NTP/SNTP v4/v3 服务器/客户端 C++

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引言

在花了一些时间寻找可靠的原生 NTP 服务器和客户端实现，但一无所获后，我决定自己实现一个。其他服务器/客户端实现存在各种问题和兼容性问题。

默认情况下，服务器和客户端都不会修改机器时间（尽管它们具有此功能）。

背景

这种需求源于需要在系统上对时间同步机制进行完全控制，而无需影响系统时钟，同时监控排队请求时间的 NTP 设备。

鸣谢：Jakub Parez 在 NTP-Client 项目是一个很好的起点，地址为 https://github.com/parezj/NTP-Client/tree/master。

Using the Code

//The included unit tests show examples for both server & client.

ntp::ClientSettings cs;

cs.lts = ntp::LocalTimeSource::InternalClock;
    cs.fta.delta_avg_min = std::chrono::microseconds::min();
    cs.fta.delta_stdev_min = std::chrono::microseconds(500);
    cs.fta.fine_adjustment_duration = std::chrono::seconds(60);

    cs.error_callback = [](const ntp::IClient& client, 
                        std::string error_string, void* userParam) {
        std::cout << "NTP client error: " << error_string << std::endl;
    };

    cs.warnning_callback = [](const ntp::IClient& client, 
                           std::string warn_string, void* userParam) {
        std::cout << "NTP client warning: " << warn_string << std::endl;
    };

    cs.clockset_callback = [](const ntp::IClient& client, 
                           ManagedClockPtr new_clock, void* userParam) {
        std::cout << "NTP client clockset: " << 
        new_clock->now().as_string() << std::endl;
    };

    auto ntp_client = ntp::IClient::create_instance();
    ntp_client->init(cs);
     auto res =  ntp_client->query(ep, false);//once created, 
                             //client can query a server given an endpoint.

//Server is actually a lot simpler once defining the sources of the clock:

auto ntp_server = ntp::IServer::create_instance();
    ntp::IServer::ServerSettings setup;

    if (use_external_time_source) {
        auto mng = StartInitClientsManager(false);
        mng->wait_initialzed(std::chrono::milliseconds(-1));
        setup.time_source = mng;
    }

    setup.error_callback = [](const ntp::IServer& server, 
                              std::string error_string, void* userParam) {
        std::cout << "NTP server error: " << error_string << std::endl;
    };

    setup.warnning_callback = [](const ntp::IServer& server, 
                                 std::string warn_string, void* userParam) {
        std::cout << "NTP server warning: " << warn_string << std::endl;
    };

    setup.client_serverd_callback = [](const ntp::IServer& server, 
                                       std::string client_addr, void* userParam) {
        std::cout << "NTP server serverd the client " << client_addr <<std::endl;
    };

    if(!ntp_server->init(setup))
        return false;

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::hours(10));

关注点

我学到的一个东西是时间“同步”的复杂性，以及它对各种因素的敏感程度。

历史

• 2023年8月26日
  • 初始版本
• 2023年11月22日
  • 错误修复，性能改进
• 2023年11月29日
  • 改进的 API
  • IPv6 支持
  • 更短的服务器评估时间
  • 添加服务器评估方法 enum 以选择准确性而非更快的评估
  • 添加协议版本控制，使用客户端设置
  • 修复了服务器的根延迟和根色散传输错误
  • 修复了客户端的 refid 解析错误
• 2023年12月1日
  • 消息打印缓冲区溢出错误修复
  • Ping 错误修复
  • 改进 DateTime 结构
  • 客户端：添加了对 NTP 控制消息（死亡之吻代码）的初步处理
• 2023年12月2日
  • 客户端：同步过程错误修复
  • 客户端：添加平滑时钟调整的选项
  • 客户端：更改默认设置
  • ClientsManager：通过回调公开查询结果
• 2023年12月3日
  • 客户端+服务器：根色散和根延迟错误格式已修复。
• 2023年12月27日
  • 添加了完整的 Linux/Ubuntu 支持。
  • Codeblocks IDE 支持。
  • 支持 NTP 纪元。
  • 小的错误修复。
• 2024年3月3日
  • 改进了闰秒指示器的处理。
• 2024年7月15日
  • 为控制对请求的响应（忽略、标记为不同步、标记为拒绝访问）添加了服务器代码响应模式。
• 2024年8月8日
  • 错误已修复。
  • 添加了可选的动态时钟更新策略接口插件。