家屋内のネームサーバー

ローカルのネームサーバー

細かいことは知りませんが、現在 IPv4で機能するネームサーバーを家の中に立てています。家屋内のプライベートアドレスを割り振る DHCPサーバーに、ローカルのネームサーバーのアドレスを渡して、IPv4 / IPv6 アドレス共に名前解決をしています。

日本国内では、IPv4/IPv6が混在しているらしい

ゆくゆくはネット環境が、IPv6の世界に完全移行して不要になるのだろうと思っています。趣味で北海道とか出歩くこともあって、旅先からリモートで家に置かれた公開サーバーを操作することも時々あるのですが、場所によっては IPv4 だったり IPv6だったりしています。

IPv4 なら家に置かれたホームゲートウェイで、入口のグローバルアドレスから家屋内に置かれたプライベートアドレスの公開サーバーにアドレス変換して接続しますが、IPv6 のアドレスは家屋内の機器にも一律に割り振られていて、外部に置かれた DDNS で名前から直接アドレスが引かれると、そのままダイレクトに機器に接続されるイメージなので家屋内にローカルのネームサーバーは不要のようです。

たぶん当面はローカルのネームサーバーが必要かと

いずれにしてもローカルで、IPv4 を併用している機器が家屋内に現存している限り、ローカルのネームサーバーが必要なのだろうと思っています。

公開Webサーバーをローカルネームサーバー仕立てます

そこで、ハード的には余裕のあるオーバースペックのラズパイで、このブログが利用している公開サーバーをローカルのネームサーバーの1つとして機能追加しようと考えたのですが、過去の立上げから長い年月が過ぎているので作業内容も曖昧です。次があるのかは分かりませんが、トラブった時の参考資料としても有効かと思いまとめることにしました。

ネームサーバーのBIND9 をインストール

次のファイルリストが、ネームサーバーの BIND9 をインストールした時の初期状態のファイル群です。以前にカスタマイズした時は、 db.root のファイルがあったようですが、同様のファイルが別の場所に移されたようです。 → /usr/share/dns/root.hints

root@web-server:~# ls -l /etc/bind
合計 48
-rw-r--r-- 1 root root 2761  6月 21  2019 bind.keys
-rw-r--r-- 1 root root  237  6月 21  2019 db.0
-rw-r--r-- 1 root root  271  6月 21  2019 db.127
-rw-r--r-- 1 root root  237  6月 21  2019 db.255
-rw-r--r-- 1 root root  353  6月 21  2019 db.empty
-rw-r--r-- 1 root root  270  6月 21  2019 db.local
-rw-r--r-- 1 root bind  463  6月 21  2019 named.conf
-rw-r--r-- 1 root bind  498  6月 21  2019 named.conf.default-zones
-rw-r--r-- 1 root bind  165  6月 21  2019 named.conf.local
-rw-r--r-- 1 root bind  846  6月 21  2019 named.conf.options
-rw-r----- 1 bind bind   77  1月  1 12:10 rndc.key
-rw-r--r-- 1 root root 1317  6月 21  2019 zones.rfc1918

db.root の移行は、named.conf.default-zones の中の頭の部分に記載されています。

複数サーバーを立て、マスターとスレーブに仕立てます

このラズパイサーバーをマスターにして、他に稼働するネームサーバーをスレーブとしてデータを受取りながら稼働するサーバーに仕立てる予定です。

bind.keys  …そのまま
db.0     …そのまま
db.127   …そのまま
db.255   …そのまま
db.empty …そのまま
db.local …そのまま
named.conf …そのまま
named.conf.default-zones …そのまま
named.conf.local   …変更する (自分で定義したいゾーンをここで指定する)
named.conf.options …変更する (全体的な動作を定義するらしい)
rndc.key      …そのまま
zones.rfc1918 …そのまま
ゾーンの定義はファイルを追加、ファィルとの対応を記述

自分で定義するゾーンファイルを作成して、このディレクトリに追加すると共に、このファイルが配布の元になるマスターか、配布されたコピーのスレーブなのか、更にはどこから配布を受取るのかや、どこに配布するのかも含めて、 named.conf.local ファイルに記述します。

サーバーの全体的な振舞を定義

また、ローカルのネットワークの流れや解決できない情報を上位のサーバーに渡す先についてのサーバー全体の動作に関する情報などは、 named.conf.options ファイルに記述するようです。

named.conf.options には、次のブルーの部分の追加と修正を行いました。どこからの情報かは不明ですが、いままで同様の設定で稼働しているので、深く考えずにそのまま移行します。

// LAN内のIPアドレスグループをLOCALと定義
acl "LOCAL" {
  192.168.11.0/24;
  240d:1a:34d:7f00::/64;
  localhost;
  localnets;
};

// ネームサーバー共通設定
options {
	directory "/var/cache/bind";

	// If there is a firewall between you and nameservers you want
	// to talk to, you may need to fix the firewall to allow multiple
	// ports to talk.  See http://www.kb.cert.org/vuls/id/800113

	// If your ISP provided one or more IP addresses for stable 
	// nameservers, you probably want to use them as forwarders.  
	// Uncomment the following block, and insert the addresses replacing 
	// the all-0's placeholder.

	forwarders { 8.8.8.8; 8.8.4.4;};

        allow-query { LOCAL; };
        allow-query-cache { LOCAL; };

	allow-transfer  { none; };

	masterfile-format text;

	//========================================================================
	// If BIND logs error messages about the root key being expired,
	// you will need to update your keys.  See https://www.isc.org/bind-keys
	//========================================================================
	dnssec-validation auto;

	auth-nxdomain no;    # conform to RFC1035
	listen-on-v6 { any; };
};

192.168.11.0/24 が、IPv4 のローカルネットアドレスで、 240d:1a:〜::/64 が IPv6 のローカルネットアドレスです。

管理するゾーンの名前とアドレスの対応表を作ります

そして、自分で定義したゾーンファイルは、後で識別しやすいように 〜.zone をファイルの最後に付加しておくことにします。

sunao-mita.pgw.jp.zone      …名前からアドレスに変換する定義
11.168.192.rev.zone         …IPv4のアドレスから名前に変換する逆引きファイル
240d:1a:34d:7f00::.rev.zone …IPv6のアドレスから名前に変換する逆引きファイル
MyMemories.localdomain.zone …試験的に変換させるオマケのファイル

管理するゾーン定義の関連付け

初期の named.conf.local ファイルは、次のようになっているので対応するゾーンの定義と対応するファイル、マスターとして転送する場合は送り先のアドレス、スレーブとして受取るならマスターになるサーバーのアドレス等を記述します。

//
// Do any local configuration here
//
  // この部分にゾーン情報を追加します
// Consider adding the 1918 zones here, if they are not used in your
// organization
//include "/etc/bind/zones.rfc1918";  // コメントから有効に変更
定義の関連付け例

単純に単独で機能させるだけのサーバーなら、正引き逆引きの各ゾーン毎に定義して、次のような内容を追加します。この場合は、/etc/bind ディレクトリ下に sunao-mita.pgw.jp.zone と命名したファイルが置かれています。

シンプルな記述例、単独でファイル管理
zone "sunao-mita.pgw.jp" {
        type master;
        file "/etc/bind/sunao-mita.pgw.jp.zone";
};
マスターファイルを管理し、スレーブに転送

なお、複数のネームサーバーを稼働させていて、マスターのサーバーのデータを更新したら、スレーブ側のサーバーに自動転送させるには、各ゾーン毎に次のような記述を追加します。

zone "sunao-mita.pgw.jp" {
        type master;   // 転送先のスレーブサーバーを列記
        allow-transfer { 192.168.11.23; 192.168.11.20; 192.168.11.21; };
        notify yes;
        also-notify { 192.168.11.23; 192.168.11.20; 192.168.11.21; };
        file "/etc/bind/sunao-mita.pgw.jp.zone";
};

示したゾーンの定義は、マスターとして管理しスレーブ3台に配送する定義です。スレーブ側では、受取ったデータを自分で管理するマスターのデータと混乱しないように、slaves のディレクトリを作成してその中に受取るようにします。

スレーブで、マスターから受取るディレクトリを分ける
zone "sunao-mita.pgw.jp" {
        type slave;
        masters {
                192.168.11.2;  // マスターのデータを管理するサーバー
        };
        file "/etc/bind/slaves/sunao-mita.pgw.jp.zone";
};

マスターデータは、各ゾーン毎に定義するため、複数サーバーで、各ゾーン毎にマスターデータを管理するサーバーを決めて稼働することができます。

少し実行させてみて、スレーブ側のサーバーにマスターで更新した最新のシリアルナンバーのデータが配布されたようで、置かれているのを確認できたので、これで完了でしょう。

編集したマスターデータと配布されたコピー

スレーブにコピーされたデータは、マスター側の更新したデータを直接コピーしたものではなく、適度に編集されて配布されるようです。

参考までにマスター側の原本とスレーブ側のコピーの中身を表示しておきます。素人の記述内容に問題が多くて違いが大きいのかは分かりませんが…

;;  sunao-mita.pgw.jp

$TTL    86400
@      IN      SOA    sunao-mita.pgw.jp.  root.sunao-mita.pgw.jp. (
        2020010202      ;Serial
        3600            ;Refresh
        900             ;Retry
        604800          ;Expire
        86400           ;Minimum TTL
)
                IN      NS      dns.sunao-mita.pgw.jp.
                IN      NS      dns2.sunao-mita.pgw.jp.
                IN      NS      gate.sunao-mita.pgw.jp.
                IN      MX      10 mail.sunao-mita.pgw.jp.

                IN      A       192.168.11.2
                IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
dns2            IN      A       192.168.11.20
dns             IN      A       192.168.11.2
ubuntu-sv       IN      A       192.168.11.199
rpi1-disk       IN      A       192.168.11.23
rpi1-disk       IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:11cf:af0d:3b62:8501
ubuntu-dtp      IN      A       192.168.11.100
gate            IN      A       192.168.11.1
virt            IN      A       192.168.11.105
Radio           IN      A       192.168.11.20
DebianPogo      IN      A       192.168.11.22
DebianPogo      IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:225:31ff:fe00:9df0
mail            IN      A       192.168.11.2
mail            IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
PogoV6          IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:225:31ff:fe00:9df0
dns2            IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:ba27:ebff:feac:28a8
dns             IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
www             IN      A       192.168.11.2
www             IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
RadioV6         IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:ba27:ebff:feac:28a8
rpi1-com2       IN      A       192.168.11.21
rpi1-com2       IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:ba27:ebff:fe0c:5ef3
note            IN      A       192.168.11.51
note            IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:3906:1714:acef:3e46
web-server      IN      A       192.168.11.2
web-server      IN      AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae



collection      IN      CNAME   virt
share           IN      CNAME   rpi1-disk

なお、動きが把握できていませんが、記述ミスに気が付き修正してマスター側で bind9 を restart すると、内容が直ぐに反映しましたが、その後も配布されているにも関わらずスレーブ側のデータ内容は古いシリアルの物を受取っているままでした。

$ORIGIN .
$TTL 86400      ; 1 day
sunao-mita.pgw.jp       IN SOA  sunao-mita.pgw.jp. root.sunao-mita.pgw.jp. (
                                2020010202 ; serial
                                3600       ; refresh (1 hour)
                                900        ; retry (15 minutes)
                                604800     ; expire (1 week)
                                86400      ; minimum (1 day)
                                )
                        NS      dns.sunao-mita.pgw.jp.
                        NS      dns2.sunao-mita.pgw.jp.
                        NS      gate.sunao-mita.pgw.jp.
                        A       192.168.11.2
                        MX      10 mail.sunao-mita.pgw.jp.
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
$ORIGIN sunao-mita.pgw.jp.
collection              CNAME   virt
DebianPogo              A       192.168.11.22
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:225:31ff:fe00:9df0
dns                     A       192.168.11.2
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
dns2                    A       192.168.11.20
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:ba27:ebff:feac:28a8
gate                    A       192.168.11.1
mail                    A       192.168.11.2
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
note                    A       192.168.11.51
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:3906:1714:acef:3e46
PogoV6                  AAAA    240d:1a:34d:7f00:225:31ff:fe00:9df0
Radio                   A       192.168.11.20
RadioV6                 AAAA    240d:1a:34d:7f00:ba27:ebff:feac:28a8
rpi1-com2               A       192.168.11.21
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:ba27:ebff:fe0c:5ef3
rpi1-disk               A       192.168.11.23
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:11cf:af0d:3b62:8501
share                   CNAME   rpi1-disk
ubuntu-dtp              A       192.168.11.100
ubuntu-sv               A       192.168.11.199
virt                    A       192.168.11.105
web-server              A       192.168.11.2
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
www                     A       192.168.11.2
                        AAAA    240d:1a:34d:7f00:a284:cc24:64bd:daae
マスターの更新を直ちにスレーブに反映させるには

修正を直ちに反映させるためには、何かのアクションが必要のようです。ネットで調べてみると reload のキーワードが見付かりました。他にも強制的に配布するコマンドもあるようです。

# service bind9 reload

実行してみるとスレーブ側のデータも最新のシリアルに更新されたようです。 定義の中に、$TTL 86400 ; 1day の記述がありますが、更新されても1日は前の情報を保持する指定なのでしょうか。

やっと念願の公開サーバー交換

宿題事項だったサーバーの交換

2020年元旦になって、数年前から懸念していた公開サーバーを入れ換えることができました。交換したサーバーは、現在の状況で最新版のラズパイで、Raspberry pi 4 B+ / 4GBメモリ で一応最強モデルです。

長く放置できそうな OS

利用する OS は、色々悩みましたが使い慣れているラズパイではデフォルトとなる Raspbian の最新版に落ち着きました。このハードなら色々な OS の選択肢もあるようですが、今までの公開サーバー(PogoPlug E02) のように数年で交換を悩まなそうな見通しを考慮し、日常的で簡単な保守だけで長く安定的に公開させられればとの考えもあっての選択です。

多少のオーバースペックは安心材料

処理速度やメモリ量から考えるとハード的には、完全にオーバースペックのように思います。しかし、ラズパイって昔発売の低スペックのモデルも最新の処理能力の高いモデルも入手する金額に大きな差がないようなので、処理が遅すぎて後で悔やむよりも少し奮発しておけば気が楽になります。

悲願だった交換が完了

換える前のサーバーが非力で、OS の Debian も少し古くなったバージョンで、組込みLinuxを代表するようなシステムだったので、日常的な保守では簡単にバージョンアップができないシステムでした。そのため、このブログ WordPress が稼働する PHP もバージョン5 までしか対応できなくて、セキュリティレベルが低いと警告されていました。

いずれにしても、見た目には同じような動作のままで入替えができたようなので安心しています。使ってみた感じでは、反応がかなり早くなっているので、このブログでも写真の公開でもストレス無く反応しているように感じました。

気持ちだけ焦ってしまう

公開サーバーの更新

遅いし、PHPがバージョンアップ不能

ウェブ用のサーバーを更新しようと思い立ったのは、いつだったのだろうと考えてしまうくらい長い月日が流れてしまいました。

問題は色々あって進まない

自分の能力不足だったり、最適と思える価格と能力を持つ機材が思い当たらなかったり、時間が無かったりと、タラタラと言い訳が出てしまいそうで情けないです。

ラズパイの最新版登場

一応ラズパイも、メモリー搭載が大きくなって処理能力が格段に改善された最新モデルも発売になったので、これを利用して置き換えようと思い立ちました。

簡単な試行では機敏な反応、期待できそう

まずはサーバーとしての基本を設定しなければなりません。素の状態で動作させ始めると確かに速そうな感触です。置き換えられれば反応の悪さが改善しそうな予感です。

Apache稼働でレスポンス良さそう

今動いているこのブログの機能の移行が最大の問題点なのですが、Apacheを稼働させ、写真の公開データをコピーして稼働出来る事を確認しました。単純な作りなので移行も簡単です。

さて、大問題のこのブログですが、WordPressで構成され、PHP上のアプリとして機能して、Mysqlと呼ばれるデータベースを使用しています。

Mysqlが無くなってしまいました

最新のラズパイのOSからはMysqlが削除されて、代替としてMariadbに変わったようです。Mysqlが、Oracleに吸収されたような話を聞いた記憶がありますが、中立性のオープンソースデータベースでしょうか。

操作上の違いがあるのか、ないのかも不明で、ブログの素人の移行作業には更にハードルが上がったとしか思えません。参ったものです。

まずはメールやシステムログのレポート

その前に色々な機能を追加して、サーバーとして稼働させられる様な状況を作る必要があります。

稼働したシステムログを監視して、メールで毎日通知する機能だとか、メールを発信できる機能が必須です。

他のラズパイサーバーが、Postfixでニフティにメールをリレーしているので、それをコピーして稼働させることにしましたが、バージョンも上がっているようで、予想外の四苦八苦です。

システムログのサマリーがメールで届くのか?

明日の朝以降に、Logwatchのメールが届けば、次のステップとしてブログの移行について試行錯誤のテストに移行しようかと考えてます。

放置してたら凄いことに

プライベートの写真 とか ブログ を公開しているこのサーバーですが、家に置かれた小さな機器で公開しています。
当初の設置から考えると、何度か機器は更新されていて、今現在は日本国内向けとして直接販売されなかったピンク色の PogoPlug で稼働しています。

OS の設定も当時最新だった Debian の1つ前の安定版をチョイスしたのですが、システムを入れるルートパーティションに余裕を持たせるような配慮を頭に置かずにセットアップしてしまいました。

放置しっぱなしは良くないですね

あまり稼動状態に目を向けていなくて、Logwatchで毎日メールを受取っていたにもかかわらず、ちゃんと見ていませんでした。
なんとルートパーティションの使用率が 99% を越えていました。いつからこの状態だったのか…

サイズ的には、2GBしか確保していませんでした。今時の割り振りとは思えない小ささです。しかし、サーバーを稼働したままパーティションの再配分なんてできませんので、ピンチです。

コマンド du でどの部分が占めているのかを確認すると、/usr の下に使われているようです。実際には大した量ではないのですが、割合的に大きいです。
メンテナンス操作は、byobu と screen を組合せた端末から、リモート操作している環境です。

場所を移動させたい /usr 以下をガラガラに空いている場所にコピーして、/usr 以下を消去しました。さすがにその時点でbyobuが表示する各種ステータスに異常な表示が見られました。
心配しましたがメンテナンス操作はできているようです。確信はないのですが、byobu が情報の格納に/usr 以下の領域を利用しているようです。
すかさずコピー先を /usr にソフトリンク ln で結びつけると、少しずつ異常なステータス表示は解消して、正常な状態に復帰しました。

さすがにネットに公開して稼働中のサーバーを荒療治でメンテナンスする経験は無いので、ドキドキな経験でしたが無事に対処できて良かったと思います。

/usr をルートディレクトリから排除したことで、使用率が 58% に下がりました。時間がないと思っていても、時々は管理してやらないといけませんね。かなり反省しています。

Volumio を2台稼働させることに

Volumio2 を私がいる2階の部屋でのバックグラウンド・ミュージックのサーバーとして稼働させています。特に問題もなく安定しているので、1階の居間でも同様に稼働させようと思い立ちました。

もともと1年以上の間、追加で置こうとしている1階には、安定稼働の様子見のため古いバージョンでしたが、電源を入れたままで動作させていました。そのため里帰り的な事なので何の問題もないと思っていて、時間を無駄にする痛い目にも合いました。

複数台の Volumio

2台を識別するために、システム名を標準の Volumio の名称をそのまま残しておき、後に ‘-1F’ と ‘-2F’ を付加した名称にしました。1台の稼働のときは想像できなかったことですが、ブラウザからコントロールする時に、1つの接続からどちらをコントロールするのか選択して操作できることです。

上に表示され細い枠で囲まれているのが操作対象

Volumio の一般的操作

一般的な操作や設定だけなら、ブラウザで接続した状態からIPアドレスの設定や無線LANの設定、ボリュームアップダウンの刻み幅、DACの設定、電源オフ、再起動等ほとんどの操作ができます。

ブラウザでの操作だけなら、マウスやキーボード、モニタとなるテレビも不要です。とは言っても、自動で振られたIPアドレスが何になっているのかとか、確認したい場合もありますし、既に設定してあるデータを新しく立ち上げた側にコピーしたいこともあるでしょう。

リモートからコマンド操作するに

リモートでログインしてコマンドで操作する ssh ですが、有効にすると利用できるようになります。方法は、ブラウザで操作する接続先のアドレスの後に /DEV/ を指定すると設定する項目が表示されます。ここで ssh を有効にするための項目の [ENABLE] ボタンをクリックします。

コマンドで操作したいこともあると思います。最悪はローカルで直接ログインする方法ですが、機材を持込むか逆に機材のある場所に本体を持ってこないといけないので、ぜひとも ssh を有効にしておくことを勧めます。

パスワードに関する注意点

本体にモニタ、マウスとキーボードを取付けて、ユーザー名: volumio と パスワード: volumio が初期値ですが、それでログインすれば操作できます。重要な注意点としては、パスワードを変更する時に記号を含めると、キーボードの配置が想定と異なっていてログインできなくなる事があることです。これにはマジでハマります。

大きな画面と小さな画面の配置

Volumio の操作画面ですが、スマートフォンで操作する縦型で小さな画面と、パソコンで一般的な横に広い大きな画面で、配置される項目に大きな違いがあるようです。

スマートフォンの小さな画面

パソコンでもブラウザの横を縮めて小さくするとスマートフォンの表示と同じような配置になります。帯状のボタンが横一列に並び、左が一覧表示、真ん中がプレイバック、右がキューとなっているようです。そのボタンは、スマートフォンのように小さな画面では最上部に、大きな画面では最下段に表示されています。

大きな表示の画面

一般的な操作の選択

プレイバック (中)

3つの選択ボタンの真ん中のプレイバックが、イニシャルのデフォルト画面のようです。この状態の時にアーティストや曲名を表示していて、ウェブラジオならその下に放送局名が表示されているようです。また、mp3のような楽曲のデジタルデータでも登録されていれば同様に情報が表示されます。

小さな画面の場合

プレイバックが選択されている時に、複数台の Volumio が稼働している場合に、どの Volumio を操作するのかの選択ができるようです。

スクロールすると下にMultiroom Devices の項目内にリストされています。

小さな画面は縦に、大きな画面は横に並んでいるようです。

大きな画面の場合

一覧表示 (左)

左の一覧表示には、先端をホームとして色々な選択できる項目を表示し、そこから選ぶことができるようです。項目としては、|お好み|プレイリスト|音楽ライブラリ|アーティスト|アルバム|ジャンル|Media Servers|last 100|ウェブラジオ| とありますが、使い方がよく分かりません。

|ウェブラジオ|

ウェブラジオでは、Volumio の推奨の局やジャンル別、国別等とラジオ局を選べる項目がリストになっています。希望する局をクリックすると、右のキューの項目に転送されて受信が始まり、演奏が流れ出します。クリックする度にキューに蓄積して受信を開始します。ただし、局リストにあっても受信できない局もあるようで、その場合はエラーになります。

|プレイリスト|

プレイリストでは、自分で付けたグループ名で登録した項目が、一覧表示されています。いつも利用したい放送局をジャンル別や、利用頻度の多い局を集めたグループ等でまとめて登録しておくと、毎回ウェブラジオから選び出す必要が無くなります。

なお、プレイリストへの登録方法は、選択された結果の右のキューにリストされた項目をグループ名を付与して一括で登録することができます。

|音楽ライブラリ|

音楽ライブラリは、Volumio に登録した外部の共有ネットサーバー等のエリアを参照して楽曲を選択できるようにする項目のようです。

|last 100|

last 100 は、演奏した楽曲や選択した局がリストされているような気がしますが、どのタイミンクで取り込まれているのかよく分かりません。

|アーティスト|アルバム|ジャンル|お好み|Media Servers|

その他の項目は、今ひとつ利用方法が分かりませんが、音楽ライブラリから楽曲を選択すると、その後にその楽曲内にあった情報として、アーティスト、アルバム、ジャンルが対応するリストになっているようです。どのタイミングで取り込まれているのか不明です。

キュー (右)

キューへの追加

右のキューには、左の一覧表示から選曲した楽曲や、選択したウェブラジオ局が、その都度リストの最後に追加される仕組みのようです。複数回の繰り返しを行うと繰り返した分だけリストに追加されるようです。

キューにリストされたラジオ局の切替

ここにリストされた楽曲の場合は、該当の演奏が終わると次の楽曲に移りますが、ウェブラジオの選局では、別の局に変更されるまで受信が続きます。ここにリストされているウェブラジオ局は、クリックして別の局への受信切替が可能です。

キューからの消去と編集

ここにリストされている楽曲やウェブラジオ局は、各項目の右にある(x)で個々に消去することも、ゴミバケツマークのクリックでまとめて全て消去することも可能です。操作性が難しく上手く整理できないかもしれませんが、上下の入替えのような単純な編集が可能です。

プレイリストの新規作成、更新

キュー上にリストされた楽曲やウェブラジオ局は、フロッピーマークのクリックで、グループ名を付与して一括でプレイリストを新規作成することができます。ただし、注意点は新規名を付与しないで既存の名前を選択すると、以前に何が登録されていたのかに関係なく、現在のキューにリストされていたものと置き換えられます。言い換えれば強制的な更新となります。

プレイリストのバックアップと再利用

作成されたプレイリストのデータについては、労力が費やされているので障害での消去も考えてバックアップするなり、別の Volumio にコピーして再利用するなりしたいと思います。

その方法としては、 ssh 等によるリモートログインでコマンド操作を行い、/data/playlist/ の下に置かれたデータを扱います。コマンドとしては、rcp 等でコピーすれば良いと思います。

次に、普段使いのLinux PC で、自分のホームに取り込んだ1つの例を示します。

:~$ mkdir ~/volumio-playlist
:~$ rcp volumio@192.168.11.18:/data/playlist/* ~/volumio-playlist/
volumio@192.168.11.18's password:
-普段のバック曲                                      100% 3242   420.1KB/s   00:00
Guitar & piano                                              100% 1257   594.4KB/s   00:00
Jazz                                                        100% 2166   695.2KB/s   00:00
Relax & Easy listening                                      100% 1124   555.5KB/s   00:00
Retro 50s-80s & Beatles                                     100% 3978   929.0KB/s   00:00
Solo                                                        100%  713   387.4KB/s   00:00
シンフォニー&クラッシック                       100% 3196   585.1KB/s   00:00
ダンス系・スイング&タンゴ                       100% 3490   843.0KB/s   00:00
ボサノバ & シャンソン                              100% 1887   376.8KB/s   00:00
日本歌謡・アイドル他                              100% 2451   431.7KB/s   00:00
映画                                                      100% 2234   766.9KB/s   00:00
:~$ ls ~/volumio-playlist/
 -普段のバック曲          'Retro 50s-80s & Beatles'    'ボサノバ & シャンソン'
'Guitar & piano'           Solo                         映画
 Jazz                     'シンフォニー&クラッシック'   日本歌謡・アイドル他
'Relax & Easy listening'  'ダンス系・スイング&タンゴ'

プレイリストのデータは、キューから作成されたグループ毎に 1ファイルとして作られています。それと、キューにリストされた項目が1行ずつではなくて、グループ全体が 1行になっているようです。

1ファイル1行ですが、一応テキストエディタで編集は可能だろうと思います。ただ、実用的とは思えません。例として Jazz の内容を次に示します。

:~$ cat ~/volumio-playlist/Jazz
[{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1723864","title":"Smooth Jazz Florida","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1625448","title":"SmoothJazz.com Global","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1292701","title":"Jazz Lounge","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=959067","title":"The UK 1940s Radio Station  1920s 1930s 1940s","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1469526","title":"The Great American Songbook","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1151057","title":"Smooth Jazz - Tampa Bay","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1423641","title":"Deep Pockets Jazz","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1441882","title":"Swing Street Radio","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1638696","title":"1000 HITS Jazz","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=559409","title":"Jazz International","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://yp.shoutcast.com/sbin/tunein-station.m3u?id=1733465","title":"Smooth Sounds Radio","albumart":"/albumart"},{"service":"webradio","uri":"http://89.16.185.174:8000/stream","title":"Linn Jazz","albumart":"https://radio-directory.firebaseapp.com/volumio/src/images/radio-thumbnails/Linn Jazz.jpg"},{"service":"webradio","uri":"http://icy1.abacast.com:80/kplu-jazz24aac-64","title":"Jazz24","albumart":"https://radio-directory.firebaseapp.com/volumio/src/images/radio-thumbnails/Jazz24.jpg"},{"service":"webradio","uri":"http://8.38.78.173:8210","title":"Audiophile Jazz","albumart":"https://radio-directory.firebaseapp.com/volumio/src/images/radio-thumbnails/Audiophile Jazz.jpg"}]

最後に反省、アホなことしてました

Volumio の複製なんて簡単に設置できると思っていたら、意外に時間を取られて無駄な時間を使っていました。原因は、昨年の暮れになって家の中をリフォームしていたのと、光回線のキャリアの変更とか色々重なり、以前設置していた場所が家のネットワークやインターネットから切り離されていたのでした。

でもなかなかわからなかったのは、運悪く切り離された場所にもルータが置かれていて、イーサネットの接続ランプはリンクアップしているように時々点滅していたことです。思い込みは直さないと失敗の元です。

情けない!! アホなことをしてしまいました。

ファイルシステムの検査・修復 fsck

一般的な検査と修復に利用する fsck コマンドがありますが、その利用で badblocks の機能を伴って、不良セクタをリカバリする機能があることを知りました。

その機能の学習を兼ねて、不良ディスクとして保留していたハードディスクを使って実行してみました。

$ sudo fsck -vcck /dev/sdb2
fsck from util-linux 2.31.1
e2fsck 1.44.1 (24-Mar-2018)
Checking for bad blocks (non-destructive read-write test)
Testing with random pattern: done
system: Updating bad block inode.
Pass 1: Checking iノードs, blocks, and sizes
Pass 2: Checking ディレクトリ structure
Pass 3: Checking ディレクトリ connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking グループ summary information
system: ***** ファイルシステムは変更されました *****
          11 inodes used (0.00%, out of 2621440)
           0 non-contiguous files (0.0%)
           0 non-contiguous directories (0.0%)
             # of inodes with ind/dind/tind blocks: 0/0/0
             Extent depth histogram: 3
      242382 blocks used (2.31%, out of 10485760)
           0 bad blocks
           1 large file
           0 regular files
           2 directories
           0 character device files
           0 block device files
           0 fifos
           0 links
           0 symbolic links (0 fast symbolic links)
           0 sockets
------------
           2 files

前述が実行結果です。

時間は長く掛かりましたが、以前頻繁にエラーを吐き出していたパーティション位置に対して非破壊型の読み書きテストだとのことです。

このパーティションは、mkfs.ext4 で1度ファイルを生成したのですが、気になるメッセージが最終行にあって、再び mkfs.ext4 で書き直した直後に、前述の fsck を実行しています。

途中に『system: ファイルシステムは変更されました 』の文脈がありますが、不良箇所があって一部が変更されたということでしょうか。初めての実行なので詳細が分かりません。

次にパーティションをファイルに生成した時の1度目と、気になって再実行した2度目のメッセージについて次に示します。

$ sudo mkfs.ext4 -L system /dev/sdb2
mke2fs 1.44.1 (24-Mar-2018)
Creating filesystem with 10485760 4k blocks and 2621440 inodes
Filesystem UUID: 3cf7fb03-0d7d-491b-8d6b-8265e2798161
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
        4096000, 7962624
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (65536 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information:
Warning, had trouble writing out superblocks.
$ sudo mkfs.ext4 -L system /dev/sdb2
mke2fs 1.44.1 (24-Mar-2018)
Creating filesystem with 10485760 4k blocks and 2621440 inodes
Filesystem UUID: 789bf9e8-5e1d-4dbc-ae81-a8d25a02529b
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
        4096000, 7962624
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (65536 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

元々不良ディスクとして、使わずに置かれていたディスクなので、多少なりとも利用できれば学習も兼ねて儲けものかもしれません。

Volumio の情報メモ

ネットチューナー なのか ウェブラジオ なのか一般的な呼び名が分かりませんが、最近では私の居る部屋で常に バックグラウンド ミュージック を流しっぱなしのサーバーが置かれています。これについてのメモを残しておきます。

パソコンなどの広い画面からの操作

かなり完成度の高いシステムで、 Volumio 2 と言うシステムが公開されていて、それを単純にダウンロードして micro SD にコピーして利用しています。他の書き込みでメモしている部分もあるようなので、重複しているものもあるかと思われますが、適当にメモとして記述しておきます。

スマホやパソコンなどを利用した狭い画面

夜に重宝するのが、極端な強弱を伴わない静かなサウンドトラック等を常時流してくれる局で、ゆっくり聞きながら眠りにつけるのでとても重宝しています。


volumio@volumio1:~$ gpio -v
gpio version: 2.44
Copyright (c) 2012-2017 Gordon Henderson
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type: gpio -warranty
Raspberry Pi Details:
  Type: Pi 3, Revision: 02, Memory: 1024MB, Maker: Unknown
  * Device tree is enabled.
  *--> Raspberry Pi 3 Model B Rev 1.2
  * This Raspberry Pi supports user-level GPIO access.
volumio@volumio1:~$ gpio readall
 +-----+-----+---------+------+---+---Pi 3---+---+------+---------+-----+-----+
 | BCM | wPi |   Name  | Mode | V | Physical | V | Mode | Name    | wPi | BCM |
 +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
 |     |     |    3.3v |      |   |  1 || 2  |   |      | 5v      |     |     |
 |   2 |   8 |   SDA.1 | ALT0 | 1 |  3 || 4  |   |      | 5v      |     |     |
 |   3 |   9 |   SCL.1 | ALT0 | 1 |  5 || 6  |   |      | 0v      |     |     |
 |   4 |   7 | GPIO. 7 |   IN | 1 |  7 || 8  | 0 | IN   | TxD     | 15  | 14  |
 |     |     |      0v |      |   |  9 || 10 | 1 | IN   | RxD     | 16  | 15  |
 |  17 |   0 | GPIO. 0 |   IN | 0 | 11 || 12 | 1 | ALT0 | GPIO. 1 | 1   | 18  |
 |  27 |   2 | GPIO. 2 |   IN | 0 | 13 || 14 |   |      | 0v      |     |     |
 |  22 |   3 | GPIO. 3 |   IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN   | GPIO. 4 | 4   | 23  |
 |     |     |    3.3v |      |   | 17 || 18 | 0 | IN   | GPIO. 5 | 5   | 24  |
 |  10 |  12 |    MOSI |   IN | 0 | 19 || 20 |   |      | 0v      |     |     |
 |   9 |  13 |    MISO |   IN | 0 | 21 || 22 | 0 | IN   | GPIO. 6 | 6   | 25  |
 |  11 |  14 |    SCLK |   IN | 0 | 23 || 24 | 1 | IN   | CE0     | 10  | 8   |
 |     |     |      0v |      |   | 25 || 26 | 1 | IN   | CE1     | 11  | 7   |
 |   0 |  30 |   SDA.0 |   IN | 1 | 27 || 28 | 1 | IN   | SCL.0   | 31  | 1   |
 |   5 |  21 | GPIO.21 |   IN | 1 | 29 || 30 |   |      | 0v      |     |     |
 |   6 |  22 | GPIO.22 |   IN | 1 | 31 || 32 | 0 | IN   | GPIO.26 | 26  | 12  |
 |  13 |  23 | GPIO.23 |   IN | 0 | 33 || 34 |   |      | 0v      |     |     |
 |  19 |  24 | GPIO.24 | ALT0 | 0 | 35 || 36 | 0 | IN   | GPIO.27 | 27  | 16  |
 |  26 |  25 | GPIO.25 |   IN | 1 | 37 || 38 | 0 | ALT0 | GPIO.28 | 28  | 20  |
 |     |     |      0v |      |   | 39 || 40 | 0 | ALT0 | GPIO.29 | 29  | 21  |
 +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
 | BCM | wPi |   Name  | Mode | V | Physical | V | Mode | Name    | wPi | BCM |
 +-----+-----+---------+------+---+---Pi 3---+---+------+---------+-----+-----+

この Volumio と呼ばれるシステムは、バージョンが 2 となって公開されているシステムで、raspbian OS が基になっているようですが、基本的にセキュリティアップデートを対象としていないようで、過去に古いレビジョンの Volumio で利用していてシステム内から最新版に更新したことがありました。結果は今一つな感じで仕切り直して新しくクリーンインストールした経験を持ちます。

単純に最新版をクリーンインストールすると、過去に選択した局の情報が引き継げないので、吟味して選択しながらまとめた情報はもったいないのでバックアップしておき、インストール後に戻すのが良いと思われます。

$ ssh volumio@volumio1.local
volumio@volumio1.local's password:
                       ___
                      /\_ \                        __
         __  __    ___\//\ \    __  __    ___ ___ /\_\    ___
        /\ \/\ \  / __`\\ \ \  /\ \/\ \ /' __` __`\/\ \  / __`\
        \ \ \_/ |/\ \L\ \\_\ \_\ \ \_\ \/\ \/\ \/\ \ \ \/\ \L\ \
         \ \___/ \ \____//\____\\ \____/\ \_\ \_\ \_\ \_\ \____/
          \/__/   \/___/ \/____/ \/___/  \/_/\/_/\/_/\/_/\/___/
             Free Audiophile Linux Music Player - Version 2.0
          C 2015 Michelangelo Guarise - Volumio Team - Volumio.org
Volumio Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.
volumio@volumio1:~$

ssh でリモート接続して参照した一部の情報を次に示します。

volumio@volumio1:~$ lsblk
NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
loop0         7:0    0 282.6M  0 loop /static
mmcblk0     179:0    0  14.4G  0 disk
|-mmcblk0p2 179:2    0   2.3G  0 part /imgpart
|-mmcblk0p3 179:3    0  12.1G  0 part
`-mmcblk0p1 179:1    0    61M  0 part /boot
volumio@volumio1:~$ df
Filesystem                  Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mmcblk0p2              2.4G  673M  1.6G  31% /imgpart
/dev/loop0                  297M  297M     0 100% /static
overlay                     274M  220M   34M  87% /
devtmpfs                    497M     0  497M   0% /dev
tmpfs                       509M     0  509M   0% /dev/shm
tmpfs                       509M   35M  475M   7% /run
tmpfs                       5.3M  4.1k  5.3M   1% /run/lock
tmpfs                       509M     0  509M   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs                       509M   25k  509M   1% /tmp
tmpfs                       509M     0  509M   0% /var/spool/cups
tmpfs                        21M  9.7M   12M  47% /var/log
tmpfs                       509M     0  509M   0% /var/spool/cups/tmp
/dev/mmcblk0p1               63M   39M   25M  61% /boot
//RPI1-DISK/共有/volumio  317G  175G  143G  56% /mnt/NAS/共有
tmpfs                       102M     0  102M   0% /run/user/1000
volumio@volumio1:~$ sudo cat /etc/fstab
[sudo] password for volumio:
proc            /proc           proc    defaults        0       0
/dev/mmcblk0p1  /boot           vfat    defaults,utf8,user,rw,umask=111,dmask=000        0       1
tmpfs   /var/log                tmpfs   size=20M,nodev,uid=1000,mode=0777,gid=4, 0 0
tmpfs   /var/spool/cups         tmpfs   defaults,noatime,mode=0755 0 0
tmpfs   /var/spool/cups/tmp     tmpfs   defaults,noatime,mode=0755 0 0
tmpfs   /tmp                    tmpfs   defaults,noatime,mode=0755 0 0
tmpfs   /dev/shm                tmpfs   defaults,nosuid,noexec,nodev        0 0
volumio@volumio1:~$ mount
/dev/mmcblk0p2 on /imgpart type ext4 (rw,relatime,stripe=1024,data=ordered)
/dev/loop0 on /static type squashfs (ro,relatime)
overlay on / type overlay (rw,relatime,lowerdir=/mnt/static,upperdir=/mnt/ext/dyn,workdir=/mnt/ext/work)
sysfs on /sys type sysfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
proc on /proc type proc (rw,relatime)
devtmpfs on /dev type devtmpfs (rw,nosuid,size=485032k,nr_inodes=121258,mode=755)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,nosuid,nodev,noexec)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,nosuid,noexec,relatime,gid=5,mode=620,ptmxmode=000)
tmpfs on /run type tmpfs (rw,nosuid,nodev,mode=755)
tmpfs on /run/lock type tmpfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,size=5120k)
tmpfs on /sys/fs/cgroup type tmpfs (ro,nosuid,nodev,noexec,mode=755)
cgroup on /sys/fs/cgroup/systemd type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,xattr,release_agent=/lib/systemd/systemd-cgroups-agent,name=systemd)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpuset type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpuset)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpu,cpuacct)
cgroup on /sys/fs/cgroup/blkio type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,blkio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/devices type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,devices)
cgroup on /sys/fs/cgroup/freezer type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,freezer)
cgroup on /sys/fs/cgroup/net_cls type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,net_cls)
systemd-1 on /proc/sys/fs/binfmt_misc type autofs (rw,relatime,fd=22,pgrp=1,timeout=300,minproto=5,maxproto=5,direct)
mqueue on /dev/mqueue type mqueue (rw,relatime)
debugfs on /sys/kernel/debug type debugfs (rw,relatime)
tmpfs on /tmp type tmpfs (rw,noatime,mode=755)
tmpfs on /var/spool/cups type tmpfs (rw,noatime,mode=755)
fusectl on /sys/fs/fuse/connections type fusectl (rw,relatime)
tmpfs on /var/log type tmpfs (rw,nodev,relatime,size=20480k,mode=777,uid=1000,gid=4)
configfs on /sys/kernel/config type configfs (rw,relatime)
tmpfs on /var/spool/cups/tmp type tmpfs (rw,noatime,mode=755)
/dev/mmcblk0p1 on /boot type vfat (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,fmask=0111,dmask=0000,allow_utime=0022,codepage=437,iocharset=ascii,shortname=mixed,utf8,errors=remount-ro)
rpc_pipefs on /run/rpc_pipefs type rpc_pipefs (rw,relatime)
//RPI1-DISK/共有/volumio on /mnt/NAS/共有 type cifs (ro,relatime,vers=default,cache=strict,username=sunao,domain=,uid=0,noforceuid,gid=0,noforcegid,addr=192.168.11.23,file_mode=0666,dir_mode=0777,soft,nounix,serverino,mapposix,rsize=1048576,wsize=1048576,echo_interval=60,actimeo=1)
tmpfs on /run/user/1000 type tmpfs (rw,nosuid,nodev,relatime,size=99412k,mode=700,uid=1000,gid=1000)

各種データの格納先ディレクト

どこに何が格納されているのかは、はっきり言ってよく分かりません。また、どのようなフォーマットを必要としているのかも不明です。

ただ、選択したラジオ局のプレイリスト、演奏中や演奏待ちのキューは、 /data 下のディレクトリに集められているらしいので、コマンド tree をインストールしてディレクトリ部分だけをリストにしたものを次に示します。

volumio@volumio1:~$ tree -d /data
/data
|-- INTERNAL
|-- albumart
|   |-- folder
|   |-- metadata
|   `-- web
|       |-- 1.FM%20-%20Bossa%20Nova%20Hits%20Radio
|       |-- 1.FM%20-%20Movie%20Soundtracks%20Hits%20Radio
|       |-- 1000%20HITS%2070s
|       |-- 1000%20HITS%20Oldies
|       |-- 181.FM%20Christmas%20Swing
|       |-- FeLove%20Cl%C3%A1sica
|       |-- J-Pop%20Powerplay%20-%20Kawaii
|       |-- J-Pop%20Sakura
|       |-- J1%20Gold%20-%20Japan%27s%20Oldies
|       |-- JamendoLounge
|       |-- Japan%20Hits%20-%20Asia%20DREAM%20Radio
|       |-- Johann%20Sebastian%20Bach
|       |   `-- Goldberg%20Variations%20(feat.%20piano%3A%20Chen%20Pi-Hsien)
|       |-- Radio%20Caprice%20-%20Bossa%20Nova
|       |-- Radio%20Caprice%20-%20Swing
|       |-- Radio%20Caprice%20-%20Symphony
|       |-- Retro%20Oldies%20Radio
|       `-- Swinging%20Radio%20England
|-- backgrounds
|-- configuration
|   |-- audio_interface
|   |   `-- alsa_controller
|   |-- miscellanea
|   |   |-- alarm-clock
|   |   |-- albumart
|   |   |-- appearance
|   |   |-- my_music
|   |   `-- wizard
|   |-- music_service
|   |   |-- lms
|   |   |-- mpd
|   |   |-- squeezelite
|   |   |-- streaming_services
|   |   |   |-- services_configs
|   |   |   `-- services_tokens
|   |   |-- upnp_browser
|   |   `-- webradio
|   `-- system_controller
|       |-- i2s_dacs
|       |-- my_volumio
|       |-- network
|       |-- networkfs
|       |-- system
|       |-- volumio_command_line_client
|       `-- volumiodiscovery
|-- favourites
|-- playerstate
|-- playlist
`-- plugins
    |-- music_service
    |   |-- lms
    |   |   |-- i18n
    |   |   `-- node_modules
    |   |       |-- balanced-match
    |   |       |-- brace-expansion
    |   |       |   `-- node_modules
    |   |       |       `-- balanced-match
    |   |       |-- concat-map
    |   |       |   |-- example
    |   |       |   `-- test
    |   |       |-- fs-extra
    |   |       |   `-- lib
    |   |       |       |-- copy
    |   |       |       |-- copy-sync
    |   |       |       |-- empty
    |   |       |       |-- ensure
    |   |       |       |-- json
    |   |       |       |-- mkdirs
    |   |       |       |-- move
    |   |       |       |-- output
    |   |       |       |-- remove
    |   |       |       |-- util
    |   |       |       `-- walk
    |   |       |-- fs.realpath
    |   |       |-- glob
    |   |       |-- graceful-fs
    |   |       |-- inflight
    |   |       |-- inherits
    |   |       |-- ip
    |   |       |   |-- lib
    |   |       |   `-- test
    |   |       |-- jsonfile
    |   |       |-- kew
    |   |       |   `-- test
    |   |       |-- klaw
    |   |       |   `-- src
    |   |       |-- minimatch
    |   |       |-- multimap
    |   |       |   `-- test
    |   |       |-- once
    |   |       |-- path-is-absolute
    |   |       |-- rimraf
    |   |       |-- v-conf
    |   |       |   `-- node_modules
    |   |       |       |-- fs-extra
    |   |       |       |   `-- lib
    |   |       |       |       |-- copy
    |   |       |       |       |-- copy-sync
    |   |       |       |       |-- empty
    |   |       |       |       |-- ensure
    |   |       |       |       |-- json
    |   |       |       |       |-- mkdirs
    |   |       |       |       |-- move
    |   |       |       |       |-- output
    |   |       |       |       |-- remove
    |   |       |       |       |-- streams
    |   |       |       |       |-- util
    |   |       |       |       `-- walk
    |   |       |       `-- multimap
    |   |       |           `-- test
    |   |       |-- wireless-tools
    |   |       |   `-- test
    |   |       `-- wrappy
    |   `-- squeezelite
    |       |-- i18n
    |       |-- node_modules
    |       |   |-- balanced-match
    |       |   |-- brace-expansion
    |       |   |   `-- node_modules
    |       |   |       `-- balanced-match
    |       |   |-- concat-map
    |       |   |   |-- example
    |       |   |   `-- test
    |       |   |-- fs-extra
    |       |   |   `-- lib
    |       |   |       |-- copy
    |       |   |       |-- copy-sync
    |       |   |       |-- empty
    |       |   |       |-- ensure
    |       |   |       |-- json
    |       |   |       |-- mkdirs
    |       |   |       |-- move
    |       |   |       |-- output
    |       |   |       |-- remove
    |       |   |       |-- util
    |       |   |       `-- walk
    |       |   |-- fs.realpath
    |       |   |-- glob
    |       |   |-- graceful-fs
    |       |   |-- inflight
    |       |   |-- inherits
    |       |   |-- ip
    |       |   |   |-- lib
    |       |   |   `-- test
    |       |   |-- jsonfile
    |       |   |-- kew
    |       |   |   `-- test
    |       |   |-- klaw
    |       |   |   `-- src
    |       |   |-- minimatch
    |       |   |-- multimap
    |       |   |   `-- test
    |       |   |-- once
    |       |   |-- path-is-absolute
    |       |   |-- rimraf
    |       |   |-- v-conf
    |       |   |   `-- node_modules
    |       |   |       |-- fs-extra
    |       |   |       |   `-- lib
    |       |   |       |       |-- copy
    |       |   |       |       |-- copy-sync
    |       |   |       |       |-- empty
    |       |   |       |       |-- ensure
    |       |   |       |       |-- json
    |       |   |       |       |-- mkdirs
    |       |   |       |       |-- move
    |       |   |       |       |-- output
    |       |   |       |       |-- remove
    |       |   |       |       |-- streams
    |       |   |       |       |-- util
    |       |   |       |       `-- walk
    |       |   |       `-- multimap
    |       |   |           `-- test
    |       |   |-- wireless-tools
    |       |   |   `-- test
    |       |   `-- wrappy
    |       `-- unit
    `-- system_controller
        `-- backup_restore
            |-- i18n
            `-- node_modules
                |-- balanced-match
                |-- brace-expansion
                |-- concat-map
                |   |-- example
                |   `-- test
                |-- fs-extra
                |   `-- lib
                |       |-- copy
                |       |-- copy-sync
                |       |-- empty
                |       |-- ensure
                |       |-- json
                |       |-- mkdirs
                |       |-- move
                |       |-- output
                |       |-- remove
                |       |-- util
                |       `-- walk
                |-- fs.realpath
                |-- glob
                |-- graceful-fs
                |-- imurmurhash
                |-- inflight
                |-- inherits
                |-- jsonfile
                |-- kew
                |   `-- test
                |-- klaw
                |   `-- src
                |-- minimatch
                |-- multimap
                |   `-- test
                |-- once
                |-- path-is-absolute
                |-- rimraf
                |-- slide
                |   `-- lib
                |-- v-conf
                |   |-- node_modules
                |   |   `-- fs-extra
                |   |       |-- docs
                |   |       `-- lib
                |   |           |-- copy
                |   |           |-- copy-sync
                |   |           |-- empty
                |   |           |-- ensure
                |   |           |-- json
                |   |           |-- mkdirs
                |   |           |-- move
                |   |           |-- move-sync
                |   |           |-- output
                |   |           |-- remove
                |   |           `-- util
                |   `-- test
                |-- wrappy
                `-- write-file-atomic
242 directories

作成したプレイリストの格納先

自分でカスタマイズしたり好みのリストを作れるプレイリストについて次に示します。

最初の画面の右側中の [プレイリスト] をクリックするとリストが出てきます。2番目の画面でリストの下に隠れている [日本歌謡・アイドル他] をクリックすると3番目の画面になります。

3番目の画面は、各放送局を選択する画面です。ここでクリックした局が選択され、キューにコピーされて放送の受信が始まります。クリックされる度にキューにコピーされるようです。

実際のデータ格納先は、 /data/playlist 以下のディレクトリに保存されるようです。ただ単純に ls コマンドで表示すると、 ls が持つ気配り(?)で日本語文字が、??? の並びで表示されてしまうようです。

volumio@volumio1:~$ ls /data/playlist/
Guitar & piano           ??????????????????&??????????????????
Jazz                     ???????????????????????????&?????????
Relax & Easy listening   ???????????? & ???????????????
Retro 50s-80s & Beatles  ??????????????????????????????
Solo                     ??????

回避策はコントロールキャラクタも表示させるオプションを指定するか、 cat でパイプして表示すれば漢字で表示できるようです。

volumio@volumio1:~$ ls --show-control-chars /data/playlist/
Guitar & piano  Relax & Easy listening   Solo  ダンス系・スイング&タンゴ    日本歌謡・アイドル他
Jazz            Retro 50s-80s & Beatles  シンフォニー&クラッシック     ボサノバ & シャンソン  映画

volumio@volumio1:~$ ls /data/playlist/ | cat Guitar & piano Jazz Relax & Easy listening Retro 50s-80s & Beatles Solo シンフォニー&クラッシック ダンス系・スイング&タンゴ ボサノバ & シャンソン 日本歌謡・アイドル他 映画
右上のボタンでキューに移動

放送を受信しているラジオ局は、画面右の選択ボタンで表示しているキューにリストされています。

普段聞いている放送局ならここのキューにリストされているので、そこをクリックして選択するだけで簡単に放送局の切り替えができます。

左のアイコン上に薄緑の三角が表示されているのが、受信中の放送局ですが、一部をキューから削除したり、リストの順番を上下に移動したりすると表示位置の追従ができないようです。

プレイリストの生成

プレイリストを作成するには、前節で説明しているキューにリストされている放送局全体に新しいグループ名を付与して生成します。

注意点は、すでに作成されている下に並ぶ名称をクリックすると、一瞬で置換されます。

ウェブラジオからプレイリストの Jazz を作成

Volumio から、標準で提供されているウェブラジオの放送局があります。ここでは、お薦めや国別、ジャンル別等の色々な切り口からリストになっていて、選んでもエラーになって受信できないものや好みの合わないものも多数あります。

実際に聞いてみて自分の好みで選択して、必要なものをキューに残して、後で分かりやすいグループ名(今回は Jazz)を付与してプレイリストを作成します。

まずは、左のボタンで一覧表示にして、家のマークのホームボタンをクリックし、中からウェブラジオをクリックします。

ウェブラジオ内の項目を辿って、好みに合う放送局を探しながらキューに移します。

受信できない放送局も多数残るので、キューに移された放送局を個々に選びながら吟味して不要な放送局は、右の(☓)マークで削除しながら整理します。

好みの Jazz 放送局が集められたので、プレイリストにグループ名 Jazz で登録します。不要なプレイリストは右の点をクリックして削除可能です。

gpio ラズパイ特有のコマンド

ラズパイ特有のコマンドに、GPIOを操作するコマンドがありますが、これの利用でラズパイ自身のバージョンが確認できるようです。

sunao@radio:~$ gpio
gpio: At your service!
Type: gpio -h for full details and
gpio readall for a quick printout of your connector details

sunao@radio:~$ gpio -h
gpio: Usage: gpio -v
gpio -h
gpio [-g|-1] …
gpio [-d] …
[-x extension:params] [[ -x …]] …
gpio [-p] …
gpio …
gpio
gpio readall
gpio unexportall/exports
gpio export/edge/unexport …
gpio wfi
gpio drive
gpio pwm-bal/pwm-ms
gpio pwmr
gpio pwmc
gpio load spi/i2c
gpio unload spi/i2c
gpio i2cd/i2cdetect
gpio rbx/rbd
gpio wb
gpio usbp high/low
gpio gbr
gpio gbw


sunao@radio:~$ gpio readall
+-----+-----+---------+------+---+---Pi 2---+---+------+---------+-----+-----+
| BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM |
+-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
| | | 3.3v | | | 1 || 2 | | | 5v | | |
| 2 | 8 | SDA.1 | IN | 1 | 3 || 4 | | | 5v | | |
| 3 | 9 | SCL.1 | IN | 1 | 5 || 6 | | | 0v | | |
| 4 | 7 | GPIO. 7 | IN | 1 | 7 || 8 | 1 | ALT0 | TxD | 15 | 14 |
| | | 0v | | | 9 || 10 | 1 | ALT0 | RxD | 16 | 15 |
| 17 | 0 | GPIO. 0 | IN | 0 | 11 || 12 | 0 | IN | GPIO. 1 | 1 | 18 |
| 27 | 2 | GPIO. 2 | IN | 1 | 13 || 14 | | | 0v | | |
| 22 | 3 | GPIO. 3 | IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN | GPIO. 4 | 4 | 23 |
| | | 3.3v | | | 17 || 18 | 0 | IN | GPIO. 5 | 5 | 24 |
| 10 | 12 | MOSI | IN | 0 | 19 || 20 | | | 0v | | |
| 9 | 13 | MISO | IN | 0 | 21 || 22 | 0 | IN | GPIO. 6 | 6 | 25 |
| 11 | 14 | SCLK | IN | 0 | 23 || 24 | 1 | IN | CE0 | 10 | 8 |
| | | 0v | | | 25 || 26 | 1 | IN | CE1 | 11 | 7 |
| 0 | 30 | SDA.0 | IN | 1 | 27 || 28 | 1 | IN | SCL.0 | 31 | 1 |
| 5 | 21 | GPIO.21 | IN | 1 | 29 || 30 | | | 0v | | |
| 6 | 22 | GPIO.22 | IN | 1 | 31 || 32 | 0 | IN | GPIO.26 | 26 | 12 |
| 13 | 23 | GPIO.23 | IN | 0 | 33 || 34 | | | 0v | | |
| 19 | 24 | GPIO.24 | IN | 0 | 35 || 36 | 0 | IN | GPIO.27 | 27 | 16 |
| 26 | 25 | GPIO.25 | IN | 0 | 37 || 38 | 0 | IN | GPIO.28 | 28 | 20 |
| | | 0v | | | 39 || 40 | 0 | IN | GPIO.29 | 29 | 21 |
+-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
| BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM |
+-----+-----+---------+------+---+---Pi 2---+---+------+---------+-----+-----+


sunao@radio:~$ gpio -v
gpio version: 2.46
Copyright (c) 2012-2018 Gordon Henderson
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type: gpio -warranty
Raspberry Pi Details:
Type: Pi 2, Revision: 01, Memory: 1024MB, Maker: Embest
Device tree is enabled.
*--> Raspberry Pi 2 Model B Rev 1.1
This Raspberry Pi supports user-level GPIO access.

ls*** 色々な情報を確認

Linux OS の色々な情報を確認できそうなコマンドをメモしておきます。

一番単純な ls だけのコマンドは、一番お世話になる使用頻度の高いディレクトリの参照ですが、その後に続く文字列により色々な情報が得られるようです。ただし、環境によって使えるコマンドには制限があるようです。

常用している非力なノートPCで利用できるコマンドは次のとおりです。

sunao@MITA-NY40S:~$ uname -a
Linux MITA-NY40S 4.15.0-45-generic #48-Ubuntu SMP Tue Jan 29 16:28:13 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

sunao@MITA-NY40S:~$ ls ls lsdiff lsmod ls2ti3 lshw lsns ls_ubuntu-sv_ftpuser-bkup lsinitramfs lsof lsattr lsipc lspci lsb_release lslocks lspcmcia lsblk lslogins lspgpot lscpu lsmem lsusb

現在公開に利用しているPogoPlug では次のとおりです。

pogo:~$ uname -a
Linux DebianPogo 3.18.5-kirkwood-tld-1 #1 PREEMPT Thu Feb 5 17:58:07 PST 2015 armv5tel GNU/Linux

pogo:~$ ls ls lsblk lsinitramfs lsmod lspgpot lsattr lscpu lslocks lsof

手持ちの非力な Raspberry pi では次のとおりです。

sunao@rpi1-disk:~$ uname -a
Linux rpi1-disk 4.14.79+ #1159 Sun Nov 4 17:28:08 GMT 2018 armv6l GNU/Linux


sunao@rpi1-disk:~$ ls ls lsb_release lscpu lsipc lslogins lsns lsusb lsattr lsblk lsinitramfs lslocks lsmod lspgpot


sunao@rpi1-disk:~$ lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 1.8T 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part
├─sda2 8:2 0 32G 0 part /
├─sda3 8:3 0 1G 0 part [SWAP]
├─sda4 8:4 0 1K 0 part
├─sda5 8:5 0 300G 0 part /home
├─sda6 8:6 0 300G 0 part /share1
├─sda7 8:7 0 300G 0 part /share2
├─sda8 8:8 0 300G 0 part /pic-bkup
├─sda9 8:9 0 300G 0 part /home/bkup
└─sda10 8:10 0 329G 0 part /working
mmcblk0 179:0 0 7.5G 0 disk
├─mmcblk0p1 179:1 0 43.9M 0 part /boot
└─mmcblk0p2 179:2 0 7.5G 0 part /media/pi/rootfs

sunao@rpi1-disk:~$ lscpu
Architecture: armv6l
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 1
On-line CPU(s) list: 0
Thread(s) per core: 1
Core(s) per socket: 1
Socket(s): 1
Model: 7
Model name: ARMv6-compatible processor rev 7 (v6l)
CPU max MHz: 700.0000
CPU min MHz: 700.0000
BogoMIPS: 697.95
Flags: half thumb fastmult vfp edsp java tls

利用している環境によって、利用できるコマンドはそれぞれのようです。

ラズパイにUPS機能を組込む

目指すものは

ラズパイ1B+ネットワーク共有サーバーとして、バッテリーバックアップを行いながら常時起動しておくことを考えています。

利用する部材は

アマゾンで購入の手作りUPSは、2,499円で購入しました。最近出荷されているモデルのラズパイのボード本体を固定する穴位置と重なる同じ穴位置形状の制御ボードです。ラズパイとの接続は、IOの 40ピンコネクタにそのまま重なる HAT と呼ばれる一連の製品群で、板状のバッテリーが付属していて信じられないくらい安いと感じます。

しかし、一般的な国内メーカーが販売するような完成されたパッケージ品とは大きく異なり、付属資料は全く無くて適当なキーワード(例えば UPS HAT) を元にネットで検索すると、それらしい情報が見つかり色々と提供されているサンプル類は、自分の責任で確認してバグ取りや性格に合わせたカスタマイズ作業が必要です。

完成したサーバーのイメージは

今回のネットワーク共有サーバーシステムは、2TBの2.5インチHDDと組合せて、100均のケースに組んで動作させています。ケースからは、AC100VからDC5V-2.4Aに変換した Micro USB のケーブル、イーサネットの RJ-45 のケーブルの2本だけが出ています。

バッテリー監視用のサービスソフト

以前、普段使いのノートPCのLinux(Ubuntu)立上げ後に、ネットワーク共有サーバー上に自動的に、Windowsファイルの一部をバックアップするsystemdのサービスを追加したことがあり、同様に常時起動のラズパイ1B+バッテリー監視のサービスを起動しようと考えました。

今回の作業背景

何となくネットで見付け、半信半疑の思いつきで購入した安価な製品で、ラズパイに装着できる制御ボードバッテリーのセットです。付属の説明書類は一切無いもので、使うにはどのようにするのかも含めて、頭をフル回転して情報収集から始めました。

Raspi UPS HAT Board と呼ばれているようで、資料が公開されています。

この公開資料では色々と説明されていて、サンプルコードも多数提示されているのですが、何か詰が甘くて動作を検証しても期待したような結果が出ません。公開されているサンプルのままで期待した結果だったモジュールは、C言語で記述された File:Ups-hat-c.zip だけでした。これはモジュールとして解説の手順でコンパイルすると、ups-read が作成されます。

この ups-read の利用方法としては、引数を [付ける/付けない] により少し異なりますが、バッテリー電圧とバッテリー容量が取得できます。ただ信用できない値が渡されることが多いのですが、そこを考慮すれば簡単に bash とか一般的なシェルからバッテリーの情報を取得できるため、色々な処理を自分で記述するのが簡単にできます。

解説の中には、root権限で実行するためにパスワード無しの sudo を冠して実行するための /etc/sudoers の追加記述がありますが、最新の raspbian では単純にユーザー権限のままでも実行できるようでした。

バッテリーの充放電の検証

引数無しでは、バッテリー容量がパーセンテージで表した整数値のみで返されます。これはバッテリー制御ボードから直接受け取った情報を特定の関数で変換していると思われますが、ちょっとした落とし穴があって、パーセンテージから判断して 0 〜 100 と思い込みますが、0〜100 ではない場合があり、 割合を表す数値としてはありえない 120 とか 112 とかになっていることがあります。

さらに雑音のような、前後の読み取りからはかけ離れた突発的な数値、197 とか 213 とかありえない値が渡されることがあり、その辺りの対策も必要です。

なお、サンプルの中でのステートメントのロジックでは、100%ならのような表現を色々な箇所で使っていますが、実際に渡される情報と一致しないため期待した結果にならないようです。

引数には、vc が指定でき、両方指定すれば電圧と容量が、当てにならない小数点以下6桁で、3.498750V 9.480469% のように表示されます。10秒毎に読み取ってリストにして確認してみましたが、電圧の変化と容量の変化にはある程度の相関関係があるようです。

実際の制御ボードには、バッテリーの充電や放電の状況を直接見える LED が付けられているのですが、私が持つ個体では完全充電されていてもそれを表す表示になることがないようで、かなりいい加減です。その程度に思って利用した方が良いようです。

ちなみに、バッテリー容量が 0.000000% でも動作していますが、電圧値が、3.000000V を下回った頃に、一気に電力不足でシステムが異常停止しているようでした。バッテリー容量が 5.000000% 以下になったのを見て正常な停止処理に移行させた方が良さそうです。

作ろうとしている私のネットワーク共有サーバーとしての動作環境は、ラズパイ1B+ 2TB 2.5インチ HDD で構成されています。フル充電から 5.0% まで容量が減衰する動作継続時間は、優に1時間を越えています。ある程度バッテリーが劣化しても余裕がありそうです。

先程の公開資料ですが、その中で提供されているサンプルは、ほぼ python で記述されていて、I2Cインタフェースからバッテリーの電圧と容量を取得するルーチンが紹介されています。


正常な停止処理に移行させるには

その中に UPS のバッテリーを監視して shutdown を起動するサンプルが次の項目に紹介されています。

Driver and Sample code

  • File:Rpi-ups-hat.zip
  • File:UserManual.pdf

zip を解凍すると、rpi-ups-hat ディレクトリ下に example.py と raspiupshat.so があります。raspiupshat.so が、UPSのバッテリー電圧と容量を取得できるライブラリです。

example.py では、そのライブラリを利用して、無限ループで容量をチェックして、5% を切ると shutdown コマンドが起動される例として記述されています。

残念なことにサンプルでは、os.system(“sudo shutdown”) の行で、ライブラリ os が import されていないため、エラーメッセージを表示して正常終了には移行せず、アブノーマルエンドしてしまいます。

UserManual.pdf は、英語と中国語?で書かれた利用条件の説明です。その中で wiringPi のインストールが必須として書かれていますが、最新の raspbian では事前にセットアップされているようです。

これを流用させて頂き、UPS制御として組込みます。


バッテリー監視の常駐サービス

systemd のサービスとして起動する方法については、次のサイトを参考に制作しますが、一度私のノートPCで作成した経験があるので、自分の備忘録も見返しながらの作業になります。

参考にしたサイトは、作り方を事細かく説明してくれています。


ここからが作業の本題

Raspbian 起動時に、一度だけ起動して常時バッテリーを監視して、容量が 5% を下回った時に shutdown プロセスを起動させます。

systemd に登録するサービスの指示書が、ユニットファイルと呼ばれます。

  • パッケージ名: UPS-Watch-shut
  • ユニットファイル名: ups-watching.service

サービス(ユニットファイル)の登録は、 /etc/systemd/system/ups-watching.service で、この中には登録するサービスの情報を決められた書式で記述します。

そして実際に動作させるプログラムは、パッケージ名で管理するディレクトリに集めるようで、 /opt/UPS-Watch-shut/bin に置きます。バッテリーの情報を取得するライブラリ raspiupshat.so もここに置きます。

systemd のサービスとして組込み

カレントで作成して、それを該当するディレクトリにコピーして、所有者を root に変更したり、アクセス権の変更をします。

まずは、ユニットファイルの作成です。

$ vi ups-watching.service
[Unit]
Description = UPS Watching AutoRun
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
ConditionPathExists=/opt/UPS-Watch-shut/bin
[Service]
ExecStart=/opt/UPS-Watch-shut/bin/startup-1st.sh
Restart=no
Type=simple
[Install]
WantedBy=multi-user.target

追加するサービスの準備を行います。

$ sudo cp ups-watching.service /etc/systemd/system
$ sudo chown root:root /etc/systemd/system/ups-watching.service
$ sudo chmod 644 /etc/systemd/system/ups-watching.service

サービスから最初に起動するモジュールを作成します。

$ vi startup-1st.sh
#!/bin/sh
exec /usr/bin/env python /opt/UPS-Watch-shut/bin/ups-shutdown.py

パッケージをまとめるディレクトリを作成します。

$ sudo mkdir -p /opt/UPS-Watch-shut/bin
$ sudo chmod 755 /opt/UPS-Watch-shut/bin
$ sudo cp startup-1st.sh /opt/UPS-Watch-shut/bin
$ sudo chown root:root /opt/UPS-Watch-shut/bin/startup-1st.sh
$ sudo chmod 755 /opt/UPS-Watch-shut/bin/startup-1st.sh

シャットダウンプログラム

提供されていた python のサンプルプログラムは、サンプルの指示手順で解凍すると pythonの原形とバッテリー情報取得ライブラリ raspiupshat.so が提供されています。少し手を加えて、動作するように直し、単体ではシャットダウンが行われることを確認できました。

$ vi ups-shutdown.py
#!/usr/bin/env python
# Raspi UPS Hat
# We only provide 2 interface to get battery information;
#
#Interface 1:
#Function: get current battery voltage
#Return value: battery voltage;
#float getv();
#Interface 2:
#Function:    get battery capacity
#Return value: 0~100+
#float getsoc();
#
import sys
# import Raspi UPS Hat library
import raspiupshat
import os
import time
import datetime
# init Raspi UPS Hat
raspiupshat.init();
# Get info
now = datetime.datetime.now()
print("{0:%Y-%m-%d %H:%M:%S} ; ".format(now) + "Voltage:%5.2fV ; Battery:%5i%%" % (raspiupshat.getv(), raspiupshat.getsoc()))
if raspiupshat.getsoc() >= 100:
        print "Battery FULL"
if raspiupshat.getsoc() < 20:
        print "Battery LOW"
while 1:
        if raspiupshat.getsoc() < 5:
                print "System will shutdown now,bye!"
                os.system("sudo shutdown -h 0")
        # now = datetime.datetime.now()
        # print("{0:%H:%M:%S} ; ".format(now) + "Voltage:%5.2fV ; Battery:%5i%%" % (raspiupshat.getv(), raspiupshat.getsoc()))
        # time.sleep(10)

無限ループ内の最後の3行は、確認時に10秒毎に時間とバッテリー電圧値、バッテリー容量を表示するためのものです。必要なら先頭のコメント ‘#‘ を消すことでデバッグ行の表示ができます。
それとバッテリー情報収集用のライブラリ raspiupshat.so を同じ場所に配置します。

$ sudo cp ups-shutdown.py /opt/UPS-Watch-shut/bin
$ sudo chown root:root /opt/UPS-Watch-shut/bin/ups-shutdown.py
$ sudo chmod 755 /opt/UPS-Watch-shut/bin/ups-shutdown.py
$ sudo cp raspiupshat.so /opt/UPS-Watch-shut/bin
$ sudo chown root:root /opt/UPS-Watch-shut/bin/raspiupshat.so
$ sudo chmod 755 /opt/UPS-Watch-shut/bin/raspiupshat.so

サービスとして定義している ups-watching.service により startup-1st.sh が起動されます。その中で単純にシャットダウンプログラムの ups-shutdown.py を起動しています。


ユニットファイルを systemd に登録

ここからは、systemd へのサービス(ユニットファイル)の登録と検証作業です。ユニットファイル等を追加や変更した後には、必ず次のコマンド sudo systemctl daemon-reload を実行します。

そして一緒にステータスも確認しておきます。

$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl status ups-watching.service
● ps-watching.service - UPS Watching AutoRun
   Loaded: loaded (/etc/systemd/system/note-startup-1st.service; disabled; vendor preset: enabled)
   Active: inactive (dead)

ステータスで表示される Loaded: 行のカッコ内の1つ目と2つ目のセミコロンの間の disabled となっているのは、自動起動が無効になっているということのようで、自動起動できるように設定します。

自動起動が行われるように設定

$ sudo systemctl enable ups-watching.service
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ups-watching.service → /etc/systemd/system/ups-watching.service.
$ sudo systemctl status ups-watching.service
● ups-watching.service - UPS Watching AutoRun
Loaded: loaded (/etc/systemd/system/ups-watching.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: inactive (dead)

ユニットファイルの定義内に、[ Install ] の WantedBy= で定義しているユニットにリンクが張られ、先ほどの /etc/systemd/system/ups-watching.service; の後の disabledenabled に変わっています。

これで再立ち上げで自動実行されるようになっているはずですが、その前にコマンドで起動して確認したり、停止させる操作をして動作を確認します。


$ ls -l /opt/UPS-Watch-shut/bin/
-rw-r--r-- 1 root root 7416 1月 25 11:07 raspiupshat.so
-rwxr-xr-x 1 root root   76 1月 24 22:49 startup-1st.sh
-rwxr-xr-x 1 root root  987 1月 25 11:06 ups-shutdown.py

$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl start ups-watching.service
$ sudo systemctl status ups-watching.service
 ups-watching.service - UPS Watching AutoRun
Loaded: loaded (/etc/systemd/system/ups-watching.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Sat 2019-01-26 08:57:28 JST; 5h 36min ago
Main PID: 367 (python)
CGroup: /system.slice/ups-watching.service
└─367 python /opt/UPS-Watch-shut/bin/ups-shutdown.py
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:31:08 ; Voltage: 4.34V ; Battery: 100%
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:31:18 ; Voltage: 4.35V ; Battery: 100%
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:31:28 ; Voltage: 4.35V ; Battery: 100%
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:31:38 ; Voltage: 4.35V ; Battery: 100%
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:31:48 ; Voltage: 4.35V ; Battery: 100%
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:31:58 ; Voltage: 4.35V ; Battery: 100%
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:32:08 ; Voltage: 4.35V ; Battery: 100%
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:32:18 ; Voltage: 4.35V ; Battery: 100%
1月 26 14:32:48 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 14:32:28 ; Voltage: 4.35V ; Battery: 100%

上記の結果では、実際に shutdown 動作を行う python のプログラムの ‘#’ のコメントを取り除き、メッセージ書き出しのステートメントを有効にし組込みました。

systemd の動作に不慣れで、正しく理解できていないのですが、systemctl status コマンドでは、処理中で書き出されたメッセージが直接表示されているわけではないようで、別に journalctl -u コマンドで表示できるようです。

書き出されたメッセージが、キューかバッファのような所に蓄積されていて、 systemctl status の実行時に移されて、journalctl -u で見られる場所に蓄積していくような感じです。そのため、最新の情報を確認するためには、systemctl status を先に実行してから journalctl -u を実行して確認する必要があるようです。

メッセージの各行先頭には、systemctl status で移された日時が記述されているようで、前回の確認から今回新しく加えられた行を判別することが可能なようです。なお、操作方法は less コマンドの操作と同じなので、‘/’ で文字列を検索したり、行をスキップしたり、‘1G’ で先頭行に移動したり、‘G’ で最終行に移動することもでき、上下の矢印キーで前後にメッセージを辿ることができます。

実際の動作検証作業

本番でのシステム終了動作を確認するために、ssh でリモート接続したまま、バッテリーの情報を 10 秒毎に表示して確認しましたが、5% になった後の1分後くらいにセッション切断のメッセージと共に、4% を表示して停止していました。

期待したシステム終了が行われているようで一安心です。メッセージが蓄積されている journalctl -u コマンドの結果例を次に示します。このコマンドは一般ユーザーで確認できるようです。

$ journalctl -u ups-watching.service

 1月 26 08:57:28 rpi1-disk systemd[1]: Started UPS Watching AutoRun.
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 2019-01-26 08:57:32 ; Voltage: 3.77V ; Battery:
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: Battery LOW
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 08:57:32 ; Voltage: 3.77V ; Battery:    5%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 08:57:42 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    5%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 08:57:52 ; Voltage: 3.77V ; Battery:    5%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 08:59:54 ; Voltage: 3.77V ; Battery:    5%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:00:04 ; Voltage: 3.77V ; Battery:    5%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:00:14 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:00:24 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:00:34 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:00:44 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:00:54 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:01:05 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:01:15 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:01:25 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:01:35 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:01:45 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:01:55 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    6%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:02:05 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    7%
 1月 26 09:14:56 rpi1-disk startup-1st.sh[367]: 09:02:15 ; Voltage: 3.78V ; Battery:    7%
lines 1-22

今回のUPSバッテリー監視と shutdown では、特にプログラムやサービスについての依存関係は無いので、これで完了です。

次は、UPSバッテリーの充放電に伴う携帯メールへの通知についての対策を考えています。