NTP Server mit OpenBSD

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Version vom 11. Februar 2024, 15:15 Uhr

Inhaltsverzeichnis

NTP Server mit OpenBSD

Aufbau eines NTP Servers mit GPS und DCF-77 als Zeitquellen

Warum OpenBSD?
Ich habe z. Z. (Anfang 2024) keine preisgünstigen DCF-77 Empfänger für den PC (mit RS-232 oder USB-Schnittstelle) gefunden. Ich habe eine gebrauchten "Gude ADS Expert mouseClock USB rev 1.10" Empfänger erworben. Für diesen Empfänger hat OpenBSD einen Treiber.

Der Linux Treiber für den "Gude ADS Expert mouseClock USB rev 1.10" gibt es im Quelltext für den Linux Kernel 2.6.x. Dieser lässt sich nicht ohne größere Anpassungen an einen aktuellen Kernel (6.6.x) compilieren.

Siehe z. B.: https://forum.ubuntuusers.de/topic/gude-dcf77-funkuhr-usb-version-1-unter-precise/

Der "Gude ADS Expert mouseClock USB rev 1.10" Empfänger verfügt über einen Cologne (https://colognechip.com/) USB-Seriell Chip.

Der Treiber für OpenBSD lautet:

Eigenbau DCF-77 Empfänger

Ich habe versucht mit diesem DCF-77 Modul einen Empfänger für den PC (an RS-232 Schnittstelle) zu bauen:

https://de.elv.com/dcf-empfangsmodul-dcf-2-091610

Leider werden keine gültigen Daten empfangen mit dem NTPD unter Linux: 

2024-02-10T18:32:59.809013+01:00 ntp-srv ntpd[8972]: ERR: parse: convert_rawdcf: parity check FAILED for "###############RADMLS1248124P124812P1248121241248112481248P"
2024-02-10T18:33:59.819556+01:00 ntp-srv ntpd[8972]: ERR: parse: convert_rawdcf: parity check FAILED for "###############RADMLS1248124P124812P1248121241248112481248P"
2024-02-10T18:35:59.816957+01:00 ntp-srv ntpd[8972]: ERR: parse: convert_rawdcf: INCOMPLETE DATA - time code only has 56 bits

Mit der Schnittstelle eines Rasperry Pi funktioniert es.

Möglicherweise ist eine weitere Beschaltung nötig:

Installation OpenBSD

Als Hardware kommt ein Futro S900 im UEFI Modus zum Einsatz: 

OpenBSD 7.4 (GENERIC.MP) #1397: Tue Oct 10 09:02:37 MDT 2023
   deraadt@amd64.openbsd.org:/usr/src/sys/arch/amd64/compile/GENERIC.MP
real mem = 3931086848 (3748MB)
avail mem = 3792220160 (3616MB)
random: good seed from bootblocks
mpath0 at root
scsibus0 at mpath0: 256 targets
mainbus0 at root
bios0 at mainbus0: SMBIOS rev. 2.8 @ 0xad900018 (55 entries)
bios0: vendor FUJITSU // American Megatrends Inc. version "V4.6.5.4 R1.18.0 for D3313-A1x" date 07/10/2018
bios0: FUJITSU FUTRO S920
efi0 at bios0: UEFI 2.3.1
efi0: American Megatrends rev 0x4028e
acpi0 at bios0: ACPI 5.0
acpi0: sleep states S0 S3 S4 S5
acpi0: tables DSDT FACP APIC FPDT MCFG HPET VFCT SSDT SSDT CRAT SSDT SSDT SSDT SSDT
acpi0: wakeup devices LAN1(S4) LAN2(S4) SBAZ(S4) OHC1(S4) EHC1(S4) OHC2(S4) EHC2(S4) OHC3(S4) EHC3(S4) XHC0(S4) GFX_(S3)
acpitimer0 at acpi0: 3579545 Hz, 32 bits
acpimadt0 at acpi0 addr 0xfee00000: PC-AT compat
cpu0 at mainbus0: apid 0 (boot processor)
cpu0: AMD GX-415GA SOC with Radeon(tm) HD Graphics, 1497.25 MHz, 16-00-01, patch 07000110
cpu0: FPU,VME,DE,PSE,TSC,MSR,PAE,MCE,CX8,APIC,SEP,MTRR,PGE,MCA,CMOV,PAT,PSE36,CFLUSH,MMX,FXSR,SSE,SSE2,HTT,SSE3,PCLMUL,MWAIT,SSSE3,CX16,SSE4.1,SSE4.2,MOVBE,POPCNT,AES,XSAVE,AVX,F16C,NXE,MMXX,FFXSR,PAGE1GB,RDTSCP,LONG,LAHF,CMPLEG,SVM,EAPICSP,AMCR8,ABM,SSE4A,MASSE,3DNOWP,OSVW,IBS,S KINIT,TOPEXT,DBKP,PCTRL3,HWPSTATE,ITSC,BMI1,IBPB,XSAVEOPT
cpu0: 32KB 64b/line 8-way D-cache, 32KB 64b/line 2-way I-cache, 2MB 64b/line 16-way L2 cache
cpu0: smt 0, core 0, package 0
mtrr: Pentium Pro MTRR support, 8 var ranges, 88 fixed ranges
cpu0: apic clock running at 99MHz
cpu0: mwait min=64, max=64, IBE
cpu1 at mainbus0: apid 1 (application processor)
cpu1: AMD GX-415GA SOC with Radeon(tm) HD Graphics, 1497.29 MHz, 16-00-01, patch 07000110
cpu1: FPU,VME,DE,PSE,TSC,MSR,PAE,MCE,CX8,APIC,SEP,MTRR,PGE,MCA,CMOV,PAT,PSE36,CFLUSH,MMX,FXSR,SSE,SSE2,HTT,SSE3,PCLMUL,MWAIT,SSSE3,CX16,SSE4.1,SSE4.2,MOVBE,POPCNT,AES,XSAVE,AVX,F16C,NXE,MMXX,FFXSR,PAGE1GB,RDTSCP,LONG,LAHF,CMPLEG,SVM,EAPICSP,AMCR8,ABM,SSE4A,MASSE,3DNOWP,OSVW,IBS,SKINIT,TOPEXT,DBKP,PCTRL3,HWPSTATE,ITSC,BMI1,IBPB,XSAVEOPT
cpu1: 32KB 64b/line 8-way D-cache, 32KB 64b/line 2-way I-cache, 2MB 64b/line 16-way L2 cache
cpu1: smt 0, core 1, package 0
cpu2 at mainbus0: apid 2 (application processor)
cpu2: AMD GX-415GA SOC with Radeon(tm) HD Graphics, 1497.40 MHz, 16-00-01, patch 07000110
cpu2: FPU,VME,DE,PSE,TSC,MSR,PAE,MCE,CX8,APIC,SEP,MTRR,PGE,MCA,CMOV,PAT,PSE36,CFLUSH,MMX,FXSR,SSE,SSE2,HTT,SSE3,PCLMUL,MWAIT,SSSE3,CX16,SSE4.1,SSE4.2,MOVBE,POPCNT,AES,XSAVE,AVX,F16C,NXE,MMXX,FFXSR,PAGE1GB,RDTSCP,LONG,LAHF,CMPLEG,SVM,EAPICSP,AMCR8,ABM,SSE4A,MASSE,3DNOWP,OSVW,IBS,SKINIT,TOPEXT,DBKP,PCTRL3,HWPSTATE,ITSC,BMI1,IBPB,XSAVEOPT
cpu2: 32KB 64b/line 8-way D-cache, 32KB 64b/line 2-way I-cache, 2MB 64b/line 16-way L2 cache
cpu2: smt 0, core 2, package 0
cpu3 at mainbus0: apid 3 (application processor)
cpu3: AMD GX-415GA SOC with Radeon(tm) HD Graphics, 1497.48 MHz, 16-00-01, patch 07000110
cpu3: FPU,VME,DE,PSE,TSC,MSR,PAE,MCE,CX8,APIC,SEP,MTRR,PGE,MCA,CMOV,PAT,PSE36,CFLUSH,MMX,FXSR,SSE,SSE2,HTT,SSE3,PCLMUL,MWAIT,SSSE3,CX16,SSE4.1,SSE4.2,MOVBE,POPCNT,AES,XSAVE,AVX,F16C,NXE,MMXX,FFXSR,PAGE1GB,RDTSCP,LONG,LAHF,CMPLEG,SVM,EAPICSP,AMCR8,ABM,SSE4A,MASSE,3DNOWP,OSVW,IBS,SKINIT,TOPEXT,DBKP,PCTRL3,HWPSTATE,ITSC,BMI1,IBPB,XSAVEOPT
cpu3: 32KB 64b/line 8-way D-cache, 32KB 64b/line 2-way I-cache, 2MB 64b/line 16-way L2 cache
cpu3: smt 0, core 3, package 0
ioapic0 at mainbus0: apid 5 pa 0xfec00000, version 21, 24 pins
ioapic1 at mainbus0: apid 6 pa 0xfec01000, version 21, 32 pins
acpimcfg0 at acpi0
acpimcfg0: addr 0xe0000000, bus 0-255
acpihpet0 at acpi0: 14318180 Hz

OpenBSD 7.4 ließ sich fehlerfrei installieren, die UEFI Firmware fand aber das installierte Betriebssystem nicht.

Ein Veruch OpenBSD im BIOS-Modus (mit CSM-Modul) zu installieren ergab folgenden Fehler. 

failed to install bootblocks

Versuch: 

installboot -v sd0

/usr/mdec/biosboot: no such file or directory

Eine suche im Netz ergab, das OpenBSD keinen Boot-Eintrag in der UEFI Firmware macht. Das ist für mich nicht ganz nachvollziehbar, weil OpenBSD das einzig installierte Betriebssystem ist.

Nach der Installation von OpenBSD im UEFI-Modus habe ich ein Linux Live-Image gebootet und den Boot Eintrag vorgenommen: 

efibootmgr --create --label "OpenBSD" --loader "\efi\boot\bootx64.efi"

Bzw.: 

efibootmgr --create \
	--disk /dev/sda \
	--part 1 \
	--label 'OpenBSD' \
	--loader '\EFI\OPENBSD\BOOTX64.EFI'


Die UEFI Partition und den Bootloader hatte OpenBSD erstellt bzw. kopiert.

Anschließend startet OpenBSD einwandfrei.

Konfiguration DCF-77 Empfänger

Der "Gude ADS Expert mouseClock USB rev 1.10" Empfänger wird unter OpenBSD erkannt: 

udcf0 at uhub3 port 1 configuration 1 interface 0 "Gude ADS Expert mouseClock USB" rev 1.10/1.00 addr 2

Der Status kann folgendermaßen abgefragt werden: 

# sysctl hw.sensors.udcf0 
hw.sensors.udcf0.timedelta0=-0.005913 secs (DCF77), OK, Sun Feb 11 13:34:59.994

Konfiguration GPS Empfänger

Anleitung dazu:

Die GPS Maus wird erkannt: 

umodem0 at uhub3 port 3 configuration 1 interface 0 "u-blox AG - www.u-blox.com u-blox 7 - GPS/GNSS Receiver" rev 1.10/1.00 addr 3
umodem0: data interface 1, has CM over data, has no break
umodem0: status change notification available
ucom0 at umodem0: usb3.0.00003.1

Anpassen der Datei /etc/ttys 

cuaU0   "/sbin/ldattach nmea"   unknown on softcar

Dann Einlesen der Datei /etc/ttys anstoßen mit: 

kill -s HUP 1

Dann sind die Werte über das Sensorframework verfügbar: 

# sysctl hw.sensors.nmea0
hw.sensors.nmea0.indicator0=On (Signal), OK
hw.sensors.nmea0.timedelta0=0.032213 secs (GPS autonomous), OK, Sun Feb 11 13:42:19.032
hw.sensors.nmea0.angle0=48.3665 degrees (Latitude), OK
hw.sensors.nmea0.angle1=10.8413 degrees (Longitude), OK
hw.sensors.nmea0.distance0=502.100 m (Altitude), OK
hw.sensors.nmea0.velocity0=0.138 m/s (Ground speed), OK

Konfiguration OpenNTP

Konfiguration des 

cat /etc/ntpd.conf                                                                                                         
# $OpenBSD: ntpd.conf,v 1.16 2019/11/06 19:04:12 deraadt Exp $
#
# See ntpd.conf(5) and /etc/examples/ntpd.conf
# servers pool.ntp.org
# server time.cloudflare.com
#
#
sensor *

wichtig ist die Zeile "sensor *"

Der Offset muss für Sensoren noch eingestellt und die anderen NTP-Server deaktiviert werden: 

# ntpctl -s all           
3/3 peers valid, 2/2 sensors valid, constraint offset -1s, clock synced, stratum 3

peer
  wt tl st  next  poll          offset       delay      jitter
194.58.200.20 ntp.netnod.se
   1 10  1  220s  283s        23.377ms    44.125ms     4.836ms
194.0.5.123 any.time.nl
*  1 10  2   90s  270s        19.690ms    16.949ms     0.606ms
141.84.9.197 ntp3.lrz.de
   1 10  1  103s  274s        13.895ms    41.654ms     1.145ms

sensor
  wt gd st  next  poll          offset  correction
udcf0  
   1  1  0    9s   15s        -3.620ms     0.000ms
nmea0  
   1  1  0    9s   15s       -29.806ms     0.000ms

OpenBSD Radio-Clocks

DCF-77 Empfänger

Einige DCF-77 Empfänger, Preise unbekannt.

NTPD Treiber

Unter FreeBSD 13.2-RELEASE-p2 tritt folgender Fehler beim Lesen des DCF-77 Signals auf: 

PARSE receiver #0: parse_start: parse_setfmt() FAILED.

Siehe auch:

NTP Infos

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