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虚拟机时间为什么不是快了就是慢了?

Kong_Sir 2023-06-30 原文

前言

如果你的虚拟机环境没有专门的时间服务器,没有互联网,那么你的时间可能是下面这样的(图一):

是不是虚拟机时间比宿主机时间快了大约8小时。

又或者是下面这样的(图二):

似乎看着没毛病,时间完美对上,恭喜你还是错的,显然中国的时区不是UTC。

或者其他情况就是比实际时间慢很多的。然后你被时间不对搞的头大,在百度、谷歌寻找“祖传配方”后,确发现依然不是快了就是慢了,或者就是时区不对。

一、为什么虚拟机时间总是设置不对

以下讲述环境均为vmware workstation16,基本适用于其他环境。
先思考两个问题:
1、虚拟机在创建的时候bios时间(即硬件时间,linux系统内可以通过hwclock查看)和宿主机时间吻合,是没问题的?
2、虚拟机操作系统时间为什么会比实际时间快或者慢8个小时?慢了大于8小时又是怎么造成的?
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看到这里,我假装你已经思考了三天夜了。

(1)虚拟机在创建的时候bios时间(即硬件时间,linux系统内可以通过hwclock查看)和宿主机时间吻合,是没问题的?

起初在创建虚拟机时,bios的时间是通过获取宿主机的时间来确定的。但是虚拟机经过挂起、关机等操作后,bios的时间会变的不准,bios之后也不会再主动去获取宿主机的时间去校对。其实bios在起初获取的宿主机时间时只是获取了宿主机的时间,却没有获取宿主机的时区设置,bios时间本身也没有时区的概念,所以理论上:bios时间=实际时间 本身没有问题。

(2)虚拟机操作系统时间为什么会比实际时间快或者慢8个小时?慢了大于8小时又是怎么造成的?

安装操作系统时默认同步bios中的时间,一些操作系统(主要是linux系统)中又会默认时区为UTC,加上(1)中所述bios没有时概念的原因,结果就是:实际时间为“中国时间15:38”,但虚拟机操作系统会将bois的“15:38”当做是“UTC 15:38”,而操作系统中又将时区设置为Asia/Shanghai即CST 东八区(需要在15:38加八小时),最终通过date命令显示看到的就是图一的“23:38 CST”。
图二基本上都是通过百度的一些方法,通过命令将时区Asia/Shanghai改成了UTC。这样只是单纯让时间看上去是没问题的,但是时区是错误的。在生产环境是有很大的安全隐患。
时间慢了大于8小时的时间,除了时间本身设置错误的原因外,基本都是虚拟机有过长时间挂起、宕机、cpu持续负载过高的情况导致的。

二、解决方法

(1)系统内配置时间服务器

通过配置内网或者公网时间服务器,进行同步解决,开启NTP后会默认关闭与bios时间的同步。

(2)安装VM-tools

如果是vmware 虚拟机环境安装VM-tools工具。安装后会自动将bois的时间减少8小时,即实际时间是:中国时间15:38,bois时间为7:38,centos时间默认为7:38 UTC,date命令显示时间为15:38 CST。
另外vm-tools不仅能处理图形界面分辨率、鼠标等问题,还能修正被挂起后的虚拟机时间不对问题。在vsphere环境下VM-tools获取系统ip、心跳,还是第三方防毒检查的必须安装,故没有特殊原因,vsphere环境下的虚拟机应尽量安装上。

(3)手动修改bios中的时间

在虚拟机开机的时候快速按F2(vmware workstation环境),其他硬件环境根据主板厂商有所不同,手动修改时间为宿主机时间减八小时,如宿主机时间为15:38,那么bois时间改为7:38。

三、小结

可能这是一个很简单的问题,解决方法也不过两三句话而已,但是其实在现实环境中,经常会遇到新服务器安装实施,在服务器上需要先部署ESXI、Centos、Xen等环境,但是新环境网络还没有完全与内网打通,所以是没有时间服务器、没有公网的情况,那么就只能进行手动进行配置。相信很多运维都遇到过这些情况,然后没有搞懂原因,盲目相信百度的内容,最终发现依然是错误的时间配置,导致后续众多虚拟机、平台管理组件(vcsa、openstack等)时间全是错误,然后一个一个去手动修改费时费力。

四、扩展

(1)新环境部署、规划建议

以部署vsphere基础环境为例:
准备一台时间服务器,将ESXI系统时间同步配置时间服务器,虚拟机保持默认同步硬件时间即可,这样工作量只会是由ESXI数量来决定,新建的虚拟机时间也会是正确的。

system–>ESXI–>时间服务器

(2)虚拟机时间长时间运行后出现时间偏差

虚拟机只有重启和开机的时候才会对时间与bois进行一次同步,长时间运行后会因为各种原因导致时间快慢不一,所以依然建议在操作系统里配置时间同步,并安装VM-tools工具。可以在虚拟机模板中配置好时间同步,或者后续由系统管理员进行自行添加时间同步。

五、总结

在IT环境中,时间的精度对生产业务有着至关重要的影响,比如交易系统、备份系统、日志系统等等,错误的时间会导致数据异常、业务告警等。所以配置好时间同步是IT环境中的重中之重。

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