Raspberrypi.led-md

Ziel

• In einem Server-Gehäuse (NAS mit vielen Festplatten) werden 10 RGB LED plaziert
• Sie werden so plaziert dass klar wird welche LED für welche Festplatte zuständig ist
• Hintergund: Im Service-Fall muss man wissen WELCHE Festplatte zu tauschen ist, das soll optisch angezeigt werden (FAIL-Farbe)
• Die Steuerung der LEDs erfolgt durch einen Raspberry Pi (Zero oder normaler)
• Der Raspberry Pi ist durch Dauer 5v+ des ATX-Netzteils dauerversorgt
• ev. auch durch eine 5 V USB Schnittstelle, das ist noch fraglich
• Auf dem Server ist ein RAID 6 Array in Betrieb mit 4 bis 10 Platten
• Die LED spiegeln die Festplatten-Aktivität des RAID Verbundes wieder

Server Software

• der Server betreibt ein OpenSuse 15.1
• Ein kleines Programm auf dem Server gibt die Festplattenaktivität und md-Status an den Rasp weiter (über UART)
  • njmon: https://www.youtube.com/watch?v=wN5GNc9HH7Y
  • njmon -> JSON -> rasp.py -> UART

Disk Stats

• https://www.kernel.org/doc/Documentation/ABI/testing/procfs-diskstats
• https://github.com/torvalds/linux/blob/master/Documentation/admin-guide/iostats.rst

• • im Prinzip: cat /proc/diskstats
  • ev. auch cat /proc/partitions

# zentrale Berechnungen
# aus nmon (c) Nigel Griffiths
# 

#
# "xfers" Begriff
#
p->dk[i].dk_xfers = p->dk[i].dk_reads + p->dk[i].dk_writes;

#
# "busy" Begriff
#
/* assume a disk does 200 op per second */
fudged_busy = (p->dk[i].dk_reads + p->dk[i].dk_writes) / 2;
if (fudged_busy > 100 * elapsed)
   p->dk[i].dk_time += 100 * elapsed;
p->dk[i].dk_time = fudged_busy;

# 
# Disk Write per Time
#
	if (NEWDISKGROUP(i)) {
    fprintf(fp, "\nDISKWRITES%s,%s", dskgrp(i),
			    LOOP);
		}
			disk_write = DKDELTA(dk_writes);
			fprintf(fp, ",%.1f", disk_write / elapsed);

• https://unix.stackexchange.com/questions/225095/how-to-get-total-read-and-total-write-iops-in-linux

• "So" ähnlich könnte es aussehen:

Server Gehäuse

• Es ist ein weißes Fractal Define 7 für den B-Server
• Es ist ein schwarzes Fractal Define 7 für den A-Server
• 20 HDD Trays wurden angeschafft (nur 2 lieferbar!)
• https://www.youtube.com/watch?v=orRp-B2u-4o

Raspi Software

• Der Rasp empfängt über UART einen Datenstrom mit Festplatteninfo
• Dies setzt er in die Steuersignale für die bunten LED um
• kommt es zum Abbruch der Datenverbindung wird dieser "Status" auch angezeigt

UART Hardware

• https://www.amazon.de/PL9823-F5-bgl-WS2812-integrierter-Controller/dp/B00L9I1P5G/ref=pd_rhf_se_p_img_1?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=DDQXHHNMZ23KZ67R5VS5

UART Setup

Server

• USB Stecker wird automatisch erkannt
• Unter /dev gibt es dann plotzlich einen neuen Device

minicom -b 115200 -D /dev/ttyUSB0 -o

Raspi

• "serielle Console" muss mit raspi-config aktiviert werden, wenn man sich darüber einloggen will, wir wollen aber damit programmieren
• https://asciich.ch/wordpress/uart-mit-minicom-auf-dem-raspberrypi-nutzen/

Raspi

https://www.electronicwings.com/raspberry-pi/raspberry-pi-uart-communication-using-python-and-c

PC

Supermicro JCOM2

• Bei meinen Supermicro Mainboards (X11SSL-F, X10SLH-F, X11SCL-F) brauche ich eine zusätzliche LED, die mir einen Fehlerstatus anzeigt
• Ich habe mich für die Verwendung einer der COM Schnittstellen entschieden (Seriell Schnittstelle, RS 232)
• Die sind leicht per C-Programm ansteuerbar und haben +12V Pegel den man per Widerstand leicht runterregeln kann
• die Pins sind leicht an der Rückseite (COM1) und/oder auf dem Mainboard (JCOM2) zugänglich
• Ich brauche nur einen 1 kOhm Widerstand und eine LED mit einer Farbe die zum Thema passt
• Wir verwenden nur die Pins
  • "-" = GND = Pin5
  • RTS = Pin7

externer Anschluss	interner Anschluss auf dem Board

• Installiere dir einen C-Compiler

zypper install gcc

• Sehe nach, wie deine seriellen Schnittstellen heissen

dmesg | grep ttyS

• Löte einen 1 kOhm Widerstand in Reihe an eine LED
• der Kurze Pin der LED ist "-"

PIN RTS(7) <---> 1 kOhm <---> +LED- <---> PIN GND(5)

• Schliesse es (richtig rum) an PIN 5 und PIN 7 an
• Kopiere Dir dieses Programm in den Editor, als Dateiname z.B. rs232_to_led.c

// rs232_to_led.c
// e.boelen 5 Mar 2002
// Andreas Filsinger 05 Nov 2020
//
// a small c program that will blink RTS (Pin 7) on a rs232 port

// C library headers
#include <stdio.h>
#include <string.h>

// Linux headers
#include <fcntl.h> // Contains file controls like O_RDWR
#include <errno.h> // Error integer and strerror() function
#include <termios.h> // Contains POSIX terminal control definitions
#include <unistd.h> // write(), read(), close()

#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h> 

void main()
{
  int fd,pin;
  fd = open("/dev/ttyS1", O_RDWR | O_NOCTTY);
  if (fd == -1) {
    perror("open error");
    exit(1);
  }
  pin=TIOCM_RTS;  // RTS (pin 7)
  while (1) {
   ioctl(fd, TIOCMBIS,&pin); // ON
   sleep(1);
   ioctl(fd, TIOCMBIC,&pin); // OFF
   sleep(1);
  }
}

• Kompiliere es

gcc rs232_to_led.c

• Starte es

./a.out

Aufgaben

(1)

• schreibe ein Python Programm das 10 LEDs symbolisiert
  • https://tutorials-raspberrypi.de/programmieren-lernen-am-raspberry-pi-teil-3-gui-erstellen/
• In ein Eingabefeld kann man einen Wert eingeben, je nach Wert werden dann die LEDs entsprechend eingefärbt
  • "1G" bedeutet: 1. LED wird grün
  • "5R" schaltet die 5. LED auf rot
  • usw.
• mit einem "Start" Button wird ein Datei gelesen und interprätiert, dabei sind 10 Bytes immer für 250 ms gültig

Meilensteine

10.03.2020

• Gehäuse beschafft, HDD Tray bestückt