器通過選舉方式得到網絡時間，讓服務器有壹個準確的時間觀念。不要小看時間，這對於壹些以時間為標準的分布運行的程序簡單是太重要了。

這個協議可以工作在TCP和UDP協議下。下面是通過TCP協議工作的時間協議的工作過程：這裏S代表服務器，U代表客戶。

S: 檢測端口37

U: 連接到端口37

S: 以32位二進制數發送時間

U: 接收時間

U: 關閉連接

S: 關閉連接

服務器在端口37上監聽連接。當連接建立後，服務器返回壹個32位的時間值，然後關閉連接。這個過程也不難，如果服務器不能決定現在是什麽時間，服務器會拒絕連接或不發送任何數據而直接關閉連接。

下面我們看看使用UDP協議的情況：這裏S代表服務器，U代表客戶。

S: 檢測端口37

U: 發送壹個空數據報到端口37

S: 接收這個空數據報

S: 發送包含32位二進制數（用於表示時間）的數據報

U: 接收時間數據報

服務器在端口37上監聽數據包。當壹個數據包來後，服務器返回壹個包含32位的時間的數據包。這個過程也不難，如果服務器不能決定現在是什麽時間，服務器會拋棄接收到的數據報而不作出任何應答。

* 時間

時間是由32位表示的，是自1900年1月1日0時到當前的秒數，我們可以計算壹下，這個協議只能表示到2036年就不能用了。（但是我們也知道計算機發展速度這麽快，可能到時候就會有更好的協議代替這個協議，或者有已經想出有效的解決辦法了。）

下面是些例子：

the time 2,208,988,800 corresponds to 00:00 1 Jan 1970 GMT,

2,398,291,200 corresponds to 00:00 1 Jan 1976 GMT,

2,524,521,600 corresponds to 00:00 1 Jan 1980 GMT,

2,629,584,000 corresponds to 00:00 1 May 1983 GMT,

以及 -1,297,728,000 corresponds to 00:00 17 Nov 1858 GMT.

接下來我們用VB程序實現通過RFC868協議設置我們自己的計算機系統時間，為使程序簡化，程序未進行日期校正，只進行時間校正。不過這個例程比上面的程序要完善得多，首先他可以讀取全球20個標準時間服務器的時間數據，第二他采用了網絡延時的補償，第三對網絡延時超過3秒的標準時間服務器進行了過濾。在FORM1中添加1個Winsock控件，將下面代碼剪貼到FORM1的代碼窗體中即可：

Option Explicit

'時間協定（RFC-868）提供了壹個32位元的數字，用來表示從1900年1月1日至今的秒數。

'該時間是UTC（不考慮字母順序，它表示世界時間座標（CoordinatedUniversalTime）），

'它類似於所謂的格林威治標準時間（GreenwichMeanTime）或者GMT－英國格林威治時間。

'用TCP獲得準確時間的程式應該有如下步驟:

'1 連結到提供此服務的端口37；

'2 接收32位元的時間；

'3 關閉連結。

Private Declare Sub Sleep Lib "kernel32" (ByVal dwMilliseconds As Long)

Dim NoSrv As Boolean

Dim TimeFromNet '存放從時間網站讀取的秒數

Dim TimeURL(19) As String '20個時間提供網站的URL

'程序入口

Private Sub Form_Load()

Dim i As Long, T0 As Single

Dim HH As Integer, MM As Integer, SS As Integer '時、分、秒

Me.Show

CDec (TimeFromNet) '轉換為 Decimal 子類型，28位整數

TimeURL(0) = "www.time.ac.cn" '首先取中科院國家授時中心時間

TimeURL(1) = "time.nist.gov" '美國標準技術院

TimeURL(2) = "time-a.timefreq.bldrdoc.gov"

TimeURL(3) = "nist1.datum.com"

TimeURL(4) = "nist1-dc.glassey.com"

TimeURL(5) = "nist1-ny.glassey.com"

TimeURL(6) = "nist1-sj.glassey.com"

TimeURL(7) = "utcnist.colorado.edu"

TimeURL(8) = "time-b.timefreq.bldrdoc.gov"

TimeURL(9) = "time-c.timefreq.bldrdoc.gov"

TimeURL(10) = "time-a.nist.gov"

TimeURL(11) = "time-b.nist.gov"

TimeURL(12) = "nist1.aol-va.truetime.com"

TimeURL(13) = "nist1.aol-ca.truetime.com"

TimeURL(14) = "time-nw.nist.gov"

TimeURL(15) = "Time-b.timefreq.bldrdoc.gov"

TimeURL(16) = "Time-c.timefreq.bldrdoc.gov"

TimeURL(17) = "ptbtime1.ptb.de"

TimeURL(18) = "clock.cmc.ec.gc.ca"

TimeURL(19) = "chronos.csr.net"

For i = 0 To 19

Me.Caption = "正在聯接—" & TimeURL(i)

NetTime TimeURL(i) '首次讀取授時中心時間

If (Not NoSrv) And TimeFromNet > 0 Then '如果時間讀取成功

'為使網絡傳輸誤差減小，二次再取授時中心時間

T0 = Timer '為減小網絡延時引起的誤差，先讀取當前時間

NetTime TimeURL(i) '二次讀取授時中心時間

If (Not NoSrv) And TimeFromNet > 0 Then '如果第二次時間讀取成功

TimeFromNet = TimeFromNet + Int((Timer - T0) / 2 + 0.5) '加上網絡延時補償(延時/2為延時補償)

TimeFromNet = TimeFromNet - 86400 * Int(TimeFromNet / 86400) '以天取模(86400秒)

SS = TimeFromNet Mod 60 '取秒

TimeFromNet = TimeFromNet 60

MM = TimeFromNet Mod 60 '取分

HH = ((TimeFromNet 60) + 8) Mod 24 '取小時(北京時間+8)

' MsgBox "網絡延時：" & (Timer - T0)

Time = TimeSerial(HH, MM, SS) '設置系統時間

Exit For '取時完畢，退出循環

End If

Next i

If i > 19 Then

MsgBox "無法取得網絡時間！"

End If

End

End Sub

'關閉Winsock事件

Private Sub Winsock1_Close()

If Winsock1.State <> sckClosed Then

Winsock1.Close

End If

End Sub

'Winsock接收數據事件

Private Sub Winsock1_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)

Dim TmpData

Winsock1.GetData TmpData

TimeFromNet = TmpData(3) + TmpData(2) * 256 + TmpData(1) * 256 * 256 + TmpData(0) * 256 * 256 * 256

End Sub

'Winsock出錯事件

Private Sub Winsock1_Error(ByVal Number As Integer, Description As String, ByVal Scode As Long, ByVal Source As String, ByVal HelpFile As String, ByVal HelpContext As Long, CancelDisplay As Boolean)

NoSrv = True

End Sub

'從互聯網上標準時間提供網站獲取標準時間

Private Sub NetTime(TimeSrv As String)

Dim i As Integer '超時計數器

i = 0

NoSrv = False

TimeFromNet = 0

If Winsock1.State <> sckClosed Then Winsock1.Close

Winsock1.RemoteHost = TimeSrv '時間提供網站的URL

Winsock1.RemotePort = 37 '時間協定（RFC-868）指定端口

Winsock1.LocalPort = 0

Winsock1.Connect

Do While TimeFromNet <= 0

i = i + 1

If NoSrv Or i > 50 Then Exit Do '若Winsock出錯或超時約3秒，則時間獲取失敗

Sleep 55

DoEvents

Loop

If Winsock1.State <> sckClosed Then Winsock1.Close

End Sub

Edited by: 杭州元帥

最精確的網絡時間協議應該是RFC 1305—NTP（Network Time Protocol）了，它能夠1-50 ms 的時間精確度，但該協議非常復雜，另外很抱歉我手頭沒有RFC 1305中文翻譯資料，不過後來RFC又出了壹個RFC1769 —SNTP（Simple Network Time Protocol），簡化了壹些RFC 1305要求的操作和使用範圍，下面就介紹RFC1769 —SNTP：

Network Working Group D. Mills

Request for Comments: 1769 University of Delaware

Obsoletes: 1361 March 1995

Category: Informational

（RFC1769 ——Simple Network Time Protocol）

本備忘錄的狀況：

本備忘錄為Internet community提供了信息，但不規定任何壹種類型的 Internet 標準。本備忘錄的分發沒有限制。

概要

本備忘錄描述簡單網絡時間協議(SNTP)，這是網絡時間協議(NTP) 的壹個改寫本，NTP協議適用於同步因特網上的計算機時鐘。當不須要實現RFC 1305 所描述的NTP完全功能的情況下，可以使用SNTP。它能用單播方式(點對點)和廣播方式(點對多點)操作。它也能在IP 多播方式下操作（可提供這種服務的地方）。SNTP與當前及以前的NTP版本並沒有大的不同。但它是更簡單，是壹個無狀態的遠程過程調用(RPC)，其準確和可靠性相似於UDP/TIME 協議在RFC868描述中所預期的。

本備忘錄淘汰相同的標題的RFC 1361。它的目的是解釋用廣播方式操作的協議模式，提供某些地方的進壹步說明並且改正壹些印刷上的錯誤。在NTP版本3 RFC 1305中說明的工作機理對SNTP的實現不是完全需要的。本備忘錄的分發沒有限制。

1. 介紹

2. 工作模式與地址分配

3. NTP時間戳格式

4. NTP 報文格式

5. SNTP 客戶端操作

6. SNTP 服務器操作

7. 參考資料

8. 安全考慮

9. 作者的地址

1. 介紹

RFC 1305 [MIL92] 指定網絡時間協議(NTP)來同步因特網上的計算機時鐘。它提供了全面訪問國家時間和頻率傳播服務的機制，組織時間同步子網並且為參加子網每壹個地方時鐘調整時間。在今天的因特網的大多數地方， NTP 提供了1-50 ms 的精確度，精確度的大小取決於同步源和網絡路徑等特性。

RFC 1305 指定了NTP協議機制中的事件，狀態，傳輸功能和操作，另外，還有可選擇的算法，它改進測時質量並且減少了壹些同步源中可能存在的錯誤。為了獲得因特網上主要路徑的延時精確到毫秒級，使用壹些復雜的算法或者他們的等價算法是必要的。但是，在許多場合這樣的精確度是不要求，或許精確到秒已足夠了。在這樣的情況下，更簡單的協議例如“時間協議”[POS83 ]已被使用。這些協議通過基於RPC交換：客戶端請求此刻時間，然後服務器回傳從某個已知時間點到現在的秒鐘數。

NTP被設計成了性能差異很大的客戶端及服務器均能適用，且適用於客戶端及服務器所在網路有大範圍的網絡延遲和抖動的情況。今天的因特網上的NTP同步子網的大多數用戶使用壹個軟件包包括了壹整套的NTP 的選擇和算法，是壹個比較復雜，實時的應用系統。軟件要適用於多種硬件平臺：從巨型計算機到個人計算機。要在這樣的範圍都適用，它的龐大尺寸和復雜性就不適合於很多應用了。按照要求，探求壹些可供選擇的訪問策略( 使用適合於精確度要求不是

很嚴格的簡單軟件)是有用的。

本備忘錄描述簡單網絡時間協議(SNTP)，它是壹個簡化了的NTP服務器和NTP客戶端策略。SNTP在協議實現上沒有什麽更改，在最近也不會有什麽變動。訪問範例與UDP/TIME 協議是壹致的，實際上，SNTP應該更容易適用於使用個人計算機的 UDP/TIME 客戶。而且，SNTP 也被設計在壹個專門的服務器( 包括壹臺集成的無線電時鐘)裏操作。由於在系統裏的那些各種各樣反應機制的設計和控制，交付調節時間精確到微秒是可能的。這樣的專門設計是切實可行的。

強烈建議SNTP 僅僅在同步子網的末端被使用。 SNTP 客戶端應該僅在子網的葉子( 最高的階層) 操作並在配置過程中沒有依靠其它NTP或者SNTP客戶端來同步。SNTP 服務器應該僅在子網的根( 階層1) 操作並在配置過程中，除壹臺可靠的無線電時鐘外中沒有其它同步源。只有使用了有冗余的同步源及不同的子網路徑及整套NTP實現中的crafted 算法，主服務器通常期望的可靠性才有可能達到。這種做法使主同步源在無線電時鐘通信失敗或者交付了錯誤時間時，還能用到其它幾個無線電時鐘和通向其它主要服務器的備份路徑。因此，應該仔細考慮客戶端中SNTP的使用，而不是在主服務器裏的NTP的使用。

2. 工作模式與地址分配

象NTP壹樣，SNTP 能在單播(點向點) 或者廣播(點對多點) 模式中操作。單播客戶端發送請求到服務器並且期望從那裏得到答復，並且（可選的），得到有關服務器的往返傳播延遲和本地時鐘補償。廣播服務器周期性地送消息給壹指定的IP 廣播地址或者IP多播地址，並且通常不期望從客戶端得到請求，廣播客戶端監聽地址但通常並不給服務器發請求。壹些廣播服務器可能選擇對客戶端作出反應請求以及發出未經請求廣播消息；同時壹些廣播客戶端可能會送請求僅為了確定在服務器和客戶端之間的網絡傳播延遲。

在單播方式下，客戶端和服務器的IP 地址按常規被分配。在廣播方式下，服務器使用壹指定的IP播送地址或者IP多播地址，以及指明的媒介訪問播送地址，客戶端要在這些地址上幀聽。為此，IP 廣播地址將限制在壹個單獨的IP子網範圍，因為路由器不傳播IP廣播數據報。就以太網而論，例如，以太網媒介訪問廣播地址(主機部分全部為1) 被用於表示IP廣播地址。

另壹方面，IP 多播地址將廣播的潛在有效範圍擴展到整個因特網。其真實範圍，組會員和路由由因特網組管理協議(IGMP) 確定 [DEE89 ]，對於各種路由協議，超出了這份資料的討論範圍。就以太網而論，例如，以太網媒介訪問播送地址(全部為1)要和分配的224.0.1.1 的IP 多播地址合用。除了IP 地址規範和IGMP，在服務器操作IP廣播地址或者IP多播地址沒有什麽不同。

廣播客戶端幀聽廣播地址，例如在以太網情況下主機地址全部為1的。就廣播地址的IP而論，沒有更進壹步規定的必要了。在IP多組廣播情況下，主機可能需要實現IGMP，為的是讓本地路由器把消息攔截後送到224.0.1.1 多播組。這些考慮不屬於這份資料的討論範圍。

就當前指定的SNTP而論，其真正的弱點是多目廣播客戶端可能被壹些行為不當或者敵對的在因特網別處的SNTP/NTP 多播服務器攻擊而癱瘓，因為目前全部這樣服務器使用相同的IP 多播地址：224.0.1.1 組地址。所以有必要，存取控制要基於那些以客戶端信任的服務器源地址，即客戶端選擇僅僅為自己所知的服務器。或者，按照慣列和非正式協議，全部NTP多播服務器現在在每條消息內應包括已用MD5加密的加密位，以便客戶端確定消息沒有在傳輸中被修改。SNTP 客戶端能實現那些必要加密和密鑰分發計劃在原則上是可能的，但是這在SNTP被設計成的那些簡單的系統裏不可能被考慮。

考慮到沒有壹個完整的SNTP規範，故IP 廣播地址將使用在IP子網和局域網部分(指有完整功能的NTP服務器和SNTP客戶端在同壹子網上的局域網)，而對於IP 多播地址來說，將只能用在為達到以上相同目而設計的特例中。尤其，只有服務器實現了RFC 1305 描述的NTP認證時（包括支持MD5消息位的算法），在SNTP 服務器裏的IP 多播地址才被使用。

3. NTP時間戳格式

sntp使用在RFC 1305 及其以前的版本所描述標準NTP時間戳的格式。與因特網標準標準壹致， NTP 數據被指定為整數或定點小數，位以big-endian風格從左邊0位或者高位計數。除非不這樣指定，全部數量都將設成unsigned的類型，並且可能用壹個在bit0前的隱含0填充全部字段寬度。

因為SNTP時間戳是重要的數據和用來描述協議主要產品的，壹個專門的時間戳格式已經建立。 NTP用時間戳表示為壹64 bits unsigned 定點數，以秒的形式從1900 年1月1 日的0：0：0算起。整數部分在前32位裏，後32bits（seconds Fraction）用以表示秒以下的部分。在Seconds Fraction 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於UDP/TIME 的表示（單位：秒），但使得轉化為ICMP的時間戳消息表示法(單位：毫秒)的過程變得復雜了。它代表的精度是大約是200 picoseconds，這應該足以滿足最高的要求了。

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| Seconds |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| Seconds Fraction (0-padded) |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

註意，從1968 年起，最高有效位(整數部分的0 bit位) 已經被確定，64 位比特字段在2036 年將溢出。如果NTP或者SNTP在2036 年還在使用的話，壹些外部方法將有必要用來調整與1900年及2036 年有關的時間 (136 年的其它倍數也壹樣)。用這樣的限制使時間戳數據變得很講究(要求合適的方法可容易地被找到)。從今以後每136 年，就會有200picosecond 的間隔，會被忽略掉，64 個比特字段將全部置為0 ，按照慣列它將被解釋為壹個無效的或者不可獲得的時間戳。

4. NTP 報文格式

NTP 和SNTP 是用戶數據報協議( UDP) 的客戶端 [POS80 ]，而UDP自己是網際協議( IP) [DAR81 ] 的客戶端. IP 和UDP 報頭的結構在被引用的指定資料裏描述，這裏就不更進壹步描述了。UDP的端口是123，UDP頭中的源斷口和目的斷口都是壹樣的，保留的UDP頭如規範中所述。

以下是SNTP 報文格式的描述，它緊跟在IP 和UDP 報頭之後。SNTP的消息格式與RFC-1305中所描述的NTP格式是壹致的，不同的地方是：壹些SNTP的數據域已被風裝，也就是說已初始化為壹些預定的值。NTP 消息的格式被顯示如下。

1 2 3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| 根延遲 |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| 根差量 |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| 參考標識符 |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

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