Archiv für den Monat: Januar 2017

Funkfeuer, HAMnet, Unifi, WLAN

Unifi AP AC Mesh Erfahrungsbericht

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An den vielen anderen Beiträgen zum Thema Ubiquiti Unifi könnt ihr erkennen, dass ich diesem System bereits an mehreren Standorten vertraue. Bisher hat sich die Wahl für Unifi für mich bewährt: das System ist einfach zu bedienen, stabil im Betrieb und bietet alle Features, die ich benötige. Vor kurzem (Dezember 2016) sind neue Produkte von Ubiquiti erschienen, die auch im Freien die aktuellen WLAN-Standards kostengünstig bieten.

Das bisherige Dilemma im Outdoor-Bereich

UAP AC Mesh passt dank mitgeliefertem Adapter problemlos in die vorhandene Wandhalterung

Für den Innenbereich habe ich bereits in anderen Beiträgen entsprechende Produkt vorgestellt. Allerdings gab es bisher keine sinnvoll erschwinglichen Outdoor Access Points, die auch 5 GHz mit 802.11ac abdecken. Das war bislang ein großes Manko. Entweder man nimmt den

Unifi Mesh

Zum Glück gibt es nun zwei neue Produkte, die diese Lücke schließen:

Beide sind für den Außeneinsatz gerüstet, unterstützen 2,4 GHz und 5 GHz inklusive 802.11ac und DFS. Und das zum erschwinglichen Preis (Stand Jänner 2017: knapp über € 120,- für den Unifi UAP AC Mesh und etwa € 200, für den Unifi UAP AC Mesh Pro).

UAP AC Mesh

Der Unifi UAP AC Mesh hat das Potenzial, mein neues Standardgerät zu werden. Es ist auch für den Innenbereich fesch, bietet alle gängig benötigten Technologien und unterstützt die PoE Varianten „24V Passive PoE“ und „802.3af Alternative A“, wodurch es im Privatbereich günstig eingesetzt, aber auch an bestehende Switches im Firmenbereich angeschlossen werden kann:

  • ein Gerät für indoor & outdoor
  • lässt sich mit vielen bestehenden PoE-Switches nutzen, da es zwei Standards für die PoE-Versorgung unterstützt:
    • 24V Passive PoE (alter Ubiquiti/Mikrotik/etc. Standard)
    • 802.3af (Alternative A; vmtl. auch an 802.3at nutzbar)
  • unterstützt beide WLAN Frequenzen: 2,4 GHz und 5 GHz
  • erfüllt mit 802.11ac und 2×2 MIMO die modernsten WLAN-Standards mit Geschwindigkeiten bis 867 MBit/s. Und ist kompatibel zu 802.11a/b/g/n/ac.
  • bindet sich in bestehende Unifi-Management-Umgebungen ein und bietet somit zentrale Konfiguration & Monitoring. Optional kann der AP selbstständig mit unabhängiger lokaler Konfiguration betrieben werden.
  • abnehmbare Antennen. Der APs enthält Montagevorrichtungen, um mit externen Antennen zB. für bestehende Sektor- oder Panelantennen betrieben zu werden.
  • VLANs und 802.1q. Für mich immer wichtig, mehrere Netze über VLANs zuführen zu können und als separate SSIDs auszusenden (4 SSIDs sind gleichzeitig je Frequenz je AP möglich, die beiden Frequenzen können für unterschiedliche SSID-Konfigurationen genutzt werden)

Außerdem kann der UAP AC Mesh an vorhandene Wandhalterungen oder Antenna mounts  (zB. AirMax Antennen oder Unifi Sektor-Antennen) montiert werden (zB. für die Rocket-Serie).

UAP AC Mesh Pro

Was mir zum Unifi UAP AC Mesh Pro als erstes auffällt: er ist erheblich größer! 34,32×18,12 cm ergeben eine ziemlich eindrucksvolle Fläche, für eine Außenmontage auf einem Mast werde ich hier die Windlast speziell berücksichtigen.

Obwohl das Gerät wie eine Panelantenne aussieht, handelt es ich um einen Rundstrahler. Drei Antennen mit 8 dbi Gewinn sind verbaut, wodurch 3×3 MIMO möglich ist und nominal 5 GHz 802.11ac 1.300 MBit/s (1,3 GBit/s!), sowie für 2,4 GHz 450 Mbit/s möglich werden. Natürlich werden die Bandbreiten nur erreicht, wenn auch das Endgerät das Senden und Empfangen über 3 Antennen ermöglicht.

Hinsichtlich PoE wird beim Pro nur 802.3af unterstützt.

Erwähnenswert ist noch, dass der Pro über zwei Gigabit-Ethernet-Ports verfügt, wodurch es möglich ist, weitere Access Points „hinter“ dem Unifi UAP Mesh Pro zu betreiben (Daisy Chain).

Mesh?

Ich finde den Namen „Mesh“ etwas verfänglich: bei Mesh Network denke ich immer an Netztopologien ähnlich zu Funkfeuer. Also zu weit verteilten Netzen, wo WLAN-Systeme oder -Knoten mit mehreren anderen Systemen oder Knoten verbunden sind.

Für die hier beschriebenen Produkte finde ich das nicht ganz passend: Unifi Systeme können zwar über „Wireless Uplink“ einen Access Point über einen anderen AP anbinden. Allerdings kann ein AP, der nur ohne Kabel verbunden ist, das Signal nicht an noch einen weiteren AP weiterreichen.
(Update Februar 2017: siehe Kommentar von Harry unten, es ist bei den Mesh-Produkten möglich, auch mehrere Access Points untereinander über Wireless Uplink zu verbinden: https://help.ubnt.com/hc/en-us/articles/115002262328-UniFi-Feature-Guide-Wireless-Uplink).

Unpacking

Ich habe mich bemüht, recht zeitig nach Erscheinen der Produkte zwei Unifi UAP AC Mesh zu bestellen, da ich schon dringend ein paar Außenbereiche mit WLAN versorgen müsste, das aber bisher nur halbherzig gemacht habe, da ja die bisher verfügbaren Produkte nicht zufriedenstellend waren.

Ubiquiti hat scheinbar das Design des Zubehörs angepasst. Neu ist nämlich, dass das Netzteil und das Kabel weiß – wie der AP selbst – sind. Das Netzteil entspricht den Spezifikationen der bisherigen Produkte für 24V Gigabit passive PoE (0,5 A), ich finde abgesehen von Farbe (und der abgerundeten Form) keine technischen Unterschiede. Jedenfalls möchte ich darauf hinweisen, dass – obwohl ältere Netzteile funktionieren – darauf geachtet werden soll, dass Gigabit unterstützt wird. Schließlich ermöglicht der Access Point ja Bandbreiten, bei denen man nicht möchte, dass dann das Netzteil zum Flaschenhals wird.

Ansonst wirkt der Access Point robust, die beiden Antennen sind abschraubbar (RP-SMA-Anschlüsse). Es können also jederzeit externe Antennen angeschlossen werden. UAP AC Mesh können gemeinsam mit AirMax-Antennen oder -Sektor-Antennen genutzt werden, die bisher zB. für die Rocket-Produkte oder Outdoor+/Outdoor5  gedacht waren.

Eine Signal-LED auf der Seite des Access Points zeigt – wie auch bei anderen Unifi-Produkten üblich – den Status des Access Points:

Das Einbinden in den Unifi Controller funktioniert problemlos. Das Gerät wird sofort erkannt, ein Software-Upgrade wird angeboten und man kann es problemlos adoptieren. ich habe das richtige Profil zugewiesen und kurz darauf haben sich schon die ersten Clients verbunden. Fertig.

Das ging wirklich so schnell, dass ich dann noch versucht habe, den Unifi UAP AC Mesh über einen Wireless Uplink einzubinden. Auch hier hat alles klaglos funktioniert.

Die Signalstärken sind einwandfrei: auch mit zwei Wänden und einem Abstand von 25 Metern zum Access Point bekomme ich -65 dB angezeigt.

Fazit

Ich werde wohl vermehrt auf den Unifi UAP AC Mesh setzen, nachdem er universell in Gebäuden wie im Freien eingesetzt werden kann. Der Unifi UAP AC Mesh Pro bietet in Umgebungen mit vielen Clients aufgrund der zusätzlichen Antenne Vorteile, ich habe jedoch kaum Umgebungen, bei denen ich > 30 Geräte je AP versorgen muss.

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Empfehlung: externe RP-SMA-Antennen

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Ich habe mit den mitgelieferten Antennen bei Access Points mit verschiedenen Herstellern sehr unterschiedliche (und oft schlechte) Erfahrungen gemacht.

RP-SMA Buchse

Da zum Glück die meisten Hersteller RP-SMA-Anschlüsse verbauen, habe ich mir folgende Antennen in größerer Stückzahl zugelegt und tausche sie nun regelmäßig gegen die ursprünglich mitgelieferten. Auch im Outdoor-Bereich habe ich damit seit zwei Wintern keine Probleme gehabt, obwohl die Antennen nur für indoor designed sind:

2,4 GHz und 5 GHz 8 dbi RP SMA Antenne

Die Modellbezeichnung ist bei Amazon Huacom HCM82. Eigentlich habe ich die Antenne ursprünglich auf Aliexpress gefunden und getestet. Sie ist quasi baugleich mit dem Modell, das auf Amazon angeboten wird, mittlerweile ist sie auf Aliexpress sogar teurer.

Die Antenne ist für 2,4 GHz und 5 GHz WLAN geeignet und verfügt über ein Gelenk, über das sie 45° oder 90° „geknickt“ werden kann.

Der Antennengewinn ist mit 8 dbi angegeben. Damit ist auch guter Empfang von weiter entfernten Stationen möglich.

Blick ins Innere: Antennendraht beim Gelenk

Übrigens: in Österreich (ich glaube überall in der EU) ist die maximal zulässige Leistung als e.i.r.p. definiert. EIRP bedeutet, dass die Leistung des Geräts zum Antennengewinn addiert werden muss und dann einen gewissen Wert nicht überschreiten darf. Wenn man jetzt eine stärkere Antenne montiert, sollte man darüber nachdenken, die Leistungsstufe des Geräts zu reduzieren um im gesetzlichen Rahmen zu bleiben.

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APC USV mit Raspberry überwacht

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Auch ein Projekt, das ich schon lange umsetzen wollte: ich möchte eine USV installieren, um bei einem Stromausfall die Netzwerkverbindungen (Internet!) über Funkfeuer aufrecht zu halten. Es sollen

  • das Funkfeuer-Equipment am Dach,
  • mein Switch,
  • der Router
  • und ein Access Point

abgesichert werden.

Die Anforderungen an die Leistung sind also recht gering (jedenfalls weit unter 100W), daher dachte ich mir, dass eine günstigere USV ausreichen müsste.

Gleichzeitig habe ich nicht die Anforderung, dass ein Server oder NAS bei einem Stromausfall heruntergefahren werden muss. Es handelt sich rein um Netzwerkgeräte, die einfach abgeschaltet werden können sobald die Akkus leer sind und auch wieder zuverlässig starten sobald sie wieder Strom erhalten.

Ich habe also die APC Backup-UPS ES 700 mit 700 VA um weniger als € 90,- gekauft.

Die wesentlichen Entscheidungspunkte waren:

  • namhafter Hersteller,
  • ausreichend Kapazität (700 VA),
  • Schuko-Steckdosen in ausreichender Anzahl,
  • ausgesprochen preiswert und
  • last but not least: sie kann über ein USB-Kabel überwacht werden und ist kompatibel zu gängigen Standards.

Inbetriebnahme

Die USV war rasch in Betrieb genommen. Es muss nur ein Kabel an die Batterie im Batteriefach angeschlossen werden und dann steckt man die USV an die Steckdose. Fertig!

Über zwei LEDs (grün und rot) signalisiert die USV den Zustand und mögliche Defekte.

Überwachung

Es wäre nicht meine Art, die USV einfach vor sich hinlaufen zu lassen und darauf zu hoffen, dass alles in Ordnung ist. Es müssen also eine Überwachung der Funktion sowie ein paar Statistiken her.

Die Daten kann man von der USV über USB abrufen. Server habe ich keinen in der Nähe, also habe ich mich entschieden einen Raspberry Pi der ersten Generation (der schon einige Monate ohne Auftrag herumkugelt) für diese Funktion einzusetzen.

apcupsd auf Raspberry Pi

Als Basissystem habe ich Debian Jessie in der Minimalinstallation (ohne grafischer Oberfläche) gewählt. Mittels

apt-get install apcupsd

ist der Daemon schnell installiert.

Zwei Konfigurationsdateien müssen dann noch angepasst werden:

Die hauptsächliche Konfiguration wird in der Datei /etc/apcupsd/apcupsd.conf vorgenommen. Ich habe nur folgende Zeilen angepasst:

UPSCABLE usb
UPSTYPE usb
DEVICE

Die Zeile „DEVICE“ bleibt bewusst ohne weitere Angabe. Das ist beim USBTYPE „usb“ so vorgesehen. Damit wird die USV automatisch erkannt.

In der Datei /etc/default/apcupsd muss ISCONFIGURED auf „yes“ gesetzt werden, damit der Dienst (beim Booten) startet.

ISCONFIGURED=yes

Nach dem Aufruf von“service apcupsd start“ startet der Daemon.

Mittels „apcaccess status“ kann auch sofort der Status der USV abgerufen werden:

pi@upsberry:~ $ apcaccess status
APC      : 001,035,0906
DATE     : 2016-12-30 14:58:11 +0100
HOSTNAME : upsberry
VERSION  : 3.14.12 (29 March 2014) debian
UPSNAME  : upsberry
CABLE    : USB Cable
DRIVER   : USB UPS Driver
UPSMODE  : Stand Alone
STARTTIME: 2016-12-30 10:53:17 +0100
MODEL    : Back-UPS ES 700G
STATUS   : ONLINE
LINEV    : 228.0 Volts
LOADPCT  : 0.0 Percent
BCHARGE  : 100.0 Percent
TIMELEFT : 38.4 Minutes
MBATTCHG : 5 Percent
MINTIMEL : 3 Minutes
MAXTIME  : 0 Seconds
SENSE    : Medium
LOTRANS  : 180.0 Volts
HITRANS  : 266.0 Volts
ALARMDEL : 30 Seconds
BATTV    : 13.5 Volts
LASTXFER : Unacceptable line voltage changes
NUMXFERS : 1
XONBATT  : 2016-12-30 10:56:54 +0100
TONBATT  : 0 Seconds
CUMONBATT: 53 Seconds
XOFFBATT : 2016-12-30 10:57:47 +0100
STATFLAG : 0x05000008
SERIALNO : 5B16xxx
BATTDATE : 2016-08-05
NOMINV   : 230 Volts
NOMBATTV : 12.0 Volts
FIRMWARE : 871.O4 .I USB FW:O4
END APC  : 2016-12-30 14:58:53 +0100

Alarmierung per Email

Beispiel einer Email-Benachrichtigung nach Ausfall der Netzspannung

Wie beschrieben benötige ich keine weiteren Maßnahmen bei einem Stromausfall. Es muss also kein Server oder NAS runtergefahren werden. Ich möchte aber schon ein Email erhalten, das mir eine Statusänderung mitteilt.

In meinem Fall habe ich einen lokalen Mailserver installiert, der die Emails direkt zustellt (ohne Smarthost bzw. nicht über einen anderen SMTP-Server).

apt-get install sendmail

Um den Emailversand zu aktivieren, gehören zwei Zeilen in der /etc/apcupsd/apccontrol angepasst:

export SYSADMIN=stefan@schultheis.at
export APCUPSD_MAIL="/usr/sbin/sendmail"

Nach dem Neustart des apcupsd habe ich die USV von der Stromversorgung getrennt und kurz darauf ein Email mit der Warnmeldung „UPS Power Failure!!!“ erhalten.

Webinterface

upsstats.cgi

Für die Anzeige von Statistiken am Webinterface gibt es vier CGIs:

  • multimon.cgi: hier wird übersichtlich der Status angezeigt. Das ist vor allem sinnvoll, wenn mehrere USVs von einem Daemon überwacht werden sollen:
    apcupsd multimon.cgi – alles OK

    apcupsd multimon.cgi – Ausfall der Stromversorgung
  • upsstats.cgi: detaillierte Statistik zu einer USV (siehe Screenshot oben)
  • upsfstats.cgi: textbasierter Output, wie beim CLI Tool „apcaccess status“ (siehe oben)
  • upsimage.cgi: hat bei mir nicht funktioniert

Installiert ist das Ganze recht einfach:

apt-get install apcupsd-cgi apache2
a2enmod cgi

Hiermit wird ein Apache Webserver installiert (falls nicht schon vorhanden) und die CGIs im Verzeichnis /usr/lib/cgi-bin/ hinterlegt. Über das a2enmod-Kommando wird CGI am Webserver aktiviert.

Ab sofort kann man mit dem Webbrowser die Statistiken zur USV abrufen. Da der Webserver nur vom internen LAN (nicht im Internet) erreichbar ist und auch auf dem Server keine weiteren Dienste laufen, habe ich mir die index.html im /var/www/html-Verzeichnis mit folgenden Einträgen überschrieben, um die CGIs gemütlich aufrufen zu können:

<title>APC USV Vorzimmer</title>
<body>
<a href="/cgi-bin/apcupsd/multimon.cgi">
apcupsd MultiMon
</a><br>
<a href="/cgi-bin/apcupsd/upsstats.cgi">
apcupsd Stats
</a><br>
<a href="/cgi-bin/apcupsd/upsfstats.cgi">
apcupsd fStats
</a><br>
<a href="/cgi-bin/apcupsd/upsimage.cgi">
(apcupsd Image)
</a>
</body>