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Cómo compartir un dispositivo serie por la red en Linux

Lunes, 27 de Mayo de 2013 Sin comentarios

En el trabajo me encontré con la necesidad de utilizar un puerto serial (por ejemplo, un dispositivo con un adaptador USB/Serie en /dev/ttyUSB0, un módem 3G o una placa Arduino en /dev/ttyACM0, etc.) conectado físicamente a una máquina en mi red, que por diferentes motivos (distancia, pereza, lo que sea), lo quería acceder con un programa en mi máquina, pero como si fuera local.

Es decir, tenía un programa en mi máquina que usa pySerial para acceder al Arduino en /dev/ttyACM0, pero por diferentes motivos el Arduino está conectado en otra máquina de mi red y quería que, sin tocar mi programa, éste acceda al Arduino como si estuviera directamente conectado a mi PC, haciendo de alguna manera “transparente” la red que nos separaba. Por suerte lo pude resolver, y quizás esta herramienta y acercamiento sirva a más de uno para resolver algún otro problema similar.

Para esto vamos a utilizar la herramienta socat, que es como netcat pero para streams bidireccionales. Los pasos son:

  • Instalar socat (apt-get install socat), tanto en la máquina que tiene el dispositivo serie real (vamos a llamarlo “servidor”) como en el “cliente”.
  • Ejecutar en el servidor: “socat -d -d -d OPEN:/dev/ttyACM0 TCP4-LISTEN:31337”:
usuario@servidor:~$ socat -d -d -d OPEN:/dev/ttyACM0 TCP4-LISTEN:31337
2013/05/27 10:40:53 socat[2703] I socat by Gerhard Rieger - see www.dest-unreach.org
2013/05/27 10:40:53 socat[2703] I This product includes software developed by the OpenSSL Project for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)
2013/05/27 10:40:53 socat[2703] I This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)
2013/05/27 10:40:53 socat[2703] N opening character device "/dev/ttyACM0" for reading and writing
2013/05/27 10:40:53 socat[2703] I open("/dev/ttyACM0", 02, 0666) -> 3
2013/05/27 10:40:53 socat[2703] I socket(2, 1, 6) -> 4
2013/05/27 10:40:53 socat[2703] I starting accept loop
2013/05/27 10:40:53 socat[2703] N listening on AF=2 0.0.0.0:31337
2013/05/27 10:40:58 socat[2703] I accept(4, {2, AF=2 192.168.1.150:44624}, 16) -> 5
2013/05/27 10:40:58 socat[2703] N accepting connection from AF=2 192.168.1.150:44624 on AF=2 192.168.1.93:31337
2013/05/27 10:40:58 socat[2703] I permitting connection from AF=2 192.168.1.150:44624
2013/05/27 10:40:58 socat[2703] I close(4)
2013/05/27 10:40:58 socat[2703] I resolved and opened all sock addresses
2013/05/27 10:40:58 socat[2703] N starting data transfer loop with FDs [3,3] and [5,5]

Esto hace que socat abra el archivo /dev/ttyACM0 (el dispositivo serie a compartir), y además abra un socket en modo LISTEN (escuchando por conexiones) en todas las interfaces del equipo, particularmente en el puerto 31337. Las opciones -d -d -d son opcionales y sirve para habilitar los mensajes de debug.

  • Ejecutar en el cliente “socat -d -d -d TCP4:192.168.1.93:31337 PTY,link=/dev/ttyACM0”:
usuario@cliente:~$ socat -d -d -d TCP4:192.168.1.93:31337 PTY,link=/tmp/ttyACM0
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] I socat by Gerhard Rieger - see www.dest-unreach.org
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] I This product includes software developed by the OpenSSL Project for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] I This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] N opening connection to AF=2 192.168.1.93:31337
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] I starting connect loop
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] I socket(2, 1, 6) -> 3
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] N successfully connected from local address AF=2 192.168.1.150:45293
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] I setting option "symbolic-link" to "/tmp/ttyACM0"
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] I openpty({4}, {5}, {"/dev/pts/4"},,) -> 0
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] N PTY is /dev/pts/4
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] I resolved and opened all sock addresses
2013/05/27 11:52:34 socat[8408] N starting data transfer loop with FDs [3,3] and [4,4]

Este comando hace que el socat de mi máquina se conecte a la IP 192.168.1.93 (allí debe estar el servidor), al puerto 31337, y que localmente lo haga ver como un nuevo dispositivo serial (pseudo terminal) creado por socat mismo en /dev/pts/X, y además haga un symlink de éste al archivo /tmp/ttyACM0. A partir de éste momento en /tmp/ttyACM0 existe un archivo que puede ser abierto con pyserial (por ejemplo, puede ser minicom, etc.) y ser utilizado como un dispositivo serie local.

Un detalle, cuando se cierra la conexión del socat en el cliente hacia el servidor, en el servidor también se termina la ejecución del socat (y viceversa), por lo que en caso de volver a establecer la sesión, es necesario ejecutar nuevamente en ambos equipos.

Saludos

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Novedades en SPDY/4, HTTP/2.0

Domingo, 26 de Mayo de 2013 Sin comentarios

Si bien SPDY/4 todavía está en desarrollo, por lo que se deduce de este hilo y por lo que puede apreciarse en la forma que tienen ambos drafts, éste va a dejar de ser un trabajo separado de HTTP/2.0 como sucedía hasta la versión anterior, sino que será un protocolo que implementará progresivamente lo que se vaya definiendo y ganando adhesiones en la discusión que se está teniendo en el marco del IETF.

Es por esto que además de los cambios previamente definidos para SPDY/4, se le suma un “port” o “sincronización” de características definidas desde HTTP/2.0 hacia SPDY/4.  Los elementos que “se mudan” para desplazar a aquellos definidos en SPDY/3 cuentan con un relativo acuerdo general dentro del HTTPbis WG para ser parte de HTTP/2.0, y son:

  • SYN_STREAM, SYN_REPLY, HEADERS pasan a ser reemplazados por HEADERS+PRIORITY* y HEADERS. Ya había un frame de HEADERS en SPDY/3, pero no se usaban en casos comunes; ahora pasan a eliminarse los frames SYN_STREAM y SYN_REPLY, unificando todas las formas de envío de headers HTTP (ya sea para iniciar/responder peticiones) en el frame de HEADERS que ya existía (entiendo que sólo se le agrega un campo de prioridad). En resumen, en SPDY/4 (y en HTTP/2.0), las peticiones se pedirán y responderán con un frame de HEADERS.
  • Unificaron los frames de RST_STREAM y GOAWAY. Eran redundantes, claramente.
  • Después de ciertas pruebas (ejemplo)(**), ya está definido el magic byte para inicializar una conexión directamente en HTTP/2.0 (o SPDY/4): “FOO * HTTP/2.0\r\n\r\nBAR\r\n\r\n”. Pasando en limpio, la idea es que (en principio) haya 3 mecanismos de uso de HTTP/2.0:
    • Vía TLS+NPN, como SPDY/3. De todas maneras, NPN se envió hace unos meses al TLS WG y lo modificaron levemente, dándole forma a lo que se llama ALPN. Para el caso, hará lo mismo que NPN. Claro está, esto funciona sobre SSL/TLS (puerto 443), con sus pros y contras.
    • Si el servidor con el que hablamos no sabemos si soporta HTTP/2.0, se intentaría un upgrade mediante el mecanismo estándar de Upgrade de HTTP, como se hace con WebSockets (ejemplo). Esto funciona sobre puerto 80, en claro.
    • Si el servidor con el que hablamos sí sabemos de antemano que soporta HTTP/2.0, directamente se envía el magic byte luego de establecer la conexión TCP, para comenzar a intercambiar frames HTTP/2.0. La idea es ahorrar el tiempo (valioso) de upgrade. El magic byte está elegido en base a que si lo enviamos por equivocación a un server que sólo soporta HTTP/1.1, éste cause el cierre de la conexión inmediatamente.
    • Hay otras propuestas para ahorrarse el tiempo de upgrade sin saber de antemano si el server soporta 2.0, como publicar el soporte de HTTP/2.0 vía DNS (y así el navegador podría saber si el server habla 2.0 al momento de hacer la resolución DNS), pero por el momento la propuesta está en stand-by.
  • Incluirá control de flujo por stream (además del control de flujo por sesión de SPDY/3).
  • Un algoritmo de compresión de encabezados no basado en el stream completo de éstos, sino basado en cambios (diferencias entre los headers), para evitar los ataques del estilo CRIME. Sobre esto se está trabajando en el HTTPbis WG (principalmente por cosas como el requisito del mantenimiento de estado) y hay dos algoritmos con posibilidades (HeaderDiff y Delta). SPDY/4 incluiría este último.

*: Este frame está en discusión en estos momentos, quizá se defina un nuevo frame PRIORITY para soportar repriorización “al vuelo” de streams.
**: Es interesante comentar que en las pruebas de búsqueda del magic byte realizadas se intentó encontrar un stream de bytes que haga que la gran mayoría de web servers actuales que soporten HTTP/1.1 cierren la conexión inmediatamente o al menos devuelvan un código HTTP de error (4xx). La idea es que si un cliente envía ese stream de bytes, éste se asegure de una respuesta satisfactoria que asegure que el server es HTTP/2.0, y en caso contrario (por error, al suponer que el server soporta 2.0 pero no es así), el efecto producido en el server (y en la comunicación en sí) sea el mínimo posible.

Vamos a ver cómo evoluciona, y si SPDY/4 se hace “estable” en un futuro próximo para poder ir haciendo pruebas. Pero parece ser claro que va a ser bastante diferente a SPDY/3.

Saludos

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Instalando DD-WRT en un TP-Link TL-WR941ND

Sábado, 2 de Junio de 2012 168 comentarios

Uno compra un Router/Access Point estos días con la esperanza de que el firmware (software en el equipo) que tiene cargado sea eficiente, no tenga bugs (o al menos tenga actualizaciones periódicas del fabricante que los corrija), e incorpore muchas capacidades interesantes para sacarle el jugo, como el uso de conexiones VPN, priorización de tráfico, poder regular el poder de la antena, gráficos/estadísticas de uso de la conexión, y muchas “cositas” que a nosotros (la gente técnica) nos gusta aprovechar del dispositivo, todo por el mismo precio.

Pero lo más común es que suceda todo lo contrario. Mi router TP-Link TL-WR941ND, apenas lo compré, le actualicé el firmware oficial, y de ahí en más, a los dos o tres días de estar prendido, mágicamente “se cae”, dejando de responder, acudiendo obligatoriamente a apagar y encenderlo nuevamente. Ni hablar de actualizaciones posteriores, ni funcionalidades “copadas”. Casi que me sentí estafado; siendo previo poseedor de un mítico Linksys WRT54G, lo cambié por el TP-Link que es de norma 802.11N, por ende prometía más velocidad y alcance en mi red.

Pasaron unos meses, hasta que en el FLISOL Luján de este año, Efraim me instaló en el Linksys un firmware libre, basado en Linux, llamado DD-WRT que funciona en muchísimos modelos de Access Points/Routers (más de 200 según la página, aunque seguro son más). De antemano sabía de la existencia de estos proyectos/distros de Linux, aunque ignoraba lo bien logrado que estaba y las muchísimas capacidades que le agregaba automáticamente al tenerlo instalado.

Es por todo eso que tenía pendiente instalar DD-WRT en mi TP-Link para liberarlo… hasta hoy: migración exitosa.

Puedo comentar que:

  • El proceso de instalación tiene bastantes particularidades, dependiendo mucho del dispositivo y de la versión del hardware que se tiene; sí, dentro de un mismo dispositivo, hay como diferentes “releases” o versiones del hardware (1.0, 2.0, 3.0…), donde el fabricante agrega/saca características, y puede influir tranquilamente en la versión del firmware a instalar.
  • Por lo anterior, sugiero encarecidamente leer toda la documentación, foros y wiki disponible, además de tomar todas las precauciones del caso, ya que un error se puede pagar tirando el router al tacho de basura.
  • Yendo más a mi situación particular, el router TL-WR941ND figura en el Router Database del proyecto, y dice que funciona con la versión 15778 del firmware dd-wrt (que entre otras cosas, ¡parece ser del 2010!). Además está dentro de la página de dispositivos con hardware Atheros soportado.
  • Yo tengo la versión 3.6 del hardware, lo compré hace algunos meses nomás en Galería Jardín, así que es bastante probable que todavía y por un tiempo haya versiones iguales dando vueltas.
  • Lo único que hice fue buscar, en foros, como documentación, y encontré que el “router database” estaba desactualizado, y había una versión mucho más actualizada y probada que no estaba linkeada en la página (está en este FTP).
  • La parte más fácil fue el upgrade en sí: sólo tuve que ir a “Upload firmware” en el administrador web del TP-Link, subí el archivo “factory-to-ddwrt.bin” que bajé del FTP, apagar/prender y listo. 🙂

Ahora tengo muchísimas más opciones y potencia que antes en mi equipo y la casi certeza de que va a funcionar correctamente. En este mismo FTP también se van subiendo periódicamente las versiones nuevas del dd-wrt (del 2012), separada por equipo/versión de hardware: ftp://dd-wrt.com/others/eko/BrainSlayer-V24-preSP2/2012/

A disfrutar del Software Libre se ha dicho. 🙂

¡Saludos!

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Virtualizando sólo una partición de una máquina física

Viernes, 14 de Enero de 2011 10 comentarios

Hace poquito un amigo me contó que estuvo leyendo el post anterior de Consolidación y “Shrinking” de discos físicos para pasarlos a una máquina virtual, pero tenía un pequeño obstáculo relacionado con el espacio en disco necesario, que más o menos era así:

Quería consolidar un disco real de 80 GB que tiene XP instalado en su C:, pero en total el disco tiene 4 particiones (primarias). Sólo me interesaba el disco C:, con lo que ahorraba espacio en el proceso ya que la partición del C: sólo ocupa 25 GB.

Entonces hice la copia con “dd if=/dev/sdb1 of=imagen.raw”. Como uso VirtualBox, con un comando lo convertí de .raw a .vdi. Pero no logré bootear.

Hice varias pruebas, siempre con VirtualBox y no lo logré. Supongo que es porque no se copió el MBR. En cambio, cuando copié el disco completo, booteó sin problemas.

La pregunta es: ¿Cómo debería haber hecho para trabajar solo con esa partición y de esa forma evitar trabajar con los 80GB?

Bueno, el problema era que, efectivamente, al hacer el dd sobre /dev/sdb1 sólo se copian los bytes dentro de la partición y no el MBR+Bootloader (la vieja “pista 0” del disco). Para resolver el problema habría que copiar los bytes de la pista 0 más los bytes de la partición en cuestión, siguiendo estos pasos:

Ejecutar el comando parted sobre /dev/sdb (en mi caso, voy a usar /dev/sda como ejemplo):

marcelo@jupiter:~$ sudo parted /dev/sda u s print
Modelo: ATA WDC WD3200BEVT-0 (scsi)
Disco /dev/sda: 625142448s
Tamaño de sector (lógico/físico): 512B/512B
Tabla de particiones. msdos
 
Numero  Inicio     Fin         Tamaño      Tipo      Sistema de ficheros  Banderas
 1      63s        32001479s   32001417s   primary   ext4                 arranque
 2      32001541s  94494329s   62492789s   extended
 5      32001543s  94494329s   62492787s   logical   ext4
 3      94494330s  98494514s   4000185s    primary   linux-swap(v1)
 4      98494515s  625137344s  526642830s  primary   ext4

El parámetro “print” le dice a parted que me imprima la tabla de particiones, y “u s” que imprima los tamaños en sectores (que en los discos <=1.0TB son siempre de 512 bytes, sino mismo parted lo dice en la salida, ver este post para más detalles).

De esta manera se tienen todos los sectores a copiar de /dev/sda directamente; en mi caso, 63 sectores de la pista 0, que contiene al MBR, más los de la primera partición, 32001417, total: 32001480 sectores.

Luego el dd que sólo copia los bytes que nos interesan (Pista 0 + Partición “C:”) es fácil:

sudo dd if=/dev/sda of=imagen.raw bs=512 count=32001480

Y listo. Eso sí, luego hay que particionar la imagen con Parted, Fdisk, GParted o el software que se quiera utilizar a tal efecto. Es necesario hacerlo porque el MBR copiado va a reportar las 4 particiones que se tenían previamente en el disco y ahora sólo se va a disponer de una sola.

Asumo que este procedimiento también se puede aplicar para copiar una partición que no sea la primera, usando las opciones “skip” y “append” del comando dd; por ejemplo, si quisiera hacer un disco de sólo mi partición 5, tendría que:

  1. Copiar la pista 0 en un archivo con algo así como “dd if=/dev/sda of=imagen.raw bs=512 count=63”.
  2. Ejecutar otro dd con la partición a copiar, salteando (“skipeando”) N sectores con la opción “skip” y especificando la opción “append” para agregar al archivo anterior de salida: “dd if=/dev/sda of=imagen.raw bs=512 count=62492787 skip=32001543 append”.

Lógicamente esto último no lo probé, acepto comentarios de si funcionó o no 😉

Espero que a alguien le sirva…

¡Saludos!

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Comparativas de Virtualización KVM

Miércoles, 5 de Enero de 2011 1 comentario

Ultimamente por diferentes cuestiones personales estoy bastante desconectado de la lectura de noticias, blogs y demás. Sin embargo, me pareció útil dejar por acá dos comparativas sobre KVM de Phoronix.com, que si bien en algunos lados me encontré que se quejan de la “calidad” de su suite de benchmarks para software libre/abierto, por el otro, ¡hey! ¡al menos se preocupan en hacerlo! 🙂

Linux KVM vs. VirtualBox 4.0 Virtualization Benchmarks
Este es un test de performance entre KVM y Virtualbox. En resumen, y con los parámetros por defecto en cuanto a I/O, VBox gana, pero parece que es debido a que no hace los fsync del guest en el host y termina utilizando su caché; muy probablemente este comportamiento es configurable (¿ver acá?), pero así y todo ¡es bueno saberlo!. De todas maneras, de alguna manera es peligroso para un entorno de servidores ya que hay riesgo de pérdida de datos, pero por ejemplo, para mi notebook (target primario adonde Virtualbox siempre estuvo orientado) está bien.

Por el otro lado, cuando hay que usar la CPU, KVM “le pasa el trapo” a VBox. Hay un test de I/O de red (TCP) que a KVM le dio mal, tan mal, que seguro es debido a que los salames testers no habilitaron VirtIO en los guests KVM.

Multi-Core Scaling In A KVM Virtualized Environment
Este test trata de dilucidar si es mito o no que el Hyperthreading (las VCPUs) de los microprocesadores Intel Xeon basados en Nehalem hacen más lentas o más rápidas las VMs que corren sobre KVM. Esto es algo que pregunté personalmente en el IRC de KVM (#kvm en Freenode, dicho sea de paso), y me sugirieron lo mismo que dió en los tests: hay veces en donde las VMs aprovechan todas las CPUs virtuales (VCPUs) y otras en que no, con lo cual hay que probar en cada caso en particular y dejar la configuración que nos dé mejores resultados.

Interesante de leer y experimentar.

Saludos

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