hostnamectl / timedatectl —— 改主机名与时区

一句话定义

这是 systemd 的"set state"系列工具，取代了 vim /etc/hostname 和 vim /etc/timezone 这种手改文件：

hostnamectl —— 设置主机名（hostname）
timedatectl —— 设置时区、NTP、本地/UTC 硬件时钟

两个命令风格一样、用法对称，所以放一起讲。

典型场景

Day0 §4：装机基线的最后一步。改完虚拟化探测、磁盘、SSH 之后，把 5 台机器的 hostname 改成 k8s-cp-1 ~ k8s-w-2，时区统一到 UTC（K8s 集群强烈建议跟 UTC、避免本地时间踩坑）。

hostnamectl set-hostname k8s-cp-1
timedatectl set-timezone UTC

为什么不直接改 `/etc/hostname`

echo "k8s-cp-1" > /etc/hostname     # ❌ 不推荐

直接改有三个问题：

当前 shell 看到的 hostname 不变（要 logout 或 hostname 命令手动同步）
不通知 dbus —— 其它在运行的服务（rsyslog、Avahi、kubelet）感知不到变化
不一致 —— /etc/hostname 只是其中一个 hostname，systemd 还有"transient hostname"和"pretty hostname"概念

hostnamectl set-hostname 帮你处理这些：

写 /etc/hostname
通知 dbus
立刻在所有视角下生效
处理多种 hostname 类型

hostnamectl 用法

看当前 hostname

$ hostnamectl
 Static hostname: k8s-cp-1
       Icon name: computer-vm
         Chassis: vm
      Machine ID: abc123...
         Boot ID: def456...
Virtualization: kvm
Operating System: Ubuntu 22.04 LTS
          Kernel: Linux 5.15.0-...
    Architecture: x86-64

只看 hostname：

hostnamectl --static            # 等价于 cat /etc/hostname
hostname                        # 也行

改 hostname

hostnamectl set-hostname k8s-cp-1

立刻生效（包括当前 shell 的 \h 提示符也会变 —— 重连 ssh 后看得到）。

三种 hostname 类型

类型	说明	怎么改
Static	持久 hostname，存 `/etc/hostname`	`hostnamectl set-hostname xxx`
Transient	动态 hostname（DHCP / 内核默认）	重启 / 网络变化时自动
Pretty	人类可读名（含空格、Unicode）	`hostnamectl set-hostname "My Laptop" --pretty`

绝大多数场景只需要 Static。Pretty 是给 GUI 看的。

集群里批量改

ssh m1 'hostnamectl set-hostname k8s-cp-1'
ssh m2 'hostnamectl set-hostname k8s-cp-2'
# ... etc

或者用 for 循环 + 数组（参考 Day0 §4）：

declare -A HOSTS=(
  [m1]=k8s-cp-1
  [m2]=k8s-cp-2
  [m3]=k8s-cp-3
  [m4]=k8s-w-1
  [m5]=k8s-w-2
)
for alias in "${!HOSTS[@]}"; do
  ssh "$alias" "hostnamectl set-hostname ${HOSTS[$alias]}"
done

hostname 改完之后还要做的事

hostnamectl 只改 hostname 本身。但很多服务依赖 hostname → IP 的映射，需要同步改 /etc/hosts：

# 5 节点统一的 /etc/hosts
cat > /etc/hosts <<'EOF'
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback

10.0.24.28 k8s-cp-1 m1
10.0.24.29 k8s-cp-2 m2
10.0.24.30 k8s-cp-3 m3
10.0.24.31 k8s-w-1  m4
10.0.24.32 k8s-w-2  m5
EOF

为什么 /etc/hosts 重要：

kubeadm init 要解析自己的 hostname 到 IP；如果 hostname 只在 DNS 里、或者根本没解析，会失败
节点间通信：kubelet → apiserver、kube-proxy → service 等都涉及反查 hostname
etcd peer：用 hostname 在 SAN 证书里，没解析就 TLS 失败

K8s 安装 99% 的"hostname not found"或"x509: certificate signed by ... is not valid for ..."类问题都和 /etc/hosts 缺失有关。

timedatectl 用法

看当前时间状态

$ timedatectl
               Local time: Mon 2026-05-27 14:30:15 UTC
           Universal time: Mon 2026-05-27 14:30:15 UTC
                 RTC time: Mon 2026-05-27 14:30:15
                Time zone: UTC (UTC, +0000)
System clock synchronized: yes
              NTP service: active
          RTC in local TZ: no

关键字段：

Local time：当前时间（按时区计算）
Universal time：UTC 时间（无时区）
RTC time：硬件时钟（主板 BIOS 时间）
Time zone：时区
System clock synchronized：是否和 NTP 同步过（boot 时和现在都同步过返回 yes）
NTP service：是否有活跃的 NTP 同步服务
RTC in local TZ：硬件时钟是否走本地时间（默认应该 no，走 UTC）

设时区

timedatectl list-timezones                       # 看所有可用时区
timedatectl list-timezones | grep -i shanghai
timedatectl set-timezone UTC                     # K8s 集群推荐 UTC
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai           # 上海时区

K8s 集群强烈建议所有节点统一用 UTC：

日志时间在所有节点能直接对比
容器里的应用通常默认 UTC，日志一致
跨时区团队协作无歧义

启用 / 禁用 NTP

timedatectl set-ntp true         # 启用 systemd-timesyncd
timedatectl set-ntp false        # 禁用

注意：这里启用的是 systemd-timesyncd（systemd 自带的轻量 NTP 客户端）。生产环境通常用更专业的 chrony，两者不能同时跑。

chrony vs systemd-timesyncd

维度	systemd-timesyncd	chrony
安装	systemd 自带	要装 `chrony` 包
精度	一般	高
网络瞬断恢复	慢	快（最快秒级）
能当 NTP 服务端	❌	✅
K8s 推荐	仅小型实验	✅ 生产标配

装 chrony 就要禁掉 timesyncd（不然两者抢着同步 / 互相打架）：

apt-get install -y chrony
timedatectl set-ntp false                        # 关 timesyncd
systemctl enable --now chrony                    # 起 chrony

确认：

timedatectl                                      # NTP service: 应该是 active（chrony 也算）
chronyc tracking                                 # chrony 自己的状态
chronyc sources                                  # 看上游 NTP 服务器

为什么 K8s 对时间敏感

K8s 几乎所有组件对时间漂移都敏感：

etcd raft —— leader election、心跳都用时间。漂移超过 500ms 会导致 leader 频繁换 → 集群抖动
TLS 证书校验 —— Not Before / Not After 字段。节点时间比证书早 → 证书"还没生效"；晚 → 证书"过期"
kubelet → apiserver token —— ServiceAccount token 有 issued-at / expiry，漂移超过容忍范围被拒
HPA 决策 —— 按时间窗口算 metric，漂移导致决策错乱
日志关联 —— 节点 A 在 10:00 发了请求、节点 B 在 09:59 收到，分布式追踪全乱

集群里所有节点的时间漂移要 < 50ms。chrony 默认能做到 < 10ms。

hostname / 时区一气呵成的装机段（Day0 §4）

HOSTNAME="$1"     # 各机器自己的名字传进来

ssh root@$ip "
  # 1. hostname
  hostnamectl set-hostname $HOSTNAME

  # 2. /etc/hosts 全集群一致
  cat > /etc/hosts <<'HOSTS'
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback

10.0.24.28 k8s-cp-1 m1
10.0.24.29 k8s-cp-2 m2
10.0.24.30 k8s-cp-3 m3
10.0.24.31 k8s-w-1  m4
10.0.24.32 k8s-w-2  m5
HOSTS

  # 3. 时区 UTC
  timedatectl set-timezone UTC

  # 4. 启用 chrony（已装的话）
  systemctl enable --now chrony 2>/dev/null || true

  # 5. 验证
  hostnamectl --static
  timedatectl | grep -E 'Time zone|NTP'
"

常见踩坑

坑 1：改了 hostname，但提示符没变

hostnamectl set-hostname k8s-cp-1
# bash 提示符还是 root@old-name

bash 的 \h 提示符是 shell 启动时缓存的。重新登录或 exec bash：

exec bash
# 或
exit && ssh m1

坑 2：`/etc/hosts` 里 hostname 指向 127.0.0.1，K8s 起不来

Ubuntu 装机有时 /etc/hosts 默认：

127.0.1.1 k8s-cp-1

这会让 kubeadm 解析 hostname 时拿到 127.0.1.1，证书 SAN 不匹配，集群挂。

修复：删掉那行，改成真实 IP：

10.0.24.28 k8s-cp-1 m1

坑 3：节点时间差 5 分钟，TLS 报"signed by unknown authority"

x509: certificate has expired or is not yet valid: current time ... is after ...

时间问题伪装成证书问题。先 timedatectl 看时间：

ssh m1 'timedatectl'
ssh m2 'timedatectl'
# 看 Local time 差距

如果差几分钟以上：

ssh m1 'systemctl restart chrony'
sleep 5
ssh m1 'chronyc tracking'                # System time: 0.0001 seconds slow

坑 4：硬件时钟（RTC）跑本地时间

RTC in local TZ: yes

通常 Windows 双系统的机器是这样（Windows 把 RTC 设成本地时间）。Linux 默认 RTC 走 UTC。两者打架会让重启后时间偏差几小时。

修复：

timedatectl set-local-rtc 0      # RTC 走 UTC

云机器一般默认正确。物理机 / 双系统才需要注意。

坑 5：set-ntp 报错

timedatectl set-ntp true
# Failed to set ntp: NTP not supported

通常是因为系统装了 chrony / ntpd，systemd-timesyncd 已经被禁用。这种情况你不需要 set-ntp true —— chrony 自己跑着就行。

确认 chrony 在工作：

chronyc tracking
chronyc sources

坑 6：hostname 太长 / 含特殊字符

hostnamectl set-hostname "我的机器 1"
# Failed: hostname "我的机器 1" is not valid

Static hostname 必须是 RFC 1123 合规：字母数字、-、.，最长 64 字符。中文 / 空格 / 下划线都不行。

要"漂亮"的名字用 pretty hostname：

hostnamectl set-hostname "My K8s Master" --pretty
hostnamectl set-hostname "k8s-cp-1" --static

但 K8s 集群里别用 pretty，到处显示的 hostname 都是 static 那个。

关联命令

systemctl —— hostnamectl/timedatectl 同属 systemd 工具家族
chronyc —— 看 chrony 状态（tracking, sources）
hostname —— 老式查看（只读用）；hostname xxx 老式设置（不持久）
date —— 看当前时间 / 设置时间（不推荐手动设、让 NTP 处理）
journalctl —— 看 chrony / timesyncd 日志：journalctl -u chrony -f