Configurare NTP su una VM


Molti sistemi software che dipendono da una sequenza accurata di eventi si basano su un orologio di sistema stabile e coerente. I log di sistema scritti dalla maggior parte dei servizi includono un timestamp, che consente di eseguire il debug dei problemi che si verificano tra i vari componenti del sistema. Per mantenere sincronizzati gli orologi di sistema, le istanze Compute Engine sono preconfigurate per utilizzare il protocollo NTP (Network Time Protocol).

Oltre a mantenere sincronizzata l'ora del server, NTP è utile nel raro caso di un secondo intercalare. Un secondo bisestile è un aggiustamento di un secondo apportato all'ora UTC per tenere conto delle variazioni nella rotazione della Terra. I secondi intercalari non si verificano a intervalli di routine, perché la velocità di rotazione della Terra varia in modo irregolare in risposta a eventi climatici e geologici. I secondi intercalari precedenti hanno avuto un impatto significativo su una serie di servizi e applicazioni sul web. I server NTP contribuiscono ad assicurare che tutti i server registrino la stessa ora in caso di un secondo intercalare.

Questo documento descrive come configurare i server NTP sulle tue macchine virtuali (VM) in modo che si comportino correttamente in caso di secondo intercalare.

Server NTP di Google e ripartizione del secondo intercalare

I secondi intercalari per un sistema operativo Unix vengono comunemente implementati ripetendo l'ultimo secondo del giorno. Ciò può causare problemi con il software che si aspetta che i timestamp aumentino sempre. Per aggirare questo problema, i server di tempo di Google Cloud "smuovono" il secondo aggiuntivo nell'arco di 24 ore (dodici prima e dodici dopo l'evento del secondo bisestile) in modo che i computer non lo vedano tutto contemporaneamente come timestamp ripetuto. In questo modo si riduce il rischio nei sistemi che dipendono da un timestamp coerente. È consigliabile configurare tutte le istanze di macchine virtuali (VM) Compute Engine in modo che utilizzino i servizi NTP interni di Google.

Configura NTP per le istanze

Google Cloud non può prevedere in che modo i servizi NTP esterni, come pool.ntp.org, gestiranno il secondo intercalare. Se possibile, ti consigliamo di non utilizzare origini NTP esterne con le VM Compute Engine. Ancora worse, l'utilizzo sia del servizio NTP di Google sia di un servizio esterno può comportare modifiche imprevedibili dell'ora di sistema. È preferibile utilizzare una sola fonte NTP esterna rispetto a una combinazione, ma i servizi NTP esterni, comepool.ntp.org, probabilmente utilizzeranno il passaggio per gestire il secondo intercalare. Di conseguenza, le VM potrebbero visualizzare un timestamp ripetuto.

L'approccio più sicuro è configurare le VM Compute Engine per utilizzare un singolo server NTP, ovvero il server NTP interno fornito da Google. Non combinare server NTP esterni e server NTP di Google, in quanto questo potrebbe comportare un comportamento imprevisto. Per ulteriori informazioni sul server NTP interno fornito da Google, consulta le Domande frequenti su Google Public NTP.

Per assicurarti che le VM siano configurate correttamente, segui queste istruzioni.

Linux (chrony)

Per impostazione predefinita, la maggior parte delle nuove release di Linux utilizza chrony per gestire le impostazioni NTP e la sincronizzazione dell'ora. Per assicurarti che chrony utilizzi solo il servizio NTP interno, controlla la configurazione di chrony e rimuovi i server NTP esterni.

  1. Utilizza ssh per connetterti all'istanza.

    Console

    Per utilizzare la console per connetterti alla VM tramite SSH, segui questi passaggi:

    1. Vai alla pagina Istanze VM nella console Google Cloud.

      Vai a Istanze VM

    2. Fai clic sul pulsante SSH per la VM che vuoi configurare.

      Pulsante SSH.

    gcloud

    Per utilizzare Google Cloud CLI per connetterti alla VM tramite SSH, esegui il seguente comando:

    gcloud compute instances ssh VM_NAME
    

    Sostituisci VM_NAME con il nome della VM a cui ti stai collegando.

  2. Nell'istanza, esegui chronyc sources per controllare lo stato attuale della configurazione NTP:

    $ chronyc sources
    

    L'output è simile al seguente:

     210 Number of sources = 2
     MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample
     ===============================================================================
     ^* metadata.google.internal      2   6   377     4    -14us[  -28us] +/-  257us
     ^- 38.229.53.9                   2   6    37     4   -283us[ -297us] +/-   28ms
    

    Se vedi un singolo record che rimanda a metadata.google o metadata.google.internal, non devi apportare alcuna modifica. Se visualizzate più origini, miste tra metadata.google e un'origine pubblica come pool.ntp.org, aggiorna le origini per rimuovere eventuali server NTP esterni.

    Nell'output di esempio sono presenti due record, uno che rimanda a metadata.google.internal e un altro che rimanda a un indirizzo esterno. Poiché esistono più origini, devi aggiornare i server NTP per rimuovere l'indirizzo 38.229.53.9, come descritto nel passaggio successivo.

  3. Configura i server NTP in modo da rimuovere i server NTP esterni.

    Per rimuovere il server NTP aggiuntivo dall'elenco, modifica il file /etc/chrony/chrony.conf utilizzando il tuo editor di testo preferito. Trova tutte le righe che iniziano conserver external_source_ip_or_name e rimuovile.

    Dopo aver modificato il file /etc/chrony/chrony.conf, riavvia il servizio chrony. Il comando di riavvio potrebbe variare a seconda della distribuzione Linux, come mostrato nei seguenti esempi:

    sudo service chrony restart
    
    sudo systemctl restart chrony
    
  4. Verifica la configurazione eseguendo di nuovo il comando chronyc sources:

    $ chronyc sources
    

    L'output dovrebbe essere simile al seguente:

     210 Number of sources = 1
     MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample
     ===============================================================================
     ^* metadata.google.internal      2   7   377    98  -1343ns[-1588ns] +/-  396us
    

Linux (ntpd)

La maggior parte delle distribuzioni Linux precedenti utilizza ntpd per gestire le impostazioni NTP e la sincronizzazione dell'ora. Per assicurarti che ntpd utilizzi solo il servizio NTP interno, controlla la configurazione di ntpd e rimuovi i server NTP esterni.

  1. Utilizza ssh per connetterti all'istanza.

    Console

    Per utilizzare la console per connetterti alla VM tramite SSH, segui questi passaggi:

    1. Vai alla pagina Istanze VM nella console Google Cloud.

      Vai a Istanze VM

    2. Fai clic sul pulsante SSH per la VM che vuoi configurare.

      Pulsante SSH.

    gcloud

    Per utilizzare Google Cloud CLI per connetterti alla VM tramite SSH, esegui il seguente comando:

    gcloud compute instances ssh VM_NAME
    

    Sostituisci VM_NAME con il nome della VM a cui ti stai collegando.

  2. Nell'istanza, esegui ntpq -p per controllare lo stato attuale della configurazione NTP:

    $ ntpq -p
    

    L'output è simile al seguente:

    remote           refid           st t when poll reach   delay   offset  jitter
    
    ==============================================================================
    *metadata.google 255.28.23.83     2 u   27   64    1    0.634   -2.537   2.285
    *217.162.232.173 130.149.17.8     2 u  191 1024  176   79.245    3.589  27.454
    

    Se vedi un singolo record che rimanda a metadata.google o metadata.google.internal, non devi apportare alcuna modifica. Se visualizzate più origini, miste tra metadata.google e un'origine pubblica come pool.ntp.org, dovete aggiornare le origini per rimuovere eventuali server NTP esterni.

    Nell'output di esempio sono presenti due record, uno che rimanda a metadata.google e un altro che rimanda a un indirizzo esterno. Poiché esistono più origini, devi aggiornare i server NTP per rimuovere l'indirizzo *217.162.232.173, come descritto nel passaggio successivo.

  3. Configura i server NTP per rimuovere le origini esterne.

    Per configurare i server NTP, modifica il file /etc/ntp.conf utilizzando il tuo editor di testo preferito. Individua la sezione servers della configurazione e rimuovi tutte le origini NTP non Google, ad esempio:

    vim /etc/ntp.conf
    
    # You do need to talk to an NTP server or two (or three).
    #server ntp.your-provider.example
    ...
    server metadata.google.internal iburst
    

    Dopo aver modificato il file /etc/ntp.conf, riavvia il servizio NTP. Il comando per il riavvio può variare in base alla distribuzione Linux:

    sudo service ntp reload
    
  4. Verifica la configurazione eseguendo di nuovo il comando ntpq -p:

    ntpq -p
    
    remote           refid           st t when poll reach   delay   offset  jitter
    ==============================================================================
    *metadata.google 255.28.23.83     2 u   27   64    1    0.634   -2.537   2.285
    

Windows

  1. Vai alla pagina Istanze VM nella console Google Cloud.

    Vai a Istanze VM

  2. Fai clic sul pulsante RDP accanto all'istanza Windows a cui vuoi connetterti.

    Pulsante SSH.

  3. Dopo aver eseguito l'accesso, fai clic con il tasto destro del mouse sull'icona di PowerShell e seleziona Esegui come amministratore.

    L'icona di PowerShell.

  4. Quando viene caricato il prompt dei comandi, esegui il comando seguente per visualizzare la configurazione NTP corrente:

    w32tm /query /configuration
    
    [Configuration]
    ...
    Type: NTP (Local)
    NtpServer: metadata.google.internal,
    ...
    

    Se vedi un singolo record che rimanda a metadata.google o metadata.google.internal, non devi apportare alcuna modifica. Se vedi più origini, miste tra metadata.google e una fonte pubblica, devi rimuovere il server esterno. Segui la guida di Windows per configurare il server NTP.

  5. Per garantire la compatibilità software più diffusa nelle VM Windows, Google consiglia di utilizzare il driver gVNIC per garantire l'accuratezza NTP inferiore al millisecondo con metadata.google.

    Se devi utilizzare VirtIO con la VM Windows, per ottenere un'accuratezza inferiore al millisecondo con i server NTP, Google consiglia di non utilizzare il servizio orario di Windows (interrompi e annulla la registrazione w32tm).

    1. Interrompi il servizio Windows Time:

      net stop w32time
      
    2. Rimuovi il servizio Windows Time dal registro:

      w32tm /unregister
      
    3. Dopo aver interrotto il servizio Windows Time e averlo rimosso dal registry, installa il client NTP Meinberg.

      Segui le istruzioni di configurazione riportate nella documentazione di Meinberg.

    4. Configura il server NTP per il client NTP Meinberg come metadata.google.internal.

      Dopo aver completato la configurazione di NTP, attendi da 5 a 15 minuti affinché l'orologio di sistema della VM si stabilizzi con il server NTP.

      Per informazioni sul motivo per cui l'utilizzo di w32tm non è consigliato, consulta la documentazione relativa ai problemi noti.

Utilizzo della distribuzione uniforme dei dati con sistemi esterni a Google Cloud

La funzionalità di ripartizione del secondo intercalare dei server NTP di Google è un modo pratico per gestire il rischio associato alla riproduzione di un secondo in sistemi sensibili al tempo. Altri servizi NTP potrebbero fornire una soluzione accettabile per la maggior parte dei sistemi software. Tuttavia, è importante non combinare i servizi NTP di Google con la ripartizione del secondo intercalare con i servizi NTP con incrementi pubblici.

Per sincronizzare i dispositivi esterni a Google Cloud con il tempo frazionato, puoi utilizzare Google Public NTP per questi dispositivi. NTP pubblico di Google utilizza la stessa distribuzione dei secondi intercalari fornita alle VM Compute Engine.

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