用Python校准本地时间

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目录

1. 概念

1.1 基本概念

时间,对于我们来说很重要,什么时候做什么?什么时候发生什么?没有时间的概念,生活就乱了。

在日常的运维当中,我们更关注告警的时间:什么时候发生、什么事故、影响范围、什么时候解决,都是有关联性的,所以时间的准确性是非常非常的重要。

你可能会好奇,时间到底是怎么来的呢?作为网工的你,可能你也不是很清楚吧?

What.gif

  • 你是不是只知道NTP?

  • 标准参考时钟是什么?

  • 时间戳’1573401600′ , 能看出这个是什么时间点?

原子钟和GPS是作为标准参考时钟,全世界都以它为时钟源。

从你手表或电脑的时间同步到时钟源,中间可能经过多层级,每一层叫做 ‘stratum’ ,只是精确度不一样而已。当然,我们肯定不是直接和原子钟同步,我们可以选择最近的主时钟源,比如中国/香港等等。

或者,你们公司内网可能是同步到内网的主时钟服务器,然后同步到互联网去。

说完了时钟源,那么得有一个时间标准吧,全世界每个国家时区都不一样,不能用一个时间给全地球用吧。

GMT(Greenwich Mean Time): 格林尼治标准时间,以太阳横穿格林尼治子午线(本初子午线)来计算,现不推荐;

UTC( Universal Time Coordinated ):协调世界时间 , 以原子时秒长为基础 ,接近GMT,作为世界标准时间。

为了统一世界的时间,1884年的国际经度会议规规定将全球划分为24个时区(东、西各12个时区)。规定英国(格林尼治天文台旧址)为零时区(GMT+00),东1-12区,西1-12区,中国北京处于东8区(GMT+08)

时区.gif

举个栗子:

UTC 时间:2019-11-10 16:00:00
北京时间:2019-11-11 00:00:00  (UTC + 8个小时)

时钟源和标准时间说完了,那么接下来讲下时间同步通信机制。

  • 网络时间协议NTP(Network Time Protocol)是TCP/IP协议族里面的一个应用层协议。

  • NTP用于在一系列分布式时间服务器与客户端之间同步时钟。

  • NTP的实现基于IP和UDP,NTP报文通过UDP传输,端口号是123。

1.2 版本演进

版本时间协议号描述
NTPv11988年6月RFC 1059首次提出了完整的NTP规则以及算法,但是NTPv1不支持认证和控制消息
NTPv21989年9月RFC 1119支持认证和控制消息
NTPv31992年3月RFC 1305正式引入了校正原则,并改进了时钟选择和时钟过滤算法。NTPv3目前应用较为广泛,仅支持IPv4
NTPv42010年6月RFC 5905支持IPv4和IPv6,安全性更高。

2. 示例演示

2.1 前提条件

准备好三方库:ntplib

安装方法:

pip3 install -i [https://pypi.douban.com/simple/](https://pypi.douban.com/simple/) ntplib

环境:Windows + Python3

2.2 完整代码

#!/usr/bin/env python3
#-*- coding:UTF-8 -*-
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​
import ntplib
import os,datetime
​
hosts = ['0.cn.pool.ntp.org','1.cn.pool.ntp.org','2.cn.pool.ntp.org','3.cn.pool.ntp.org']
​
def ntp_client():
 #创建实例,NTPClient()是一个类
 t = ntplib.NTPClient()
 for host in hosts:
 try:
 #ntp server可以填写主机和域名,建议用域名
 #缺省端口为ntp, 版本为2, 超时为5s
 #作用:查询 NTP 服务器,并返回对象
 r = t.request(host , port='ntp', version=4, timeout=5)
 if r:
 break
 except Exception as e:
 pass
 #显示的是时间戳
 t = r.tx_time
 #使用datetime模块,格式化:x年x月x日 时:分:秒.毫秒
 _date,_time = str(datetime.datetime.fromtimestamp(t))[:22].split(' ')
​
 print("调整前时间是:", datetime.datetime.now())
 os.system('date {} && time {}'.format(_date, _time))
 print("调整后时间是:", datetime.datetime.now())
​
if __name__ == '__main__':
 #适用于Windows
 ntp_client()

在windowns环境下,通过’管理员’运行’cmd’,进入到对应的文件路径,运行结果如下所示:

结果.png

备注:截至目前,尚未找到能够在pycharm直接运行代码,报错 “客户端没有所需的特权”,后续研究 ‘ctypes’ 看能否实现。

2.3 其他问题

关于pycharm运行’os.system()’ 出现中文乱码问题,需要改下编码问题,设置如下:

pycharm_改编码.png

3. 参考信息:

亚洲NTP服务器池:

时间戳转换

UTC

时区


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