Facebook ha pubblicato gli sviluppi relativi alla creazione di una scheda PCIe, che include l'implementazione di un orologio atomico in miniatura e di un ricevitore GNSS. La scheda può essere utilizzata per organizzare il funzionamento di server di sincronizzazione temporale separati. Le specifiche, gli schemi, i file BOM, Gerber, PCB e CAD necessari per produrre la scheda sono pubblicati su GitHub. La scheda è inizialmente progettata come un dispositivo modulare, consentendo l'uso di vari chip di orologio atomico e moduli GNSS disponibili in commercio, come SA5X, mRO-50, SA.45s e u-blox RCB-F9T. Orolia intende iniziare la produzione di tavole finite sulla base delle specifiche preparate.
La Time Card viene sviluppata come parte di un progetto più globale Time Appliance, volto a fornire componenti per la creazione di server primari (Time Master) per l'ora esatta (Open Time Server), che possono essere implementati nella loro infrastruttura e utilizzati, ad esempio, per organizzare la sincronizzazione dell'ora nei data center. L'utilizzo di un server separato consente di non dipendere da servizi di rete esterni per la sincronizzazione dell'ora esatta, e la presenza di un orologio atomico integrato garantisce un elevato livello di autonomia in caso di mancata ricezione dei dati dai sistemi satellitari (ad esempio, a causa alle condizioni atmosferiche o ad attacchi).
La particolarità del progetto è che per costruire un server orario esatto primario, è possibile utilizzare un normale server basato sull'architettura x86, inclusa una scheda di rete standard e una Time Card. In un server di questo tipo, le informazioni sull'ora esatta vengono ricevute dai satelliti tramite GNSS e l'orologio atomico agisce come un oscillatore altamente stabile, consentendogli di mantenere un elevato livello di precisione in caso di mancata ricezione delle informazioni tramite GNSS. La possibile deviazione dall'ora esatta se è impossibile ottenere dati tramite GNSS nella scheda proposta è stimata in circa 300 nanosecondi al giorno.
Il driver ocp_pt è stato preparato per Linux e se ne prevede l'inclusione nel kernel principale di Linux 5.15. Il driver implementa le interfacce PTP POSIX (/dev/ptp2), GNSS tramite porta seriale (/dev/ttyS7), orologio atomico tramite porta seriale (/dev/ttyS8) e due dispositivi i2c (/dev/i2c-*), utilizzando i quali può fornire l'accesso alle funzionalità dell'orologio hardware (PHC) dall'ambiente dell'utente. Quando si esegue un server NTP (Network Time Protocol), si consiglia di utilizzare Chrony e NTPd e quando si esegue un server PTP (Precision Time Protocol), ptp4u o ptp4l in combinazione con lo stack phc2sys, che garantisce che i valori temporali siano copiato dall'orologio atomico alla scheda di rete.
Il coordinamento del funzionamento del ricevitore GNSS e degli orologi atomici può essere effettuato sia a livello hardware che software. La funzionalità hardware del modulo di abbinamento è implementata sulla base di un FPGA, mentre la versione software opera a livello di monitoraggio diretto dello stato del ricevitore GNSS e degli orologi atomici da applicazioni come ptp4l e chronyd.
Il motivo per sviluppare una scheda aperta invece di utilizzare soluzioni già pronte disponibili sul mercato è la natura proprietaria di tali prodotti, che non consente di verificare la correttezza dell'implementazione, la non conformità del software proposto ai requisiti di sicurezza (nella maggior parte dei casi vengono forniti programmi obsoleti e la consegna delle correzioni delle vulnerabilità può richiedere mesi o addirittura anni), nonché funzionalità di monitoraggio (SNMP) e configurazione limitate (offrono la propria CLI o interfaccia utente Web).
Fonte: opennet.ru