基于開放無線路由器系統打造網絡超級終端

中博信息技術研究院有限公司 劉宏文

基于開放無線路由器系統打造網絡超級終端

中博信息技術研究院有限公司 劉宏文

摘要：圍繞基于嵌入式Linux的OpenWrt（開放無線路由器）系統的特性，重點介紹如何利用H618C（中興家庭網關終端）刷寫成OpenWrt系統實現強大的網絡管理和應用。除了能保證計算機和相關設備接入外，使得在這樣的環境中擁有諸如網絡打印機、網絡存儲服務器、簡單網絡流控管理、增加無線接入功能，同時這些應用不太過復雜、不占用太多資源。

關鍵詞：嵌入；開放無線路由器；刷機

0　概述

小型辦公網絡一般指計算機數量在10臺，最多不超過20臺，有一定范圍的辦公場所（不一定指單一辦公室），除計算機外，還有2到3臺打印機、掃描儀等設備。網絡接入多數為幾Mb/s到幾十Mb/s帶寬，接入方式多數為xDSL（數字用戶線）、FTTB（光纖到大樓）加LAN（局域網）或FTTH（光纖到戶）等。用戶引入寬帶后，多數使用運營商提供的寬帶設備或自備家用級設備。

同時越來越多的普通辦公小型網絡除計算機需要接入網絡外，還有無線設備（移動終端，含Pad和手機）需要上網，一般用戶希望這樣的網絡里能解決如下幾個問題：

1）對網絡實現簡單管理；

2）打印機等設備的共享；

3）增加無線功能。

為了實現上述功能，多數情況下需要：

1）增加帶有網絡管理、流控等功能的設備；

2）購買網絡打印服務器或增加一臺網絡打印機計算機（做服務器用）；

3）購置無線路由或AP（接入點）。

而在實際應用中，按上述要求可能帶來的問題包括：

1）增加投資，專業設備費用高，維護相對復雜。

2）專業打印服務器針對性較強，一般不同廠家的打印服務器只能針對自身打印機。如果采用計算機做打印服務器，則可能會出現計算機需要維護、節能性太差、占用空間等問題。

3）購置無線路由，需要簡單配置；購置無線AP，小辦公環境中又無必要，還需要增加投資等。

所以，在節能減排的大環境下，通過嵌入式Linux系統即可以即實現上述功能。

1　基于嵌入式OpenWrt系統簡介

OpenWrt（開放無線路由器）系統可以被描述為一個嵌入式的Linux發行版。目前很多家用和小企業辦公環境中使用的路由和交換設備都是基于嵌入式Linux系統。如Linksys（思科公司的家用與小型業務用網絡產品的品牌）的系列無線路由器。

OpenWrt系統是一個高度模塊化、高度自動化的嵌入式Linux系統，擁有強大的網絡組件和擴展性，常常被用于工控設備、電話、小型機器人、智能家居、路由器以及VoIP（網絡電話）設備中。OpenWrt系統的成功之處是它的文件系統是可寫的，開發者無需在每一次修改后重新編譯，令它更像一個小型的Linux計算機系統。OpenWrt系統是使用框架來構建應用程序，而無需建立一個完整的固件來支持。對于用戶來說，這意味著其擁有完全定制的能力，可以用前所未有的方式使用該設備。

OpenWrt系統不同于其他許多用于路由器的發行版，它是一個從零開始編寫的、功能齊全的、容易修改的路由器操作系統。

2　無線路由和打印服務器的實現

OpenWrt系統支持各種架構，對ARM，X86，PowerPC或者MIPS公司都有很好的支持。過去許多電信家庭終端和企業終端均是采用ARM等相關處理器。很多設備目前已經淘汰，針對個人、家庭及單位，可以充分利用這些廢棄淘汰的終端，經過簡單處理、刷寫相關的OpenWrt系統，即可打造成非常實用的超級終端。其主要特點是：

1）支持計算機和無線設備（含手機、Pad等）的接入。實際上是增加的無線覆蓋和有線接入端口；

2）可省去一臺計算機做打印機服務器，支持對非網絡打印機實現網絡打印功能（含有線和無線），省電省事；

3）可很好地解決目前運營商提供的終端產品不提供無線功能和常規路由功能，實際花費要少于單獨購置無線路由加打印服務器的費用；

4）還可實現如脫機下載、VPN（虛擬專用網）遠程接入、NWAN（多撥，多寬帶接入）、FTP（文件傳輸協議）服務等網絡應用。

其基本實現示意見圖1。

3　具體應用

利用電信ADSL（非對稱數字用戶線）上行E8-C（家庭網關）終端中興H618C，刷寫OpenWrt系統實現超級終端。

3.1H618C簡介

中興H618C是為中國電信定制的E8-C終端，其配置為：BCM6359KFBG，交換芯片為BCM5325EKQMG，無線芯片是BCM4318KFBG，16 MB flash，32 MB DDR RAM（雙倍數據率隨機存取存儲器）；此外還有1個USB（通用串行總線）口，在中國電信定制固件中，該口只做配置備份實用。

3.2擴展內存能力

H618C為中國電信定制設備，其重要處理部分擴充比較麻煩，但若考慮實際實用，還是需要對內存進行升級，將32 MB內存升級為64 MB，則設備處理性能和系統啟動后空余內存將大大提高，實際可使用HY5Du121622DTP-D43來替換原設備板件上的內存。

3.3刷寫OpenWrt系統

H618C主板上有TTL（邏輯門電路）接口，在計算機上安裝USB-TTL接口，利用系統自帶的收發針腳，借助SecureCRT（仿真程序）軟件和相應的固件包（可去OpenWrt系統中文網下載）即可方便實現刷機工作。

簡易步驟：

1）連接USB-TTL接口到H618C主板，收發對應。

2）打開Secure CRT軟件，設置RTS/CTS（請求發送/清除發送），波特率為115 200 Bd。

3）打開H618C電源，Secure CRT軟件開始跑屏，出現“1秒內按任意鍵，終止啟動”，按電腦鍵盤終止。

4）用網線連接計算機和H618C，設置IP和H618C同網段。用IE打開H618C管理頁面，一般為192.168.1.1，根據頁面提示上傳固件。

5）固件上傳后，系統自動重啟。

6）約3～5 min后，再次打開管理地址192.168.1.1，即可進入OpenWrt系統管理界面。

3.4簡單配置

進入配置界面后，可直接利用“快速向導”進行常規設置，實現普通家用無線路由器的基本應用。

通過以下進階設置，可打造超級終端，實現方便、人性化的網絡管理和應用。

3.4.1無線設置

在網絡——無線菜單中可設置設備的無線功能，包含對SSID（服務集標識）、頻道、發射功率、接入模式、無線安全的設置。

3.4.2打印服務器設置

選擇菜單欄里的服務，找到打印服務器，在啟用處打鉤，其他配置缺省。設置完畢保存，重啟設備。把打印機通過USB連接線連接到H618C的USB口上，所有內網計算機均可以通過TCP/IP端口模式安裝打印機（和普通網絡打印機方式一致），實現網絡打印功能。

3.4.3網絡流控管理

在網絡——QoS（服務質量）v4中，可以設置QoS腳本，實現簡單流控管理。包括：小包優先加Web優先加游戲爆發加單IP限速加連接數限制等控制。也可以開啟智能QoS，限制下載帶寬、上傳帶寬、單IP限速、QoS白名單等。

3.4.4多線和多撥接入

利用NWAN和創建WAN（廣域網）功能，可以實現單線多撥和多線的寬帶設置，設置前需要設置相關端口的VLAN（虛擬局域網）。

3.4.5磁盤應用

利用OpenWrt系統的強大性能，可以通過在USB口掛載硬盤、U盤、移動硬盤，實現BT（比特流）下載器、FTP服務器、SAMBA（先進的移動寬帶應用系統）網絡共享等功能。

此外OpenWrt系統還有防火墻、端口映射、IPID（IP標識）、網絡喚醒等專業企業級路由器功能，設置也簡單易學，非常適用于家庭及小辦公網絡環境。

4　測試及小結

通過簡單設置后，放置于10臺計算機（4個有線接入、6個無線接入）、8個移動終端（含手機和Pad）局域網環境，網絡接入為4 Mb/s光纖接入，只做普通無線路由加打印服務器。實測系統狀態總計空閑內存維持在60%～75%。無線和有線下載速度在350～400 kb/s。打印服務器響應速度在1～3 s之間，總體性能不弱于專業無線路由和打印服務器。

因為Linux的開源，基于OpenWrt系統的強大功能將會被開發，相信越來越多的家庭和小辦公網絡環境在使用此類終端后，網絡管理和應用將非常便捷。◆