Время, часовые пояса и NTP

TL;DR: Linux хранит два часов: аппаратные (RTC, в BIOS) и системные (в ядре). Серверы держат RTC в UTC. Синхронизация по NTP через systemd-timesyncd (по умолчанию) или chrony (точнее). timedatectl — единая команда для управления всем: время, timezone, NTP-статус.

Зачем это знать

• Логи, cron, сертификаты TLS, Kerberos, двухфакторная аутентификация — всё зависит от точного времени
• Рассинхрон в несколько минут может сломать аутентификацию в AD/LDAP
• В кластерах (Kubernetes, распределённые БД) расхождение часов приводит к потере данных
• Dual-boot с Windows: конфликт UTC vs localtime на аппаратных часах

Два часовых механизма

RTC (Real-Time Clock) — аппаратные часы

Микросхема на материнской плате с батарейкой. Тикает даже при выключенном компьютере. Ядро читает RTC при загрузке для инициализации системных часов.

# Прочитать аппаратные часы
sudo hwclock --show
# 2024-03-15 12:00:00.000000+03:00
 
# Записать системное время в RTC
sudo hwclock --systohc
 
# Прочитать RTC и установить системное время
sudo hwclock --hctosys

System clock — системные часы

Поддерживаются ядром в оперативной памяти. Работают только пока система включена. Считают время в секундах с Unix Epoch (1 января 1970 00:00:00 UTC).

date                          # текущее системное время
date +%s                      # Unix timestamp (секунды с epoch)
date -u                       # время в UTC
date -d @1710500000           # timestamp → дата

UTC vs Local Time

UTC (Coordinated Universal Time) — единая шкала времени без часовых поясов.

	RTC в UTC	RTC в localtime
Серверы	✓ Стандарт	Не используется
Linux-only	✓ Рекомендуется	Допустимо
Dual-boot с Windows	Конфликт*	Windows ожидает localtime

*Windows по умолчанию считает RTC = localtime. При dual-boot либо переключить Windows на UTC (reg add "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\TimeZoneInformation" /v RealTimeIsUniversal /t REG_DWORD /d 1), либо Linux на localtime (timedatectl set-local-rtc 1 — не рекомендуется).

timedatectl — управление всем

# Полный статус
timedatectl
#                Local time: Fri 2024-03-15 15:00:00 MSK
#            Universal time: Fri 2024-03-15 12:00:00 UTC
#                  RTC time: Fri 2024-03-15 12:00:00
#                 Time zone: Europe/Moscow (MSK, +0300)
# System clock synchronized: yes          ← NTP работает
#               NTP service: active       ← timesyncd/chrony запущен
#           RTC in local TZ: no           ← RTC в UTC (правильно)
 
# Часовой пояс
timedatectl list-timezones              # все доступные
timedatectl list-timezones | grep Europe
timedatectl set-timezone Europe/Moscow  # установить
 
# NTP
timedatectl set-ntp true                # включить NTP-синхронизацию
timedatectl set-ntp false               # отключить
 
# Ручная установка (только при выключенном NTP)
timedatectl set-time "2024-03-15 15:00:00"

Часовые пояса под капотом

Timezone определяется символической ссылкой /etc/localtime → /usr/share/zoneinfo/<зона>:

ls -la /etc/localtime
# /etc/localtime -> /usr/share/zoneinfo/Europe/Moscow
 
# Альтернативно: переменная окружения TZ
TZ=America/New_York date     # показать время в Нью-Йорке

NTP — синхронизация по сети

NTP (Network Time Protocol) синхронизирует системные часы с эталонными серверами. Точность — миллисекунды.

systemd-timesyncd (по умолчанию)

Лёгкий SNTP-клиент, встроен в systemd. Достаточен для большинства случаев.

# Статус
timedatectl timesync-status
# Server: 185.125.190.58 (ntp.ubuntu.com)
# Poll interval: 32s → 2048s (адаптивно)
# Offset: +2.5ms
 
# Конфигурация: /etc/systemd/timesyncd.conf
# [Time]
# NTP=ntp.ubuntu.com
# FallbackNTP=0.pool.ntp.org 1.pool.ntp.org
 
systemctl status systemd-timesyncd

chrony (продвинутый)

Точнее, быстрее адаптируется после спящего режима и при нестабильном соединении. Рекомендуется для серверов и виртуальных машин.

# Установка
sudo apt install chrony       # Debian/Ubuntu
sudo pacman -S chrony         # Arch
 
# Конфигурация: /etc/chrony.conf (или /etc/chrony/chrony.conf)
# server ntp.ubuntu.com iburst
# pool 2.pool.ntp.org iburst
 
# Управление
systemctl status chronyd
chronyc tracking              # текущая точность и источник
chronyc sources -v            # все NTP-серверы и их статус
chronyc makestep              # принудительная коррекция (если рассинхрон большой)

timesyncd vs chrony: они конфликтуют. При установке chrony обычно отключает timesyncd. Не запускайте оба одновременно.

Подводные камни

Ситуация	Совет
«System clock synchronized: no»	timedatectl set-ntp true, проверить firewall (UDP 123)
Время скачет после reboot	RTC в другом формате (UTC/localtime). timedatectl set-local-rtc 0
Dual-boot: Windows сбивает время	Переключить Windows на UTC или Linux на localtime
Cron запускается не в то время	Проверить timezone: timedatectl, cron работает в локальном времени
Сертификат «not yet valid»	Часы отстают. Синхронизировать по NTP
В контейнере нет доступа к RTC	Контейнер использует часы хоста. Timezone через переменную TZ или mount /etc/localtime

Связанные материалы

• systemd — timedated как часть systemd
• schedule-tasks — cron и systemd timers зависят от точного времени
• initial-server-setup — настройка timezone при установке сервера