108.1 Mantener la hora del sistema - Teoria

Conceptos fundamentales: Dos relojes en Linux

Un sistema Linux mantiene dos relojes independientes:

Reloj hardware (RTC / CMOS)

Tambien llamado Real Time Clock (RTC) o reloj CMOS
Es un chip fisico en la placa base alimentado por una pila (bateria CR2032)
Funciona incluso con el equipo apagado
Menos preciso que el reloj del sistema (puede desviarse varios segundos al dia)
Se accede con el comando hwclock
Se almacena la configuracion en /etc/adjtime

Reloj del sistema (system clock)

Es un reloj mantenido por el kernel de Linux en memoria
Se inicializa al arrancar tomando la hora del reloj hardware
Es mas preciso durante la ejecucion del sistema
Se puede sincronizar con servidores NTP para maxima precision
Se accede con los comandos date y timedatectl

Comando `date`

El comando date muestra y establece la fecha y hora del sistema.

Mostrar la fecha y hora

date                        # Muestra fecha/hora actual
date -u                     # Muestra en UTC
date +%Y-%m-%d              # Formato: 2024-01-15
date +%H:%M:%S              # Formato: 14:30:45
date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"  # Formato completo
date +%s                    # Epoch (segundos desde 1970-01-01)

Codigos de formato importantes

Codigo	Significado	Ejemplo
`%Y`	Anio (4 digitos)	2024
`%m`	Mes (01-12)	01
`%d`	Dia del mes (01-31)	15
`%H`	Hora (00-23)	14
`%M`	Minutos (00-59)	30
`%S`	Segundos (00-59)	45
`%Z`	Zona horaria	CET
`%s`	Epoch Unix	1705312245
`%A`	Dia de la semana	Monday
`%B`	Nombre del mes	January
`%j`	Dia del anio (001-366)	015

Establecer la fecha y hora (requiere root)

date -s "2024-01-15 14:30:00"       # Establecer fecha y hora
date MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]          # Formato legacy
date 011514302024.00                 # 15 enero 2024, 14:30:00
date -s "14:30:00"                   # Solo cambiar la hora

Comando `hwclock`

El comando hwclock gestiona el reloj hardware (RTC).

Opciones principales

hwclock -r                  # Leer el reloj hardware (--show)
hwclock --systohc           # Copiar hora del sistema al hardware
hwclock --hctosys           # Copiar hora del hardware al sistema
hwclock --localtime         # Indica que RTC esta en hora local
hwclock --utc               # Indica que RTC esta en UTC
hwclock --set --date "2024-01-15 14:30:00"  # Establecer RTC directamente

Direccion de sincronizacion

--systohc = System TO Hardware Clock (sistema -> hardware)
--hctosys = Hardware Clock TO System (hardware -> sistema)

Archivo `/etc/adjtime`

Este archivo contiene informacion sobre:

La deriva (drift) del reloj hardware
La ultima vez que se ajusto
Si el RTC esta en UTC o LOCAL

Ejemplo de contenido:

0.000000 1705312245 0.000000
1705312245
UTC

La tercera linea indica si el RTC esta en UTC o LOCAL.

Comando `timedatectl` (systemd)

Herramienta moderna de systemd para gestionar fecha, hora y zona horaria.

Operaciones principales

timedatectl                          # Mostrar estado completo
timedatectl status                   # Igual que sin argumentos
timedatectl set-time "2024-01-15 14:30:00"  # Establecer fecha/hora
timedatectl set-time "14:30:00"      # Solo la hora
timedatectl set-timezone Europe/Madrid       # Establecer zona horaria
timedatectl list-timezones           # Listar todas las zonas
timedatectl set-ntp true             # Activar sincronizacion NTP
timedatectl set-ntp false            # Desactivar sincronizacion NTP

Salida tipica de `timedatectl status`

               Local time: Mon 2024-01-15 14:30:00 CET
           Universal time: Mon 2024-01-15 13:30:00 UTC
                 RTC time: Mon 2024-01-15 13:30:00
                Time zone: Europe/Madrid (CET, +0100)
System clock synchronized: yes
              NTP service: active
          RTC in local TZ: no

Importante para el examen: timedatectl set-ntp true habilita systemd-timesyncd, no ntpd.

Zonas horarias

Archivos clave

/usr/share/zoneinfo/ - Directorio con todas las zonas horarias
/etc/localtime - Enlace simbolico o copia del archivo de zona actual
/etc/timezone - Archivo de texto con el nombre de la zona (Debian/Ubuntu)
Variable de entorno TZ - Permite cambiar la zona temporalmente

Configurar la zona horaria

# Metodo 1: timedatectl (recomendado en systemd)
timedatectl set-timezone America/Mexico_City
 
# Metodo 2: enlace simbolico manual
ln -sf /usr/share/zoneinfo/America/Mexico_City /etc/localtime
 
# Metodo 3: dpkg-reconfigure (Debian)
dpkg-reconfigure tzdata
 
# Metodo 4: variable TZ temporal
export TZ="America/Mexico_City"
date    # Muestra la hora en esa zona

NTP (Network Time Protocol)

Conceptos fundamentales

Protocolo para sincronizar relojes a traves de la red
Usa el puerto UDP 123
Precision tipica de milisegundos en redes LAN
Usa un sistema de estratos (stratum)

Terminologia NTP (IMPORTANTE para el examen)

Termino	Descripcion
Offset	Diferencia de tiempo entre el reloj local y el servidor NTP (en milisegundos)
Drift	Tendencia del reloj local a desviarse con el tiempo. Se registra en el `driftfile` para compensacion continua
Jitter	Variacion (inestabilidad) del offset entre consultas sucesivas. Menor jitter = mas estable
Stratum	Nivel jerarquico del servidor NTP (0-15). Menor estrato = mas cercano a la fuente de tiempo
Step	Ajuste abrupto (salto) del reloj. Se usa cuando la diferencia es grande
Slew	Ajuste gradual del reloj acelerando o frenando ligeramente. Preferido para diferencias pequenas
Insane time	Diferencia de tiempo demasiado grande (tipicamente > 1000 segundos). NTP puede negarse a corregirla

Step vs Slew:

Step (salto): Cambia el reloj de golpe. Rapido pero puede causar problemas en aplicaciones sensibles al tiempo (logs desordenados, transacciones duplicadas).
Slew (deslizamiento gradual): Ajusta el reloj lentamente acelerandolo o frenandolo. Mas seguro para aplicaciones en produccion, pero tarda mas en sincronizar.

Sistema de estratos NTP

Estrato	Descripcion
0	Dispositivos de referencia (relojes atomicos, GPS) - no accesibles por red
1	Servidores conectados directamente a dispositivos de estrato 0
2	Servidores sincronizados con estrato 1
3	Servidores sincronizados con estrato 2
…	Hasta estrato 15 (maximo)
16	No sincronizado (invalido)

pool.ntp.org

Proyecto colaborativo con miles de servidores NTP
Se recomienda usar los pools regionales:
- 0.pool.ntp.org, 1.pool.ntp.org, 2.pool.ntp.org, 3.pool.ntp.org
- 0.es.pool.ntp.org (pool de Espana)
- 0.mx.pool.ntp.org (pool de Mexico)

ntpd (demonio NTP clasico)

Archivo de configuracion `/etc/ntp.conf`

# Servidores NTP
server 0.pool.ntp.org iburst
server 1.pool.ntp.org iburst
server 2.pool.ntp.org iburst
server 3.pool.ntp.org iburst

# Archivo de drift
driftfile /var/lib/ntp/ntp.drift

# Restricciones
restrict default nomodify notrap nopeer noquery
restrict 127.0.0.1
restrict ::1

La opcion iburst envia rafagas iniciales para sincronizar mas rapido
El archivo driftfile almacena la desviacion calculada del reloj local

Comandos asociados

ntpq -p                     # Mostrar peers/estado de sincronizacion

`ntpdate` (DEPRECADO)

ntpdate era una herramienta para sincronizacion puntual (one-shot) del reloj.

ntpdate pool.ntp.org        # Sincronizar una vez (ajuste tipo step)
ntpdate -q pool.ntp.org     # Solo consultar sin ajustar

IMPORTANTE: ntpdate esta deprecado y ha sido reemplazado por:

ntpd -gq (sincronizar una vez y salir)
chronyd -q (con chrony)
timedatectl set-ntp true (con systemd-timesyncd)

No debe usarse ntpdate mientras ntpd o chronyd estan en ejecucion, ya que causa conflictos con el ajuste gradual (slew) que realizan estos demonios.

Interpretar `ntpq -p`

     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
*ntp1.example.com  .GPS.     1 u   34   64  377    1.234   -0.567   0.123
+ntp2.example.com  .PPS.     1 u   35   64  377    2.345   +0.234   0.456

Simbolo	Significado
`*`	Servidor seleccionado actualmente (fuente de sincronizacion)
`+`	Candidato aceptable
`-`	Descartado por el algoritmo
`x`	Designado como falseticker

Campo	Significado
`st`	Estrato del servidor
`when`	Segundos desde ultima consulta
`poll`	Intervalo de consulta en segundos
`reach`	Registro de alcanzabilidad (octal) - 377 = ultimas 8 consultas exitosas
`delay`	Retardo de ida y vuelta (ms)
`offset`	Diferencia de tiempo (ms)
`jitter`	Variacion del offset (ms)

Chrony

Caracteristicas

Alternativa moderna a ntpd
Sincroniza mas rapido, especialmente en conexiones intermitentes
Ideal para maquinas virtuales y equipos que no estan siempre encendidos
Compuesto por:
- chronyd - Demonio que se ejecuta en segundo plano
- chronyc - Herramienta de linea de comandos para interactuar con chronyd

Archivo de configuracion `/etc/chrony.conf`

# Servidores NTP
server 0.pool.ntp.org iburst
server 1.pool.ntp.org iburst
server 2.pool.ntp.org iburst
server 3.pool.ntp.org iburst

# Archivo de drift
driftfile /var/lib/chrony/drift

# Permitir ajuste rapido si la diferencia es grande
makestep 1.0 3

# Habilitar RTC
rtcsync

makestep 1.0 3 - Permite un salto en el reloj si la diferencia es mayor a 1 segundo, solo en los primeros 3 ajustes

Comandos `chronyc`

chronyc sources         # Mostrar fuentes NTP (equivalente a ntpq -p)
chronyc sources -v      # Con explicacion detallada de columnas
chronyc sourcestats      # Estadisticas de las fuentes
chronyc tracking        # Informacion detallada de sincronizacion
chronyc activity        # Numero de fuentes online/offline

Interpretar `chronyc sources`

210 Number of sources = 4
MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample
===============================================================================
^* ntp1.example.com              1   6   377    34   -567us[ -567us] +/-  1234us
^+ ntp2.example.com              1   6   377    35   +234us[ +234us] +/-  2345us

^* = Fuente seleccionada actualmente
^+ = Fuente aceptable combinable
^- = Fuente excluida por el algoritmo
^? = Fuente a la que se ha perdido conectividad

SNTP vs NTP

Caracteristica	NTP (completo)	SNTP (Simple NTP)
Complejidad	Completo, con algoritmos avanzados	Simplificado, subconjunto de NTP
Precision	Alta (microsegundos)	Menor (milisegundos)
Ajuste del reloj	Step y slew (gradual)	Solo step (saltos)
Actua como servidor	Si (ntpd, chronyd)	No (solo cliente)
Calculo de drift	Si (mantiene driftfile)	No
Multiples fuentes	Si (algoritmo de seleccion)	Tipicamente una fuente
Implementacion tipica	ntpd, chronyd	systemd-timesyncd

Para el examen: systemd-timesyncd usa SNTP (no NTP completo). Es mas simple y menos preciso, pero suficiente para la mayoria de estaciones de trabajo. Para servidores que requieren alta precision o que deben actuar como servidores NTP para otros, se debe usar ntpd o chronyd.

systemd-timesyncd

Caracteristicas

Cliente SNTP ligero integrado en systemd (no NTP completo)
Solo puede actuar como cliente (no como servidor)
Es la opcion mas simple para sincronizacion NTP basica
Se activa con timedatectl set-ntp true

Archivo de configuracion

/etc/systemd/timesyncd.conf

[Time]
NTP=0.pool.ntp.org 1.pool.ntp.org
FallbackNTP=0.debian.pool.ntp.org

Comandos

systemctl status systemd-timesyncd    # Ver estado del servicio
timedatectl timesync-status           # Estado detallado de sincronizacion
timedatectl show-timesync             # Propiedades del servicio

Resumen comparativo de soluciones NTP

Caracteristica	ntpd	chrony	systemd-timesyncd
Actua como servidor	Si	Si	No
Actua como cliente	Si	Si	Si
Sincronizacion rapida	No	Si	Si
Configuracion	`/etc/ntp.conf`	`/etc/chrony.conf`	`/etc/systemd/timesyncd.conf`
Herramienta CLI	`ntpq`	`chronyc`	`timedatectl`
Ideal para	Servidores permanentes	VMs, portatiles	Uso basico

Puntos clave para el examen

Dos relojes: hardware (RTC/CMOS) y sistema (kernel)
hwclock —systohc copia sistema -> hardware, —hctosys hardware -> sistema
timedatectl es la herramienta moderna de systemd para gestionar hora y zona
NTP usa UDP puerto 123 y un sistema de estratos (0-15, 16=invalido)
Terminologia NTP: offset (diferencia), drift (desviacion), jitter (variacion), step (salto), slew (ajuste gradual)
SNTP (usado por systemd-timesyncd) es mas simple que NTP: solo cliente, solo step, sin calculo de drift
ntpdate esta deprecado; reemplazado por ntpd -gq, chronyd -q o timedatectl set-ntp true
/etc/adjtime indica si el RTC esta en UTC o LOCAL
ntpq -p muestra los peers; * indica el servidor seleccionado
chronyc sources es el equivalente de ntpq -p para chrony
systemd-timesyncd es solo cliente SNTP, ntpd y chrony pueden ser servidor NTP completo
/etc/localtime define la zona horaria del sistema (enlace a /usr/share/zoneinfo/)
pool.ntp.org es el pool publico de servidores NTP

Trampas del examen

Errores comunes y distinciones criticas que LPI suele evaluar en este subtema:

hwclock --systohc vs --hctosys — --systohc copia del SISTEMA al HARDWARE; --hctosys copia del HARDWARE al SISTEMA. La confusion entre la direccion de sincronizacion es una de las trampas mas frecuentes. Mnemotecnica: lee las siglas como “System TO Hardware Clock” y “Hardware Clock TO System”
systemd-timesyncd es SNTP, NO NTP completo — systemd-timesyncd es un cliente SNTP simple: solo puede actuar como cliente, solo hace ajustes tipo step, y no calcula drift. Para servir NTP a otros equipos se necesita ntpd o chronyd
timedatectl set-ntp true habilita systemd-timesyncd, NO ntpd — Este comando activa el servicio SNTP de systemd, no el demonio NTP clasico. Si necesitas NTP completo, debes instalar y configurar ntpd o chronyd por separado
NTP usa UDP puerto 123 — No es TCP. El examen espera que sepas que NTP funciona sobre UDP. Confundirlo con TCP es un error frecuente
Estrato (stratum) 0 NO es accesible por red — Los dispositivos de estrato 0 son relojes atomicos o GPS. Los servidores de estrato 1 estan conectados directamente a ellos. Estrato 16 significa “no sincronizado” (invalido)
ntpdate esta DEPRECADO — Ya no debe usarse. Los reemplazos son ntpd -gq (sincronizar una vez y salir), chronyd -q, o timedatectl set-ntp true. Ademas, ntpdate no debe ejecutarse mientras ntpd o chronyd estan activos
/etc/adjtime indica si el RTC esta en UTC o LOCAL — La tercera linea de este archivo es UTC o LOCAL. Si el RTC esta en hora local (tipico en dual-boot con Windows), se debe indicar LOCAL. En Linux puro, se recomienda UTC
Step vs Slew — Step cambia el reloj de golpe (puede causar problemas en logs y aplicaciones); Slew ajusta gradualmente acelerando o frenando el reloj. SNTP (systemd-timesyncd) solo hace step; NTP completo (ntpd, chronyd) puede hacer slew
* en ntpq -p indica el servidor SELECCIONADO — En la salida de ntpq -p, * marca el servidor de sincronizacion actual, + son candidatos aceptables, - descartados. El examen puede mostrar una salida y preguntar cual es la fuente activa
chronyc sources es el equivalente de ntpq -p para chrony — No confundir los comandos de cada implementacion. Para ntpd se usa ntpq -p; para chrony se usa chronyc sources. Los simbolos son similares pero no identicos (^* vs *)

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Notas Recientes

101.1 - Comandos Clave

101.1 - Configuracion de Hardware

108.1 Mantener la hora del sistema - Teoria

108.1 Mantener la hora del sistema - Teoria

Conceptos fundamentales: Dos relojes en Linux

Reloj hardware (RTC / CMOS)

Reloj del sistema (system clock)

Comando date

Mostrar la fecha y hora

Codigos de formato importantes

Establecer la fecha y hora (requiere root)

Comando hwclock

Opciones principales

Direccion de sincronizacion

Archivo /etc/adjtime

Comando timedatectl (systemd)

Operaciones principales

Salida tipica de timedatectl status

Zonas horarias

Archivos clave

Configurar la zona horaria

NTP (Network Time Protocol)

Conceptos fundamentales

Terminologia NTP (IMPORTANTE para el examen)

Sistema de estratos NTP

pool.ntp.org

ntpd (demonio NTP clasico)

Archivo de configuracion /etc/ntp.conf

Comandos asociados

ntpdate (DEPRECADO)

Interpretar ntpq -p

Chrony

Caracteristicas

Archivo de configuracion /etc/chrony.conf

Comandos chronyc

Interpretar chronyc sources

SNTP vs NTP

systemd-timesyncd

Caracteristicas

Archivo de configuracion

Comandos

Resumen comparativo de soluciones NTP

Puntos clave para el examen

Trampas del examen

Graph View

Comando `date`

Comando `hwclock`

Archivo `/etc/adjtime`

Comando `timedatectl` (systemd)

Salida tipica de `timedatectl status`

Archivo de configuracion `/etc/ntp.conf`

`ntpdate` (DEPRECADO)

Interpretar `ntpq -p`

Archivo de configuracion `/etc/chrony.conf`

Comandos `chronyc`

Interpretar `chronyc sources`