Cách truy vấn máy chủ NTP bằng C #?


104

Tất cả những gì tôi cần là một cách để truy vấn Máy chủ NTP bằng C # để lấy Ngày giờ của Máy chủ NTP được trả về dưới dạng a stringhoặc a DateTime.

Làm thế nào điều này có thể ở dạng đơn giản nhất của nó?

Câu trả lời:


156

Vì câu trả lời được chấp nhận cũ đã bị xóa (Đó là một liên kết đến kết quả tìm kiếm bằng mã Google không còn tồn tại), tôi nghĩ rằng tôi có thể trả lời câu hỏi này để tham khảo trong tương lai:

public static DateTime GetNetworkTime()
{
    //default Windows time server
    const string ntpServer = "time.windows.com";

    // NTP message size - 16 bytes of the digest (RFC 2030)
    var ntpData = new byte[48];

    //Setting the Leap Indicator, Version Number and Mode values
    ntpData[0] = 0x1B; //LI = 0 (no warning), VN = 3 (IPv4 only), Mode = 3 (Client Mode)

    var addresses = Dns.GetHostEntry(ntpServer).AddressList;

    //The UDP port number assigned to NTP is 123
    var ipEndPoint = new IPEndPoint(addresses[0], 123);
    //NTP uses UDP

    using(var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp))
    {
        socket.Connect(ipEndPoint);

        //Stops code hang if NTP is blocked
        socket.ReceiveTimeout = 3000;     

        socket.Send(ntpData);
        socket.Receive(ntpData);
        socket.Close();
    }

    //Offset to get to the "Transmit Timestamp" field (time at which the reply 
    //departed the server for the client, in 64-bit timestamp format."
    const byte serverReplyTime = 40;

    //Get the seconds part
    ulong intPart = BitConverter.ToUInt32(ntpData, serverReplyTime);

    //Get the seconds fraction
    ulong fractPart = BitConverter.ToUInt32(ntpData, serverReplyTime + 4);

    //Convert From big-endian to little-endian
    intPart = SwapEndianness(intPart);
    fractPart = SwapEndianness(fractPart);

    var milliseconds = (intPart * 1000) + ((fractPart * 1000) / 0x100000000L);

    //**UTC** time
    var networkDateTime = (new DateTime(1900, 1, 1, 0, 0, 0, DateTimeKind.Utc)).AddMilliseconds((long)milliseconds);

    return networkDateTime.ToLocalTime();
}

// stackoverflow.com/a/3294698/162671
static uint SwapEndianness(ulong x)
{
    return (uint) (((x & 0x000000ff) << 24) +
                   ((x & 0x0000ff00) << 8) +
                   ((x & 0x00ff0000) >> 8) +
                   ((x & 0xff000000) >> 24));
}

Lưu ý: Bạn sẽ phải thêm các không gian tên sau

using System.Net;
using System.Net.Sockets;

2
@cvocvo Cho rằng bạn có thể sử dụngDateTime.ToLocalTime()
Nasreddine

2
Trong tình huống NTP bị chặn, mã này sẽ bị treo và không bao giờ quay trở lại. Làm cách nào để thêm thời gian chờ hoặc thứ gì đó để đảm bảo mã này trả về?
cvocvo

4
Đây là một trong số ít các đoạn mã đủ tốt để được cắt và dán trực tiếp từ Internet vào mã sản xuất (tất nhiên là sau khi kiểm tra và xem xét).
dodgy_coder

2
Tại sao tôi nhận được thời gian LAN win7, (sử dụng posision mã: socket.Receive(ntpData);) nó sẽ ném ngoại lệ: An existing connection was forcibly closed by the remote host. Nhưng tất cả đều tốt Nếu tôi sử dụng dòng lệnh net timeđể có thời gian.
qakmak

1
Dòng 17: var socket = new Socket (AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp); Nên là var socket = new Socket (địa chỉ [0] .AddressFamily, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp); Theo cách đó, nó sẽ hoạt động nếu địa chỉ đầu tiên nếu IP6
Duane McKinney

33

Đây là phiên bản được tối ưu hóa của hàm giúp loại bỏ sự phụ thuộc vào hàm BitConverter và làm cho nó tương thích với NETMF (.NET Micro Framework)

public static DateTime GetNetworkTime()
{
    const string ntpServer = "pool.ntp.org";
    var ntpData = new byte[48];
    ntpData[0] = 0x1B; //LeapIndicator = 0 (no warning), VersionNum = 3 (IPv4 only), Mode = 3 (Client Mode)

    var addresses = Dns.GetHostEntry(ntpServer).AddressList;
    var ipEndPoint = new IPEndPoint(addresses[0], 123);
    var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

    socket.Connect(ipEndPoint);
    socket.Send(ntpData);
    socket.Receive(ntpData);
    socket.Close();

    ulong intPart = (ulong)ntpData[40] << 24 | (ulong)ntpData[41] << 16 | (ulong)ntpData[42] << 8 | (ulong)ntpData[43];
    ulong fractPart = (ulong)ntpData[44] << 24 | (ulong)ntpData[45] << 16 | (ulong)ntpData[46] << 8 | (ulong)ntpData[47];

    var milliseconds = (intPart * 1000) + ((fractPart * 1000) / 0x100000000L);
    var networkDateTime = (new DateTime(1900, 1, 1)).AddMilliseconds((long)milliseconds);

    return networkDateTime;
}

7
Bạn có đang bỏ lỡ thời gian chờ không ... socket.ReceiveTimeout = 3000;... điều này ngăn nó bị treo nếu có sự cố mạng. Giá trị tính bằng mili giây.
dodgy_coder

3
Hãy quan tâm đến UTC: var networkDateTime = new DateTime (1900, 1, 1, 0, 0, 0, DateTimeKind.Utc) .AddMilliseconds (mili giây); trả về networkDateTime.ToLocalTime ();
Daniel Fisher lennybacon


6

Tôi biết chủ đề này khá cũ, nhưng những công cụ như vậy luôn tiện dụng. Tôi đã sử dụng các tài nguyên ở trên và tạo một phiên bản NtpClient cho phép không đồng bộ để có được thời gian chính xác, thay vì dựa trên sự kiện.

 /// <summary>
/// Represents a client which can obtain accurate time via NTP protocol.
/// </summary>
public class NtpClient
{
    private readonly TaskCompletionSource<DateTime> _resultCompletionSource;

    /// <summary>
    /// Creates a new instance of <see cref="NtpClient"/> class.
    /// </summary>
    public NtpClient()
    {
        _resultCompletionSource = new TaskCompletionSource<DateTime>();
    }

    /// <summary>
    /// Gets accurate time using the NTP protocol with default timeout of 45 seconds.
    /// </summary>
    /// <returns>Network accurate <see cref="DateTime"/> value.</returns>
    public async Task<DateTime> GetNetworkTimeAsync()
    {
        return await GetNetworkTimeAsync(TimeSpan.FromSeconds(45));
    }

    /// <summary>
    /// Gets accurate time using the NTP protocol with default timeout of 45 seconds.
    /// </summary>
    /// <param name="timeoutMs">Operation timeout in milliseconds.</param>
    /// <returns>Network accurate <see cref="DateTime"/> value.</returns>
    public async Task<DateTime> GetNetworkTimeAsync(int timeoutMs)
    {
        return await GetNetworkTimeAsync(TimeSpan.FromMilliseconds(timeoutMs));
    }

    /// <summary>
    /// Gets accurate time using the NTP protocol with default timeout of 45 seconds.
    /// </summary>
    /// <param name="timeout">Operation timeout.</param>
    /// <returns>Network accurate <see cref="DateTime"/> value.</returns>
    public async Task<DateTime> GetNetworkTimeAsync(TimeSpan timeout)
    {
        using (var socket = new DatagramSocket())
        using (var ct = new CancellationTokenSource(timeout))
        {
            ct.Token.Register(() => _resultCompletionSource.TrySetCanceled());

            socket.MessageReceived += OnSocketMessageReceived;
            //The UDP port number assigned to NTP is 123
            await socket.ConnectAsync(new HostName("pool.ntp.org"), "123");
            using (var writer = new DataWriter(socket.OutputStream))
            {
                // NTP message size is 16 bytes of the digest (RFC 2030)
                var ntpBuffer = new byte[48];

                // Setting the Leap Indicator, 
                // Version Number and Mode values
                // LI = 0 (no warning)
                // VN = 3 (IPv4 only)
                // Mode = 3 (Client Mode)
                ntpBuffer[0] = 0x1B;

                writer.WriteBytes(ntpBuffer);
                await writer.StoreAsync();
                var result = await _resultCompletionSource.Task;
                return result;
            }
        }
    }

    private void OnSocketMessageReceived(DatagramSocket sender, DatagramSocketMessageReceivedEventArgs args)
    {
        try
        {
            using (var reader = args.GetDataReader())
            {
                byte[] response = new byte[48];
                reader.ReadBytes(response);
                _resultCompletionSource.TrySetResult(ParseNetworkTime(response));
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            _resultCompletionSource.TrySetException(ex);
        }
    }

    private static DateTime ParseNetworkTime(byte[] rawData)
    {
        //Offset to get to the "Transmit Timestamp" field (time at which the reply 
        //departed the server for the client, in 64-bit timestamp format."
        const byte serverReplyTime = 40;

        //Get the seconds part
        ulong intPart = BitConverter.ToUInt32(rawData, serverReplyTime);

        //Get the seconds fraction
        ulong fractPart = BitConverter.ToUInt32(rawData, serverReplyTime + 4);

        //Convert From big-endian to little-endian
        intPart = SwapEndianness(intPart);
        fractPart = SwapEndianness(fractPart);

        var milliseconds = (intPart * 1000) + ((fractPart * 1000) / 0x100000000L);

        //**UTC** time
        DateTime networkDateTime = (new DateTime(1900, 1, 1, 0, 0, 0, 0, DateTimeKind.Utc)).AddMilliseconds((long)milliseconds);
        return networkDateTime;
    }

    // stackoverflow.com/a/3294698/162671
    private static uint SwapEndianness(ulong x)
    {
        return (uint)(((x & 0x000000ff) << 24) +
                       ((x & 0x0000ff00) << 8) +
                       ((x & 0x00ff0000) >> 8) +
                       ((x & 0xff000000) >> 24));
    }
}

Sử dụng:

var ntp = new NtpClient();
var accurateTime = await ntp.GetNetworkTimeAsync(TimeSpan.FromSeconds(10));

1
Không hoạt động trong Windows 7, chỉ trong Windows 10. Xem windows.networking.sockets.datagramsocket
Stomy

Tôi đã sử dụng điều này trong 10 dự án IoT Core với Raspberry Pi 3, hoạt động hiệu quả khi thời gian dừng lại khi pi tắt. (không có đồng hồ thời gian thực)
Chris Schaller

5

Một phiên bản được sửa đổi để bù thời gian mạng và tính toán bằng DateTime-Ticks (chính xác hơn mili giây)

public static DateTime GetNetworkTime()
{
  const string NtpServer = "pool.ntp.org";

  const int DaysTo1900 = 1900 * 365 + 95; // 95 = offset for leap-years etc.
  const long TicksPerSecond = 10000000L;
  const long TicksPerDay = 24 * 60 * 60 * TicksPerSecond;
  const long TicksTo1900 = DaysTo1900 * TicksPerDay;

  var ntpData = new byte[48];
  ntpData[0] = 0x1B; // LeapIndicator = 0 (no warning), VersionNum = 3 (IPv4 only), Mode = 3 (Client Mode)

  var addresses = Dns.GetHostEntry(NtpServer).AddressList;
  var ipEndPoint = new IPEndPoint(addresses[0], 123);
  long pingDuration = Stopwatch.GetTimestamp(); // temp access (JIT-Compiler need some time at first call)
  using (var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp))
  {
    socket.Connect(ipEndPoint);
    socket.ReceiveTimeout = 5000;
    socket.Send(ntpData);
    pingDuration = Stopwatch.GetTimestamp(); // after Send-Method to reduce WinSocket API-Call time

    socket.Receive(ntpData);
    pingDuration = Stopwatch.GetTimestamp() - pingDuration;
  }

  long pingTicks = pingDuration * TicksPerSecond / Stopwatch.Frequency;

  // optional: display response-time
  // Console.WriteLine("{0:N2} ms", new TimeSpan(pingTicks).TotalMilliseconds);

  long intPart = (long)ntpData[40] << 24 | (long)ntpData[41] << 16 | (long)ntpData[42] << 8 | ntpData[43];
  long fractPart = (long)ntpData[44] << 24 | (long)ntpData[45] << 16 | (long)ntpData[46] << 8 | ntpData[47];
  long netTicks = intPart * TicksPerSecond + (fractPart * TicksPerSecond >> 32);

  var networkDateTime = new DateTime(TicksTo1900 + netTicks + pingTicks / 2);

  return networkDateTime.ToLocalTime(); // without ToLocalTime() = faster
}

Tôi đề nghị thay đổi dòng var networkDateTime = new DateTime (TicksTo1900 + netTicks + pingTicks / 2); bởi var networkDateTime = new DateTime (ticksTo1900 + netTicks + pingTicks / 2, DateTimeKind.Utc);
Tốt nhất

Xin chào Besster, cảm ơn vì gợi ý của bạn. Đối với .ToLocalTime (), UTC-Kind là không bắt buộc. Nếu bạn cần dấu thời gian với điểm đánh dấu UTC tùy chọn, bạn có thể gọi ngược lại .ToUniversalTime (). Lý do: Tôi đã sử dụng hàm tạo không có DateTimeKind, vì đây là bộ xử lý nhanh hơn 2-3 lần. : D
MaxKlaxx

-1

http://www.codeproject.com/Articles/237501/Windows-Phone-NTP-Client sẽ hoạt động tốt cho Windows Phone.

Thêm mã liên quan

/// <summary>
/// Class for acquiring time via Ntp. Useful for applications in which correct world time must be used and the 
/// clock on the device isn't "trusted."
/// </summary>
public class NtpClient
{
    /// <summary>
    /// Contains the time returned from the Ntp request
    /// </summary>
    public class TimeReceivedEventArgs : EventArgs
    {
        public DateTime CurrentTime { get; internal set; }
    }

    /// <summary>
    /// Subscribe to this event to receive the time acquired by the NTP requests
    /// </summary>
    public event EventHandler<TimeReceivedEventArgs> TimeReceived;

    protected void OnTimeReceived(DateTime time)
    {
        if (TimeReceived != null)
        {
            TimeReceived(this, new TimeReceivedEventArgs() { CurrentTime = time });
        }
    }


    /// <summary>
    /// Not reallu used. I put this here so that I had a list of other NTP servers that could be used. I'll integrate this
    /// information later and will provide method to allow some one to choose an NTP server.
    /// </summary>
    public string[] NtpServerList = new string[]
    {
        "pool.ntp.org ",
        "asia.pool.ntp.org",
        "europe.pool.ntp.org",
        "north-america.pool.ntp.org",
        "oceania.pool.ntp.org",
        "south-america.pool.ntp.org",
        "time-a.nist.gov"
    };

    string _serverName;
    private Socket _socket;

    /// <summary>
    /// Constructor allowing an NTP server to be specified
    /// </summary>
    /// <param name="serverName">the name of the NTP server to be used</param>
    public NtpClient(string serverName)
    {
        _serverName = serverName;
    }


    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public NtpClient()
        : this("time-a.nist.gov")
    { }

    /// <summary>
    /// Begins the network communication required to retrieve the time from the NTP server
    /// </summary>
    public void RequestTime()
    {
        byte[] buffer = new byte[48];
        buffer[0] = 0x1B;
        for (var i = 1; i < buffer.Length; ++i)
            buffer[i] = 0;
        DnsEndPoint _endPoint = new DnsEndPoint(_serverName, 123);

        _socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
        SocketAsyncEventArgs sArgsConnect = new SocketAsyncEventArgs() { RemoteEndPoint = _endPoint };
        sArgsConnect.Completed += (o, e) =>
        {
            if (e.SocketError == SocketError.Success)
            {
                SocketAsyncEventArgs sArgs = new SocketAsyncEventArgs() { RemoteEndPoint = _endPoint };
                sArgs.Completed +=
                    new EventHandler<SocketAsyncEventArgs>(sArgs_Completed);
                sArgs.SetBuffer(buffer, 0, buffer.Length);
                sArgs.UserToken = buffer;
                _socket.SendAsync(sArgs);
            }
        };
        _socket.ConnectAsync(sArgsConnect);

    }

    void sArgs_Completed(object sender, SocketAsyncEventArgs e)
    {
        if (e.SocketError == SocketError.Success)
        {
            byte[] buffer = (byte[])e.Buffer;
            SocketAsyncEventArgs sArgs = new SocketAsyncEventArgs();
            sArgs.RemoteEndPoint = e.RemoteEndPoint;

            sArgs.SetBuffer(buffer, 0, buffer.Length);
            sArgs.Completed += (o, a) =>
            {
                if (a.SocketError == SocketError.Success)
                {
                    byte[] timeData = a.Buffer;

                    ulong hTime = 0;
                    ulong lTime = 0;

                    for (var i = 40; i <= 43; ++i)
                        hTime = hTime << 8 | buffer[i];
                    for (var i = 44; i <= 47; ++i)
                        lTime = lTime << 8 | buffer[i];
                    ulong milliseconds = (hTime * 1000 + (lTime * 1000) / 0x100000000L);

                    TimeSpan timeSpan =
                        TimeSpan.FromTicks((long)milliseconds * TimeSpan.TicksPerMillisecond);
                    var currentTime = new DateTime(1900, 1, 1) + timeSpan;
                    OnTimeReceived(currentTime);

                }
            };
            _socket.ReceiveAsync(sArgs);
        }
    }
}

Sử dụng :

public partial class MainPage : PhoneApplicationPage
{
    private NtpClient _ntpClient;
    public MainPage()
    {
        InitializeComponent();
        _ntpClient = new NtpClient();
        _ntpClient.TimeReceived += new EventHandler<NtpClient.TimeReceivedEventArgs>(_ntpClient_TimeReceived);
    }

    void _ntpClient_TimeReceived(object sender, NtpClient.TimeReceivedEventArgs e)
    {
        this.Dispatcher.BeginInvoke(() =>
                                        {
                                            txtCurrentTime.Text = e.CurrentTime.ToLongTimeString();
                                            txtSystemTime.Text = DateTime.Now.ToUniversalTime().ToLongTimeString();
                                        });
    }

    private void UpdateTimeButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        _ntpClient.RequestTime();
    }
}

Socketlà một IDisposable. Bạn nên thiết kế lớp học của mình với suy nghĩ đó và cung cấp cách giải phóng ổ cắm cả khi sử dụng bình thường và bất cứ khi nào có ngoại lệ. Mã này không gây ra rò rỉ bộ nhớ
gfache
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.