NTP mit einer Expert mouseCLOCK (USB) unter Linux betreiben

Die Expert mouseCLOCK kann mit Hilfe des NTP Paketes unter Linux betrieben werden. NTP steht für NetworkTimeProtocol. Es wird verwendet um die Systemzeit von Computern über TCP/IP zu synchronisieren. Windows 2000 und Windows XP lassen sich bereits ohne Zusatzsoftware als NTP Client/Server konfigurieren.

Das NTP Netzwerkprotokoll arbeitet auf TCP bzw. UDP Port 123. Mit NTP können Sie einen eigenen NTP Server aufbauen, welcher die Expert mouseCLOCK am ComPort bzw. USB-Port abfragt und die daraus resultierende Zeitinformation im Netz bereitstellt. Das Paket besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten, die nach Kompilierung zur Verfügung stehen:
 

Betreiben Sie eine Expert mouseCLOCK an einem USB-Port, benötigen Sie den Linux USB-Treiber der Expert mouseCLOCK.

Das Paket herunterladen und kompilieren können Sie entweder mit dem Skript make_all.sh oder indem Sie die folgenden beiden Schritte NTP Download und NTP kompilieren durchführen. Das Skript kompiliert übrigens NTP direkt für die Expert mouseCLOCK, Expert GPS CLOCK und EMC Professional. Dem tgz liegt zusätzlich noch eine Beispiel Konfiguration ntp.conf und ein Beispiel rc-script (s.u) bei.

Viele Linux Distributionen bzw. Unix Derivate verfügen bereits über einen compilierten ntpd und dessen zugehörige tools, jedoch kann es sein, dass der Hersteller beim Kompilieren des ntpd den notwendige Treiber für das Format auf der seriellen Schnittstelle nicht eingebunden hat. Dies ist besonders bei internationalen Distributionen der Fall, da DCF ein örtlich sehr begrenztes Signal ist. (das ntp RPM von S.u.S.E. Linux ist jedoch vollständig und kann direkt verwendet werden, so dass Sie mit NTP Konfiguration fortfahren können.) Andernfalls empfehlen wir den aktuellen NTP-Quellcode zu beziehen, diesen zu Kompilieren und zu installieren: Die neuste Version von NTP ist v4.2 und kann bei http://ntp.isc.org/ bezogen werden. Neben den Quellpaketen (TGZ) finden Sie dort auch ausführliche Dokumentation zur Installation und Konfiguration eines NTP Servers.

Entpacken Sie das TGZ Packet mit
gzip -d ntp-4.2.2.tar.gz && tar -xvf ntp-4.2.2.tar
und wechseln Sie in das von tar neu angelegte Verzeichnis. Erstellen Sie ein Makefile mit dem Befehl
./configure --enable-RAWDCF
kompilieren Sie die Quellen mit
make
und installieren Sie die Binaries mit
make install
Waren alle Schritte erfolgreich, können Sie nun mit der Konfiguration beginnen.

Jetzt muß nur noch der richtige Treiber in der Datei /etc/ntp.conf angegeben werden. Hier eine ausreichende Beispielkonfiguration:

server 127.127.8.0 prefer mode 14
logfile /var/log/ntp
logconfig =all
driftfile /var/log/ntp.drift

dies bedeutet, daß die Zeitinformation mit Hilfe des Treibers 14 der Gruppe 8 vom Device reflock-0 geholt werden soll. Zu Testzwecken können Sie hier auch den Treiber 127.127.1.0 wählen, was NTP veranlaßt, nur die rechnerinterne CMOS Uhr als Zeitinformation zu verwenden.

Zum manuellen Start von NTP koennen Sie das binary ntpd einfach dort wo es installiert ist starten, z.B. per '# /usr/sbin/ntpd'. Um eine genaue Aussage über die Empfangsqualität des Empfängers zu erhalten, müssen Sie das Programm ntpq verwenden (Befehl "ntpq -c clocklist"). Wird ntpq ohne weitere Optionen aufgerufen, so wird der Localhost als NTP-Server angenommen, die Steuerung von ntpq erfolgt dann über die Kommandozeile.

status=0001 clk_okay, last_clk_noreply,
device="RAW DCF77 CODE (DTR SET/RTS CLR)",
timecode="-----------------D--S124-12-P124-1-p-2--1-1-----8--2------P",
poll=29, noreply=1, badformat=3, baddata=0, fudgetime1=258.000,
fudgetime2=0.000, stratum=0, refid=DCFa, flags=0,
refclock_time="c10254a1.00000000  Mon, Aug 12 2002 15:37:05.000 UTC",
refclock_status="DST; TIME CODE; (LEAP INDICATION; ANTENNA)",
refclock_format="RAW DCF77 Timecode",
refclock_states="*NOMINAL: 00:29:05 (94.07%); NO RESPONSE: 00:01:16 (4.09%); 
ILLEGAL DATE: 00:00:34 (1.83%); running time: 00:30:55"

In diesem Beispiel hat die Uhr bei einer Gesamtlaufzeit von ca. 31 Minuten (siehe running time) etwa 30 Minuten lang guten Empfang. Dies entspricht 94.07%.

Mit dem Kommando "peers" werden in einer Tabelle die aktiven Referenzuhren zeilenweise angezeigt. Ein der Zeile vorangestellter Stern "*" zeigt an, dass dieser Peer die aktuelle Zeitreferenz ist:

ntpq -c peers localhost

     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
 *GENERIC(0)      .DCFa.           0 l    5   64    1    0.000   22.846   0.008

Folgende Informationen werden u.a. angezeigt:

Wie alle Unix Systemdienste (daemons) sollte ntpd mit Hilfe eines sog. rc-script gestarted werden. Verwenden Sie ntp aus dem RPM von SuSE Linux, so finden Sie ein solches rc-script in /etc/init.d/xntpd. Hiermit koennen Sie per '# /etc/init.d/xntpd start' bzw. '# /etc/init.d/ntpd stop' den NTP Daemon starten bzw. herunterfahren. Im folgenden finden Sie ein Beispiel eines solchen rc-scripts, falls Sie ntpd selbst compiliert haben.
Um das rc-script automatisch beim Systemstart zu starten, müssen Sie dafür sorgen, dass in den relevanten runleveln ein Link auf /etc/init.d/xntpd angelegt ist. (SuSE Linux user können hierfür den Runlevel Editor in 'yast' verwenden).

Startscript für NTP-Daemon:

  case "$1" in
    start)
        echo -n "Starting ntpd "
        /usr/sbin/ntpd
        echo -e " done"
        ;;
    stop)
        echo -n "Shutting down ntpd:"
        killall /usr/sbin/ntpd
        echo -e " done"
        ;;
    reload|restart)
        $0 stop  &&  $0 start
        ;;
    status)
        echo -n "Checking for service ntpd: "
        checkproc /usr/sbin/ntpd && echo OK || echo No process
        ;;
    *)
        echo "Usage: $0 {start|stop|status|reload|restart}"
        exit 1
  esac

Nach einer erfolgreichen Synchronisation taucht im NTP-Logfile folgende Nachricht auf:

ntpd[967]: PARSE receiver #0: packet format "RAW DCF77 Timecode"
ntpd[967]: PARSE receiver #0: STATE CHANGE: -> DST; TIME CODE;
ntpd[967]: PARSE receiver #0: SYNCHRONIZED
ntpd[967]: clock GENERIC(0) event 'clk_okay' (0x00)

Herzlichen Glückwunsch, Ihr Server fungiert jetzt als NTP Zeit-Server!