Router Turris jako openhab server Úvod V rámci spolupráce se sdružením CZ.NIC obdržel náš Ústav aplikované informatiky Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích jeden exemplář WiFi routeru Turris. Když jsme vymýšleli jakým způsobem s ním naložíme, napadlo nás nakonec použít jej jako základnu pro openhab. Tento článek pojednává o cestě, jak jsme tento software na Turrisu zprovoznili. Co je co Turris WiFi router vytvořený správcem české národní internetové domény, sdružením CZ.NIC. Jedná se o velmi výkonné zařízení s procesorem PowerPC Freescale P2020 a 16 GB paměti. Jako operační systém je použit upravený OpenWrt, [1] openhab Open Home Automation Bus (openhab) je otevřený a svobodný softwarový projekt, které má sloužit jako integrované prostředí pro SmartHome a Internet of Things. [2] Výchozí stav Operačním systémem použitým na projektu Turris je OpenWrt, což je varianta Linuxu. Turris lze nastavit, tak, že je možné se k tomuto prostředí přihlásit pomocí SSH do příkazové řádky a tam získat práva roota. Proto naše první pokusy se zákonitě upnuly k možnosti nainstalovat openhab nativně na Turris. Zde se však dostavilo poměrně rychle zklamání. Pro běh openhabu je nutné mít v systému nainstalovanou podporu pro Javu. Použitým OS jak bylo řečeno je sice OpenWrt, ale na platformě PPCSPE PowerPC SPE (Signal Processing Engine). Pro OpenWrt se sice na internetu dá najít několik návodů pro instalaci Javy, ale žádný z nich mi nefungoval ve výše popsaném prostředí. Navíc se v prostředí Turrisu nedostává příliš volného místa pro instalaci dalších programů. Protože se ukázal sekundární cíl ponechat základní systém Turrisu pokud možno nedotčený, bylo rozhodnuto o instalaci na SD kartu a současně bylo rozhodnuto o instalaci do chrootu. Nyní proběhla diskuze o použitém operačním systému, který bude do chrootu nainstalován. Volba padla na Debian. Instalace do chrootu je pro Debian poměrně dobře zdokumentována a současně existuje verze Debianu Wheezy pro platformu PPCSPE.
Instalace Debianu První pokusy Jak jsem již psal rozhodli jsme se Debian instalovat na SD kartu a ponechat tak původní filesystém Turrisu nedotčený. Tuto kartu je možné do systému přidat po sejmutí vrchního krytu tak jak je popsáno na stránkách výrobce. [3] Co je zde však minimálně matoucí, je skutečnost, že se všude píše o SD kartě, ve skutečnosti je, ale nutná microsd karta. Tato je po vložení a startu Turrisu v systému přístupná jako /dev/mmcblk0 a první oddíl na ní jako /dev/mmcblk0. Nyní již nebránilo instalaci Debianu. Výchozí informace pro instalaci jsme našli na stránkách [4] a [5]. Pro přípravu struktury Debianu do chrootu je třeba jiný systém založený na Debianu. Tady jsme s úspěchem použili Ubuntu 14.04. Bohužel se při prvních pokusech stalo, že systém se v pořádku vytvořil, v pořádku jsme jej přenesli na Turris, ale při aktualizaci, která byla nutná pro instalaci dalších balíků se systém rozhodil a nebyl nadále použitelný. Po několika pokusech jsme zjistili, že za vše mohou balíky libc6 a libc6-dev a bylo nutné zakázat jejich upgrade. Toto řešení jsme nalezli na stránce [6] a s úspěchem jej využili. V další kapitole nyní popíši od nuly postup jak rozběhnout Debian Wheezzy na Turrisu v chrootu. Potřebné prerekvizity Pro instalaci Debianu na Turris, potřebujete (kromě Turrisu) následující prerekvizity: MicroSD kartu minimálně 4 GB, větší je samozřejmě lepší s jedním logickým oddílem. Tuto kartu vložíme do Turrisu dle návodu [3]. Počítač s nainstalovaným Linuxem, doporučená je distribuce založená na Debianu, tedy třeba Ubuntu nebo Linux Mint. My jsme použili Ubuntu 14.04 LTS. USB disk opět minimálně 4 GB. Instalaci lze provést bez něj, ale v případě opakování, zbytečně opakujeme vkládání microsd karty do Turrisu. SSH přístup na rootovský účet na Turrisu. To lze na Turrisu nastavit přes jeho webové rozhraní. Postup instalace Debianu na Turris Do počítače s výchozím Linuxem nainstalujeme potřebné programy: apt-get install binutils debootstrap Pokud použijeme nedebianní distribuci musíme nainstalovat debootstrap ze zdrojového kódu [5]. Dále pak vytvoříme na vhodném místě adresář debian a přejdeme do něj: mkdir debian cd debian Nyní spustíme debootstrap následujícím příkazem a chvíli počkáme: debootstrap --foreign --no-check-gpg --arch powerpcspe unstable.
http://antcom.de/powerpcspe/ Po skončení výsledek zabalíme do archivu: cd.. tar cvzf debian.tgz debian a vznikne nám soubor debian.tgz, který musíme nějak překopírovat na Turris, nejlépe pomocí USB disku. Je možné samozřejmě instalovat debootstrap adresář přímo na microsd kartu, ale nedoporučuji to, v případě, že něco pokazíte, musíte microsd kartu opět z Turrisu vyjmout a znovu na ní instalovat atd. Anebo si stejně pořídíte USB disk. Přímé kopírování souboru debian.tgz na Turris, možné není, na Turrisu pro něj není dostatek volného prostoru. Soubor debian.tgz si někde dobře uschovejte, v případě potíží, jej nemusíte znovu vytvářet. Od této chvíle veškerá další činnost bude probíhat na Turrisu, kde je třeba být přihlášen přes ssh s právy roota. Nastavení hesla a ssh najdeme ve webovém rozhraní Turrisu. Nyní si připravíme microsd kartu vloženou do Turrisu (pokud jsme to již neudělali dříve). Tato karta je systémem detekována jako zařízení /dev/mmcblk0 a její první oddíl jako /dev/mmcblk0p1. Kartu naformátujeme nejlépe systémem extended2, aby práce s ní byla rychlá a nedocházelo k rychlému opotřebení při práci se journálem. Samotné formátování provedeme příkazem: mke2fs /dev/mmcblk0p1 Rozhodneme-li se pro systém extended4, pak formátování provedeme příkazem: mkfs.ext4 /dev/mmcblk0p1 Vytvoříme si přípojný bod a kartu do něj připojíme: mkdir /mnt/debian mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/debian Nyní si připojíme i USB disk, který by měl být systémem rozpoznán jako /dev/sda. Vytvoříme si přípojný bod a připojíme: mkdir /mnt/sda1 mount /dev/sda1 /mnt/sda1 Pro jistotu se přesvědčíme, zda jsou oba disky připojené: df -h by nám mělo vrátit něco jako: Filesystem Size Used Available Use% Mounted on rootfs 249.0M 72.1M 176.9M 29% / /dev/root 249.0M 72.1M 176.9M 29% /
tmpfs 1013.8M 2.0M 1011.8M 0% /tmp tmpfs 512.0K 4.0K 508.0K 1% /dev /dev/mmcblk0p1 14.5G 2.9G 10.9G 21% /mnt/debian tmpfs 512.0K 4.0K 508.0K 1% /mnt/debian/dev /dev/sda1 3.7G 1.0G 2.5G 29% /mnt/sda1 Samozřejmě v tomto okamžiku máme (na rozdíl od tohoto výpisu) disk připojený na /mnt/debian ještě prázdný. Nyní již rozbalíme připravený archiv: cd /mnt/debian tar xzvf /mnt/sda1/debian.tgz Nyní již je čas chrootnout se do nového debianu. Pro spuštění a vypnutí debianu si můžeme připravit následující skripty, které nám ušetří spousty přepisování. Pro start debianu skript debinit.sh, pro vstup do již běžícího debianu debian.sh a pro vypnutí debianu debout.sh. Pak stačí pro požadovanou činnost pouze spustit odpovídající skript. Tyto skripty umístíme do /usr/bin (Turris nemá adresář /usr/local) a nastavíme jim práva pro spuštění např: chmod a+x /usr/bin/debinit.sh Zdrojové kódy skriptů jsou následující debinit.sh: #!/bin/bash mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/debian -t ext4 # nebo ext2 mount -o bind /dev /mnt/debian/dev mount -o bind /proc /mnt/debian/proc mount -o bind /sys /mnt/debian/sys mount --bind /dev/pts /mnt/debian/dev/pts cp /etc/resolv.conf /mnt/debian/etc/ cp /etc/hosts /mnt/debian/etc/ chroot /mnt/debian/ /bin/bash debout.sh: #!/bin/bash umount /mnt/debian/dev/pts -l umount /mnt/debian/dev -l umount /mnt/debian/sys -l umount /mnt/debian/proc -l umount /mnt/debian -l debian.sh #!/bin/bash chroot /mnt/debian/ /bin/bash
Počáteční nastavení Debianu na Turrisu Nyní již můžeme přejít do Debianu pomocí našeho skriptu debinit.sh. To že jsme na správném místě se přesvědčíme příkazem : cat /etc/issue který by měl dát odpověď typu: Debian GNU/Linux 8 \n \l Nyní je čas upravit instalační zdroje v souboru /etc/apt/sources.list pomocí vašeho oblíbeného editoru na: deb http://ftp.de.debian.org/debian-ports unstable main deb http://ftp.de.debian.org/debian-ports experimental main deb http://ftp.de.debian.org/debian-ports unreleased main Než přistoupíme k aktualizaci systému musíme upravit jednu nepříjemnou věc. Nové balíky libc6 a libc6-dev pro Debian PPCSPE jsou rozbité a jejich instalací uvedeme systém do nepoužitelného stavu. Je nutné zakázat jejich instalaci: echo "libc6-dev hold" dpkg --set-selections echo "libc6 hold" dpkg --set-selections a teprve nyní můžeme přistoupit k aktualizaci: apt-get update apt-cache gencaches apt-get upgrade apt-get dist-upgrade a k instalaci dalších balíků. Např. Pro Midnight commander: apt-get install mc Je možné, že kvůli závislosti na nových verzích libc6 se některé balíky nainstalovat nepodaří, ale vhodným střídáním ap-get a aptitude se dá dosáhnout hodně. Čas od času je nutné sáhnout i po kalibru typu apt-get install -f. Po prvním apt-get update pravděpodobně obdržíme zprávu o chybějícím klíči, která se bude opakovat: W: GPG error: ftp://ftp.debian.org/ testing Release: The following signatures couldn't be verified because the public key is not available: NO_PUBKEY A53AB45AC448326E Pro její odstranění provedeme následující kroky: gpg --keyserver pgpkeys.mit.edu --recv-key A53AB45AC448326E gpg -a --export A53AB45AC448326E apt-key add -
Z Debianu zpět do Turrisu se v případě potřeby odhlásíme klasicky příkazem exit anebo klávesovou zkratkou Ctrl+D. Do Debianu se naopak vrátíme pomocí skriptu debian.sh. Jsmeli v Turrisu a chceme odpojit všechny zdroje, které Debian používá užijeme skript debout.sh. Instalace OpenHab Předpokládejme, že jsme nyní přihlášení v Debianu na Turrisu. Pro správnou funkci OpenHabu potřebujeme nainstalovanou javu. K dispozici máme openjdk ve verzích 6, 7 i 8. My jsme použili verzi 7, takže instalace proběhla takto: apt-get install openjdk-7-jdk openjdk-7-jre Po úspěšné instalaci, již můžeme nainstalovat a rozběhnout OpenHab dle instrukcí na stránce [7]. Po úspěšném rozběhnutí můžeme začít OpenHab konfigurovat. Ale to už je jiný příběh. Použitá Literatura [1] CZ.NIC. Project:Turris [online]. 2013 [cit. 2015-02-16]. Dostupné z: https://www.turris.cz/cs/ [2] OpenHAB - empowering the smart home [online]. 2015 [cit. 2015-02-16]. Dostupné z: http://www.openhab.org/ [3] Obnova systému a zavaděče z SD karty. <i>project:turris</i> [online]. 2013 [cit. 2015-02- 17]. Dostupné z: https://www.turris.cz/doc/troubleshooting/obnova_systemu_z_sd [4] PowerPCSPEPort. Debian Wiki [online]. 2013 [cit. 2015-02-17]. Dostupné z: https://wiki.debian.org/powerpcspeport [5] HOW-TO: Install Debian using debootstrap. Linuxquestions.org [online]. 2013 [cit. 2015-02-17]. Dostupné z: http://www.linuxquestions.org/questions/debian-26/how-to-install-debianusing-debootstrap-4175465295/ [6] [SOLVED] dependency problems prevent configuration of libc6-dev. Http://ilostmynotes.blogspot.cz [online]. 2012 [cit. 2015-02-17]. Dostupné z: http://ilostmynotes.blogspot.cz/2012/11/solved-dependency-problems-prevent.html [7] Getting Started. OpenHab: Getting Started [online]. 2015 [cit. 2015-02-26]. Dostupné z: http://www.openhab.org/gettingstarted.html