ictsc2022


# 概要

初めましてごっちです。3/4,5で行われたICTSC2022(トラコン)に、結束baudというチームで参加しました[^baud]。MMAと工学研究部の人で構成されています[^mma-koken]。たぶんチーム全員が初参加で、結果は3位でした。

![](./3rd.jpg)

メンバーの[nakanokurenaiさんの参加記はこれです](https://pfp.hatenablog.com/entry/2023/03/07/002037)。難しい問題をめちゃくちゃ解いてくれてました。感謝。

# 解いた問題

## 1日目

### gwe IPv6のDHCP

サーバにFRRをインストールして、IPv6のアドレスをSLAACでもDHCPv6でもいいからクライアントに配布すればいいらしいです。

FRRはdockerイメージが配布されてるのでこれを使いました。ビルドめんどいので。[FRRのドキュメント](https://docs.frrouting.org/en/latest/ipv6.html)を参考にRAで広報してやれば解けました。

### mzr 俺はインターネットの一員になるんだ！

IPv6閉域網の折り返し通信でGREトンネルを張ってその上でBGPのピアリングをする[どこかでみた構成](https://www.homenoc.ad.jp/)です。相手がBGPで広報している経路にトンネルの接続に使う対向アドレスが入っており、BGPが確立して経路がインポートされるとGREトンネルのカプセル化された通信がGREトンネルを通ろうとするので対向への通信ができなくなります。ちなみにこのとき下のようなログが記録されます。

`kernel: ip6_tunnel: tun1: Local routing loop detected!`

トンネルを張るための対向への通信が`eth1`を通って出るようにより優先される(マスクの長い)スタティックルートを設定すればよさそうですが、制約に新たにスタティックルートを設定してはならないとあります。Linuxにはルーティングテーブルを複数使い分けるVRFという機能があるので、これを使ってBGPとトンネルの経路を分けるのかなと思いつつこの問題から逃げて後回しにすることにしました。ちなみにスタティックルートを指定した嘘解法を出してみたら0点でした。

### uct たかし先輩のK8s作問

何故かapplyが通らないk8sのマニフェストが渡されます。リソースの名前にw,x,yとか1文字が使われていました。

エラーメッセージをggると、なんとyamlでは`y`は予約語で`true`とかと同じboolらしいです。このため`name: y`がパースできずコケているようです。`name: "y"`とするとapplyできます。

一度これで満足して提出しまったのですが、まだingressへアクセスできない問題がありました。これはnginx ingressをkindのaddonから入れてやると解決しました。

### lty やらかしたかもしれない

sudoでrootになったあとに`cd /`するとrestrictedとか出てcdさせてくれません。

ggるとrbashというのが存在し、bashの機能を制限できるらしいです。chshでデフォルトシェルをbashにすると解けました。

### vzx pingが飛ばない

2台のホストの間に1台のルータが存在しており、Host01→Router→Host02へのpingが通らないらしいです。

Routerには`ETH1-OUT`というFWがありTCP以外dropしています。ICMPも追加しましょう。またHost01にはHost02への経路が設定されておらず別のIFのデフォルトルートを使うようになっています。静的経路を追加すればpingが通るようになります。

### avu 魔王様の求人

k8sで動かしているnginxが動かないので直してほしいとのことです。これはcephのosdが全てコケているからです。

これと格闘していると1日目が終わっていました。何もわからん。2日目にチームメンバーに投げたところ無事解いて頂けました。

## 2日目

### Beer

前回問題をパラパラ見て簡単そうだったBeerから取り掛かることにしました。FRRの設定をして対向とBGPピアを張るだけです。

FRRは`no bgp ebgp-requires-policy`という呪文を付けないと経路がインポートされないのでこれを忘れなければ問題なく接続できます。

### omu トラブルシューターの初仕事

ルータ3台にFRRを入れてOSPFの設定を直していい感じにしてとのことです。

`router-id`の重複、不適切なufwの設定、必要のない静的経路が設定されていることが原因でした。この問題ではOSPFの設定を変えたあとに`clear ip ospf process`を叩くとOSPFで経路を広報してくれなくなる問題が何故か起きており、かなり時間を使いました。`clear ip ospf process`を絶対に叩かないようにするか、IFのIPアドレスを外したり付けたりすれば広報してくれました、よくわかりません。あとマシンを再起動すれば広報してくれたらしいです。なお自分は静的経路について回答に書き忘れており、175/250ptと部分点になっていました。気づいたnakanokurenaiさんに直してもらえました。感謝。

### mzr 俺はインターネットの一員になるんだ!

昨日VRFかなとは思っていたので嘘解法ではなく頑張ってVRFでやることにします。BGPから入ってくる経路とトンネル接続に使う情報が入っている経路を別のテーブルに入れさえすれば`ip rule`で使うテーブルを切り替えれば済みます。BGPの経路はデフォルトのテーブルに入れて、トンネル接続に使う`eth1`を適当なVRFに入れる方針でやることにします。しかし`eth1`をVRFに所属させるとVRFじゃない`tun1`が`eth1`を使ってくれず3時間格闘しました。ほかの問題は全てチームメンバーが解いてくれており、これさえ解ければ全完という状況でした。しかしVRFは動かず、競技時間残り10分ぐらいで今度は別の嘘解法に逃げることにしました。BGPから経路受けとる際に経路フィルタ(route-map)を使い、問題を起こしている経路を破棄する方法です。この嘘解法は本当にギリギリ(16:29:22に提出、締切は16:30)に完成して提出できました。競技終了後しばらくお祈りしていたのですが、お情けで180/250ptを頂きました、運営の方ありがとう……:pray:

## まとめ

私がやっていたmzrが結局解けずにチームの全完を逃してしまったのが本当に悔しかったです。VRFは名前は知ってるけどまともに触ったことがない技術の筆頭だったので来年のICTSCはVRF筋を鍛えて出直してきます。しかし結果として3位を頂けたのはとても嬉しかったです。私はネットワーク問に主に対応していて、他にも難しい問題はいろいろあったのですがチームメンバーが解いてくれてました、感謝……:pray:。

ICTSCは初めてだったのですが、一度触ったことあればそこで躓くのあるあるだよねという問題(omu)から、そんなことあるんだって笑ってしまう問題(uct, lty)、方針はいくつか立てられても難しい問題(mzr)など色々な種類の問題がありとても楽しいコンテストでした。運営の方々ありがとうございました。

[^baud]: ぼっち・ざ・ろっくを見てください
[^mma-koken]: MMA3人工研3人の5人です。


ICTSC2022参加記

uec_advent_2022


こんにちは、20のごっちです。この記事は[UEC 2 Advent Calendar 2022](https://adventar.org/calendars/7586)の14日目の記事です。

みなさん自宅鯖は飼っていますか？私は飼っています。今回は自宅鯖用の便利ツールを開発してるので紹介します。

## 背景

自宅鯖を初めてやった人はまず最初に家のルータの設定を弄り、DMZや静的NATなどよくわからん設定を弄り、DDNSの設定をし、サーバにグローバルIPを割り当てていると思います。プロバイダごとの差異のアレコレやグローバルIPがかわったり面倒ですよね。

ところでサーバが2台以上になったり実家と下宿に別々にサーバ置いて連携させたいとき、IPアドレスやネットワークの管理がめちゃ面倒になりますよね。実家と下宿の間でVPNを張ってルーティングやればええやんという声もあると思いますが、それをやるには業務用のルータが必要です。実家に置いてあるルータなんてメンテしてられませんね。そんな皆様に。。。

## 提案

[meshover](https://github.com/gotti/meshover) を開発しています。これをセットアップするだけで`10.1.2.3`のようなアドレスがパソコンにランダムに割り当てられ、オーバーレイネットワークに参加します。他のサーバにも同じようにインストールすればそのIPアドレスを使ってパソコン同士で通信できます。パソコンを置いてる場所やルータの設定なんて関係ありません。

この機能だけ見てると[tailscale](https://tailscale.com/)でいいじゃん!ってなると思います。違いとしてはmeshoverはtailscaleと違い自宅サーバのクラスタに特化していてパソコンがBGPを喋ります。そのためパソコンだけでなく、そのパソコンの上で動いているVMやコンテナも1つのネットワークに接続することができます。

これのおかげで自宅と実家の鯖の間のVM同士で通信できます。つまり物理鯖がどこに置いてあるかを考えなくともその上のVMを触ることができるということです。

## 利点

- VPNでよくある単一のEthernet(L2)ネットワークではなく単一のIP(L3)ネットワークを構築します。
  - 冗長性を柔軟に確保できたり管理しやすかったりします。
  - DHCPなどのイヤなL2プロトコルを破壊できます。
- サーバに加えVMやコンテナまで同じネットワークにフラットに接続できます。
- L3ネットワークなので割り当てるIPはサブネットに縛られません。なのでグローバルIPとプライベートIPを1つのネットワークに混在できます。

## 要求

- 全てのパソコンにグローバルIPv6アドレスが割り当てられていること。
  - 普通のNTT環境であればこれは満たされてます。
- グローバルIPを持ったコントローラを設置できること

## 手順

ここまでmeshoverについて利便性を推してきましたが使うのはある程度面倒です。トラシューにもある程度の知識が必要です。やりたい方は具体的な手順を載せてる[GitHubに上げたGetting Started](https://github.com/gotti/meshover/blob/main/docs/getting-started.md)を見てもらうとして、手順を簡単に説明します。

- meshoverコントローラを動かす。
  - 各パソコンで動いているエージェントのVPN公開鍵やIPアドレスなどを保存して全てのエージェントに共有します。
  - 自宅サーバのネットワークから独立させた方がいいかもしれません。私はGCPで動かしてます。
- meshoverエージェントをインストールする。
  - いくつか必要なツールがありますがバイナリを立ち上げるだけです。
  - ネットワークに参加させるパソコン全てで実施してください。

おわりです。簡単ですね(？)

こんな感じでdummy(loopback)デバイスが追加されます。

```
25: dummy-meshover0: <BROADCAST,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/ether <macアドレス> brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.1.2.3/32 scope global dummy-meshover0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fd00:dead:beef:9e0b::1/64 scope global 
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::aaaa:aaaa:aaaa:aaaa/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
```

トンネルはこんな感じのGREデバイスが追加されます。
```
49: meshover0-tun9@NONE: <POINTOPOINT,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1396 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/gre 10.1.2.4 peer 10.2.3.4
    inet 10.1.2.3/32 scope global meshover0-tun9
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::aaaa:aaaa/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
```

ちなみに、ここまでしかやらないならtailscaleの方が対応OS多いしIPアドレスの要件が緩いしでtailscaleの方が良いです。

## 追加手順

VMやコンテナを動かしましょう。ところでVMやコンテナの管理に何を使っていますか？派閥はあると思いますがmeshoverはKubernetesとの連携を目的として開発したのでKubernetesを使いましょう。

### ところでKubernetesのコンテナってどう通信してるの

Kubernetes自身はほぼネットワークに関わらずCNI(Container Network Interface)に任せています。CNIにはいろいろな実装があり、CalicoとかFlannelとかCiliumが有名ではないでしょうか。CNIには次の最低限の2つの機能を持っているのがほとんどで、IPアドレスの割り当て、オーバーレイネットワーク構築などによるコンテナ間通信の確保です。さきほど挙げたCNIは全てBGPやVXLANを使って自身でオーバーレイネットワークを構築するなどの機能を持っています[^cni]。この機能についてはmeshoverが責任を持つためCNIには前者だけやってもらえばいいです。

### インストール

前者のIPアドレス管理だけをやるCNIとして[Cilium(Native Routingモード)](https://docs.cilium.io/en/stable/concepts/networking/routing/#id2)や[Coil](https://github.com/cybozu-go/coil)などがあります[^calico]。Ciliumにはおまけ機能が充実していたりと楽しいので私はCiliumを選択しました。

これも詳細な手順はmeshoverのgithubに上げているので雑に説明します。

- kubernetesをkubeadmなどでインストールします。
  - controlplane ipなどはmeshover側のipにすること
- ciliumのtunnelを切ったりmasqueradeの設定をやります。
- loadbalancerを入れます。
  - 私は[PureLB](https://purelb.gitlab.io/docs/)を入れました。

さて、さっそくコンテナを動かしてみましょう。meshoverはKubernetesを入れるパソコンと、実際にコマンドを叩くメイン機に導入しています。

![](meshover-example.png)

このコンテナはKubernetesをインストールしたどのパソコンで動くのかわかりません。自宅で動いている可能性もありますし実家の可能性もあります。(指定はできますが)

以下のコマンドで`tmp-shell`から始まっているのはコンテナ内で実行したコマンドです。

CiliumのIPマスカレードにより一般の通信はパソコンの通常のプロバイダから出ます。私の自宅はフレッツのIIJ mio光なので、ちゃんと自宅の普通の経路を通っていますね。

```bash
$ kubectl run tmp-shell --rm -i --tty --image nicolaka/netshoot
tmp-shell  ~  ip a
149: eth0@if150: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether aa:aa:aa:aa:aa:aa brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 10.228.0.160/32 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 24xx:xxxx:xxxx.../128 scope global nodad 
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::xxxx/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
tmp-shell  ~  tracepath 1.1.1.1
 1?: [LOCALHOST]                      pmtu 1500
 1:  no reply
 2:  10.228.0.13                                           0.233ms 
 3:  192.168.1.1                                           0.529ms 
 4:  192.168.1.1                                           0.354ms pmtu 1454
 4:  tokyo**-***.flets.2iij.net                           10.632ms
...
```

NativeRoutingCIDRに指定した`10.0.0.0/8`はオーバーレイネットワークを経由します。コンテナからメイン機へ通信してみましょう。数ホップで到達していますね。

```bash
tmp-shell  ~  tracepath 10.1.2.3
 1?: [LOCALHOST]                      pmtu 1500
 1:  no reply
 2:  10.228.0.13                                           0.103ms 
 3:  10.228.0.13                                           0.052ms pmtu 1476
 3:  10.228.0.13                                           0.068ms pmtu 1396
 3:  10.1.2.3                                              0.350ms reached
     Resume: pmtu 1396 hops 3 back 3 
```

こんな感じでKubernetesと連携しコンテナやVMのネットワークとIPアドレスを管理しやすくするmeshoverの紹介でした。

## あとがき

このツールは

- Kubernetesを使っていて
- サーバが複数あって
- 複数リージョンに分散していて
- VMやコンテナをガンガン使っている

方向けのツールです。それ以外の方は以下のツールが自宅鯖やるのに楽なのでオススメです。

- [Cloudflare Tunnel](https://developers.cloudflare.com/cloudflare-one/connections/connect-apps/)
  - 内側からcloudflareにトンネルを掘ってサーバを世界に公開します。ルータの設定がいりません、すごいぜ。
- [tailscale](https://tailscale.com/)
  - 散々例に出したツールです。パソコン間で自動でVPNを張って学校でも自宅鯖にアクセスできます。ぼくも愛用しています。

## 注釈

[^cni]: meshoverはKubernetesクラスタ外とも通信したりIPv6でVPNを張ったりするため、これらでは代替できません。
[^calico]: calicoにも似たような機能があるらしいんですが未調査です。


自宅サーバ/Kubernetesを支える柔軟なネットワークを目指せ

harvester


# Harvester HCIでおうちプライベートクラウド

おうちでポンポンVMを生やしたりくばねを生やしたりしたくないですか？私はやりたいです。

SUSEからHarvester HCIというツールが出ているので生やしてみました。サークルを実験台にして。

[https://docs.harvesterhci.io/](https://docs.harvesterhci.io/)

この記事はv1.0.1を導入します。

## できること

- VMを生やす
- 分散ストレージ(LongHorn)
- Rancherと連携
  - VMをノードにしてくばねを生やす。
    - 全自動でやってくれた、すごい。
  - くばねでHarvesterのLongHornからストレージを切り出せる
    - Harvester CSI driver
  - HarvesterのVIPを使ってLoadBalancerを作れる

## 必要なもの

- Rancher Server(パソコン1台以上)
- Harvester HCI(パソコン1台以上)
  - [Requirements](https://docs.harvesterhci.io/v1.0/#hardware-requirements)がデカいです。まあVM動かすのでしょうがないですね。

## Harvesterの使い勝手

Harvester HCIからインストールします。

サークルのX570+5900Xでやってみたところ普通にドキュメントに沿ってインストールできました。ただおうちのX79じゃインストールしても起動しませんでした。なんででしょ。

インストール後のUIはこんな感じでした。

![dashboard](./dashboard.png)

![resource](./resource.png)

![virtual machines](./vms.png)

Harvesterは3台にするとHA構成になってくれるらしいので3台にすると良いと思います。LongHornのreplicasもデフォルトは3ですしね。

[Terraform Provider](https://github.com/harvester/terraform-provider-harvester)も提供されています。これだけでもかなり便利に使えそうですね。

## Rancherと連携

本当はちゃんとやるべきなんでしょうが面倒なのでdockerでRancherを動かします。データの永続化だけやっておきましょう。
[ドキュメント通り](https://rancher.com/docs/rancher/v2.6/en/installation/other-installation-methods/single-node-docker/advanced/#persistent-data)にインストールしました。

Harvester HCI自体がRKE2クラスタなのでそこで一緒にRancherも動けばいいのですが、ドキュメントには一切書かれてない感じなのでやるなということかもしれません。

> Run Rancher on a Separate Cluster
> Don’t run other workloads or microservices in the Kubernetes cluster that Rancher is installed on.

[https://rancher.com/docs/rancher/v2.6/en/best-practices/rancher-server/deployment-types/#run-rancher-on-a-separate-cluster](https://rancher.com/docs/rancher/v2.6/en/best-practices/rancher-server/deployment-types/#run-rancher-on-a-separate-cluster)

とのこと。

あとはドキュメントに沿ってカチカチやればRancherとHarvesterを連携できます。Harvester HCIのコンパネでできることは全部Rancherのコンパネからできるようになります。

## クラスタ作成

では早速くばねクラスタを生やしてみます。

![creating cluster](./creating-cluster.png)

これを埋めるだけでHarvester上でVMが3つ立って、CloudInitを使って全自動でくばねノードが設定されていきます。すごすぎる。ベースイメージには普通のubuntu22のデイリービルドcloudimageを使っています。 [https://cloud-images.ubuntu.com/jammy/20220423/](https://cloud-images.ubuntu.com/jammy/20220423/)

## 余談

HarvesterはKubeVirt+LongHorn+etc...をまとめてくれるのですが、中のKubeVirtを直に叩けます。

以下のようなマニフェストを書くとHarvester HCIの何かのコンポーネントが`default/image-jm545`というイメージをコピーして`disk-DISK`という40GiのPVCを作りKubeVirtにアタッチしてくれるみたいですね。

```yaml
apiVersion: kubevirt.io/v1
kind: VirtualMachine
metadata:
  namespace: default
  annotations:
    harvesterhci.io/volumeClaimTemplates: >-
      [{"metadata":{"name":"disk-DISK","annotations":{"harvesterhci.io/imageId":"default/image-jm545"}},"spec":{"accessModes":["ReadWriteMany"],"resources":{"requests":{"storage":"40Gi"}},"volumeMode":"Block","storageClassName":"longhorn-image-jm545"}}]
  labels:
    harvesterhci.io/creator: harvester
    harvesterhci.io/os: ubuntu
  name: VM_NAME
spec:
  template:
    spec:
      domain:
        devices:
          disks:
            - name: disk-0
              disk:
                bus: virtio
              bootOrder: 1
      volumes:
        - name: disk-0
          persistentVolumeClaim:
            claimName: disk-DISK
```

## 余談2

WindowsをインストールしてCrystalDiskMarkを走らせてみました。たしか2ノードでどちらもNVMe(KIOXIA PLUS G2)です。

![longhorn speedtest](./longhorn-speed.png)

公称はリード3400MB/sなので63%ぐらいの力は出ているのでしょうか。分散ストレージの上で動いているにしてはまあまあ出ているかなと思います。条件がNVMeなこと以外全然違うので参考程度ですが、一度だけ試したkubevirt on rook/cephよりwriteが1桁高速な気がします。cephほど厳密に書き込みをやってないんでしょうかね。

## 余談3

おうちのインフラを全てこれに乗せたいなと思ったのですが全部SSDはお金が足りないのでHDDと混在できるこれを待っています。

[https://github.com/harvester/harvester/issues/1820](https://github.com/harvester/harvester/issues/1820)


Harvester HCIでおうちプライベートクラウド、とKubernetes

koken_blog_relay_2022_index


この記事は工学研究部新歓ブログリレーのまとめページです。

- 4/1
[ごっちでぶ 博多のラーメン](https://gotti.dev/post/koken_blog_relay_2022_ramen)

- 4/2
[りんりんログ 工研新歓ブログリレー](https://lnln.dev/blog/2022/04/02/%E5%B7%A5%E7%A0%94%E6%96%B0%E6%AD%93%E3%83%96%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%83%AA%E3%83%AC%E3%83%BC2022/#more)

- 4/3
[ボリューム抵抗燃やし太郎 工研新歓ブログリレー3日目](https://ta729ip.dev/posts/koken-relay/)

- 4/4
あずきバー 落としてるらしい

- 4/5
ごっちでぶ 落としてます、そのうち

- 4/6
[Lunatic電通生もっちゃんの部屋 工学研究部に入るには](https://mocchan.dev/koken/koken-blog-relay-2022-day6/)

- 4/7
[捻れたパピルス あらゆる努力は実らない](https://hutinoatari.github.io/blog/never-efforts-pay-off/)

- 4/8
[電気通信大学II類電子情報学プログラムの3年間 - uec19bのブログ ](https://uec19b.hatenablog.com/entry/2022/04/08/233739)

- 4/9
[電気通信大学で生き残るための序盤の布石 Lunatic電通生もっちゃんの部屋](https://mocchan.dev/koken/koken-blog-relay-2022-day9/)

- 4/10
[Kienn's note Rで関数のグラフを作った話](https://kienn-hcl.github.io/mysite/posts/creategraphinr/)

- 4/11
[otariidae ねんねんころりよ 陰謀論者はいつ眠る](https://gist.github.com/otariidae/62b72a8d541cc7f6666b12e99a6a3f11)

- 4/12
[ぼいど UEC Lifeを自動化するTips](https://zenn.dev/k1ch/articles/69403723d34266)


工研新歓ブログリレー 一覧

koken_blog_relay_2022_ramen


この記事は工学研究部新歓ブログリレー1日目の記事です。

[工研新歓ブログリレーの記事一覧](https://gotti.dev/post/koken_blog_relay_2022_index)

- 前の記事: なし
- 次の記事: [りんりんログ 工研新歓ブログリレー](https://lnln.dev/blog/2022/04/02/%E5%B7%A5%E7%A0%94%E6%96%B0%E6%AD%93%E3%83%96%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%83%AA%E3%83%AC%E3%83%BC2022/#more)

はじめまして、20生のごっちです。工研では書類を出さない係をやっています。

新歓ブログリレーは[ミクライブをやっている謎サークルVLLがやってて](https://note.com/mikuec/m/m0b57ac309ecc)いいなと思ったので真似しています。レギュレーションはAnyで何書いてもいいようにしてます。たぶん。

さて、今は4/1の20時です。言い出しっぺなのにネタを考えてなくて泣いたので博多のラーメンの話をしてお茶を濁していきます。

一双 博多駅の東にあります。あっさりめで高菜を無限に乗せられる。

![一双](./PXL_20220107_124902688.webp)

一幸舎 博多駅の構内にあります。あっさりめ。

![一幸舎](./PXL_20220327_095657020.webp)

shin-shin こってりめ、ニンニクを入れると罪の味。

![shin-shin](./PXL_20220328_171745205.webp)

牧のうどん 番外編。ごぼ天(ごぼうの天ぷら)うどんと一緒にかしわめしって東京じゃ食べないんですね。たしかに丸亀にはごぼ天もかしわめしも無いな。

![牧のうどん](./PXL_20220330_053904446.webp)

一矢 中州(歌舞伎町みたいなとこ)にあり、朝4時まで営業してるので真夜中に行きました。マー油が入ってる熊本ラーメン、たぶんあっさりめ。高菜を無限に乗せられる。

![一矢](./PXL_20220331_183623332.webp)

桂花 これは熊本ラーメンです。麺が太くてマー油が入ってます。こってりめ。ここは焦がしニンニク置かれてませんでした。好きなだけ追加したい人生だった。。。

![桂花](./_nil_a_-1509844805450633226-img1.webp)

後ろ5軒は5日間で制覇しました、毎日ラーメン健康生活で胃が破壊されています。

みなさんも福岡に来たらラーメン食べ歩きいかがですか？


博多のラーメン

kokenadvent2021_plarailbackend


# はじめに

はじめまして。uec20のごっちです。工研では何もやらない人をやっています。これは[UEC koken advent calendar](https://adventar.org/calendars/6604)の19日目の記事です。

前の方は[もっちゃんの21年度部長になってやったこと Part.1](https://sakuramochi708.github.io/Ran-syama/koken/boss-task-1/index.html)です。

今年はUEC1&2のアドカレに3つも記事を書いてしまったのですが、部長に脅されて記事を書けと言われたので書いています。4つめです。

[プラレールのインフラの話](https://gotti.dev/post/chofufes2021/)で話した通り、インフラはほとんどわたしがやっていました。学内側サーバのゲートウェイ周りは[あずきバーさん](https://twitter.com/azukibar_D)がtraefikでやってくれました。

バックエンドはわたしとあずきバーさんの二人でやっていました。

[リポジトリはこれです。](https://github.com/ueckoken/plarail2021-soft)

# 構成

これが今回の遠隔操作に関係するサーバです。

![構成](./plarail-net.png)


# 設計

バックエンドに関しては全て今回はフルスクラッチです。Go言語で書いています。

今回はユーザとサーバの間を常時WebSocketで繋いでおり双方向通信が可能です。前回は同期されていなかったユーザ間での信号やポイントの状態を同期するようにしています。

全ての状態はControl Externalが保持しています。これに対する変更がユーザから要求された場合は以下の順序で状態が更新されます。
- 衝突防止のためにその操作が適切であるか検証する。(あずきバーさんが書きました)
- 適切であればControl InternalにgRPCで操作を要求する。(あずきバー)
- 同時に接続されている全ユーザに変更の情報をブロードキャストする。

これと別に定期的に全ての信号の情報を全ユーザーにブロードキャストしています。これにより信号の情報が全ユーザー間で同期できています。

Control Internalはだいたいあずきバーさんが書いてくれたのでおまかせします。

あとクライアントの接続数などをprometheusのGoライブラリで吐いています。インフラの記事で説明してるやつですね。

ちなみにこの設計のままだとControl Internalに不適切なリクエストを投げればバグらせられます。gRPCには認証の機能がちゃんとあるのですが、切羽詰っていたのでVPNを使ってズルすることにしました。tailscaleというVPNソフトを使ってExternalとInternal間をsite-to-siteで接続しています。

当日動いた鯖の紹介は以上ですが、実はこの他に測位用の鯖やスピード制御用の鯖も書いていました。結局ハードからバックエンドとフロントまで全員が準備できることはなく爆破しましたが。。。

# 反省

モックを書くのをサボったり開発を一ヶ月前からしか開始しなかったりしてしまい、すみません。。。


調布祭プラレール2021を支えるバックエンド

uecadvent2021_knative


# はじめに

この記事はUEC Advent Calendarの18日の記事です。

前の方は[おかさんのiPadだけで大学生活を乗り切る。](https://aok-a.hatenablog.com/entry/2021/12/17/012002)です。

初めまして、インフラいじりが趣味のごっちです。uec20です。

遅くなってしまいました。これが投稿されたのは22時半です。

みなさんはサーバーレスというものをご存知でしょうか？サーバーが無いかのようにバックエンドプログラムを書くものです。クライアントからのリクエストがあったときのみプログラムやコンテナが立ち上がり課金される仕組みが多く、お金やリソースがあんまり掛かりませんしOSの脆弱性などをプログラマは気にしなくても良いです。

ただクライアントからのリクエストが来て初めてプログラムを実行するので立ち上がりが遅いなどの欠点もあります。

まあモチベーションはサーバーレスon自宅鯖って言ってみたかっただけです。

# 実際どう嬉しいの

Kubernetes(k8s)というクラウド界隈ではよく知られたツールがあります。これは宣言的に構成を記述するとk8s上のコントローラーが現在の状態を目的の状態に合わせるように操作してくれる便利なツールです。

サーバーを構築する具体的な手順ではなく、サーバーがこうあってほしいというお気持ちで設定ファイルを書けるのでとても良いです。まあつらさもありますが。

k8sではコンテナを立てるときにアクセス数や負荷に応じてコンテナ数を1からn個にスケーリングするHorizontal Pod Autoscalerという機能があります。これをリクエストが来てないときに0個にしたくないですか？というのが今回使うknativeの機能の1つです。

k8sはあくまでインフラを抽象化して提供するツールで、そのインフラの上でこんな感じに自由に機能を拡張できます。

# やっていき

## つーる

knativeを使います。kubernetes nativeなFaaSツールです。

k8sはGoogleが開発していました。knativeはGoogleが開発しています。

GCPのCloud Runとかもknativeをラッパーしたものらしいです。

https://cloud.google.com/run

## 準備

みなさんk8sクラスタは持ってますよね？わたしのおうちにはg8s(gotti house k8s)があり、外部からの通信のほとんどを捌いています。この鯖もg8sに載っています。

そういえば今ブログ大改築をやっているのでこのブログもknativeに載せてみたいね。

## インストール

公式ドキュメントを見ながらやっていきましょう。前提としてistioが入っていないk8sクラスタがあると良いです。

ドキュメント: https://knative.dev/docs/install/

いろいろインストール方法がありますが私はknative-operatorを選択しました。ネットワークレイヤにはistioを選択しました。

手順通りにカタカタやっていけばインストールができます。

## やっていく

簡単です。これだけ。

https://knative.dev/docs/getting-started/first-service/

ためしにこのブログのちょっと前のスナップショットを公開してみました。運が良ければ最初の読み込みが遅いやつを体感できるかも。

https://blog.default.gotti.dev/

# TODO

knativeは`route.namespace.ドメイン`というサブドメインを利用します。このサブドメインにCNAMEを設定したり証明書を当てたりしないといけません。なおまだcloudflareのコンパネをポチポチしてサブドメインを生やしています。。

どうやら証明書の発行は自動化できるっぽいのでやっていきたいですね。

# まとめ

- サーバーレス on 自宅鯖ができた
- リクエストが来てないときはリソースを使わないのは良い
- おうちに置くにはtoo muchだったかも


おうちサーバーでサーバーレス

uecadvent2021_fileserver


# はじめに

こんにちはuec20のごっちです。猫です。急に記事が書きたくなったので16日の夕方に17日の枠を確保して今この記事を書いています。

これは[UEC 2 Advent Calendar](https://adventar.org/calendars/6598)の17日目の記事です。前の記事は[つまみさんのDisnake + GitHub Actions で作るオタク鯖晒しサイト](https://trpfrog.net/notes/otaku-channels/)です。オタクもうチャンネル作るな。

最近わたしの所属する工学研究部のオタクが自宅サーバに触ったり触ってなかったりするので、一番おうちにあると便利(わたし基準)なファイルサーバの構築方法を書いていきます。

# 準備

## 必要なもの

- パソコン1台
  - Raspberry Piでもいいよ。
- OS用HDD/SSD
  - 小さくてもいいよ
  - Raspberry PiならmicroSDがこれ
- データ用HDD/SSD
  - SATAの方が安心感あるけどRaspberry PiならUSBでもいいんじゃ。
  - できれば同じサイズのを2台以上。
- ある程度コマンド触ったり英語を読んだりできる根気

## ファイルシステム

Linuxではファイルシステムに自分の好みのものを使うことができます。
WindowsだとNTFSやFAT32などをよく見かけますね。そんな感じです。

ファイルシステムにはいろいろ特徴があるので自分に合ったものを選んでいきましょう。4つだけ紹介します。

- ext4
  - Ubuntuとかでたしかデフォルトな有名ファイルシステム。
  - 特に特徴的な機能は(ぼくが知ってる範囲では)無い。
- btrfs
  - 新進気鋭なモダンなファイルシステム。
  - 動的なRAIDレベルの変更や差分バックアップなどをサポート。おすすめ。わたしはこれを使います。
  - SSDキャッシュのサポートは無し。
  - ちょっと読み書きが遅い。
- ZFS
  - メモリやSSDでのキャッシュ(厳密には違うらしい)機能つき。
  - おかねがあって強いパソコン持っててHDD大量に使うならいいかも。わたしは貧乏なので諦めた。
- bcachefs
  - btrfsとZFSを足して2で割ったようなもの。
  - SSDキャッシュをサポート。
  - 開発途上で不安定かも。

この記事ではbtrfsをオススメします。

## HDD/SSD

同じHDD/SSDを複数台用意してRAIDを組むことをオススメします。1つしか使わないとHDDが破損したときに悲しいことになるので。

複数でRAIDを組むと以下のようなことができます。
- HDDが1つ故障してもデータは生きる
- データでbitrotが起きてもHDD1と2でチェックサムが正しい方に修正できる

# ソフト

まあ順当にNFSかsambaあたりでいいんじゃないですか。好みによってnextcloudとかでも。

あと[tailscale](https://tailscale.com/)っていうVPNソフトを入れとくと外から家のファイル鯖にアクセスできます。インストールがめちゃ簡単なのでおすすめです。

なお学内からはプロキシに阻まれて使えません。悲しいね。

# 構築

適当なLinuxディストロをOS用HDDに入れてください。Ubuntu Serverとかが良いんじゃないかな。

起動したらbtrfsをインストールしてください。

ArchWikiに沿ってデータ用HDDにファイルシステムを構築してください。

https://wiki.archlinux.jp/index.php/Btrfs

この際に複数のHDDに同時にファイルシステムを作ることでRAIDを組むことができます。RAID1にしましょう。btrfsのraid1は普通のRAID1と違って同一のデータをn台のデバイスのうち2台に書き込むという設定です。

ちなみにn台のデバイスのうち3,4台に書き込む、より冗長性の高いオプションraid1c3,raid1c4もあります。

RAID1の話に戻ります。btrfsでは例えば6TBのHDDを3台用意しRAID1を組むこともできます。このとき使える容量は18TB/2=9TBとなります。

異なる容量のHDDを組み合せることもできるらしいですがよくわかってないのでggってください。

2台のデバイス`/dev/sdb`と`/dev/sdc`でRAID1を組むときのコマンドはたぶん下みたいな感じです。ちゃんと試してないのでほんとに動くかわかんない。

```
sudo mkfs.btrfs -m raid1 -d raid1 /dev/sdb /dev/sdc
```

あとからデバイスをRAIDに参加させることだってできます。`btrfs device add`するだけでデバイスをプールに追加でき、`btrfs balance`で追加したHDDに対してデータをリバランスすることができます。

あとはsubvolumeを切っておくとバックアップしやすくなります。ArchWiki読んでね。

# 監視

これは好みです。正直おうちでここまでやらなくても。

RAIDを組んでもちゃんと動いているか見ておかないと、気づいたらHDDが1台死んでてもう1個も死んでデータ消失。。となるかもしれません。監視をやりましょう。

ところでみなさんはPrometheusというソフトをご存知ですか？定期的にexporterをスクレイピングしてDBに放りこむソフトです。

node exporterというソフトがパソコンのいろんな情報を拾ってくれます。CPU使用率からディスク使用率などなど。しかしbtrfsのエラー数は拾ってくれないのでそれ用にexporterを書きました。Rustを使っています。

```rust
use actix_web::{get, App, HttpResponse, HttpServer, Responder};
use regex::Regex;
use std::process::Command;
use String;

#[get("/metrics")]
async fn metrics() -> impl Responder {
    let output = Command::new("btrfs")
        .args(["device", "stats", "/mnt"])
        .output()
        .expect("failed to exec btrfs");
    let a = String::from_utf8(output.stdout).unwrap();
    let lines = a.lines().collect::<Vec<&str>>();
    let mut out = String::new();
    for l in lines {
        let re = Regex::new(r"\[(?P<dev>.+)\]\.(?P<err>.+)(?P<n>\d+)").unwrap();
        let b = re.captures(l).unwrap();
        let err_name = b.name("err").unwrap().as_str().replace(" ", "");
        let device = b.name("dev").unwrap().as_str().replace(" ", "");
        let n = b.name("n").unwrap().as_str().replace(" ", "");
        let metrics_name = format!("btrfs_{}", err_name);
        out += &format!("# TYPE {} counter\n", metrics_name);
        out += &format!("{}{{device=\"{}\"}} {}\n", metrics_name, device, n);
    }
    HttpResponse::Ok().body(out)
}

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    HttpServer::new(|| App::new().service(metrics))
        .bind("0.0.0.0:9101")?
        .run()
        .await
}
```

これでエラー数の変化をPrometheusで取得できます。Prometheusにはアラートを飛ばす機能もあるのでエラー数が0より大きくなったときにアラート飛ばすといいかもしれませんね。

![スクレイピングできたメトリクス](./metrics.png)


# まとめ

- btrfsはあとから構成の変更がやりやすいしRAIDが楽でいいぞ。
- 正直NAS買ったらこれ全部やってくれてつよいSSDキャッシュも使えるので楽。。。
- できればちゃんと監視しようね。


猫でもわかるファイルサーバ構築

uecadvent2021_vyos


## はじめに

これはUEC 2 Advent Calendar 2021の12/14の記事です。前の方は12/13にpizacさんが投稿している[外付けSSDにUbuntuをインストールした話](https://pizac.hatenablog.com/entry/2021/12/13/145722)です。

USBメモリにLinux入れとくの便利ですよね。わたしの推しのArch Linuxは[wikiにUSBメモリにインストールする方法が載ってたりします](https://wiki.archlinux.jp/index.php/%E3%83%AA%E3%83%A0%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%A1%E3%83%87%E3%82%A3%E3%82%A2%E3%81%AB_Arch_Linux_%E3%82%92%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%BC%E3%83%AB)。わたしもPCが死んだときの復旧に重宝しています。

## 自己紹介

uec20のごっちです。12/13の23:30ごろに急に記事書きてえなとなり12/14のadvent calendar枠を確保して頑張って書いています。

ところでみなさんも一度は家庭用ルータではできない複雑なルーティングをしたりVPNを張りまくったりしたくなりますよね。

ルータ用OSとして有名なものとして、家庭用ルータに焼けるOpenWrtなどもあります。

しかし組み込み機器向けなOSなので(わたしは)かなりつらくなって嫌になりました。そこでVyOSです。

## 特徴

VyOSはその名の通りOSで、x86_64のパソコンにインストールして使います。debianベースらしいです。

### 利点

- 家庭用ルータのCPUとは比べものにならないx86_64の性能で殴れます
- VPNにいろいろ対応しています。WireGuardやOpenVPN、L2TPなどなど
- ansibleから叩くことでデプロイを自動化できます
- コマンド書式が綺麗

### 欠点

- x86_64機用意するのめんどい
- 用途によってはtoo muchなことも多い

## やっていく

ある用途にOpenVPNのサーバが欲しくなったのと強いソフトウェアルータを触ってみたかったなどがありVyOSを使っていくことにしました。

インストールですが、VyOSはLTSが有償という謎なライセンス体系です。snapshotとnightly buildsは無償です。snapshotをダウンロードしましょう。

https://vyos.net/get/

インストール手順は解説しません。公式ドキュメントを見てください。

https://docs.vyos.io/en/equuleus/installation/index.html

これはQuick Start Guideです。コマンドが良い感じなのがわかりますね。コマンドで設定するタイプのルータを触ったことがある人は雰囲気で触れるはず。

https://docs.vyos.io/en/equuleus/quick-start.html

ユーザーを追加してファイアウォールなどを設定したらansibleもやっていきましょう。

### memo

ところで私はNTTPC Indigoの350円/月なVPSサーバにVyOSをインストールしました。このVPSはUbuntuとCentOSとWindowsしか動かせないのですが、黒魔術を使うとVyOSを起動できます。

https://scrapbox.io/otofune/NTTPC_Indigo_%E3%81%A7_OS_%E3%82%92%E5%85%A5%E3%82%8C%E6%9B%BF%E3%81%88%E3%82%8B

ubuntu20だからかsnapshotで不適切なのを選んだからか、いくつかの組み合せではカーネルパニックが起きて失敗しました。これをやる際はいろいろな組み合わせを試してみてください。ちなみにVyOSはqcow2イメージも配っています、優しい。

## ansible

また実際のコードは置きません。ドキュメントはこれです。

https://docs.vyos.io/en/equuleus/automation/vyos-ansible.html

コマンド列挙するだけなんですが自動化できるのは良いことです。私はGitHubに適用するコマンドを列挙してGitHub Actionsでansibleを叩いてデプロイするようにしています。



VyOSでソフトウェアルータ

chofufes2021


# 調布祭プラレールって？

また今年もプラレールです。去年もやりましたね。去年の記事は[ここを見てください。](https://gotti.dev/post/kokenadvent2020/)

操作ページは以下にあります。調布祭期間中はGKEで操作ページを公開していたのですが現在はvercelにてアーカイブしています。バックエンドサーバは死んでいるので何も操作できませんが雰囲気はわかるかなと思います。

https://chofufes2021.gotti.dev

こんな感じでスマホの操作でプラレールのストップレールや分岐レールを操作することができます。
操作のレスポンスはほとんど即時(測ってない)、WebRTCの配信は4G回線で受けても100ms程度の遅延でした。

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="und" dir="ltr"><a href="https://t.co/ajLFQVR348">pic.twitter.com/ajLFQVR348</a></p>&mdash; ごっち (@0xg0tti) <a href="https://twitter.com/0xg0tti/status/1462603819247091713?ref_src=twsrc%5Etfw">November 22, 2021</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 

わたしの担当はインフラとバックエンドでした。バックエンドの話はたぶんadvent calendarでやるのでここではインフラの話をやります。

去年は暖かみのある手動デプロイでサーバを更新していました。サーバ上でvimを開いて開発していたときもありました、懐かしいですね。でももうやめましょう。自動化するべきです。

ということで今回インフラ班になったからにはCI/CD(Continuous Integration/Continuous Delivery)をゴリゴリ使っていくことにしました。まあインフラ班は明確に割り振られたわけではなくわたしが勝手にやってただけなのですが。

また今回は迅速な障害対応のためにPrometheusによるアプリケーションのメトリクス収集とgrafanaによる可視化を行なっています。この理由は建前で、本音はグラフを見てにやにやしたかったからです。

では今年のインフラ構成をご紹介します。 あとGitHubのURLはコレです。

https://github.com/ueckoken/plarail2021-soft

# 概要

![概要](./overview2.png)

Kcmastrpc, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons

図です。ほとんどのサーバはGKE上に展開されていますが、一部のサーバは学内にあります。学内のサーバはESP32などのマイコンを叩くため仕方なく置いてある感じです。いくつかは面倒なので図に描かれていません。

# GKE

サークルのお金でGKEの代金が落ちるらしいので借りちゃいました。わたしの家にはg8s(gotti house k8s)があるので最初はこっちでやっていたのですが、ノードがしょぼいのでgrafanaを開いてprometheusを叩くと負荷で落ちます。悲しいね。ちなみにこのサイトはg8sに乗っています。

oauth2-proxyを一部ページの認証に使っていてgrafanaのダッシュボードやWebRTC配信者用ページなどにはGitHubのOrganizationで認証が掛けてあります。forwardAuthするだけで認証を掛けられたtraefikが便利でした。

CDには[FluxCD](https://fluxcd.io/)を使っています。ArgoCDと違ってGUIは無いのですが、別にArgoCDでもGUIは使わないので問題ありません。(※ArgoCD自身の設定をArgoCDで同期させるとGUIいらなくねになっちゃう。)

FluxCDのImageAutomationを使って新しいDockerイメージがghcr.io(GitHub Container Registry)に追加されたらGitHubのmainブランチにあるdeploymentなどのマニフェストを更新するようにしています。詳しくはCI/CDの項目で。

# 学内サーバ

学内サーバにもtraefikを使っていますがこちらはKubernetesではなくdocker-composeです。単ノードKubernetesを用意するのが面倒だったからですが、docker-composeでCDするのも面倒だったのでおとなしくこっちもKubernetesにするべきでした。Github ActionsでSSHを叩いてCDしています。。。

たぶんバックエンドの記事で詳しく書くんですが、GKEと学内サーバのサーバ間通信はgRPCを使っています。これにはちゃんとクライアント認証の機能まで付いているのですが面倒なので今回はVPNを使っています。図でTailscaleの部分ですね。

内部向けはVPN経由だけでアクセスできるようにして外部向けのポートだけをtraefikで公開していた感じでした。

Tailscaleはオタクが推してたので使ってみました。Kubernetesのサイドカーとして突っ込めて一瞬でVPNを張れたのでかなり良かったです。

# CI/CD

自動化、やりたいですよね。今年の調布祭プラレールではデプロイ作業をほとんど自動化しています。GitHubの画面でポチポチするだけでサーバが更新されます。GKE側のデプロイの順序はFluxCDを使ったいつものやつです。

1. GitHubでmainブランチからdeploymentブランチにmerge
2. deploymentブランチのon_pushでGitHub Actionsを実行しdockerイメージをビルド、ghcrにプッシュ
3. ghcr上のイメージの更新を検知したFluxCDがmainブランチのマニフェストを更新
4. FluxCDがmainブランチの変更を検知してサーバを更新

学内側はdeploymentブランチのon_pushでSSHしてgit pull、docker-compose build, upを叩いています。。

余談ですが調布祭の期間中に急にFluxCDが死んだと思ったらGitHubの仕様変更？でした。びっくりした。 https://github.com/fluxcd/flux2/discussions/2097

# 監視

Prometheusで監視をやっています。各サーバはgo言語で書いているのでPrometheus exporterをシュッっと取り付けられます、よい。gRPCのレスポンスコード？などのメトリクスもInterceptorを挟むだけで動いたとバックエンド班のもう1人のオタクが言っていました。

同時接続数(websocketの接続数)や総操作回数、サーバ間のgRPCの通信、マイコンの死活監視などのメトリクスを取得しています。ダッシュボードはこんな感じ。

![grafana dashboard](./grafana-dashboard.png)

1080pで表示したものを720pで取ってしまったので文字が荒れちゃってますね。

# 反省と改善

3日目(最終日)に謎のネットワークトラブルが発生しました。謎の操作の遅延が起きていたらしいです。この原因がよくわからなかったことが反省点ですね。今度はzabbixも使ってルータあたりも監視したいです。

エラーログを収集する方法がkubectlやsternを叩くしかなかったのも改善したいです。GKEならちゃんとcloud loggingを使えるようにしたりとかですかね。datadogもいいかもしれません。

IaaCしていないのは許してください。GKE立ててCloud DNSちょっと弄っただけなのでTerraform書くのが面倒でした。

あとはSecretの管理が雑でした。ちゃんと管理するならGitHubとかに暗号化したものを上げるべきなのでしょう。面倒だったのでわたしの手元にしかないです。ただ今回リポジトリがPublicなので許してください。

# まとめ

プロジェクト自体への反省点はいくつもあります。たとえばコードを書き始めたのは調布祭の1ヶ月前ですし、具体的な目標を定めずに風呂敷を広げすぎたり。いくつかの要素は調布祭の前日になって破壊し、速度制御に至っては3日目に破壊しました。。。

でもインフラに限って言えばまあまあ頑張ったのではないでしょうか。褒めてもらいたい。。。

追記: 弊学の情報基盤センターの方へ、疎通確認してから情報コンセントを貸してくださるとインフラ班が楽できます。お願いします。

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">ぼく「なんかリンクアップしないんですけど」<br>情基「ケーブル切れてたわ^^」<br>ぼく「なんかIPv4パケット全部闇に飲まれるんだけど」<br>情基「IPアドレス衝突してたわ^^」</p>&mdash; 反省ロボ (@_nil_a_) <a href="https://twitter.com/_nil_a_/status/1463339569605414913?ref_src=twsrc%5Etfw">November 24, 2021</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 


調布祭プラレール2021を支えるインフラ

nagoya_tabi_2021


# はじめに

2021年の9/6ごろからおでかけをしていました。これはその記録です。
画像が多いので重かったら強い端末を使ってください。

# 概要

黒部ダム(富山)、長島ダム(静岡)にいきました。それと名古屋でひつまぶしを食べました。

## 9/6

今回の旅行で一応アルペンルートを制覇しました。アルペンルートでは6つの乗り物を乗り継いで長野側から富山側に抜けることができます。

お金がないので18きっぷで長野の信濃大町駅に向かいました。

![信濃大町駅](./PXL_20210906_021639985.webp)

普通のバスで立山黒部アルペンルートの始点である扇沢駅へ行けます。

次に扇沢から黒部ダムまでバス(ちょっと前までトロリーバスだった、トンネル内の架線は撤去されてませんでした。)

これはトロリーバスに代わって導入された関電トンネル電気バスです、扇沢での充電だけで黒部ダムと往復できるらしい。すごい!
経路は全部トンネル内です。

![扇沢駅バス](./PXL_20210906_032459758.webp)

黒部ダム駅のトンネル内の湧き水

![湧き水 in 黒部ダム](./PXL_20210906_034615009.webp)

黒部ダム、観光放水が見れます

![黒部ダム](./PXL_20210906_034735699.webp)

北を向くとこう

![黒部ダムから北向いたとこ](./PXL_20210906_035109747.webp)

コンクリートバケット

![バケット](./PXL_20210906_035633689.webp)

昼ごはんはダムカレーと木いちごソフトクリームだったかな？

黒部ダム駅から黒部湖駅まで堤体の上を歩いて黒部湖駅に向かいました。これは黒部湖駅。ここから出るケーブルカーに乗った人はわたしとあと2人だけでした。。。

![黒部湖駅](./PXL_20210906_044823047.MP.webp)

ケーブルカーを降りると黒部平駅です。

![黒部平駅からの眺め](./PXL_20210906_051045746.PANO.webp)

ここからロープウェイに乗れるのですが、このロープウェイには途中に柱がありません。

![黒部平駅](./PXL_20210906_052111733.webp)

ロープウェイを降りると大観峰で、そこからトロリーバスに乗って室堂に行けます。
高原なので高木が生えておらず綺麗でした

![室堂](./PXL_20210906_060535248.webp)

鏡

![鏡](./PXL_20210906_061141696.webp)

写真を撮り忘れましたが温泉と宿泊施設があり、温泉に入ってチーズケーキを食べました。
温泉の匂いがかなり強く数回洗濯しても落ちなくてびっくりしちゃった。。。

![チーズケーキ](./PXL_20210906_065527691.webp)

富山側に抜けたら後は普通の電車に乗れます。1時間に1本ですが。

あとは18きっぷの期間内なので高岡に行ってゆるゆりの聖地巡礼をしたり

![高岡駅](./PXL_20210906_111221432.webp)

飢えて死にそうになったりしました

![飢え](./PXL_20210906_114820713.webp)
![飢え2](./PXL_20210906_125026660.webp)

ファミマは神

![ファミマ](./PXL_20210906_130117663.webp)

名古屋行きの夜行バスに乗ってターンエンドです

## 9/7

9/7は名古屋の観光です。夜行バスで着いたので5時半ごろに付きました。

名古屋駅の謎オブジェ

![ナゾ](./PXL_20210906_202215933.MP.webp)

快活の深夜パックに滑り込んで昼まで時間を潰しました、ポテト食べたかったのに無いタイプの快活だった。。。

ポテト食べられなかったし名古屋に来たからには喫茶店でモーニングを食べましょう!コメダで

あとコメダの数おかしいよ...

![コメダ](./PXL_20210906_221806495.webp)

昼ごはんはこれです。急にオタク( [@kyu099](https://twitter.com/kyu_099) )が現れたので一緒に食べました。

![みそかつ](./PXL_20210907_042137746.webp)

オタクとトヨタ産業記念館に行って、ホテルで赤福を独り占めしてこの日は終わりです。

ちなみにオタクはこのあと京都と奈良に向かったそうです。

## 9/8

写真は無いですがこの日のモーニングもコメダでした。やっぱりたまごペーストが良いですね。

本格的な名古屋観光やっていきをしましょう。リニモに乗ってトヨタ博物館に行きました。急勾配登っててすごい。

![リニモ](./PXL_20210908_000214484.webp)

お昼ごはんは喫茶マウンテンで食べました。たしか抹茶小倉スパ。めちゃめちゃに甘かったけどなんとか完食しました。

![マウンテン登頂](./PXL_20210908_031743270.webp)

このあと名古屋港側に行ってリニア鉄道館でボタンをポチポチしてきゃっきゃしたり、砕氷艦ふじを見たり税関の展示室を見たりしました。

![砕氷艦ふじ](./PXL_20210908_071659947.MP.webp)

夕飯は名古屋栄の商店街でひつまぶしを食べました。

![ひつまぶし](./PXL_20210908_081811908.webp)


## 9/9

この日は始発で名古屋を出てまた18きっぷで東京へと帰ります。大井川鉄道でSLにも乗ります。

朝ごはんはコンビニおにぎりです。悲しいかな。

せっかくだから途中で天浜線に乗り換えました。うなちゃん。

![うなちゃん](./PXL_20210908_222511213.webp)

エヴァのモデルらしく天竜二俣駅が第3村になってました。

![第3村](./PXL_20210908_235713733.webp)

うなちゃん......

![うなちゃん...](./PXL_20210908_235821049.webp)

ゆるキャンと第3村

![△](./PXL_20210909_001403384.webp)

乗るSLが蒸気だしてた

![SL](./PXL_20210909_021446029.webp)

客室

![客室](./PXL_20210909_022407909.webp)

洗面台

![洗面台](./PXL_20210909_022754588.webp)

客車

![客車](./PXL_20210909_022922368.webp)

昼ごはんは車窓を眺めながら駅弁を食べました。

車窓

![車窓](./PXL_20210909_031242889.webp)

途中の千頭駅でSLから南アルプスアプトラインへ乗り換えました。これはアプトラインからの車窓

![車窓](./PXL_20210909_051012561.MP.webp)

途中のアプトいちしろ駅から長島ダム駅だけ、傾斜が急なのでアプト式になっています。
ラックレールは位相を120度ずつずらした3相でした。あとこの区間だけ電化されてました。

ラックレールと後ろに見えるのが連結しようとするアプト対応の機関車

![アプト](./PXL_20210909_051804852.MP.webp)

長島ダムが見えます。

![長島ダム](./PXL_20210909_052654653.MP.webp)

奥が有名な奥大井湖上駅です。

![奥大井湖上駅](./PXL_20210909_054044074.webp)

接阻峡温泉です。次の電車で帰れないと乗り換えがつらくなるので急いで温泉に入りました。

![接阻峡温泉](./PXL_20210909_062234811.webp)

あとは来た道を戻って、ホームライナー沼津と普通列車グリーン車に課金して東京に帰りました。お疲れ様。


ゆるりダム巡り旅 - 長野,名古屋,静岡

ffmpeg_realtime_video_transfer


# Motivation

discordとかやる端末と開発機/ゲーム機が違うとき、画面共有できませんよね？ネットワーク経由で転送して開発機の動画を見せましょう

# 前提条件

- 両方の端末にffmpegがインストールされていること
- デスクトップキャプチャ側はx11が動いていること
- 画面を表示する方で30000ポートを開放できること

# こまんど

デスクトップキャプチャ&送信元
3840_2160はキャプチャ側の解像度です。環境によっては1920_1080とかでもいいです。
scale=1920:-1で横1920、縦は比率維持して自動調整しFHDに縮小してます。
${target_host}は画面を表示する方のIPアドレスを指定してください。

```bash
ffmpeg -f x11grab -video_size 3840_2160 -i :0.0+0,0 -vf "scale=1920:-1" -framerate 30 -preset superfast -tune zerolatency -f mpegts 'srt://${target_host}:30000'
```

画面を表示する方
```bash
ffplay -analyzeduration 1 -fflags -nobuffer -probesize 32 -i "srt://0.0.0.0:30000?mode=listener"
```

おわり

# 参考

https://stackoverflow.com/questions/42953616/very-low-latency-streaminig-with-ffmpeg-using-a-webcam


ffmpegだけでデスクトップキャプチャを他のPCに転送

kokenadvent2020


# 調布祭プラレールのラズパイのお話
この記事は[UEC koken Advent Calendar 2020](https://adventar.org/calendars/5692)の23日目の記事となります。

調布祭プラレール企画の関連記事は以下の通りです。

* 20: [概要、自動制御部分](https://qiita.com/takoyaki3/items/4a9984c4023ceae4791f)
* 21: [WebUI、ビデオ配信](https://stea.hatenablog.com/entry/2020/12/21/043801)
* 22: [WebAPIに関して](https://pfpfdev.hatenablog.com/entry/20201222/1608570444)
* 23: ラズパイ部分 ←この記事
* 24: ESP・列車回路
* 25: サーボモーターや配線周り

# 概要
初めまして、[ごっち](https://twitter.com/intent/user?user_id=3721840992)です。最近工研に入ったのでslackのチャンネルにかたっぱしから入っていたらプラレール企画のチャンネルに入ってしまい、気がついたらタスクが割り当てられてデスマ真っ只中にいました。(こうは書きましたがプラレール企画楽しかったです、ありがとうございます。)

さて、調布祭お疲れ様でした! 鉄研と合同で工研では11/21~11/23の調布祭3日間プラレールの遠隔操作と自動制御という企画をやっていました。今回の記事ではプラレール記事のうちラズパイ関連について書きたいと思います。

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">オタク!電車を脱線させて遊べるぞ!<br>工研🛠／鉄研🚎コラボ開催中！今ならプラレールの遠隔操作ができるよ！今すぐアクセス！ <a href="https://t.co/m5mFef1A7F">https://t.co/m5mFef1A7F</a> <a href="https://twitter.com/hashtag/%E8%AA%BF%E5%B8%83%E7%A5%AD?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw">#調布祭</a> <a href="https://t.co/p77wEuqCH5">pic.twitter.com/p77wEuqCH5</a></p>&mdash; ゴッチャ (@_nil_a_) <a href="https://twitter.com/_nil_a_/status/1330719524610457601?ref_src=twsrc%5Etfw">November 23, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>

これは準備日と1日目のデスマが終わりclusterで遊んでたときの様子

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">バーチャルデスマしに来た <a href="https://t.co/M5eyJUWdc5">pic.twitter.com/M5eyJUWdc5</a></p>&mdash; ゴッチャ (@_nil_a_) <a href="https://twitter.com/_nil_a_/status/1330735630779760640?ref_src=twsrc%5Etfw">November 23, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>

# プラレールの全体像について
プラレールの遠隔操作企画ではポイントなどを遠隔操作することができます。1編成だけは速度の制御が可能(逆走も)で車載カメラによる映像配信も行なっていました。

私が担当したのはポイント遠隔操作用のラズパイと車載カメラのラズパイです。

# 遠隔操作のラズパイの話
遠隔操作部分はラズパイがWebAPIとのソケット通信を確立し、降ってくる命令に沿ってポイントを制御します。中心である調布駅にラズパイを設置しているので調布駅のサーボモーターはラズパイのGPIOから制御、ちょっと離れた駅(具体的には北野と笹塚)にはサーボモーターを繋いだESP32を設置しています。そのESP32のAPI(http)をラズパイから叩いています。また速度制御可能なスカイライナーにもESPが積まれており、それに対しても速度変更の命令を送信しています。

こんな感じの形式でw.deviceNum(ESP側のピン番号と対応)とb(onまたはoff)を設定する感じです。

```go
req,err := http.NewRequest(http.MethodGet,"http://"+w.address+"/"+b+w.deviceNum,nil)
```

pofさんのWebAPIが早々に完成していたのでコーディングはかなり簡単に進みました。ありがとうございます。(デバッグに1,2日溶かしましたが...) Go言語を使っていますがGPIOはPythonの方が扱いやすいのでPythonも併用しています。

# 配信用ラズパイの話
プラレールの遠隔操作で最も問題となるのはカメラ映像の遅延です。今回、駅ごとに様々なアングルから撮影できるようにカメラを多数設置し配信していました。(詳しくはすてあさんの記事を参照してください。)これをYoutube liveなどを介して配信しようとすると、遅延最小の設定でも3秒ほどの遅延が発生するようです。そこでWebRTCを用いてYoutubeなどの中継なしでユーザーに映像を直接配信しています。

定点カメラはWebRTC(SkyWayというサービスを使っています。)で配信していたのですが、車載カメラにはSkyWayが使えません。RaspberryPi zeroでは複数台にWebRTCで配信する負荷に耐えられないですし、そもそもCPUがARMv6であるためSkyWay Gatewayは起動すらできません。(RaspberryPi zero以外はARMv8なので動きます。負荷は知りません。)

今回、ラズパイに最適化されたWebRTCツールであるMomo(https://github.com/shiguredo/momo)を用いました。これはRaspberryPi zeroでも720p20fpsで配信可能な優れものです。なんとJetson nanoを使えば4k30fpsで配信できるそうです。内部では血の滲むような最適化がされているはずです...。さらにRaspberryPi zeroでは複数台へ配信する負荷に耐えられないので一度配信用パソコンだけに送信して、そのデスクトップキャプチャをSkyWayで配信するごり押しで解決しています。もっとスマートにやりたかった...(遺言)。

RaspberryPi zeroは最初は電池がもたないから駄目だろうと考えていたのですが、2日目にモバブを買って載せてみたところ意外と動きびっくりしていました。1本の18650でおそらく1日の展示には余裕で耐えられる気がします。なお配信のために購入したモバブは体積と重量を減らすため一瞬でバラバラにされていました。(昇圧回路と18650がセットで売られておりオトク!)

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">これはモバブだったもの、ショートが怖くて誰も持って帰りたがらない <a href="https://t.co/oYKYc2vhMU">pic.twitter.com/oYKYc2vhMU</a></p>&mdash; ゴッチャ (@_nil_a_) <a href="https://twitter.com/_nil_a_/status/1330790512719060994?ref_src=twsrc%5Etfw">November 23, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 
なお車載カメラの配信は1日目はなし(遠隔操作系でデスマしていたので)、2日目はmomo+Youtube live、3日目はffmpeg+Youtube liveからmomo+SkyWayと次第に最適化？されています。なおそのあとラズパイが落ちて壊れました<br>
<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">状況です、こいつは遠隔で速度を弄れて逆走などもできます、カメラ配信は現在準備中あとちょっと <a href="https://t.co/cq7hJWzULn">pic.twitter.com/cq7hJWzULn</a></p>&mdash; ゴッチャ (@_nil_a_) <a href="https://twitter.com/_nil_a_/status/1330362889262096386?ref_src=twsrc%5Etfw">November 22, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">車両映像を720p15fpsでwebrtc配信していたのですが，raspiがこわれました.....</p>&mdash; ゴッチャ (@_nil_a_) <a href="https://twitter.com/_nil_a_/status/1330730748366602240?ref_src=twsrc%5Etfw">November 23, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 
<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">寝てる間に車両前方の映像配信が最適化されてその後壊れてた</p>&mdash; る (@ruu_uec) <a href="https://twitter.com/ruu_uec/status/1330730533639262210?ref_src=twsrc%5Etfw">November 23, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 

# 反省点や改善

* 早めに開発と統合テストをやりましょう。調布祭1日目にプラレールの配信ではなくデスマを配信することになります。(ごめんなさい....。)
* RaspberryPi zeroの電池もちが予想以上だったので実験してみないとわからないなと思いました。
* 360度動画にしたいねという意見が出ていました。ぼくもやりたい。(ツイート見つけられず)
* チャット機能など

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">ユーザー同士で会話するためのチャット機能とかあると良かったね，みたいな話は出ています</p>&mdash; ゴッチャ (@_nil_a_) <a href="https://twitter.com/_nil_a_/status/1330762988492521474?ref_src=twsrc%5Etfw">November 23, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 
* WebRTC周りは触ったことがないのでSkyWayやmomoにおんぶにだっこでしたが、自分で書いてみたいですね。視聴者のパソコンを配信インフラに組み込んで中継サーバとし配信者の負荷を軽減する配信ネットワークの計画が進行中なのでご期待ください(本当に完成するんですか？)
<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">FHD60fpsだけなら機材を選べば可能、同接1kは無限の予算でツリー状に中継させれば可能なので、無限の予算さえあれば遅延10ms以外いけそう</p>&mdash; ゴッチャ (@_nil_a_) <a href="https://twitter.com/_nil_a_/status/1330857851095379969?ref_src=twsrc%5Etfw">November 23, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 
<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">カップルは手を繋ぐけど僕はWebRTCでストリーム繋ぐのでデータ量で圧勝できる</p>&mdash; る (@ruu_uec) <a href="https://twitter.com/ruu_uec/status/1331959289196417026?ref_src=twsrc%5Etfw">November 26, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 
<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">WebRTC完全に理解した</p>&mdash; る (@ruu_uec) <a href="https://twitter.com/ruu_uec/status/1331950806766034945?ref_src=twsrc%5Etfw">November 26, 2020</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script> 


調布祭プラレールのラズパイのお話

okutama_osanpo_2021


# 奥多摩おさんぽ概要

奥多摩、いいですよね。歴史と自然があります。

今回は小河内ダムから川井駅までの約13.4kmを歩きました。ただしこの距離を出したルートは車道で、わたしは山道など変な道を歩いたので若干違うと思います。

ほぼ始発で奥多摩駅へ向かい、奥多摩駅からバスで小河内ダムへ向かいました。登山客の方が多かったのですがわたしは歩くだけです。

# はじまり

人工降雨発煙所、何

![](./PXL_20211001_224011871.webp)

良い天気ですね

![](./PXL_20211001_224035036.webp)

奥多摩にはウォーキングルートがいくつかあります。そのうちの2つが奥多摩むかしみちと大多摩ウォーキングトレイルです。

奥多摩むかしみちは小河内ダム-奥多摩駅、大多摩ウォーキングトレイルは奥多摩駅-古里駅です。繋ってますね!うれしい!

このハイキングコースについての詳細はこのへんを参照してください。[https://www.okutama.gr.jp/site/walking/](https://www.okutama.gr.jp/site/walking/)

では小河内ダムから奥多摩むかし道を通って奥多摩駅へ向かいましょう。

![](./PXL_20211001_224912773.webp)

こわい。

![](./PXL_20211001_225530816.webp)

小河内湖

![](./PXL_20211001_230142853.webp)

山道です。

![](./PXL_20211001_232915009.webp)

小河内ダムが見えます。

![](./PXL_20211001_233039314.MP.webp)

このへんで(たぶん)旧道にでます。西久保の切り返しあたりですね。

![](./googlemap1.png)

吊り橋がありました!渡ってみましょう! 3人以上で渡っては駄目らしいです。

![](./PXL_20211002_000723875.webp)

![](./PXL_20211002_000929358.webp)

昔はここで馬を休めていたらしいです。

![](./PXL_20211002_001857754.webp)

また吊り橋です。多いですね。

![](./PXL_20211002_002529237.webp)

上にあるのは小河内ダムの建設用資材を運搬してた廃線らしいです。
下は普通に車道。

![](./PXL_20211002_004143951.webp)

白髭神社。白いのは石灰岩の露頭です。

![](./PXL_20211002_004642219.webp)

![](./PXL_20211002_004838761.webp)

また廃線です。

![](./PXL_20211002_012323061.webp)

![](./PXL_20211002_013136298.webp)

![](./PXL_20211002_013309420.MP.webp)

この先は廃線のトンネル

![](./PXL_20211002_014001787.webp)

むかしみち制覇です。

![](./PXL_20211002_014622305.webp)

奥多摩駅の2階でお昼ご飯を食べます。

![](./PXL_20211002_023018835.webp)

次に大多摩ウォーキングトレイルです。

梅沢大橋

![](./PXL_20211002_032043404.webp)

白丸トンネル、右が旧道です。

![](./PXL_20211002_033332049.MP.webp)

あたたかみのあるトンネル

![](./PXL_20211002_033454633.webp)

右が旧々道

![](./PXL_20211002_033529888.webp)

旧々道に入るとこんなのがありました。

![](./PXL_20211002_033819979.webp)

![](./PXL_20211002_033908019.webp)

また道沿に進みます。今度は白丸ダムがあります。

魚道です。白丸ダムには魚が通れるように魚専用の通路が設けられており見学ができます。

![](./PXL_20211002_035941756.webp)

どこかに魚影が見えます。どこかな？ここは

![](./PXL_20211002_040449203.webp)

これが魚道です。

![](./PXL_20211002_040618935.MP.webp)

そと

![](./PXL_20211002_041239644.webp)

![](./1.webp)

ここを歩きます、怖すぎ。

![](./2.webp)

ところで歩いていた道路の落石防止ネットにこんなのがありました。

![](./PXL_20211002_043952388.webp)

これどうみてもNFCタグですよね？

![](./PXL_20211002_043956075.webp)

ちなみに適当なリーダーアプリを入れたスマホを近づけるとucodeが表示されました。こういうucodeを探していく位置ゲー作ったら面白そうですよね。

もうちょっと進むと鳩ノ巣駅です。

![](./3.webp)

ぽっぽというカフェがありました。豆乳チーズケーキとぶどうジュース(アルコールは入ってません)をいただきました。景色がすごい。

![](./4.webp)

![](./5.webp)

休憩もしたのでまた歩きます。といってもここから先はあまり面白みがないので写真がありませんでした。

奥多摩大橋に着いて徒歩終了です。

![](./PXL_20211002_064158990.webp)


奥多摩おさんぽ日記

advent2020


こんにちは、ごっちと言います。UEC20で工研に入っていたりします。以下の画像のような圧力を掛けられ、夜中に泣きながらクソ記事を錬成しています。(今日付が変わって12/6になったあたりです。はやぶさ2のカプセル再突入、楽しみですね!)
![上下からの強い圧力](./advent2020.webp)


これは[UEC Advent Calendar 2020]("https://adventar.org/calendars/5070")の6日目の記事です。
前: [スマプリは黄色が一番かわいい - ぺんぎんさんのおうち]("https://ykm11.hatenablog.com/entry/2020/12/05/UECAC2020") ykm11さんの多倍長整数の記事です。
後: [独選！明日使えないc/c++豆知識集 - Exte’s blog]("https://exte.hateblo.jp/entry/2020/12/07/000000") Exte Externalさんのc/c++の記事です。

この記事ではKVMのゲストをホストの属するネットワークから切り離す話をします。初めて触ったのとまともに検証していないので一切を保証しません。切り離せてないぞ!などあれば[@0xgotti]("https://twitter.com/intent/user?user_id=3721840992") にまさかりを投げてください。

# 目的

KVMでゲストがホストにアクセスしてほしくないとき、あると思います。そんなときに役立つのがタグVLAN([IEEE 802.1Q]("https://ja.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.1Q"))です。

# しくみ

タグVLANはL2スイッチなどでパケットのイーサネットフレームにVLAN用の情報を追加したり読みとったりすることで、物理的には1つのネットワークに属するものを論理的に分割することができます。今回の目的はKVMのゲストOSをホストのネットワークから切り離すことなので、ホストからタグ付けをやります。そしてルータでタグが付いたものを別のサブネットに置くようにしましょう。最後にルータでサブネット間の通信を遮断すれば隔離できるはずです。


# やったこと
環境
- ホストOS: ArchLinux (2020年12月ぐらいのやつ)
- ゲストOS: CentOS8 (一応書いていますがなんでもいいと思います)
- ルータ  : YAMAHA NVR500

どうしてかホストはArchLinuxです、CentOS8をホストにしろよという声が聞こえてきますがぐうの音も出ません。私もそう思います。

やったこと
netctlでVLANあたりを弄れます。サンプルを見てみましょう。/etc/netctl/examples/vlan-dhcpにあります。(DHCPを使うなら)
```config
Description='Virtual LAN 55 on interface eth0 using DHCP'
Interface=eth0.55
Connection=vlan
# The variable name is plural, but needs precisely one interface
BindsToInterfaces=eth0
VLANID=55
IP=dhcp
```

/etc/netctl/vlan-dhcpに持ってきて以下のように編集します。xxはVLANのIDで好きな番号にしてください。同じIDだと同じVLANに属することになります。なおホストのNICはeno1です。

```config
Description='Virtual LAN xx on interface eno1 using DHCP'
Interface=eno1.xx
Connection=vlan
# The variable name is plural, but needs precisely one interface
BindsToInterfaces=eno1
VLANID=xx
IP=dhcp
MACAddress=好きなMACアドレス
```
これでvlanしてくれる気がします。次にKVMから繋げられるように、eno1.xxとKVMとを繋げるブリッジを作りましょう。ブリッジのサンプルは/etc/netctl/examples/bridgeにあります。見てみましょう。
```config
Description="Example Bridge connection"
Interface=br0
Connection=bridge
BindsToInterfaces=(eth0 eth1 tap0)
## Use the MAC address of eth1 (may also be set to a literal MAC address)
#MACAddress=eth1
IP=dhcp
## Ignore (R)STP and immediately activate the bridge
#SkipForwardingDelay=yes
```
/etc/netctl/bridgeにコピーし編集しました。以下のようになりました。
```config
Description="Bridge connection"
Interface=br0
Connection=bridge
BindsToInterfaces=(eno1.xx)
IP=dhcp
MACAddress=好きなMACアドレス2
```
これで
```
インターネット <----> NVR500 <----> eno1 <----> eno1.xx <----> br0 <----> KVMの何か
```
のようになる....はずです。
次はルータ側の設定をやりましょう。YAMAHAが[タグVLANの設定例を公開]("https://network.yamaha.com/setting/switch_swx/simple_smart/switch_swx-command/tag_vlan")してくれています。コピペして弄りましょう。以下のようになりました。

xxはVLANのIDです。
```config
vlan lan1/1 802.1q vid=xx name=VLANxx
ip lan1/1 address 192.168.y.1/24               #VLANに割り当てる範囲です。好きな範囲にしてください。
ip lan1/1 secure filter in 1040 1050
ip lan1/1 secure filter out 1041 1050
ip filter 1040 reject * 192.168.z.0/24         #zはホストなどが属するようにしてください。ゲストからホストのネットワークへの接続を拒否するようにします。
ip filter 1041 reject 192.168.z.0/24 *         #zは同上。ホストのネットワークからゲストのネットワークへの接続を拒否します。
ip filter 1050 pass * * * * *                  #その他は通します。
dhcp scope xx 192.168.y.2-192.168.y.191/24     #DHCPでアドレスを割り当てます
```
ルータの設定はおしまいです。あとは実行すればKVMの全ての通信にVLANのタグが付けられ、ルータにより別のサブネットに置かれます。インターフェースやKVMを立ち上げてみましょう。
次のコマンドを打つと設定したようにブリッジなどが立ち上がります。
```bash
sudo netctl start vlan-dhcp
sudo netctl start bridge
```

次のコマンドでブリッジを通してKVMを起動できます。
```bash
qemu-system-x86_64 -drive file=file,format=qcow2 --enable-kvm -m 2G -net nic -net bridge,br=br0
```
おわりです、手順抜けてるかもしれませんが頑張って補完すれば多分できます。再度ですが隔離できてないぞ!などあれば連絡をくれると嬉しいです。


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