機材保守について

構築編は、一段堕落したので構築したADS-B環境の運用保守について書いて行こうと思います。
現時点としては、正常に動作しており、さらに解決しないといけない課題も出てきましたが、
季節的な問題ということで詳細は最後に書いています。

物理破損が無いか確認

目視確認と防水ボックスをあけて、雨漏りなどがしていないかをチェックする。
雨漏りなどで、ボックス内水が確認された場合は、シリコンコーキングなどを適切に実施し
防水性を担保する。

OSアップデート(定期的に実施する)

sudo apt update
sudo apt list –upgradable
sudo apt upgrade

上記の様にアップデートが無い状態で運用する方がベストである。

データが正常にFeedされているか確認

feed状況を確認出来るコンソールにログインし状況を確認する。
Nginx等でリバプロ構成の場合は、ドメインつけて外部からSSL等で安全にACCESSできる。
その場合でも、いちおうのダイジェスト認証を設定しておく方が安全性は高い。

http://ラズパイのIPアドレス:8754 でブラウザーで確認出来ると思う。
リバプロ入れると、外部からドメインでAccess出来る様になる。

総合監視について

だいたい、この位を見ておけばとりあえず状況がつかめると思います。
監視項目を左上から右へと解説をして行きます。

普段は、この監視画面を見るだけで、ほぼほぼ状況がつかめるので問題ないと思います。
SDカードが書込上限を迎えそうになると、何かと不安定になるので、その時点で読み出しができる状態のまま停止させて、バックアップを取得して、そのままを新しいSDカードに書き戻せばリフレッシュ回復いたします。あとは、M.2 SSD化する方法もラズベリーパイ5ならあります。
長期間の稼働を想定するなら、絶対そちらがいいと思います。

SDR受信機が見えなくなる障害について

ラズベリーパイの電源事情によって、USBポートを多用した場合、一時的に電源提供電量を超えた場合、
不安定になって電流をたくさん食べているデバイスを強制リジェクトしている状況が発生している。
今までは、防水ボックス以外に設置していた際下記構成であった

USB Port0 : USB温度計
USB Port1 : クーリングファン
USB Port2 : SDR受信機

ところが、防水ボックスに組み込んだ際、上記構成＋ボックス内の温度を管理するコントロールユニットとFAN(5V)＋動作確認用LEDを取り付けてあるので、その消費電力が微妙らしく、SDR受信機をディスコネクトさせているようだ。

USB Port0 : USB温度計
USB Port1 : クーリングファン
USB Port2 : SDR受信機
USB Port3 : ボックス内FANコントローラー　5Vファン　LED（赤:常時点灯）　LED（青:動作中点灯）

OSからはケースファンと温度管理用コントロールユニットは見えてないけど、それらがUSBポートに電源供給オンリーとして接続されています。

全てUSB電源で動くように、5V定格の物を接続はしていますが、右下のFANを駆動した際のリレーがONになる瞬間少し起動電流がUSBの電圧を不安定にしているものと思われます。部屋の中で稼働していた時は特に問題なかったのですが、外に設置してからその事象がではじめたので、その影響かもしれません。LANケーブルで電源を送っている関係で、このボックス内にコンセントがなく、これについての対応はデバイスリセット自動化で実装しています。

動作設定について

今は、気温が下がってしまって、FANは日中・夜間も含めて動くタイミングが無いので、なんとも検証出来なくなってます。現在、FANが駆動していない為か、デバイスディスコネクトは発生して折らずです。
温度設定については、ラズベリーパイは60度を超えない限り、ヒートセーブモードに入らないそうなので、もう少し高めに設定しても大丈夫そうですが、基本はFAN寿命を考慮すると、あまり回さず、必要な時に回すの良い感じの閾値で設定をしていますが、場合により設定変更をする事もあります。

この辺りは、FANが停止－＞起動してボックス内の温度を自動で下げていることが見て取れます。
こういう時、廃熱口に手を当てると、かなり暖かい風を感じれますので、基本的には上手く想定通り動いているものと思われます。

USB単体の消費電力確認方法

ADS-B@ads-b:/script/com $ lsusb -v 2>/dev/null | grep -e ‘MaxPower’ -e ‘Bus [0-9]’
Bus 002 Device 001: ID 1111:1111 Linux Foundation 3.0 root hub
-> MaxPower 0mA
Bus 001 Device 004: ID 1111:1111 PCsensor TEMPerGold
-> MaxPower 100mA
Bus 001 Device 003: ID 1111:1111 Realtek Semiconductor Corp. RTL2832U DVB-T
-> MaxPower 500mA
Bus 001 Device 002: ID 1111:1111 VIA Labs, Inc. Hub
-> MaxPower 100mA
Bus 001 Device 001: ID 1111:1111 Linux Foundation 2.0 root hub
-> MaxPower 0mA

ラズベリーパイ4だと、USB端子に接続したデバイスの合計の供給電力は1.2Aまで と指定されています。

この時点で最大700mAを消費する可能性があることが分かります。
ラズベリーパイ4は、1.2Aが最大供給量だと考えると、のこり500mAでファンコントロールユニットとFANとケースFANとLED最大2つを稼働させないといけないことになります。

定格電圧:5V DC、電流:0.2A を消費しますので、残り300mA

LEDが1つ20mAで2つ最大点灯するので、40mA 残り260mAでケースファンも上記の電流とすると
残り60mAとなって、コントロールユニットが60mAで動作するとは思えずおそらくオーバーしてますね。推定で240mA程度オーバーしているタイミングがあって、そこで、SDRがディスコネクトして見えない事象となっていると結論づけました。

おそらく自動復帰型のヒューズが入っているそうなので、それが一時的に飛んで見えなくなっている気がします。

解決方法

PoEからUSB電源を取って、ファンコントロールユニットとFANに流すか、何らかの方法を検討しないといけないですね。ボックス内に蓄電池を設置して、ソーラーパネルを設置して、そちらからケースファンを給電する方法も検討出来そうです。夜間だけフルで回っても持つバッテリーさえ格納出来れば、日中ソーラーでその蓄電池を充電さえ出来れば解決も出来そうですね。

色々検討も出来そうなのですが、いったん、デバイス初期化して再認識させる監視プログラムを1分おきに流して乗り切ろうと思ってます。といっても、これで再認識出来るかは！？ちょっと事象が再発していないので分からないです。コントロールユニットの設定を低くして、ファンを強制起動かけて実験する方法もあるかもしれません。時間があったらやってみたいと思います。

総括

どうでしたでしょうか？
これは、数年動かした状態を維持することになると思いますので、保守メンテも必須になってきます。
構築したから放置してると、いつか動かない状態も発生しますので、保守しながら長くロングランで稼働させれると良いですね。

次回は、SDカードのバックアップ方法や、実際にリストアして動きなどを書いていければと思います。
お楽しみに待っておいてください。また、ラズベリーパイ5にreplaceも検討しています。

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早くも5回目となる、ADS-B受信環境の構築ですが、ここからは本番機の構築です。
防水ケース組込（第6回）・アンテナ設置（第7回）・正式運用開始（第8回）を予定しています。

過去第1回から第4回まで、読んで無い方はそちらを先に読んで下さい。
今回は、staging環境から本番環境となるので、第3回と内容がかぶりますので
新規で1環境しか作らない場合は、第5回目は特に読まなくてもOKです。

ただし、第4回まで作った環境が壊れた場合、この記事と同じ事をしないと
行けないはずなので、その際の参考にしてもらえたらと思います。

本番機用意

staging環境は、手持ちのラズパイ3Bを使って構築しました。
全く問題無く動作はしていましたが、本番機はラズパイ4Bを使って構築していきます。

ラズパイ4B本体ですが、何気に一番安く買えるのはアリエクスプレスでした。
セールなどの時は、このくらいの金額で買えたりします。

ただし、届くまで結構時間がかかりますのでその点だけ要注意ですね。
あとは、全体的にサポートも良く無いです。安かろう悪かろうです。
壊れて届く物も多く、キットでは組み立ててもノイズがのったり
上手く動かないものも多いです。組立後なので、返品もどうなの？ってことでよくゴミ箱に捨てます。

本日時点では、ラズパイ4B（1GB）は下記の金額でした。

PoE HAT組込

今回は、アンテナ直下に設置するのでPoEを使って、データと電源をLANケーブル1本で
配信したい為、PoEHATを組み込んでケースに入れて行きます。

LANケーブル1本でラズパイが動いている事が確認出来る。

OSインストール

話がそれましたが、ラズパイ4B（4GB）を8000円弱で購入し、
手元に届きましたのでいつもの様にOSをSDカードに焼いていきます。

Bukkseye以外（Bookworm）OSイメージだと、なんか上手く行かなかったのと、
過去解説しているサイトが最新のイメージに対応しているのが少なく、あえてこれを入れています。
いちおう最新のイメージで試して見ましたが、どうもツール類はインストールまでは問題無かったですが
きれいに動いていない様子でした。

OSを焼き込んだSDカードを、ラズパイに挿入して電源をオンにして動作確認してください。

ネットワーク設定

DHCPでIPを設定するのも良いのですが、SSH等で接続するなどの使い方では
特定のIPに固定した方が管理が楽だったりするので、そちらを設定していきます。

なお、こちらはBukkseyeのOSとなります。最新のBookwormはまた別の方法で設定する必要があります。

sudo nano /etc/dhcpcd.conf
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
下記を追加する
ip_address　　　　　 ＝　固定したいIPアドレス/ネットワークマスク
routers　　 　　　　 ＝　デフォルトゲートウェイ（ルーター）
domain_name_servers ＝　DNSサーバ　基本はルーターか、ISPのDNSサーバを指定
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

interface eth0
static ip_address=192.168.3.44/24
static routers=192.168.3.1
static domain_name_servers=192.168.3.1

CTRL+OでSAVEして、CTRL+Xで抜ける
sudo reboot

起動してきたら下記で確認する
ip a

下記の様に設定されている事が分かる。
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    inet 192.168.3.44/24 brd 192.168.3.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

ミドルウェアインストール

必要なソフトウェアをインストールしていきましょう

ドライバーインストール

★RTLドライバーをインストールする
$ sudo apt update
$ sudo apt install libusb-1.0-0-dev git cmake
$ sudo apt install debhelper

$ git clone https://github.com/rtlsdrblog/rtl-sdr-blog
$ cd rtl-sdr-blog
$ sudo dpkg-buildpackage -b --no-sign
$ cd ..

$ sudo dpkg -i librtlsdr0_*
$ sudo dpkg -i librtlsdr-dev_*
$ sudo dpkg -i rtl-sdr_*
$ sudo reboot

★認識してるかのテストを実施する
再起動後、下記のコマンドを実行しデバイスが認識されていることを確認する
$ rtl_test

デバイスが1つ見つかればOKです。表示内容は機種毎に違うので全く同じである必要はないです。

次にpiawareとdump1090-faをインストールする

$ wget https://ja.flightaware.com/adsb/piaware/files/packages/pool/piaware/f/flightaware-apt-repository/flightaware-apt-repository_1.2_all.deb
※上記wgetから最後のbまで1行で入力する

$ sudo dpkg -i flightaware-apt-repository_1.2_all.deb
$ sudo apt update
$ sudo apt install dump1090-fa
$ sudo apt install piaware

★下記のオプションを追加設定
$ sudo piaware-config allow-auto-updates yes
$ sudo piaware-config allow-manual-updates yes

$ sudo piaware-status　下記黒字を確認する
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
PiAware master process (piaware) is running with pid 671.
PiAware ADS-B client (faup1090) is running with pid 733.
PiAware ADS-B UAT client (faup978) is not running (disabled by configuration settings)
PiAware mlat client (fa-mlat-client) is running with pid 793.
Local ADS-B receiver (dump1090-fa) is running with pid 503.

dump1090-fa (pid 503) is listening for ES connections on port 30005.
faup1090 is connected to the ADS-B receiver.
piaware is connected to FlightAware.

dump1090 is NOT producing data on localhost:30005.

Your feeder ID is ID (from /var/cache/piaware/feeder_id)
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

★ブラウザで下記に接続（紐付けを行う）
https://flightaware.com/adsb/piaware/claim/上記ID

下記が表示されたら30分以内に、受信スコアのページが自動作成されるので待つ

プロファイルについて

同じアカウントに複数プロファイルが作られるが、基本は放置しておいて問題無いようだ。
半年たったら消していいか？問い合わせが来るらしく、問題無ければそこで削除される。
ただ、どうしても消したい方はサポートの問い合わせると消してくれるそうだ。

筆者は、staging環境と本番環境を作ったので、2つのプロファイルが作成された状態である。
下記の様に、オレンジのバーをクリックすることで、紐付けられたアカウントが見れるので
適当に名前をつけてどっちがどっちであるか、分かる様に設定しておくと良い。

今回は、staging環境と本番環境と作ったが、物理的ロケーションが違う場合、
どこに設置した物なのか？を記載した方が良い。

動作確認

http://ラズパイIP:8080 ブラウザーで接続

上記の様に飛行機が見えていれば、正常に動作している。

flightradar24にFeedを送る

$ sudo bash -c "$(wget -O - https://repo-feed.flightradar24.com/install_fr24_rpi.sh)"sudo bash -c "$(wget -O - https://repo-feed.flightradar24.com/install_fr24_rpi.sh)"

シェルがキックされて、インストールが行われます。
その最中下記の質問事項が対話式で出てくるので、それぞれを入力してください。

入力に必要な物を先にパラメーターとして、準備しておいてください。
・観測点の緯度経度　－＞　https://fukuno.jig.jp/app/map/latlng/
・メールアドレス

Step 1.1 - Enter your email address (username@domain.tld)
$:＜★flightradar24で使うメールアドレスを入力（stagingと同じ物を入力）＞ Enter

Step 1.2 - If you used to feed FR24 with ADS-B data before, enter your sharing key.
If you don't remember your sharing key, you can find it in your account on the website under "My data sharing".
https://www.flightradar24.com/account/data-sharing

Enter your sharing key or press ENTER/RETURN to continue.
$:＜★stagingで発行されたIDを入力＞ Enter

Step 1.3 - Would you like to participate in MLAT calculations? (yes/no)$:
＜★MLATのサービスを使うかどうか？の設定で、他のサービス（flightAwarcなど）に情報共有してる場合は "no" を入れる＞ Enter

上記1．2でIDを入れているので、次いきなり下記が表示される

Would you like to continue using these settings?
Enter your choice (yes/no)$:＜★設定値確認なので問題無ければ "yes"＞ Enter

We have detected that you already have a dump1090 instance running. We can therefore automatically configure the FR24 feeder to use the existing receiver configuration, or you can manually configure all the parameters.

Would you like to use autoconfig (*yes*/no)$:＜★dump1090-fa が同居し稼働してる場合 "yes"を入力する＞ Enter

Submitting form data...OK

Congratulations! You are now registered and ready to share ADS-B data with Flightradar24.

Thank you for supporting Flightradar24! We hope that you will enjoy our Premium services that will be available to you when you become an active feeder.

To start sending data now please start the fr24feed daemon again by running the following command: sudo systemctl start fr24feed!

Saving settings to /etc/fr24feed.ini...OK
Settings saved, attempting to enable and start the fr24feed service
Enabled fr24feed service...OK
Restarted fr24feed service...OK
All done, you can check the status by using the fr24feed-status command

Starting the fr24feed service, it may take a while if dump1090 needs to be installed...
Installation and configuration completed!

$ fr24feed-status 下記を確認する
FR24 Feeder/Decoder Process: running.
FR24 Stats Timestamp: 2024-08-31 15:39:08.
FR24 Link: connected [UDP].
FR24 Radar: T-R
FR24 Tracked AC: 0.
Receiver: connected (611207 MSGS/0 SYNC).

動作確認

ブラウザで下記でAccessする。
http://ラズパイのIPアドレス:8754

上記のような画面が出れば、現在Feedしている数等も表示されているので、
上手く動作しているか確認出来ます。続いて、アカウントとFeedを紐付けを行います。
Aircraft Tracked / Aorcraft Uploadesがカウントアップされているか確認する

下記のURLに接続して確認します。
https://www.flightradar24.com/account/data-sharing

上記の様に、Onlineになっていれ、正常にFeedされています。
ただ、時間帯によっては飛行機が飛んでない時間帯もあるので
その場合、1つ前の確認事項でAircraft Tracked / Aorcraft Uploadesがカウントアップされているか確認する。
ここが0の場合、何も受信できてなくて、Online (No Data)表記になる。

設定ミスなどで、正常にFeed出来ていない状況も考えられるので
下記で再度確認し、飛行機が測位できているのにもかかわらず
Aircraft Tracked / Aorcraft Uploadesがカウントアップされないのであれば
トラブルシューティングを行う必要がある

http://ラズパイIP:8080 ブラウザーで接続

小テクニック

ラズパイには、電源LEDとACT LEDが用意されています。
電源LEDは、電源をさした状態で赤に点灯します。エラーがあれば、点滅もするようですが
いったん、正常であれば赤点灯でOSを起動しても赤点灯のままなのです。
ACTは、SDカードにアクセスしている時にストレージアクセスLEDとして点滅します。

問題は、ラズパイは電源ぶち切りに対応していないということです。
ルーターなどは、内部で組込型のLinuxが動作していますが、
それはROMに焼かれた物が動作している為、電源をぶち切りしても
データ破損がされないような設計になっています。

ラズパイは、普通のSDカードをストレージにしたPCなので
起動中オープンになっているファイルが、停止プロセスを行わず
ぶち切ってしまうと、壊れる事があるというのが問題となっている。
メーカー側でも、最小2回、最大20回程度でOSが壊れると記載がある。
その場合、あきらめてOSの焼き直しから始めるしかないと書かれている。

これらの課題を解決すべく、今動いているのか？
シャットダウンして電源だけが供給されている状態なのか？を
ぱっと見で判断出来る様にするのが、今回の設定である。

 $ sudo nano /boot/config.txt

[all]の下に下記を追加する
dtparam=pwr_led_trigger=heartbeat

CTRL+OでSAVEして、CTRL+Xで抜けて
$ sudo reboot

これで下記の様な動きになる

上記の様に点滅している時は、SSHやConsoleに入って、シャットダウンコマンドを実行し
点灯状態になった事を確認して電源コードを抜く必要がある。

適当に監視を設定する

ZabbixAgentインストール

$ sudo apt install zabbix-agent
$ sudo nano /etc/zabbix/zabbix_agentd.conf

★Zabbix Server のIPを設定する
Server=192.168.3.?? 

CTRL+OでSAVEして、CTRL+Xで抜ける

★Zabbix Agentを再起動させる
$ sudo systemctl restart zabbix-agent

Zabbix Serverにホストを作成する

このようになれば、オンラインで監視状態になっている

受信している飛行機の数を監視したいのであれば下記をラズパイ側に追加設定する

$ sudo nano /etc/zabbix/zabbix_agentd.conf

★下記コードを設定ファイル最終行に追加する
UserParameter=flight_wc,cat /run/dump1090-fa/aircraft.json | grep hex | wc -l

CTRL+OでSAVEして、CTRL+Xで抜ける

★Zabbix Agentを再起動させる
$ sudo systemctl restart zabbix-agent

Zabbix Server側設定

アイテムとして、下記のように設定を入れる。

テストボタンがあるので、そちらをクリックする。
こちらで値が返ってきていれば、現在7件測位出来ている事が分かる。

測位できた飛行機の数を時間単位で、夜中も含めて確認することが出来る。

ADS-B 本番機用監視ダッシュボードを作成する

だいたいこの当たりの監視をしておけば、とりあえず問題ないと思われる。
防水ボックスに組み込んだ場合、USBの温度センサードングルを搭載予定なので
その防水ボックス内の温度もZabbixにて監視できる用に設定を行う。

2024/09/03 追記
ボックス内の温度（現在はまだ設置前なのでオープンエアー）やラズパイの温度、
fr24feed Versionが日次バッチで勝手にあがるのでそのversion情報
mlat msg/s received countの情報収集して表示できるようにしました。
だいたい、これだけ情報収集していれば、状況は把握出来るでしょう。

外部から見える様にリバプロを設定

これもいつも通りですが、8080と8754ポートについて、外部から確認したいので
適当にドメインふって、ダイジェスト認証かけてローカルは、http接続でアクセスさせて
フロントは、Nginxでリパプロさせてhttpsでアクセスするように設定する。
ローカル環境は、ローカルのDNSで制御し、ダイジェスト認証レスで
グローバルIPから来た物については、ダイジェスト認証で認証後使える環境に設定する

例＞stg.pi.rurikara.com / stg.frf.rurikara.com PiAware SkyAware
　　prd.pi.rurikara.com / prd.frf.rurikara.com flightradar24 Feed

Nginxに食わせる設定サンプルとしては以下の通り。

server {
    listen 80;
    server_name 管理画面にアクセスするドメイン名;
    return 301 https://手持ちのドメイン名$request_uri;
}

server {
    listen 443 ssl;
    server_name         管理画面にアクセスするドメイン名;
    ssl_certificate     /opt/psk/any_ssl_cert/SSL証明書.fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /opt/psk/any_ssl_cert/SSL証明書鍵.key.pem;
    ssl_session_timeout 5m;                     #
    ssl_prefer_server_ciphers on;

    access_log            /var/log/nginx/管理画面ドメイン名.ssl-access.log  main;
    error_log             /var/log/nginx/管理画面ドメイン名.ssl-error.log;

    location / {
        satisfy any;
        allow 222.222.222.222/32;     # 自宅 GIP
        deny all;

      ######################################################
      # Access制限
        auth_basic  "digest authentication";
        auth_basic_user_file .login_auth;
        proxy_pass http://ラズパイIP:8080;
        proxy_redirect http:// https://;
   }

      proxy_set_header Host $http_host;
      proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;

      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
      proxy_set_header X-Forwarded-Host $host;
      proxy_set_header X-Forwarded-Server $host;
      proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
      proxy_set_header X-Forwarded-Proto https;
      proxy_set_header X-Forwarded-Port 443;
  }

本番機構築が終わって所感

なんだか分からないけど、性能が上がってデコード率がよくなったのか？
今まで見えなかった距離の飛行機が見え始めました。
アンテナやチューナーは、既に使ってきたものなので性能は変わらないはず。
変わったのは、ラズパイ3Bがラズパイ4Bになった事と、メモリーが1GBから4GBに増えたことなどです。

演算性能が上がれば、遠くまで見える！！
なんと奥が深いですね。これで、専用の9dbiのアンテナに付け替えたら
どこまで拾えるでしょうね。そして、次に1090MHｚのフィルターとブースタをつけると
どこまでの飛行機の通信を測位出来るか？結果が楽しみです。

後は、雨とか曇りとか、雪とかの減衰も確認したい所。
BSとかCSは、天気が悪化するとブロックノイズが出始めますよね。
それは、雲の厚さがどんどん増してきて、BSやCSから発進された電波が減衰するからなのですが
1GHｚを越えている電波なので、直進性も高く途中雲とかが出ると減衰すると思うんですよね。
雨の日は、ちょっと見える範囲が減るなとか、雪の日はとか色々な条件で見て行ければと思います。

残作業

基本的に、もう本番環境で測位しているので、後はPoEインジェクターを買って
DMZのVLANにつなぎ込むこと、今はとりあえずPoE HATをいったん取り外しており
TYPE-CのUSBで給電して、DMZのVLANに接続してセットアップを行っています。
PoE Switchが接続されているVLANがポート開放とかやって無くて
DMZIPに全部転送しているので、基本的に設計したポートに通信が出来ない
という制約があって構築時はそのような感じになってます。

PoEインジェクターを買えば、DMZのL2 SwitchからPoEインジェクターを経由して
PoE HATを接続したラズパイに接続でき、そこまで来たらケースに稼働状況に
組み込む事が可能になるので、とりあえず、PoEインジェクターを次は購入しようと思っています。

また、上でも書きましたが、USB温度センサードングルを買っているので
そちらも設定して、測定された温度をZabbix Agent経由で吸い上げて
Zabbix Serverでグラフを書かせて、指定以上の温度の場合、アラートがあがるような
設定にしようと思っています。

番外編で第5．1回というのが、USB温度センサー組込で記事を書くかも知れません。
防水ボックスと一緒にしちゃうかも知れません。お楽しみにしてください。

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早々に第2回目です。とりあえず、前回の記事を読んで無い方は、まずはそちらをご覧ください。

検証環境の構築

サクッと、D-Moniterに使っていたraspberryPiであるラズパイ3Bをつかって、
SDカードを追加で購入し、ADB-S受信検証環境構築を構築していきます。

OSインストール

raspberryPiの公式サイトにOSを設定し焼き込むツールが配布されているので、そちらを使ってOSを焼き込みます。
今回については、デスクトップいわゆるX環境はインストールしない方向性です。
CUIで事が足りるのと、GUI環境に回すメモリーやprocessがおしいというそんな理由からです。

アプリをインストールして起動すると、下記の様な画面が表示されます。

続いて、OSを選択します。上記書いた通り、Raspberry Pi OS (other)を選択します。

次に下記を選択します。X環境は入らないので、ログイン画面が表示されるだけの環境がになります。
コマンド操作に慣れていない方は、是非デスクトップ版を入れてください。

続いて下記の用に設定が出来たら次へを押してSDカードにOSを書き込んでください。
出来れば、書き込む手前でLinuxのユーザ設定等ができますので、オプションで設定を済ませておくと
後が楽になります。

ミドルウェア導入へ

OSが書き込まれて、ラズパイに取り付けて起動が問題問題が無いと、
Loginのプロンプトが表示されていると思いますので
SSHなどで接続していきます。Consoleにキーボードを取り付けて直ログインでも問題ありません。
下記の用な画面が出ていればログインも含めて問題ありません。

ざっとアップデートをしちゃいましょう。

ログインして、下記のコマンドを順に入力し実行します。

sudo apt update
sudo apt upgrade

おまじない！！
これ特定のデバイスをカーネルから呼ばないようにする奴なのですが
あまり、理由が見えて折らず。第3回以降にちょっと調査してみます。

sudo su -
cd /etc/modprobe.d/
echo "blacklist dvd_usb_rtl28xxu" >> blacklist-dvd_rt128xxu.conf
echo "blacklist rtl2832" >> blacklist-dvd_rt128xxu.conf
echo "blacklist rtl2830" >> blacklist-dvd_rt128xxu.conf
exit

上記3つ流し終わったら下記を実行して再起動させます。

sudo reboot

必要なソフトウェアをインストールします

sudo apt-get install git
sudo apt-get install rtl-sdr

上記を実行して、ソフトウェアをインストールします。
インストールがおわったら、いったんUSB　SDRトングルを接続して動作確認を行います。

rtl_test

デバイスが1つ見つかればOKです。表示内容は機種毎に違うので全く同じである必要はないです。

piawareをインストールします

wget https://ja.flightaware.com/adsb/piaware/files/packages/pool/piaware/f/flightaware-apt-repository/flightaware-apt-repository_1.2_all.deb
sudo dpkg -i flightaware-apt-repository_1.2_all.deb
sudo apt install piaware
sudo apt install dump1090-fa

上記までエラーなく進む事ができたら、いったん再起動します。

sudo reboot

確認してみます

ps -ef | grep dump1090-fa

netstat -an -tcp

上記画面から抜けるには、CTRL＋Cを押して抜けます。この画面で、0.0.0.0:8080がある事を確認します。
あれば現時点での受信環境としては立ち上がっています。

実際にAccessしてみましょう

ip a

上記を実行すると、現時点でにIPアドレスが表示されます。
今回は、下記のIPアドレスが設定されている事が分かります。

そちらにブラウザーで接続してみます。
http://192.168.3.8:8080/

上記画面が表示されたら、問題無く受信環境としてはできあがっていると思っています。
アンテナを接続し、データが受信出来ていれば下記マップに飛行機がプロットされていると思います。

だがしかし！

筆者の環境では一切見えていない・・・。
ディスコーンアンテナからの同軸ケーブルが細いってのもあるんですが
とりあえず全くデータは受信出来ていないという事になります。

理由としては、本日台風7号の影響で欠航が相次いで、関東圏に飛行機が1台も飛んでいないのです・・・。
本家 https://www.flightradar24.com/ をみても！下記のスクショの様に飛行機が見えないのです。

なので、受信したくても受信出来ない状況です。いったん、お盆休み中で作った環境はここまでです。
明日以降また、受信確認ができたら、受信したデータをフィードして行く設定を入れて行きたいと思います。

本番環境では

Raspberry Piは、4B系を新たに新設し、アンテナは1090Mhzに同期されたアンテナを設置します。
また、都市ノイズを低減させる為、フィルターとブースターの設置を順次行います。
最後パッケージ化して、防水ボックスに入れてアンテナ下に設置し、LANケーブル1本で
戸内に引き込んで運用管理していく感じにします。

また、監視についても、Zabbixを使っての監視を予定しており、下記に受信できた場合の情報が出力されるので
そちらの数等をZabbixから確認出来る様な仕組みも構築したいと思っています。

/run/dump1090-fa/aircraft.json このファイルに受信した飛行機の情報が書き込まれる。
ラズパイのストレージは、SDカードなので、実はこのdump1090-faを、RAMディスクにして
メモリー上に書き込ませた方が、SDカードへの攻撃性はなくなる。

これらを、パースして、Zabbixにインプットしてあげれば、Zabbixからグラフで確認ができるようになる。

ZabbixAgentインストール

sudo apt install zabbix-agent
sudo nano /etc/zabbix/zabbix_agentd.conf

sudo systemctl restart zabbix-agent

後は、ZabbixServerから監視対象に入れれば問題なく監視が出来る。
下記のように、さっきのJSONからパースして、今受信して見えてる飛行機の数をagent経由で吸い上げて
グラフにプロットする仕組みを組込ました。これで、寝てても夜中飛行機が見えた場合、グラフに
変化があるものと思われますが、何も変化がない場合は、何か設定が間違っている可能性もなきにしもあらずなので
また解析していきたいと思います。

しっかり受信したことを検知してますね。
台風の影響がほぼ無くなったので、飛行機は海外便については飛び出した模様です。
とりあえず専用のアンテナではないので、利徳が全く無い為、本当に限られた範囲の受信しか
できていないようだ。早急にアンテナの手配はした方が良さそうですね。

2024/08/17 追記

台風がすぎさって、監視サーバに情報がアップデートされてくるようになりました。
いいんじゃない！！13位は受信出来ているようですね。

総括

ざっくり、検証環境を作ったけど、問題無く動作しているのか？
判断するところまでは進めて居ない。台風7号の影響もあるのだが
受信が出来はじめてきたらフィード設定をして、いったん仮運用を行い
本番環境用の機材を集め出そうと思います。

とりあえず、SDR受信機であるトングルが2000円位でなんか、偽物ぽかったので
RTL－SDR.COM V4を急遽調達し、トングルは本番で使用する物に差し替えました。

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まじかよ！！

昨日CentOSのOSアップデートしたら、勢いよくZabbixがBAD requestを返すようになったぜorg

簡単な内部構成図

Zは、Zabbix　Aは、Apache　NXは、Nginx　RPは、ReverseProxy　Jは、Jenkins

数字は、内部はそのPortで通信させて、NginxでReverseProxyでFront側を制御している。そして、ドメインベースのSSL証明書を入れてFront側は完全にSSLで４４３通信させている。

何はともあれ調査

yum logを確認して何がアップデートがかかったかを確認する。その上でZabbixログ確認とsyslogみたり、MariaDBプロセスが上がっているとか、DBにログインしたりして状況を把握する。

状況

今回ログからMariaDBがアップデートされていることは確認したので、今度はプロセスが上がっているかを確認したら、問題無くprocessはあがっていてDBにログインも出来たので、DB自体が壊れた訳ではなさそうです。ただ、ログを見る限りどうも、MariaDBとZabbixが同時にアップデートされた模様。

Zabbixログを確認すると、Zabbixパッケージのアップデートが終わって、DBをアップデートしてる最中に構造が壊れてそこで止まってるようだ。DBにログインしてみるとテーブルが激しく破損している。

原因

状況証拠をもとに考えると、yum updateでZabbixがアップデートしてauto起動でreloadしてDBテーブルをアップデートしてる最中に、MariaDBアップデートは走りアップデート途中でMariaDBプロセスがダウンしたため、もはや動作環境としては破損した状況に陥った。

復旧

もう、とっとと復旧しましょう。今Zabbixが動いてるサーバは１日１回スナップショットをOSまるってとっているので、スナップショットからインスタンスを作成する。

スナップショットを取った時は、もちろん破損してないので何も無く起動してくる。そこからDBdumpを作成し、そのデータをローカル経由で今回壊れたサーバの/tmp位において、DBdumpをインポートする。

DBdump : mysqldump –single-transaction -u zabbix -p qqqqaaaavvv > /tmp/zabbix.db.sql

DBDump import : mysql -u zabbix -p qqqqaaaavvv < /tmp/zabbix.db.sql

その上でZabbixを起動してやると、DBアップデートが走るので正常に完了で動き出す。しかし、まだBADrequestを返す。

こちらで使っているZabbixは、内部を別ポートでフロントをnginxでリバプロ接続している。フロント側が443で通信している関係で、apacheアップデートしたときに、何故かSSLで起動して来て既にnginxが443を掴んでいたので、apacheが上がらずBADrequestを返していたようです。ssl.confをリネームして再起動して問題なく画面出るようになりました。

教訓

yum updateでリストをみて、ZabbixとMariaDBがアップデートが重なる時は、一端Zabbixを除外してアップデートしてから、後でZabbixをアップデートするようにしよう。もしくは、Zabbixを落としてからアップデートを行うと共にアップデート前に、DBdumpをとっておこう。OSごとスナップショットを取って復旧できるようにしておこう。

やれやれ　２時間位かかりましたｗ疲れますね。

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データ的には、20Mbpsから30Mbpsくらい流れているようです。データとしては結構流れている感じですね。Front側のトラフィックは対した事ないのにｗバックエンドは嵐だって事ですねｗ

CPUの負荷もこの時間帯ででは、50%位使ってしまっているので、これはなんとかしないとレスポンスも悪くなる可能性があるんじゃないか？と思っています。とはいえ、これ分かってるんですが、Wordpressに外に出たときにコンソールが見れない時、負荷とかメモリーとかを表示するプラグインを入れており、それがなんかJSONを更新する度に画面を書き換えているっぽくて、そのクエリーでこんな結果になっていると言う事なのは分かってますｗｗｗ。じゃあ、それ外して終わりですねぇ。って！まあ、それは非常に正しいのですが、まあ、外に出たとき便利なのでちょっとそのままでがんばってみようと思います。

そもそも、DTIと違ってこの位の負荷率でもピーピー言ってこない所がやっぱりいいですねぇ。この前負荷が高すぎてDTIのサーバ強制停止食らいましたし。なんか、今日は監視が静かだなぁって思ってたら、ぶっつり停止されていて、起動しようにもお問い合わせくださいって表示でした・・・。平均負荷率１とか２以下だったに・・・。その時は、JenkinsスレーブのJAVAがリソースを食っていたのが原因ですが、そんなに止めなくてもいいんじゃない？と思った次第です。DTIさん安くて良かったのですが、最近じゃスナップショットも取れないし、なんかどんどん別のCloudに移して言っている最中です。多分後半月もしたら契約しているCloud５台から１０台は解約できると思います。がんばって移行せねばですねぇ。

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今は、3コア・メモリー1GBですからね。認識メモリーは2GBなんですが、保証値は1GBで残りの1GBはシェヤードなので、他の仮想serverが一時的にメモリーを食べると、他の仮想serverが引っ張られます。そういう時に、常時1GB以上食っているserverだと、いきなりスワップ枠に逃がされて処理されます。そこから、性能劣化が始まります。storageはSSDなのでマグネットディスクよりは、そこそこ早く出てきますが、とはいえもっさり感は拭えないです。とりあえず、色々な値をいじってちょっとギリギリまでチューニングしてみますか。その他で言うならZabbixエージェントが入っているので、そいつが食っている可能性もありますね。たまにzabbixエージェントがメモリーリークを起こして、大規模にメモリー不足を発生させている時がありますから。いずれにしても一度ちゃんとやらないとなぁと思いつつ、現在チューニングしていったんserverを再起動してリソースを確認している最中です。

uptimeがいったんリセットになりましたｗ

メモリーでいうと、1.5GB程度が割り当たっている感じですね。

今日時点としては、ちょっと様子見ですかね。昨日は普通に499返しまくってましたが、とりあえず今の所php-fpmもエラーを出していないようなので、まあこれでちょっと様子をみていければと思います。とりあえず、今までapacheでやっている時は、全くその辺り苦労した事がないので、nginxとphp-fpmにしてからやたらとシビアな状況を要求されますねぇ。まあ、これはこういう物でしょうかね。少し前に負荷テストしながら大分チューニングしたんですけどねぇ。まだまだ、甘かったって事ですねぇ。がんばらないとですね。

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