ntp的实现原理是什么

ntp实现原理

我们看一下为啥说ntp从实现时间同步的角度来说是很简单的。在pc上，以windows为例，手动关闭打开一下自动更新时间，会触发一次ntp时间同步。

这个时候，我们可以拿到ntp完整的request/response报文，如下:

ntp client request:

ntp server response:

如上图，我们可以看到，我们可以拿到同步原理提到的t1, t2, t3；而t4是client接收到server response时的时间，那么上述时间分别是如何来的呢。

* t1: client发送request的前一刻，记下当前utc时间，然后塞入到request transmit timestamp中去。但是这个不能作为真正的t1来使用，因为前面提到了，ntp是使用的udp，所以有可能会丢包。因此真正的t1应该ntp server收到client request时，从request报文中提取到t1，最后再给到client使用。也就是上图的t1。
* t2: 也就是server收到client request的时间
* t3: server发送response的时间
* t4: client收到server response的时间
  
  知道这些原理之后，我们就可以很好设计出我们的代码实现思路，如下：
 

C++                  
//ntp client                  
// send request with t1                  
std::chrono::time_point_cast(          
        std::chrono::system_clock::now());          
std::time_t time_stamp = time_point.time_since_epoch().count();          
request_message_- >SetTransTs(time_stamp);          
int ret = SendMsg(request_message_- >GetData(), MESSAGE_LENGTH);          


// receive response, and get t1, t2, t3          
int ret = RecvMsg(request_message_- >GetData(), MESSAGE_LENGTH);          
auto req_tx_ts_ = response_message_- >GetOriginTs();  // t1          
auto req_rx_ts_ = response_message_- >GetRecvTs();    // t2          
auto resp_tx_ts_ = response_message_- >GetTransTs();  // t3          
auto time_point = std::chrono::time_point_cast(          
        std::chrono::system_clock::now());          
std::time_t time_stamp = time_point.time_since_epoch().count();          
auto resp_rx_ts_us_ = static_cast(time_stamp);  // t4            

auto offset =            
        req_rx_ts_us_ - req_tx_ts_us_ + resp_tx_ts_us_ - resp_rx_ts_us_;            
offset /= 2;            

// adjust the clock            
AdjustClock(offset);

C++                  
// ntp server                  
// receive ntp request message                  
RecvMsg(request_message_- >GetData(), MESSAGE_LENGTH);                  
// get receive request_frame timestamp, get t1, t2                  
auto time_point = std::chrono::time_point_cast(          
        std::chrono::system_clock::now());          
auto req_rx_ts = time_point.time_since_epoch().count();//t2          
auto req_tx_ts = request_message_- >GetTransTs();//t1          

// send ntp response message          
response_message_- >SetOriginTs(req_tx_ts);//t1          
response_message_- >SetRecvTs(req_rx_ts);//t2          
auto time_point = std::chrono::time_point_cast(          
        std::chrono::system_clock::now());          
auto resp_tx_ts = time_point.time_since_epoch().count();          
response_message_- >SetTransTs(resp_tx_ts);//t3          
SendMsg(response_message_- >GetData(), MESSAGE_LENGTH);