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8.2.13.2. シングルノード OpenShift 上で GNSS フェイルオーバーを備えた PTP グランドマスター設定を作成する

この手順では、Intel E810 Westport Channel NIC を PTP グランドマスタークロックとして使用し、GNSS から NTP へのフェイルオーバー機能を備えた、シングルノードの OpenShift 上に T-GM(Telecom Grandmaster) クロックを設定します。

前提条件

  • 実稼働環境で T-GM クロックを使用する場合は、ベアメタル設定のシングルノード OpenShift ホストに Intel E810 Westport Channel NIC をインストールしてください。
  • OpenShift CLI (oc) がインストールされている。
  • cluster-admin 権限を持つユーザーとしてログインしている。
  • PTP Operator をインストールします。

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

    出力は以下のようになり、PTP Operator pod と単一の linuxptp-daemon pod がリスト表示されます。 

    NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP              NODE                   NOMINATED NODE   READINESS GATES
linuxptp-daemon-xz8km           2/2     Running   0          15m   192.168.1.50    mysno-sno.demo.lab     <none>           <none>
ptp-operator-75c77dbf86-xm9kl   1/1     Running   0          20m   10.129.0.45     mysno-sno.demo.lab     <none>           <none>
    • ptp-operator-*: PTP Operator Pod (クラスター内のインスタンスは 1 つ)。
    • linuxptp-daemon-*: linuxptp デーモン Pod。シングルノードの OpenShift では、マスターノード上で実行されるデーモン Pod は 1 つだけです。デーモン Pod の READY 列に 2/2 と 表示されていれば、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ています。

  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

    出力は以下の例のようになり、PTP 対応ネットワークインターフェイスを備えたシングルノードの OpenShift ノードの NodePtpDevice リソースを示しています。 

    apiVersion: v1
items:
- apiVersion: ptp.openshift.io/v1
  kind: NodePtpDevice
  metadata:
    name: mysno-sno.demo.lab
    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

      シングルノードの OpenShift クラスターでは、単一のマスターノードに対して 1 つの NodePtpDevice リソースのみが表示されます。

  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、マスター MCP を検証するには、次のコマンドを実行します。 

    $ 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      1              1                   1                   0                    45d
worker   rendered-worker-f6e5*   True      False      False      0              0                   0                   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。

    シングルノードの OpenShift クラスターでは、マスター MCP の MACHINECOUNT は 1(シングルノード) を示し、ワーカー MCP の MACHINECOUNT は 0 を示します。PTP プロファイルは マスター ノードラベルを対象とする必要があります。

  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-sno.yaml という名前のファイルに保存してください。 

    # 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/master
    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 BIOS 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。nodeLabel は node-role.kubernetes.io/master に設定されており、すべての役割を担うシングルノードの OpenShift マスターノードを対象としています。

    設定には以下のコンポーネントが含まれます。

    • PTP4L 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-sno.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. プロファイルが適用されているかどうか、NodePtpDevice を確認してください。まず、シングルノードの OpenShift ノード名を取得します。 

    $ oc get nodes

    出力は以下の例のようになります。 

    NAME                 STATUS   ROLES                         AGE     VERSION
mysno-sno.demo.lab   Ready    control-plane,master,worker   4h19m   v1.34.1

    次に、ノード名を使用して NodePtpDevice を記述します。 

    $ oc describe nodeptpdevice mysno-sno.demo.lab -n openshift-ptp

  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。まず、デーモン Pod 名を取得します。 

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

    出力には、単一の linuxptp-daemonPod が表示されます。 

    linuxptp-daemon-xz8km           2/2     Running   0          15m

    次に、Pod 名を使用してログを確認します。 

    $ oc logs -n openshift-ptp linuxptp-daemon-xz8km -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-xz8km -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-xz8km -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-xz8km -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-xz8km -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
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