如何基于NTP协议获取阿里云实时时间

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如何基于NTP协议获取阿里云实时时间

NTP协议简介
       NTP服务器(NetworkTimeProtocol(NTP))是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源(如石英钟，GPS等等)做同步化，它可以提供高精准度的时间校正(LAN上与标准间差小于1毫秒，WAN上几十毫秒)，且可介由加密确认的方式来防止恶毒的协议攻击。时间按NTP服务器的等级传播。按照离外部UTC源的远近把所有服务器归入不同的Stratum(层)中。


NTP报文格式      
从上图可知：每一个字段代表不一样的设置功能，如一下表所示：

         

       首先我们做一个简单的实验，如下图所示：

         

       阿里云NTP服务器是ntp1.aliyun.com(IP为120.25.115.20)端口为123，因为ntp服务器是udp协议，ip：120.25.115.20端口号：123，格式是接收48个字节，第一个字节以0xa3(版本4)、0x1b(版本3)、0x13(版本2)、0x0b(版本1)，返回的数据中带有时间。上图所示我们使用版本3获取阿里云NTP信息，阿里云服务器返回的数据我们取第40位到43位的十六进制，所以得到0xE2CFA73B十六进制，我们把该十六进制转成十进制变成3805259579秒再减去1900-1970的时间差(2208988800秒)我们打开https://tool.lu/timestamp/如下图所示：

         

        从上面我们可以知道获取NTP实时时间需要以下步骤：

        ①连接阿里云NTP服务器。

        ②使用开发板发送NTP报文到阿里云NTP服务器中。

        ③获取阿里云NTP服务器的数据，取第40位到43位的十六进制。

        ④把40位到43位的十六进制转成十进制。

        ⑤把十进制数减去1900-1970的时间差(2208988800秒)所得数值转成年月日时分秒。


         根据上述的步骤，我们可以使用MCU+ESP8266获取实时时间，如下图所示：

        ①连接阿里云NTP服务器，请配置esp8266为UDP协议(注意开透传模式)

        ②发送NTP报文到阿里云NTP服务器中，如下源码所示：

         

       初始化NTP协议包，如一些源码所示：

         

       我们主要定义了两个参数version和mode，定义版本号为3，模式为3(mode表示客户端)，0011<<3(version)+0011(mode)= 0x1b，其他位为0，符合前面的网络调式助手发送的NTP数据包，然后我们开启定时器1s发送esp_ntp_buf缓存区数据。

        获取阿里云NTP服务器的数据，取第40位到43位的十六进制，如一下源码所示：

         

       上述源码可以获取服务器返回的数据取40位到43位并转成十进制

       把十进制数减去1900-1970的时间差(2208988800秒)所得数值转成年月日时分秒即可。

         

         

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