Version du 7 janvier 2021 à 21:20

Introduction

L'idée était d'avoir un serveur de temps pour synchroniser l'heure sur les stations de travail sans avoir à se reposer sur un serveur NTP d'Internet.

Actuellement des systèmes embarqués sont vendus sur divers sites à bas prix. Ce matériel est désigné sous une appellation à rallonge : "Network Time Server NTP Time Server for GPS Beidou GLONASS Galileo QZSS Desktop Version". Son manuel le désigne sous la référence FC-NTP-100.

A priori ce matériel arrive prêt à l'emploi mais sa configuration IP nécessite l'utilisation d'un logiciel windows donc graphique. C'est assez peu pratique quand vous le connectez sur un VLAN de serveurs sur lequel vous n'avez aucune station de travail et aucun serveur sous windows. La configuration du système embarqué s'est donc transformé en un exercice d'ingénierie inverse et de codage réseau.

Matériel

Le système embarqué est livré avec un adapteur secteur non française, de plus il est assez compliqué d'accumuler les adaptateurs dans une baie. Un boitier d'alimentation 12V a été acquis pour l'alimentation. Ce type de boitier est plutôt destiné à alimenter des caméras mais convient très bien pour le système embarqué NTP. Le boitier d'alimentation se compose d'un transformateur utilisable au travers de fusibles et de borniers. Pour le modèle acheté 4 borniers sont disponibles et se partagent les 5A de l'alimentation.

Installation

L'installation physique est assez triviale. Pour éviter de poser des éléments sur des tablettes dans la baie, l'alimentation et le système embarqué sont vissés sur le mur. Le cordon de l'alimentation a été récupéré et connecté aux borniers. Le système embarqué est relié à un commutateur via une jarretière RJ45. La LED du port du commutateur s'allume prouvant la présence d'une porteuse Ethernet. Par contre la commande ci-dessous montre qu'aucun paquet Ethernet n'est envoyé par le périphérique.

#show mac address-table interface gigabitEthernet 0/44
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----

L'antenne est positionnée près d'une fenêtre. La longueur du câble est largement suffisante pour ce faire.

Configuration

C'est au niveau de la configuration que cela se corse.

Le système embarqué sort d'usine avec comme adresse IPv4 192.168.0.100. Pour changer cette adresse, une application windows est fournie.

Pas de port série sur la version bon marché du système embarqué NTP (FC-NTP-100). Une documentation fait état d'une autre version du système embarqué avec une connexion série bizarrement accessible sur une broche DB15.

Comme décrit dans l'introduction le but est d'écrire une application Linux texte avec les mêmes fonctionnalités que l'application graphique. Pour cela le principal est d'arriver à trouver le protocole utilisé par le périphérique.

Ingénierie inverse

C'est aussi simple que de lancer l'application windows sous wine, de lancer un tcpdump dans une console et de cliquer sur tous les boutons de l'application graphique.

Il est possible de compliquer un peu et de tenter une partie de l'ingénierie inverse sans le système embarqué en ligne. Dans ce cas ajouter une entrée dans la table ARP :

# arp -s 192.168.0.100 00:11:22:33:44:55

Après ça si vous appuyez sur le bouton NET Connect puis sur le bouton Query, la console vous indiquera :

# tcpdump -vvv -n -Xe host 192.168.0.100
19:46:37.410925 24:77:03:24:8e:30 > 00:11:22:33:44:55, ethertype IPv4 (0x0800), length 49: (tos 0x0, ttl 64, id 26566, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 35)
    192.168.0.101.58025 > 192.168.0.100.23: [udp sum ok] UDP, length 7 
       0x0000:  4500 0023 67c6 0000 4011 90ea c0a8 0065  E..#g...@......e
       0x0010:  c0a8 0064 e2a9 0017 000f 12a7 2410 2a31  ...d........$.*1
       0x0020:  300d 0a

Nous savons donc que la communication avec le périphérique se fait en UDP sur le port 23. Vérifions en changeant le filtre de tcpdump et en appuyant sur le bouton Search :

# tcpdump -vvv -n -Xe port 23
20:55:37.788646 24:77:03:24:8e:30 > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype IPv4 (0x0800), length 49: (tos 0x0, ttl 64, id 26376, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 35)
    192.168.0.101.35413 > 255.255.255.255.23: [udp sum ok] UDP, length 7
       0x0000:  4500 0023 6708 0000 4011 52b5 c0a8 0065  E..#g...@.R....e
       0x0010:  ffff ffff 8a55 0017 000f 19fd 241b 2a31  .....U......$.*1
       0x0020:  420d 0a

Bien vu, la recherche du périphérique, si jamais son adresse IPv4 est inconnue, se fait avec une simple diffusion UDP encore sur le port 23.

Quelques essais supplémentaires en renseignant divers champs dans l'application graphique puis en appuyant sur les boutons Set correspondants (pour le type d'adresse IP, pour l'adresse IP et pour le masque réseau) :

# tcpdump -vvv -n -Xe port 23
21:44:26.529704 24:77:03:24:8e:30 > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype IPv4 (0x0800), length 50: (tos 0x0, ttl 64, id 6680, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 36)
    192.168.0.101.35413 > 255.255.255.255.23: [udp sum ok] UDP, length 8
       0x0000:  4500 0024 1a18 0000 4011 9fa4 c0a8 0065  E..$....@......e
       0x0010:  ffff ffff 8a55 0017 0010 52f0 2400 002a  .....U....R.$..*
       0x0020:  3030 0d0a                                00..
21:44:40.843945 24:77:03:24:8e:30 > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype IPv4 (0x0800), length 53: (tos 0x0, ttl 64, id 7396, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 39)
    192.168.0.101.35413 > 255.255.255.255.23: [udp sum ok] UDP, length 11
       0x0000:  4500 0027 1ce4 0000 4011 9cd5 c0a8 0065  E..'....@......e
       0x0010:  ffff ffff 8a55 0017 0013 5703 2401 c0a8  .....U....W.$...
       0x0020:  0064 2a30 440d 0a                        .d*0D..
21:44:49.432484 24:77:03:24:8e:30 > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype IPv4 (0x0800), length 53: (tos 0x0, ttl 64, id 8621, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 39)
    192.168.0.101.35413 > 255.255.255.255.23: [udp sum ok] UDP, length 11
       0x0000:  4500 0027 21ad 0000 4011 980c c0a8 0065  E..'!...@......e
       0x0010:  ffff ffff 8a55 0017 0013 181e 2402 ffff  .....U......$...
       0x0020:  fff0 2a30 440d 0a

Pour pouvoir