Netzwerk-Bridge unter Linux mit TUN/TAP

Seit längerem trage ich bereits das Projekt in meinem Kopf herum, einen Mainframe-Computer der VAX-Reihe von Digital Equipment Corporation (kurz DEC) zu emulieren und auf diesem emulierten System wiederum das auch von DEC dazu entwickelte ‚Virtual Memory System‘ (kurz VMS später OpenVMS) als Betriebssystem zu installieren um damit ein wenig herum zu spielen. Ich habe aber bereits NetBSD, das ebenfalls von DEC entwickelte und proprietäre Unix Ultrix, als auch OpenVMS auf die emulierte Maschine kurz installiert. Nur waren diese Unternhmungen eher halbherzig, denn eine wichtige Komponente hatte ich bisher nie mit einbezogen. Nämlich die Netzwerkfähigkeit eines dieser Systeme. Ohne Netzwerk ist so eine emulierte Maschine zwar schön zum anschauen und herum probieren, aber sie verharrt weiterhin als eine Art Insellösung, wie früher, als die Computer in den häuslichen Wohnstuben noch nicht mit einem (Drahtlos-) Netzwerk verbunden waren und selbst das Internet mittels eines Modemzugangs noch teuer und keine Selbstveständlichkeit waren. Erst die Kommunikation von Computern untereinander macht sie flexibel und nochmals interessanter. Mit einer Netzwerkanbindung lassen sich Betriebssystem und Programme updaten oder gar upgraden, Dateien und Nachrichten hin und her übertragen und eigene Dienste anbieten.

Die Möglichkeit der Netzwerkkonnektivität ist aus meiner Sicht zumindest bei der Desktop-Virtualisierung eine recht einfache Sache. Denn die VMWare’s, Parallels und VirtualBox’es dieser Welt richten während ihrer Installation eine Netzwerkbridge in Software für das Wirtssystems automatisch mit ein, da sie die nötigen Treiber bereits mitbringen. So kann für eine virtuelle Maschine der Bridge-Modus zum direkten Zugriff auf ein physikalisches Netz, ein geteiltes Subnet mit NAT für mehrere virtuelle Maschinen untereinander oder eine Peer-To-Peer Verbindung zum Wirtssystem angeboten werden.

Bei der Emulationssoftware simh ist das etwas anders. Das Programm bringt keinen eigenen Treiber für eine Netzwerkbridge mit. Das Programm selber ist zwar netzwerkfähig, aber es ist nötig einen virtuellen Netzwerk-Kernel-Treiber wie TUN/TAP zu installieren, um die Netzwerkgeräte zu simulieren.

TUN simuliert dabei ein Ende-zu-Ende-Netzwerkgerät (ISO OSI-Schicht 3) und kommuniziert mit IP-Paketen mit der Software, während TAP eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mittels Ethernet-Gerät simuliert (ISO OSI-Schicht 2) und über Ethernet-Frames mit der Software kommuniziert.

In meinem DokuWiki habe ich einen ersten Workaround zur Erstellung einer Netzwerk-Bridge unter Linux mit TUN/TAP erstellt.:
Netzwerk-Bridge mit TUN/TAP für eine Computer-Emulation

Links:
TUN/TAP (engl. Wikipedia)
TUN/TAP (Projektseite auf source forge)
SIMH (dt. Wikipedia)
DEC VAX (engl. Wikipedia)
DEC OpenVMS (engl. Wikipedia)
Ultrix (engl. Wikipedia)
NetBSD (dt. Wikipedia)

Museum für Kommunikation Frankfurt

Am gestrigen Sonntag habe ich zum ersten Mal das Museum für Kommunikation in Frankfurt am Main besucht und es hat meine Erwartungen voll übertroffen.

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Die aktuelle Dauerausstellung hat das Motto „Mediengeschichten neu erzählt! Von der Keilschrift bis zur Datenbrille“. Es handelt von einer Reise durch die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Kommunikation. Mit 44 Themeninseln wird exemplarisch die Entwicklung durch die vier zentralen Phänomene Beschleunigung, Vernetzung, Kontrolle und Teilhabe erzählt und gezeigt. Und das schöne dabei ist, dass viele Themeninseln interaktiv sind, sowie einige Exponate der inzwischen historischen Technologien zum selber ausprobieren einladen.

Eines der Highlights war für mich ein Fernschreiber (Teleprinter Exchange, kurz: Telex), der aktiv war und den Nachrichten-Feed der Online-Ausgabe der Frankfurter Allgemeinen Zeitung mitlauschte. Sobald eine Meldung die FAZ Online-Redaktion veröffentlichte, empfang er diese und erzeugte einen Schreibmaschinendruck auf seinem Endlospapier.

Fernschreiber im Museum für Kommunikation Frankfurt am Main
Direcktlink

Neben der Dauerausstellung gab es auch einige Sonderausstellungen, die zum Mitmachen einluden. So zum Beispiel eine über menschliche Gesten, sowie eine Ausstellung über Geheimnisse.

Ich kann das Museum für Kommunikation jeden weiterempfehlen. Es ist nicht nur da um sich an Vergangenes zu erinnern, sondern auch eine Spielwiese durch die Zeit für Technikbegeisterte, die selber auch mal etwas selber noch einmal in die Hand nehmen möchte.

Links:
Webseite: Museum für Kommunikation Frankfurt am Main
eigene Bildergalerie Museum für Kommunikation
Telex (dt. Wikipedia)

Teletext auf dem Raspberry Pi generieren

Im Herbst 2018 veröffentlichte der Heise-Verlag zum ersten Mal das Sonderheft c’t-Retro. Neben den Themen zu alten Computern wie den ZX Spectum oder Commodore C64 sowie anderen Technik-Bereichen der IT aus der Sicht längst vergangener Tage, hatten die Redakteure ein Raspberry Pi Projekt vorgestellt, mit dem es möglich ist, selber den Fernseh-Teletxt zu erstellen und auszugeben.

Teletext, hier in Deutschland eher unter dem Begriff Videotext bekannt, ist ja das textuelle Zusatzangebot der Fernsehsender für die eigenen Programminformationen, sowie aktuelle Sportergebnisse und Nachrichten. Übertragen wird der Teletext mit dem PAL-Normsignal in der Austastlücke.

Zum Nachbau des Projektes braucht es nicht viel an Hardware. Glücklicherweise habe ich noch einen Raspberry Pi der ersten Generation mit einer Buchse für den Composite Video Cinchstecker. – Die neueren Generationen haben statt der Chinchbuchse nur einen GPIO-Pin für die analoge Videoausgabe. Mein elektronischer Aufbau ist daher recht übersichtlich.:

Am Composite-Ausgang des Raspberry Pi’s geht ein Chinchkabel auf den Adapter für S-Video und Composite meines Elgato TV-Hybrid DVB-T USB-Sticks. Der DVB-T Stick ist also der „Fernseher“, der mit seiner Fernseh-Software EyeTV das PAL-Signal wieder als Bild ausgibt.
Der Raspberry Pi selber besitzt in seiner jetzigen finalen Aufbaustufe eine SD-Karte mit einem Respbian-Linux für die Teletext-Software und einen kleinen USB-WiFi-Dongel, um sich auf ihn über W-LAN zu administrativen Zwecken mittels SSH verbinden zu können.

Ist der Raspberry Pi so konfiguriert, dass die Bildschirmausgabe über das PAL-Signal an den „Fernseher“ geht und eine USB-Tastatur direkt am Raspberry Pi angeschlossen ist, dann fällt direkt die enorme Latenz auf, die durch den analogen Umweg entsteht. Ist der Raspberry Pi über seinen HDMI-Ausgang an einem gewöhnlichen Computerbildschirm angebunden, besteht die enorme Latenz nicht.
Wird dann der Teletext-Dienst VBit2 gestartet, so ist über die Teletext-Taste des „Empfangsgerätes“ der Videotext, der aus den vorinstallierten Tafeln besteht, zu sehen und es lässt sich wie bei den klassischen Fernsehsendern durch ihn hindurch navigieren.
Es gibt aber bereits eine Teletext-Tafel, in der die Temperatur des ARM-Chips und die lokale IP-Adresse des Rasperry Pi’s ausgelesen und angezeigt werden.
Die c’t-Redaktion hatte sich dann entsprechende Tafeln erstellt, mit denen die Meldungen und Nachrichten aus dem Heise-Newsticker als Teletxt abgerufen werden können.

In meinem Wiki habe ich eine entsprechende Installationsanleitung erstellt, wie die Software VBit2 auf dem Raspbian zu installieren ist.
Link: http://sommteck.net/wiki/doku.php?id=linux:vbit2_teletext-generator

Sobald ich meine ersten eigenen Gehversuche bei dem Erzeugen eigener Teletext-Tafeln erfolgreich durchschritten habe, werde ich dazu ein Update schreiben.

Update 05. April 16:05 Uhr:

Von der genannten Teletext-Tafel, in der die Temperatur des ARM-Chips und die lokale IP-Adresse des Rasperry Pi’s ausgelesen und angezeigt werden kann, gibt es natürlich auch ein Foto. Ich habe alle Bilder in einer eigenem Album.:
Link Fotoalbum VBit2

Links:
Heise c’t-Artikel: Teletext auf dem Raspberry Pi generieren
Links Teletext auf dem Raspberry Pi generieren
Projekt Heise Raspi Newstext (Github)
Teletext Page Editor im Browser
Teletext (dt. Wikipedia)
Raspberry Pi (dt. Wikipedia)
Composite Video (dt. Wikipedia)
Geniatech EyeTV (ehemals Elgato)

Eine Geschichte zur Geschichte der Rohrpost

Die Vergangenheit hat mich schon ein paarmal gelehrt, dass ich in gutklingenden Sendungstiteln von Podcasts nicht zu viele Erwartungen reinstecken darf. Es gab schon einige Sendungen mit technischen Themen, die mich sehr interessierten oder interessant klangen, aber das darin geführte Gespräch mich dann doch eher langweilte. Andererseits gab es dann doch schon viele Themen, bei denen die Beschreibungen langweilig klangen oder ich überhaupt keinen Bezug zu dem Thema hegte, aber es zum Glück nur wenig Mut benötigte, sich auf die Sendung einzulassen und am Ende viel Unterhaltung mit Erkenntnisgewinn bei mir hängen blieb. In der Folge 220 des Zeitsprung-Podcasts war das zum Glück nicht so. Diesmal habe ich alles richtig gemacht. Die Geschichte der Rohrpost klang für mich schon immer interessant und nach vorfreudiger Erwartung wurde ich mit neuen Aspekten und Erkenntnissen in der geschichtlichen Erforschung zur Entwicklung der Rohrpost belohnt.

Darin wird nämlich unter anderem darüber gesprochen, dass die Realisierung einer mit Luftdruck angetriebenen U-Bahn unter dem New Yorker Stadtteil Manhatten nach langen Warten auf eine Konzession am Ende aus dem selben Grund scheiterte, wie die Realisierung einer Rohrpost zum Transportieren von Leichen zum Wiener Zentralfriedhof. Oder dass das am längsten betriebene Rohrpostsystem im Zuständigkeitsbereich einer Stadt oder Postbehörde noch bis in die 1980er Jahre betrieben wurde. Doch dies war aber nicht das vollständige Aus der Rohrposttechnologie zum Transportieren von Schriftstücken als Nachrichten, Dokumenten oder kleinen Gütern. In größeren Unternehmen und öffentlichen Einrichtung wird die Rohrpost bis heute genutzt. Ich selber habe zumindestens bis kurz nach der Jahrtausendwende in einem Einkaufsgroßmarkt der Kette real™ in Erfurt miterleben können, wie mittels Rohrpost Zahlungsbelege und Dokumente für kaufmännische Prozesse zwischen den einzelnen Kassen und der Marktverwaltung – beziehungsweise Buchhaltung – in knapp zehn Zentimetern im Durchschnitt messenden Kunststoffbehältern versendet wurden.

Nicht zu vergessen, dass ich zu Beginn der 1990er Jahre die deutsche Puppenspielserie „Hallo Spencer“ regelmäßig und gern mir anschaute. Auch dort diente zur Kommunikation der Figuren untereinander ein Rohrpostsystem.

Links:
Zeitsprung-Folge ZS220: Eine kurze Geschichte der Rohrpost
Rohrpost (dt. Wikipedia-Artikel)
Hallo Spencer (dt. Wikipedia-Artikel)