基于开放无线路由器系统打造网络超级终端

中博信息技术研究院有限公司 刘宏文

基于开放无线路由器系统打造网络超级终端

中博信息技术研究院有限公司 刘宏文

摘要：围绕基于嵌入式Linux的OpenWrt（开放无线路由器）系统的特性，重点介绍如何利用H618C（中兴家庭网关终端）刷写成OpenWrt系统实现强大的网络管理和应用。除了能保证计算机和相关设备接入外，使得在这样的环境中拥有诸如网络打印机、网络存储服务器、简单网络流控管理、增加无线接入功能，同时这些应用不太过复杂、不占用太多资源。

关键词：嵌入；开放无线路由器；刷机

0　概述

小型办公网络一般指计算机数量在10台，最多不超过20台，有一定范围的办公场所（不一定指单一办公室），除计算机外，还有2到3台打印机、扫描仪等设备。网络接入多数为几Mb/s到几十Mb/s带宽，接入方式多数为xDSL（数字用户线）、FTTB（光纤到大楼）加LAN（局域网）或FTTH（光纤到户）等。用户引入宽带后，多数使用运营商提供的宽带设备或自备家用级设备。

同时越来越多的普通办公小型网络除计算机需要接入网络外，还有无线设备（移动终端，含Pad和手机）需要上网，一般用户希望这样的网络里能解决如下几个问题：

1）对网络实现简单管理；

2）打印机等设备的共享；

3）增加无线功能。

为了实现上述功能，多数情况下需要：

1）增加带有网络管理、流控等功能的设备；

2）购买网络打印服务器或增加一台网络打印机计算机（做服务器用）；

3）购置无线路由或AP（接入点）。

而在实际应用中，按上述要求可能带来的问题包括：

1）增加投资，专业设备费用高，维护相对复杂。

2）专业打印服务器针对性较强，一般不同厂家的打印服务器只能针对自身打印机。如果采用计算机做打印服务器，则可能会出现计算机需要维护、节能性太差、占用空间等问题。

3）购置无线路由，需要简单配置；购置无线AP，小办公环境中又无必要，还需要增加投资等。

所以，在节能减排的大环境下，通过嵌入式Linux系统即可以即实现上述功能。

1　基于嵌入式OpenWrt系统简介

OpenWrt（开放无线路由器）系统可以被描述为一个嵌入式的Linux发行版。目前很多家用和小企业办公环境中使用的路由和交换设备都是基于嵌入式Linux系统。如Linksys（思科公司的家用与小型业务用网络产品的品牌）的系列无线路由器。

OpenWrt系统是一个高度模块化、高度自动化的嵌入式Linux系统，拥有强大的网络组件和扩展性，常常被用于工控设备、电话、小型机器人、智能家居、路由器以及VoIP（网络电话）设备中。OpenWrt系统的成功之处是它的文件系统是可写的，开发者无需在每一次修改后重新编译，令它更像一个小型的Linux计算机系统。OpenWrt系统是使用框架来构建应用程序，而无需建立一个完整的固件来支持。对于用户来说，这意味着其拥有完全定制的能力，可以用前所未有的方式使用该设备。

OpenWrt系统不同于其他许多用于路由器的发行版，它是一个从零开始编写的、功能齐全的、容易修改的路由器操作系统。

2　无线路由和打印服务器的实现

OpenWrt系统支持各种架构，对ARM，X86，PowerPC或者MIPS公司都有很好的支持。过去许多电信家庭终端和企业终端均是采用ARM等相关处理器。很多设备目前已经淘汰，针对个人、家庭及单位，可以充分利用这些废弃淘汰的终端，经过简单处理、刷写相关的OpenWrt系统，即可打造成非常实用的超级终端。其主要特点是：

1）支持计算机和无线设备（含手机、Pad等）的接入。实际上是增加的无线覆盖和有线接入端口；

2）可省去一台计算机做打印机服务器，支持对非网络打印机实现网络打印功能（含有线和无线），省电省事；

3）可很好地解决目前运营商提供的终端产品不提供无线功能和常规路由功能，实际花费要少于单独购置无线路由加打印服务器的费用；

4）还可实现如脱机下载、VPN（虚拟专用网）远程接入、NWAN（多拨，多宽带接入）、FTP（文件传输协议）服务等网络应用。

其基本实现示意见图1。

3　具体应用

利用电信ADSL（非对称数字用户线）上行E8-C（家庭网关）终端中兴H618C，刷写OpenWrt系统实现超级终端。

3.1H618C简介

中兴H618C是为中国电信定制的E8-C终端，其配置为：BCM6359KFBG，交换芯片为BCM5325EKQMG，无线芯片是BCM4318KFBG，16 MB flash，32 MB DDR RAM（双倍数据率随机存取存储器）；此外还有1个USB（通用串行总线）口，在中国电信定制固件中，该口只做配置备份实用。

3.2扩展内存能力

H618C为中国电信定制设备，其重要处理部分扩充比较麻烦，但若考虑实际实用，还是需要对内存进行升级，将32 MB内存升级为64 MB，则设备处理性能和系统启动后空余内存将大大提高，实际可使用HY5Du121622DTP-D43来替换原设备板件上的内存。

3.3刷写OpenWrt系统

H618C主板上有TTL（逻辑门电路）接口，在计算机上安装USB-TTL接口，利用系统自带的收发针脚，借助SecureCRT（仿真程序）软件和相应的固件包（可去OpenWrt系统中文网下载）即可方便实现刷机工作。

简易步骤：

1）连接USB-TTL接口到H618C主板，收发对应。

2）打开Secure CRT软件，设置RTS/CTS（请求发送/清除发送），波特率为115 200 Bd。

3）打开H618C电源，Secure CRT软件开始跑屏，出现“1秒内按任意键，终止启动”，按电脑键盘终止。

4）用网线连接计算机和H618C，设置IP和H618C同网段。用IE打开H618C管理页面，一般为192.168.1.1，根据页面提示上传固件。

5）固件上传后，系统自动重启。

6）约3～5 min后，再次打开管理地址192.168.1.1，即可进入OpenWrt系统管理界面。

3.4简单配置

进入配置界面后，可直接利用“快速向导”进行常规设置，实现普通家用无线路由器的基本应用。

通过以下进阶设置，可打造超级终端，实现方便、人性化的网络管理和应用。

3.4.1无线设置

在网络——无线菜单中可设置设备的无线功能，包含对SSID（服务集标识）、频道、发射功率、接入模式、无线安全的设置。

3.4.2打印服务器设置

选择菜单栏里的服务，找到打印服务器，在启用处打钩，其他配置缺省。设置完毕保存，重启设备。把打印机通过USB连接线连接到H618C的USB口上，所有内网计算机均可以通过TCP/IP端口模式安装打印机（和普通网络打印机方式一致），实现网络打印功能。

3.4.3网络流控管理

在网络——QoS（服务质量）v4中，可以设置QoS脚本，实现简单流控管理。包括：小包优先加Web优先加游戏爆发加单IP限速加连接数限制等控制。也可以开启智能QoS，限制下载带宽、上传带宽、单IP限速、QoS白名单等。

3.4.4多线和多拨接入

利用NWAN和创建WAN（广域网）功能，可以实现单线多拨和多线的宽带设置，设置前需要设置相关端口的VLAN（虚拟局域网）。

3.4.5磁盘应用

利用OpenWrt系统的强大性能，可以通过在USB口挂载硬盘、U盘、移动硬盘，实现BT（比特流）下载器、FTP服务器、SAMBA（先进的移动宽带应用系统）网络共享等功能。

此外OpenWrt系统还有防火墙、端口映射、IPID（IP标识）、网络唤醒等专业企业级路由器功能，设置也简单易学，非常适用于家庭及小办公网络环境。

4　测试及小结

通过简单设置后，放置于10台计算机（4个有线接入、6个无线接入）、8个移动终端（含手机和Pad）局域网环境，网络接入为4 Mb/s光纤接入，只做普通无线路由加打印服务器。实测系统状态总计空闲内存维持在60%～75%。无线和有线下载速度在350～400 kb/s。打印服务器响应速度在1～3 s之间，总体性能不弱于专业无线路由和打印服务器。

因为Linux的开源，基于OpenWrt系统的强大功能将会被开发，相信越来越多的家庭和小办公网络环境在使用此类终端后，网络管理和应用将非常便捷。◆