基本的NTP客户端代码示例
用于向NTP服务器请求时间。向NTP服务器发送一个48字节大小的请求报文,再使用recvfrom()函数接收服务器的响应。最后,解析得到的时间戳并转换为Unix时间进行显示。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#define NTP_SERVER_IP "ntp1.aliyun.com"
#define NTP_SERVER_PORT 123
#define NTP_PACKET_SIZE 48
// NTP报文结构体
struct ntp_packet {
uint8_t flags;// 标志位,使用0x1B表示客户端请求时间信息
uint8_t stratum;// stratum层级,一般使用1表示客户端直接与服务器通信
uint8_t poll;// 投票计数器,表示网络状况,一般使用0或10表示正常情况
uint8_t precision;// 时间精度,一般使用0或10表示正常情况
uint32_t rootDelay;// 服务器到客户端的延迟,单位是秒
uint32_t rootDispersion;// 服务器到客户端的散度,单位是秒
uint32_t referenceIdentifier;// 参考标识符,通常是服务器的IP地址或域名
uint32_t referenceTimestamp[2];// 参考时间戳,一般是服务器的本地时间
uint32_t originateTimestamp[2];// 起始时间戳,一般是客户端发送请求的时间
uint32_t receiveTimestamp[2];// 接收时间戳,一般是服务器收到请求的时间
uint32_t transmitTimestamp[2];// 传输时间戳,一般是服务器发送响应的时间
};
int main() {
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
// 创建套接字
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (sockfd < 0) {
perror("socket creation failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
// 设置服务器地址和端口
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(NTP_SERVER_PORT);
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("120.25.115.20");
/*
if(inet_pton(AF_INET, NTP_SERVER_IP, &(servaddr.sin_addr)) <= 0) {
perror("inet_pton failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
*/
// 构造请求报文
struct ntp_packet packet;
memset(&packet, 0, sizeof(packet));
packet.flags = 0x1B;
// 发送请求报文到服务器
if(sendto(sockfd, &packet, sizeof(packet), 0, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
perror("sendto failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 接收响应报文
memset(&packet, 0, sizeof(packet));
if(recv(sockfd, &packet, sizeof(packet), 0) < 0) {
perror("recv failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 解析响应报文中的时间戳
time_t transmitTime = ntohl(packet.transmitTimestamp[0]) - 2208988800U;
printf("NTP server time: %s", ctime(&transmitTime));
close(sockfd);
return 0;
}
2208988800是一个特定的偏移量,用于将NTP(网络时间协议)时间戳转换为UNIX时间戳。NTP时间戳是从1900年1月1日00:00:00开始计算的,而UNIX时间戳是从1970年1月1日00:00:00开始计算的。因此,需要进行一个转换来将NTP时间戳转换为UNIX时间戳。
这个偏移量是1970年与1900年之间的差值,也就是2208988800秒。在进行转换时,将NTP时间戳减去这个偏移量,就可以得到对应的UNIX时间戳。这样做的目的是为了在不同系统之间进行时间同步和比较。
ntp服务端
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <time.h>
#define NTP_PORT 123 // NTP使用的默认端口号
#define NTP_PACKET_SIZE 48 // NTP报文的大小
void fillNTPPacket(char *ntpPacket) {
memset(ntpPacket, 0, NTP_PACKET_SIZE);
// 设置NTP报文的首字节
ntpPacket[0] = 0x1B; // 设置LI、Version和Mode字段
// 设置时间戳字段为当前时间
time_t currentTime = time(NULL);
uint32_t ntpTime = htonl(currentTime + 2208988800U);
memcpy(&ntpPacket[40], &ntpTime, sizeof(ntpTime));
}
int main() {
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
char ntpPacket[NTP_PACKET_SIZE];
// 创建UDP套接字
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (sockfd < 0) {
perror("socket creation failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
// 设置服务器地址和端口
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
servaddr.sin_port = htons(NTP_PORT);
// 绑定套接字到服务器地址
if (bind(sockfd, (const struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
perror("bind failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while (1) {
int len, ntpSize;
// 接收来自客户端的请求
len = sizeof(cliaddr);
ntpSize = recvfrom(sockfd, (char *)ntpPacket, NTP_PACKET_SIZE, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
if (ntpSize < 0) {
perror("recvfrom failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 填充NTP报文
fillNTPPacket(ntpPacket);
// 发送NTP响应给客户端
if (sendto(sockfd, (const char *)ntpPacket, NTP_PACKET_SIZE, 0, (const struct sockaddr *)&cliaddr, len) < 0) {
perror("sendto failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
close(sockfd);
return 0;
}