8.2.13. 時刻同期の継続性を確保するために、GNSS フェイルオーバーを NTP に設定する

手順

1. 以下のコマンドを実行して、PTPOperator のインストールを確認してください。

   $ oc get pods -n openshift-ptp -o wide

   出力は、PTP Operator Pod と linuxptp-daemon Pod のリスト表示と類似しています。

   NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP              NODE                       NOMINATED NODE   READINESS GATES
   linuxptp-daemon-4xk9m           2/2     Running   0          15m   192.168.1.101   worker-0.cluster.local     <none>           <none>
   linuxptp-daemon-7bv2n           2/2     Running   0          15m   192.168.1.102   worker-1.cluster.local     <none>           <none>
   linuxptp-daemon-9cp4r           2/2     Running   0          15m   192.168.1.103   worker-2.cluster.local     <none>           <none>
   linuxptp-daemon-kw8h5           2/2     Running   0          15m   192.168.1.104   worker-3.cluster.local     <none>           <none>
   linuxptp-daemon-m3j7t           2/2     Running   0          15m   192.168.1.105   worker-4.cluster.local     <none>           <none>
   ptp-operator-75c77dbf86-xm9kl   1/1     Running   0          20m   10.129.0.45     master-1.cluster.local     <none>           <none>

   • ptp-operator-*: PTPOperatorPod (クラスター内のインスタンスは 1 つ)

   • linuxptp-daemon-*: linuxptp デーモン Pod。PtpConfig プロファイルに一致する各ノード上で、デーモン Pod が実行されます。各デーモン Pod の READY 列に 2/2 と 表示され、両方のコンテナー (linuxptp-daemon-container と kube-rbac-proxy) が実行されていることを示します。

     注記

     linuxptp-daemon Pod の数は、DaemonSet のデプロイメントを制御する PtpOperatorConfig で定義されたノードラベルによって決定されます。ステップ 4 で示した PtpConfig プロファイルのマッチングは、実行中のデーモンに適用される特定の PTP 設定を決定するだけです。この例では、オペレーターの設定は 5 つのワーカーノードすべてを対象としています。シングルノードの OpenShift クラスターの場合、設定はワーカーとして機能するコントロールプレーンノードのみを対象としているため、linuxptp-daemon Pod は 1 つしか表示されません。

2. 以下のコマンドを実行して、どのネットワークインターフェイスがハードウェアタイムスタンプをサポートしているかを確認してください。

   $ oc get NodePtpDevice -n openshift-ptp -o yaml

   出力は以下のようになり、PTP 対応ネットワークインターフェイスを持つノードの NodePtpDevice リソースを示します。

   apiVersion: v1
   items:
   - apiVersion: ptp.openshift.io/v1
     kind: NodePtpDevice
     metadata:
       name: worker-0.cluster.local
       namespace: openshift-ptp
     spec: {}
     status:
       devices:
       - name: ens7f0
         hwConfig:
           phcIndex: 0
       - name: ens7f1
         hwConfig:
           phcIndex: 1
   - apiVersion: ptp.openshift.io/v1
     kind: NodePtpDevice
     metadata:
       name: worker-1.cluster.local
       namespace: openshift-ptp
     spec: {}
     status:
       devices:
       - name: ens7f0
         hwConfig:
           phcIndex: 0
       - name: ens7f1
         hwConfig:
           phcIndex: 1
   kind: List
   metadata:
     resourceVersion: ""

   この例では出力されています。

   • ens7f0 と ens7f1 は PTP 対応インターフェイス (Intel E810 NIC ポート) です。

   • phcIndex は PTP ハードウェアクロック番号を示します (/dev/ptp0、/dev/ptp1 などにマッピングされます)。

     注記

     出力には、PTP 対応インターフェイスを持つノードごとに 1 つの NodePtpDevice リソースが表示されます。この例では、5 つのワーカーノードに Intel E810 NIC が搭載されています。シングルノードの OpenShift クラスターの場合、NodePtpDevice リソースは 1 つしか表示されません。

3. PTP プロファイルは、マッチングにノードラベルを使用します。マシン設定プール (MCP) を確認し、以下のコマンドを実行してノードラベルを見つけてください。

   $ oc get mcp

   出力は以下の例のようになります。

   NAME     CONFIG                   UPDATED   UPDATING   DEGRADED   MACHINECOUNT   READYMACHINECOUNT   UPDATEDMACHINECOUNT DEGRADEDMACHINECOUNT AGE
   master   rendered-master-a1b1**   True      False      False      3              3                   3                   0                    45d
   worker   rendered-worker-f6e5**   True      False      False      5              5                   5                   0                    45d

   注記

   CONFIG 列には、レンダリングされた MachineConfig の切り捨てられたハッシュ値が表示されます。実際の出力では、これは rendered-master-a1b2c3d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c5d6 のような 64 文字のハッシュになります。

   • この例では、<MCP-name> はワーカーノードの場合は worker、コントロールプレーンノードの場合は master となります。ほとんどの T-GM デプロイメントではワーカーノードを使用するため、<MCP-name> として worker を 使用します。
   • シングルノードの OpenShift クラスターの場合、<MCP-name> は マスター です (ワーカー MCP には MACHINECOUNT が 0 と表示されます)。

4. T-GM クロックを GNSS から NTP へのフェイルオーバーで設定する PtpConfig カスタムリソース (CR) を作成します。以下の YAML 設定を ptp-config-gnss-ntp-failover.yaml という名前のファイルに保存し、<MCP-name> を前の手順で取得したマシン設定プールの名前に置き換えてください。

   # The grandmaster profile is provided for testing only
   # It is not installed on production clusters
   apiVersion: ptp.openshift.io/v1
   kind: PtpConfig
   metadata:
     name: grandmaster
     namespace: openshift-ptp
     annotations:
       ran.openshift.io/ztp-deploy-wave: "10"
   spec:
     profile:
     - name: "grandmaster"
       ptp4lOpts: "-2 --summary_interval -4"
       phc2sysOpts: -r -u 0 -m -N 8 -R 16 -s ens7f0 -n 24
       ptpSchedulingPolicy: SCHED_FIFO
       ptpSchedulingPriority: 10
       ptpSettings:
         logReduce: "true"
   
       # --- FAILOVER CONFIGURATION ---
       # Holdover time: 14400 seconds (4 hours) before switching to NTP
       ts2phcOpts: "--ts2phc.holdover 14400"
   
       # Configure Chronyd (Secondary Time Source)
       chronydOpts: "-d"
       chronydConf: |
         server time.nist.gov iburst
         makestep 1.0 -1
         pidfile /var/run/chronyd.pid
   
       plugins:
         # E810 Hardware-Specific Configuration
         e810:
           enableDefaultConfig: false
           settings:
             LocalHoldoverTimeout: 14400
             LocalMaxHoldoverOffSet: 1500
             MaxInSpecOffset: 1500
           pins:
             # Syntax guide:
             # - The 1st number in each pair must be one of:
             #    0 - Disabled
             #    1 - RX
             #    2 - TX
             # - The 2nd number in each pair must match the channel number
             ens7f0:
               SMA1: 0 1
               SMA2: 0 2
               U.FL1: 0 1
               U.FL2: 0 2
           ublxCmds:
             - args: #ubxtool -P 29.20 -z CFG-HW-ANT_CFG_VOLTCTRL,1
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-z"
                 - "CFG-HW-ANT_CFG_VOLTCTRL,1"
               reportOutput: false
             - args: #ubxtool -P 29.20 -e GPS
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-e"
                 - "GPS"
               reportOutput: false
             - args: #ubxtool -P 29.20 -d Galileo
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-d"
                 - "Galileo"
               reportOutput: false
             - args: #ubxtool -P 29.20 -d GLONASS
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-d"
                 - "GLONASS"
               reportOutput: false
             - args: #ubxtool -P 29.20 -d BeiDou
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-d"
                 - "BeiDou"
               reportOutput: false
             - args: #ubxtool -P 29.20 -d SBAS
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-d"
                 - "SBAS"
               reportOutput: false
             - args: #ubxtool -P 29.20 -t -w 5 -v 1 -e SURVEYIN,600,50000
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-t"
                 - "-w"
                 - "5"
                 - "-v"
                 - "1"
                 - "-e"
                 - "SURVEYIN,600,50000"
               reportOutput: true
             - args: #ubxtool -P 29.20 -p MON-HW
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-p"
                 - "MON-HW"
               reportOutput: true
             - args: #ubxtool -P 29.20 -p CFG-MSG,1,38,248
                 - "-P"
                 - "29.20"
                 - "-p"
                 - "CFG-MSG,1,38,248"
               reportOutput: true
   
         # NTP Failover Plugin
         ntpfailover:
           gnssFailover: true
   
       # --- GNSS (ts2phc) CONFIGURATION (Primary Source) ---
       ts2phcConf: |
         [nmea]
         ts2phc.master 1
         [global]
         use_syslog  0
         verbose 1
         logging_level 7
         ts2phc.pulsewidth 100000000
         ts2phc.nmea_serialport /dev/ttyGNSS_1700_0
         leapfile  /usr/share/zoneinfo/leap-seconds.list
         [ens7f0]
         ts2phc.extts_polarity rising
         ts2phc.extts_correction 0
   
       # --- PTP4L CONFIGURATION (Grandmaster Role) ---
       ptp4lConf: |
         [ens7f0]
         masterOnly 1
         [ens7f1]
         masterOnly 1
         [global]
         #
         # Default Data Set
         #
         twoStepFlag 1
         priority1 128
         priority2 128
         domainNumber 24
         #utc_offset 37
         clockClass 6
         clockAccuracy 0x27
         offsetScaledLogVariance 0xFFFF
         free_running 0
         freq_est_interval 1
         dscp_event 0
         dscp_general 0
         dataset_comparison G.8275.x
         G.8275.defaultDS.localPriority 128
         #
         # Port Data Set
         #
         logAnnounceInterval -3
         logSyncInterval -4
         logMinDelayReqInterval -4
         logMinPdelayReqInterval 0
         announceReceiptTimeout 3
         syncReceiptTimeout 0
         delayAsymmetry 0
         fault_reset_interval -4
         neighborPropDelayThresh 20000000
         masterOnly 0
         G.8275.portDS.localPriority 128
         #
         # Run time options
         #
         assume_two_step 0
         logging_level 6
         path_trace_enabled 0
         follow_up_info 0
         hybrid_e2e 0
         inhibit_multicast_service 0
         net_sync_monitor 0
         tc_spanning_tree 0
         tx_timestamp_timeout 50
         unicast_listen 0
         unicast_master_table 0
         unicast_req_duration 3600
         use_syslog 1
         verbose 0
         summary_interval -4
         kernel_leap 1
         check_fup_sync 0
         clock_class_threshold 7
         #
         # Servo Options
         #
         pi_proportional_const 0.0
         pi_integral_const 0.0
         pi_proportional_scale 0.0
         pi_proportional_exponent -0.3
         pi_proportional_norm_max 0.7
         pi_integral_scale 0.0
         pi_integral_exponent 0.4
         pi_integral_norm_max 0.3
         step_threshold 2.0
         first_step_threshold 0.00002
         clock_servo pi
         sanity_freq_limit  200000000
         ntpshm_segment 0
         #
         # Transport options
         #
         transportSpecific 0x0
         ptp_dst_mac 01:1B:19:00:00:00
         p2p_dst_mac 01:80:C2:00:00:0E
         udp_ttl 1
         udp6_scope 0x0E
         uds_address /var/run/ptp4l
         #
         # Default interface options
         #
         clock_type BC
         network_transport L2
         delay_mechanism E2E
         time_stamping hardware
         tsproc_mode filter
         delay_filter moving_median
         delay_filter_length 10
         egressLatency 0
         ingressLatency 0
         boundary_clock_jbod 0
         #
         # Clock description
         #
         productDescription ;;
         revisionData ;;
         manufacturerIdentity 00:00:00
         userDescription ;
         timeSource 0x20
       ptpClockThreshold:
         holdOverTimeout: 5
         maxOffsetThreshold: 100
         minOffsetThreshold: -100
     recommend:
     - profile: "grandmaster"
       priority: 4
       match:
       - nodeLabel: node-role.kubernetes.io/<MCP-name>

   重要

   例として挙げたインターフェイス名 (ens7f0、ens7f1) を、手順 2 で見つけた実際の E810 NIC インターフェイス名に置き換えてください。一般的な E810 インターフェイスの命名パターンには、ens7f0、ens8f0、eth0、enp2s0f0 などがあります。正確な名称は、システムファームウェアの設定と Linux ネットワークデバイスの命名規則によって異なります。また、/dev/ttyGNSS_1700_0 を実際の GNSS シリアルポートデバイスのパスに置き換えてください。シングルノードの OpenShift クラスターの場合は、nodeLabel の一致条件で <MCP-name> をmaster に置き換えてください。ワーカーノードを T-GM として使用するマルチノードクラスターの場合は、worker を使用します。

   設定には以下のコンポーネントが含まれます。

   • PTP4L のオプション:

     • -2: PTP バージョン 2 を使用する
     • --summary_interval -4: 2^(-4) = 0.0625 秒ごとにログサマリーを出力します

   • PHC2SYS のオプション:

     • -r: PTP ハードウェアクロックからシステムクロックを同期する
     • -u 0: 更新レート乗数
     • -m: メッセージを標準出力に表示する
     • -N 8: ptp4l のドメイン番号
     • -R 16: 更新レート
     • -s ens7f0: ソースインターフェイス (E810 インターフェイス名に置き換えてください)
     • -n 24: ドメイン番号

   • フェイルオーバー設定:

     • ts2phcOpts --ts2phc.holdover 14400: NTP に切り替える前に 4 時間ホールドオーバーします
     • chronydConf: フェイルオーバー用の NTP サーバー設定 。time.nist.gov を希望する NTP サーバーに置き換えてください。
     • ntpfailover プラグイン: gnssFailover: true で GNSS から NTP への自動切り替えを有効にします

   • E810 プラグインの設定:

     • LocalHoldoverTimeout: 14400: E810 ハードウェアホールドオーバータイムアウト (4 時間)
     • ピン:E810 の物理ピン (U.FL2、SMA1、SMA2、U.FL1) における 1PPS 入力の設定
     • ublxCmds:u-blox GNSS レシーバーを設定するためのコマンド (GPS の有効化、他の衛星システムの無効化、測量モードの設定)

   • GNSS (ts2phc) 設定:

     • ts2phc.nmea_serialport/dev/ttyGNSS_1700_0: GNSS シリアルポートデバイスパス (実際の GNSS デバイスに置き換えてください)
     • ts2phc.extts_polarity rising: 立ち上がりエッジで 1PPS 信号
     • ts2phc.pulsewidth 100000000: 1PPS パルス幅 (ナノ秒)

   • PTP4L の設定:

     • masterOnly 1: インターフェイスは PTP マスターとしてのみ機能します
     • clockClass 6:GPS 同期品質レベル
     • ドメイン番号 24:PTP ドメイン
     • clock_type BC: 境界クロックモード
     • time_stamping hardware: E810 NIC のハードウェアタイムスタンプを使用する

5. 以下のコマンドを実行して、PtpConfig CR を適用します。

   $ oc apply -f ptp-config-gnss-ntp-failover.yaml

   出力は以下の例のようになります。

   ptpconfig.ptp.openshift.io/grandmaster created

検証

1. PTP デーモンは 30 秒ごとにプロファイルの更新を確認します。約 30 秒待ってから、以下のコマンドを実行して確認してください。

   $ oc get ptpconfig -n openshift-ptp

   出力は以下の例のようになります。

   NAME           AGE
   grandmaster    2m

2. NodePtpDevice でプロファイルが適用されているかどうかを確認するには、次のコマンドを実行します。<node_name> をノードのホスト名に置き換えてください。

   $ oc describe nodeptpdevice <node_name> -n openshift-ptp

   たとえば、ワーカーノードを持つマルチノードクラスターの場合: worker-0.cluster.local

   シングルノードの OpenShift クラスターの場合は、コントロールプレーンノード名を使用します。コントロールプレーンノード名は、以下のコマンドを実行することで確認できます。

   $ oc get nodes

3. デーモンのログを監視して、プロファイルがロードされているかどうかを確認してください。

   $ oc get pods -n openshift-ptp | grep linuxptp-daemon

   次に、ログを確認し、<linuxptp-daemon-pod> を 前のコマンドで取得した実際の Pod 名に置き換えてください。

   $ oc logs -n openshift-ptp <linuxptp-daemon-pod> -c linuxptp-daemon-container --tail=100

   ログにおける成功指標は以下のとおりです。

   • プロファイルの読み込み - プロファイルを読み込んでいます
   • applyNodePTPProfiles 内 - プロファイルが適用されています
   • ノードエラーに対して PTP プロファイルが存在しません

4. 以下のコマンドを実行して、chronyd の 状態を確認し、NTP がセカンダリー時刻ソースとして実行されていることを確認してください。

   $ oc logs -n openshift-ptp <linuxptp-daemon-pod> -c linuxptp-daemon-container | grep chronyd

   出力は以下の例のようになります。

   chronyd version 4.5 starting
   Added source ID#0000000001 (time.nist.gov)

5. 以下のコマンドを実行して、GNSS/gpsd を確認してください。

   $ oc logs -n openshift-ptp <linuxptp-daemon-pod> -c linuxptp-daemon-container | grep gpsd

   GNSS が正常に機能している場合、出力には以下のように表示されます。

   • gpsd が正常に起動しました
   • そのようなファイルまたはディレクトリーは存在しません というエラーは存在しません。

6. 以下のコマンドを実行して、ts2phc (GNSS 同期) の状態を確認してください。

   $ oc logs -n openshift-ptp <linuxptp-daemon-pod> -c linuxptp-daemon-container | grep ts2phc

7. 以下のコマンドを実行して、phc2sys (システムクロック同期) の状態を確認してください。

   $ oc logs -n openshift-ptp <linuxptp-daemon-pod> -c linuxptp-daemon-container | grep phc2sys

   出力には、phc2sys の同期ステータスメッセージが表示されます。

   phc2sys[xxx]: CLOCK_REALTIME phc offset -17 s2 freq -13865 delay 2305