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Computer-based man, working as sys-admin, network-admin and troubles-admin.

Multimetro ed energy meter

Un po’ di tempo fa sono riuscito a montare il mio energy meter. Progetto che si è trascinato sulla mia scrivania per quasi 5 anni e che è stato montato malgrado fosse ancora da terminare (mancano 10 saldature a dire tanto). Recentemente mi sono messo a giocare un po’ con Labview e, per fare pratica nella programmazione, sto usando un multimetro Agilent 34401A. Si tratta di un apparato davvero eccellente, che si può controllare con la GPIB e si interfaccia molto bene con Labview.

Per imparare a scrivere del codice decente mi è venuto in mente di realizzare un logger della tensione di rete e di confrontare la misura del multimetro con quella dell’energy meter. I due apparati sono connessi in punti diversi della rete domestica, con il multimetro che è posto lontano dall’energy meter. Pertanto la misura potrebbe essere affetta da errori dati dalla resistenza ohmica dei conduttori.

Ho eseguito due sessioni di misura. La prima il 27 maggio 2020 dalle ore 23.51 alle ore 11.58 del giorno successivo. I campioni sono acquisiti ogni 24 secondi, per un totale di 1804 campioni. Il valore di “24 secondi” è dato dall’intervallo di campionamento dell’energy meter che ha un “cuore” arduino e che temporizza le letture usando dei delay. Confrontando i grafici si ottiene un risultato interessante.

Misura del 26 maggio.

Analizzando con attenzione il grafico, si nota come i dati dei due sensori siano in generale “accordo”. Risultano solo “sfasati” nel tempo, con multimetro che sembra essere un po’ in ritardo rispetto al sensore di tensione.
La seconda sessione di misura è stata effettuata il 9 giugno 2020 dalle ore 6.33 alle ore 10.33, per un totale di 600 campioni. In questa sessione ho usato un nuovo software.

Sessione del 9 giugno,

I dati confermano quanto rilevato nella sessione di misura precedente, i dati sono in generale “accordo” ma il multimetro è un po’ in anticipo. La differenza temporale dipende dal modo in cui calcolati gli intervalli di campionamento. L’energy meter è basato sul timer di arduino, quando i dati sono inviati al server, questo provvede ad associare loro un timestamp. Il multimetro lavora invece con il timer di Labview che esegue un campionamento ogni 24 secondi. Pertanto è normale che i due orologi non siano sincroni.

Considerazioni:

  • Il multimetro rileva una tensione più bassa rispetto all’energy meter. Questo risultato è atteso e potrebbe derivare dal fatto che l’inserzione voltmetrica è effettuata in due punti molto diversi della linea. Pertanto il multimetro potrebbe risentire degli effetti di carico.
    In effetti confrontando i valori dei picchi notiamo che in corrispondenza dei valori bassi c’è una differenza di 2V o 3V tra i valori misurati. Se la linea è scarica, la differenza nella misura è pressochè trascurabile.
  • La linea di casa è un macello. La distanza tra il contatore di energia del fornitore e il quadro di casa è notevole e la sezione dei cavi non è sufficiente. Pertanto, in corrispondenza di picchi di assorbimento di corrente, la tensione di rete scende a livelli bassisimi: fino a 208V. Su questo c’è poco da fare, sfilare i conduttori per inserirne altri sarebbe un suicidio non conoscendo lo stato dei cavidotti.

Post Scriptum:
per pura curiosità ho misurato anche la frequenza di rete durante l’ultima sessione. I dati rilevati sono:
Fmin: 49.920
Fmax: 50.057

Andamento della frequenza nel tempo.

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The LAB.

Antefatto: ogni anno il nostro gruppo organizza un corso di preparazione alla certificazione Huawei HCIA-Routing e Switching, basato su un uguale numero di lezioni frontali e di attività di laboratorio (maggiori informazioni qui).
Lo scorso anno Huawei ci ha regalato un sacco di apparati di rete, per consentire agli studenti di fare esercizi su apparati reali: attaccare e staccare cavi, configurare, sbagliare, rifare, ragionare, disegnare etc. Il successo del laboratorio “pratico” è stato totale, tanti studenti si sono appassionati alla materia.
Quest’anno ci si è messo di mezzo il COVID-19 a rovinare la festa. Il corso si terrà lo stesso (in teledidattica) ma.. come fare per il laboratorio? La prima soluzione è “usare il simulatore”: Huawei ha un simulatore che funziona molto bene, si chiama eNSP ed è gratuito. Lo uso tantissimo e, a parte qualche problemino di installazione, funziona senza problemi. La seconda soluzione è stata: inventiamoci qualche cosa per consentire agli studenti di accedere da remoto agli apparati reali. Ecco… parliamo di questo.

L’idea è questa: realizzare un collegamento tra gli apparati di rete che sia riconfigurabile da remoto, in modo da realizzare delle differenti topologie fisiche, senza dovere intervenire sui cavi. In parole povere dovrei realizzare una “matrice di connessione” tra le porte degli apparati che voglia appartengano alla mia rete. Quali sono gli “ingredienti” ovvero gli apparati a disposizione e le interfacce coinvolte?
– 4 router Huawei AR1220, 2 porte GE e 2 porte FE
– 2 router Huawei AR2200, 3 porte GE
In totale sono 22 porte, che devono potere essere collegate tra loro “al volo”.
Inoltre è necessario fornire agli studenti uno strumento di configurazione che “prescinda” dalla topologia fisica realizzata, ovvero l’accesso via “console” seriale.

L’accesso via console è stata la cosa più semplice da realizzare in quanto era già stato implementato lo scorso anno: un router CISCO 3640 (eh si… ) con scheda NM-32A e due piovre da 8 cavi realizza un terminal server che consente di accedere alle interfacce “console” di tutti gli apparati di rete utilizzando un semplice “telnet” ad un indirizzo predefinito della rete del laboratorio. CISCO rende questa configurazione molto semplice, e trovare su ebay l’hardware adatto non è difficile. Pertanto in poco tempo sono riuscito ad implementare questa feature molto utile: addio cavetti rollover e adattatori USB-RS232!!
Uno stralcio della configurazione del terminal server:
ip domain name labhuawei
ip host FW1 2077 10.150.0.1
ip host SW4 2076 10.150.0.1
ip host SW3 2075 10.150.0.1

CISCO NM-32A – 32 porte sincrone/asincrone.

Per realizzare la “matrice di commutazione” che consenta di cambiare “topologia fisica” da remoto, ho usato uno switch HUAWEI 5720: le porte dei dispositivi di rete sono tutte collegate allo switch. Per evitare loop, ogni porta dello switch appartiene ad una VLAN differente. Inoltre ho previsto delle porte che consentano di collegare altri apparati alloggiati su un altro switch e la rete del laboratorio HUAWEI. La configurazione iniziale è un po’ onerosa e richiede un po’ di attenzione ed un po’ di progettazione su carta. Importante utilizzare la funzione “description” sulla porta per indicare cosa è collegato alla interfaccia. Il risultato della configurazione è questo:

Switch 1 – cosa è collegato ad ogni singola porta.

Nella figura precedente NC significa “non connesso”, mentre TO LAN 100 e TO LAN 200, indicano delle connessioni ad altri apparati ausiliari, che consentono di simulare la presenza di più reti, in modo da potere usare agevolmente apparati come i firewall. TO SW2 è un collegamento fisico ad un S5720 “gemello” sul quale sono alloggiati altri apparati (Access Controller, Firwall e AP) che non sono oggetto di questa trattazione in quanto usati per la preparazione di altri corsi. Un estratto della configurazione (qui SW2)

interface GigabitEthernet0/0/4
description “AC2 gig 2”
port link-type access
port default vlan 221
#
interface GigabitEthernet0/0/6
description “AC2 gig 3”
port link-type access
port default vlan 222
#
interface GigabitEthernet0/0/8
description “Ac1 gig 1”
port link-type access
port default vlan 310
#
Ogni porta una VLAN differente!

Come realizzare la topologia? Semplice, basta fare in modo che interfacce che devono essere collegate fra loro, appartengano alla stessa VLAN! Pertanto il processo di configurazione è questo:
– definire la topologia fisica da realizzare;
– identificare la interfacce che devono essere collegate tra loro e configurarle nella stessa VLAN;
– non toccare NULLA della configurazione delle altre interfacce;
– salvare la configurazione nello switch in modo che sia comprensibile a quale topologia si riferisce.
Quando si vuole attivare una topologia fisica è sufficiente riavviare lo switch facendo in modo che la “prossima” configurazione usata sia quella che realizza la topologia richiesta (comandi “startup”). Et voilà… possiamo procedere alla configurazione degli apparati!

Con questo tipo di approccio sono state realizzate alcune semplici topologie didattiche che saranno usate dagli studenti per fare esercizio con il routing statico, dinamico, DHCP, telnet etc. Ci sono poi topologie più complesse come le seguenti:

Topologia complessa per OSPF
Topologia complessa per interazione con la rete di laboratorio.

Se, come in questo ultimo caso, è necessario effettuare il collegamento alla rete di laboratorio, occorre una attenzione ancora maggiore in quanto i due S5720 sono collegati ad uno switch 3COM (eh si…) che li collega al CISCO. In caso di LOOP la rete collassa e non è possibile recuperarla se non staccando fisicamente i cavi o riavviando gli switch.

A proposito di cavi…

Collegamenti fisici necessari al corretto funzionamento del sistema.

Un bell’esercizio non c’è che dire! Manca una sola cosa: l’accesso da remoto! Per consentire l’accesso remoto è stata implementato un server OpenVPN usando un router Mikrotik (eh si…), che si comporta egregiamente e con il quale ho una certa praticità nella configurazione.

Riassumendo, per la realizzazione del laboratorio:
– 1 router CISCO 3640 con scheda NM-32A, 2 schede NM-2E2W
– 2 switch Huawei S5720
– 4 router Huawei AR1220
– 2 router Huawei AR2200
– 2 switch 3COM
– 1 routerboard Mikrotik
– 1 UPS da 3kW
– tante ore di lavoro!

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Cancello per bambini.

Appena il pupo passa dalla fase “baby” alla (tremenda” fase “toddler” si presenta il problema delle scale. Ed il problema è molteplice in quanto a casa nostra le scale hanno una larghezza spropositata: 123cm. Una follia, che, da una parte, mi da sollievo in caso dovessi diventare obeso o non deambulante. Il problema vero è trovare un cancelletto per bambini che sia adattabile a questa larghezza.
Cercando in lungo e largo su Amazon o su siti Cinesi, non si trova nulla che ecceda i 90cm. A quanto pare la larghezza standard delle scale è 80cm (ragionevole, è la larghezza di una porta), e i cancelletti si adattano a questa dimensione. Non si trova NULLA che ecceda i 120cm. Pertanto le strade sono diverse:
– comperare due cancelletti e cercare di adattarli;
– costruire un cancelletto da zero;
Le probabilità di fallimento sono identiche in entrambi i casi, ma nel secondo c’è l’incognita della progettazione, scelta del materiale, mancanza del tavolo da lavoro etc.
Pertanto… si parte!

In famiglia c’è una tradizione di costruttori di cancelli (quelli da campagna, grossi, enormi, pesanti), pertanto qualche nanogrammo di competenza ci deve essere.
Fase 1, la scelta del materiale: scartato il titanio e l’alluminio per ovvi motivi di saldatura, ricorro al legno che, dai tempi di Noè, garantisce ottime possibilità di successo ad un costo accettabile. Pertanto compero (troppe) assicelle di abete (pagandole uno sproposito) ed un certo numero di assi di legno di koto (costosissime, mortacci loro). Parte la progettazione. I punti essenziali sono:
– solido ancoraggio a parete con almeno 3 tasselli da 8mm;
– struttura “triangolare”, perchè il triangolo non si deforma ed il Prof. Frosali ce lo ha spiegato molto bene;
– finitura “materica” (per fare contenta l’amica architetto), colore bianco;
– Incollare e fissare con viti in quanto il “toddler” ha la forza di un lottatore.

Dopo un certo numero di ore di lavoro, un certo numero di imprecazioni e qualche errore, il risultato è appagante. Il cancello è montato da qualche mese, e malgrado venga strapazzato abbondantemente non ha (ancora) fatto una piega.

Vista fronte: notare la teoria delle assi con spaziatura differenziata ma simmetrica.
Struttura posteriore con “triangoli” in modo da minimizzare la deformazione.
Fissaggio a muro con abbondante montante e cardini oversize.
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Quarantena e rete

Causa COVID-19, abbiamo tutta Italia con l’obbligo di soggiorno domiciliare. Cosa fare a casa durante questa quarantena che (ad oggi) non sappiamo quanto durerà? Andiamo in rete!
Whatsapp, Skype e Teams consentono di mantenere il contatto con famigliari, datori di lavoro e studenti, ma non funzionano per magia. Serve la rete internet. E la rete internet non cresce dall’oggi al domani: dove passano 10Gbps non riusciamo in 24 ore a farcene stare 100Gbps.

Il traffico di rete è cresciuto enormemente in questi ultimi giorni, tanto da fare grattare la testa ad alcune persone che si occupano di analisi del traffico. La rete reggerà? Speriamo.
Intanto stasera (17 marzo) non siamo riusciti a fare una videochiamata Whatsapp con i parenti: video a scatti e audio compromesso.

Traffico del providerr
Traffico del provider 2.

Da questi grafici si vede come a partire dal 10 marzo il grafico della rete si allarghi molto, vanificando in parte la alternanza giorno notte, con un picco giornaliero molto più alto di prima. Gli utenti sono a casa, qualcuno lavora, qualcuno si intrattiene in rete.

MIX

Traffico del MIX di MIlano. Impressionante la crescita del traffico negli ultimi giorni, abbiamo toccato 1.1Tbps aggregato. Un sacco di roba. Troppa roba.

NAMEX

Questo è il traffico aggregato di NAMEX, anche qui da 100Gbps siamo arrivati a oltre 150Gbps, con un incremento di oltre il 50%.

Bologna Morassutti – Cineca
Bologna Morassutti – Cineca

Perchè CINECA? Perchè su CINECA sono hostati i server che offrono il servizio di teledidattica, ovvero su questi server sono ospitate sia le dispense che le videolezioni. Non sono sicurissimo di avere “beccato” il link giusto ma, a giudicare dalla direzione del traffico, direi che ci siamo.

Andrà tutto bene, spero. E forse ci renderemo conto che le telecomunicazioni, la rete ed i servizi che fruiamo ogni giorno non sono “kind of magic”, ma sono il risultato di lavoro e pianificazione di esperti che troppo spesso lavorano “dietro le quinte”.

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BME-280…. ti voglio bene. (poco)

Siamo in quarantena, in isolamento da tutto e tutti, fortuna che il tempo ci assiste. Un po’ di sole, un po’ di caldo. Nottate fresche. Non faccio mistero della passione per la mia stazione meteo. Ecco, improvvisamente la stazione meteo si è ammutolita: segna sempre -141.61 gradi centigradi ed anche la misura dell’umidità sembra essere affetta da qualche problema. Ho provato a resettare la stazione ma senza alcun effetto. Cosa sarà mai successo? Ipotizzo che l’ennesimo sensore di temperatura è andato.

I ricambi sono in ufficio, fortuna che tra qualche giorno devo andare su, per altri motivi. Approfitterò per portare a casa qualche BME-280. Intanto approfitto per fare lo sbroglio della stazione meteo versione 2.0 che… udite udite non userà un BME-280 come sensore esterno: penso che userò un DHT-22 all’esterno e il BMW-280 all’interno, solo per la misura della pressione.

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Energy Meter

Finalmente, dopo solo 5 anni, sono riuscito a (quasi) finire il progetto dell’energy meter. Detta in poche parole, si tratta di un misuratore di energia Pzem-001 di provenienza Aliexpress (12 euro), collegato ad un ESP8266. Il microcontrollore, ogni 30 secondi circa, legge il valore di potenza, tenssione, corrente ed energia e li inserisce in un database.
Visto che c’era spazio, ho anche installato un sensore di tensione ed una sonda di umità e temperatura (DHT-22), in modo da rendere l’acquisizione dati il più completa possibile.Il sistema è alimentato con una batteria tampone, in modo da potere inviare allarmi in caso di mancanza dell’energia elettrica.

Allo stato attuale mancano una decina di saldature per finire tutto il lavoro, ma conto di finire quanto prima. I dati nel database sono poi processati da una serie di script PHP per generare grafici ed analizzare il consumo di energia elettrica nel tempo. Con questo “semplice” sistema mi sono reso conto che:
– l’investimento nei 5kW è stato necessario, spesso e volentieri “buchiamo” i 4kW di assorbimento, per periodi ben maggiori dei 3 minuti;
– la linea “contatore-quadro” è molto lunga e realizzata con cavi di sezione non adeguata. Questo comporta il fatto che quando l’assorbimento di corrente sale, la tensione scende (maledetto Ohm), fino a tensioni molto basse (sotto i 200V).
– l’andamento della tensione a parità di carico è interessante: il massimo di tensione è nelle ore diurne, quando la produzione dal solare è massima.

Progetti per il futuro:
– finire le 2o saldature che mi consentiranno di leggere la presenza di tensione in uscita dai sezionatori;
– implementare un po’ di “intelligenza” che invii allarmi in caso di mancanza di energia elettrica;
– implementare qualche algoritmo che sia in grado di capire se qualche cosa non va, ad esempio se abbiamo scordato il ferro da stiro o il forno acceso;
– implementare un allarme in caso di superamento di alcune soglie di assorbimento (sonoro, con un buzzer o su una APP).

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GNS3 wow!!!

Primi passi con GNS3. Oggi volevo provare multilink ppp in ambiente CISCO ma Packet Tracer non supporta questa feature. Pertanto mi sono deciso a caricare qualche immagine su GNS3 ed a fare l’esercizio su questa piattaforma.

GNS3 – multilink PPP

Fantastico!!! Le prestazioni sono dignitose (non siamo ai livelli di eNSP ma, perfettamente usabile). Avere a disposizione una immagine reale di un router è un passo avanti notevole per lo studio: il simulatore è spesso “castrato” ed i comandi non sono sempre tutti a disposizione.
Pertanto ben venuto GNS3!
PS: mi sono fatto prendere la mano, ho configurato anche EIGRP ed un tunnel GRE!

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Le macchinine

Uno dei miei giochi preferiti quando ero bambino, erano le macchinine. Ho dei bellissimi ricordi legati a questi giocattoli. Abitavamo in Toscana e, a dispetto del clima, avevamo la moquette in tutte le stanze. Questo aveva dei notevoli vantaggi per un bambino: si può stare in ginocchio per terra senza giocarsi le articolazioni (sia in estate che in inverno), i giochi producono poco rumore e le macchinine hanno un ottimo grip. Altro ricordo è legato alla “Wacky Race”, ovvero fare finta di avere le auto protagoniste della corsa ed immaginare le acrobazie del “diabolico coupe” o di “Penelope Pitstop”.

Ma che fine hanno fatto la “macchinine”? Tempo fa ho riesumato la mia scatola delle macchine, un contenitore di legno che contiene modellini che vanno dagli anni ’70 agli anni ’90.

Le marche principali sono Majorette, Matchbox, Baravelli e Lesney. Che fine hanno fatto queste ditte? Wikipedia è di aiuto:
Majorette: ha chiuso nel 2002, dopo avere delocalizzato la produzione in Thailandia ed avere abbandonato il metallo per la plastica. Qualche informazione si trova qui.
Matchbox: attualmente di proprietà della Mattel. Ha avuto forti difficoltà negli anni ’90, dopo avere portato la produzione in Cina, ed abbassato la qualità
Lesney: chiude battenti nel 1982, dopo una lunga ed onorata carriera.
Baravelli: non ho trovato informazioni su questa ditta. Mi riprometto di cercare meglio.

Ferrari GTO – Majorette Made in France
Dumper rigido Lesney del 1978
Locomotore Matchbox – 1979
Lancia Stratos – Baravelli
Cisterna Lesney – 1973

Vero, sono in metallo. Odorano di metallo, sono costose da produrre e probabilmente non rispettano gli standard di sicurezza (io ci ho giocato e sto scrivendo…). Ma sono ancora funzionanti (perfettamente) dopo almeno 10 anni di “sevizie” e 46 anni dalla produzione. A volte la qualità paga, vallo a fare capire ai mercati!

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Scuola guida

Qualche giorno fa, stavo guardando il radar FR24, del quale sono contributor. Mi ha colpito molto la presenza di un Airbus A320 che ha fatto una serie molto lunga di procedure “touch-and-go” presso il nostro aeroporto. Si è sempre messo in cosa al traffico commerciale e locale ed ha continuato a lungo, per poi riprendere la strada di Ginevra.
Si tratta di una “scuola guida” per piloti o di un test sull’aeromobile?

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