WEB-ресурс научно-практических конференций

Климух А.Р.

Національний університет «Львівська Політехніка», Україна

РОЗШИРЕННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ МАРШРУТИЗАТОРА D-LINK DIR 320 ЗА ДОПОМОГОЮ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ПРОШИВОК

Вступ

Загальновідомо, що бездротові маршрутизатори виконують ряд функцій, призначених, в основному, для пересилання інтернет трафіку на декілька комп’ютерів, підключених до них через провідне або бездротове з’єднання. Зокрема, це стосується маршрутизаторів SOHO класу, ціна яких не перевищує 100 у.о. Для реалізації додаткових функцій, наприклад підняття VPN сервера з аутентифікацією через RADIUS необхідно використовувати більш дороге обладнання, прошивки якого підтримують розширений набір функцій, які іноді часто доводиться реалізовувати спрощеними або обхідними шляхами, причому задовольнити всі потреби одночасно вдається далеко не завжди. Якщо ж необхідно одночасно виконувати декілька задач з маршрутизації та управлінням різного типу трафіку, доводиться взагалі використовувати декілька фізичних пристроїв, що у переважній кількості випадків просто недоцільно. Частковим рішенням цієї проблеми є поява на ринку обладнання, що маркується як MultiFunctional. Проте, його багатофункціональність на практиці проявляється лише у декількох додаткових функціях, наприклад, файл-сервер, принт-сервер тощо. Причому, ці додаткові функції реалізовуються не стільки апаратно , скільки за допомогою програмної частини маршрутизатора, тобто прошивки. Як показує ринок, ціни на такі пристрої вищі на 20-100% за рахунок власне модифікованої прошивки з кількома новими функціями. В той же час, деякі бюджетні моделі мають в собі прихований потенціал можливостей щодо їх застосування.

Однією з таких моделей є маршрутизатор D-Link DIR-320. Ця модель була обрана, як найбільш вдале рішення за співвідношенням ціна/якість, та критерієм наявності порта USB. Метою роботи було використати та протестувати ці приховані можливості даного пристрою з допомогою модифікованих прошивок.

1.Загальні відомості про прошивки бездротових маршрутизаторів.

Прошивка є не що інше, як операційна система із набором всіх необхідних програм.

Функціональність кожної прошивки визначають два компоненти – набір програмного забезпечення (ПЗ) та засобів конфігурації. І якщо набір утиліт є практично ідентичним навіть у прошивках різних виробників, оскільки вони є загальнодоступними рішеннями з відкритим кодом, то створенням засобів конфігурації кожен виробник займається власноруч. Всі функції, що може виконувати маршрутизатор, визначаються кількістю функцій у PHP чи ASP скриптах, які реалізуються за допомогою зв’язки веб сервер + cgi-модуль та просто вносять зміни до текстових конфігураційних файлів згаданих вище програм.

Така ситуація не могла залишитися поза увагою сторонніх виробників програмного забезпечення. Адже достатньо лише створити новий набір скриптів, або модифікувати існуючий та інтегрувати його з рештою компонентів, і в результаті можна отримати прошивку, з якою той чи інший пристрій набуде нових функцій та можливостей щодо застосування. Серед найпопулярніших слід назвати такі проекти як DD-WRT, Open WRT, Tomato та проект, який так і не дістав назви в силу його некомерційності та відсутності команди розробників, однак більшості ентузіастів він відомий як «прошивка від Олега» [1]. Модифіковані прошивки дають змогу використовувати USB флеш або жорсткий диск у ролі системного розділу, що дозволило розширити доступний дисковий простір з двох-восьми Мбайт до фактичного розміру підключеного носія. Таким чином, з’явилась можливість встановлювати додаткове програмне забезпечення, перетворюючи простий дешевий маршрутизатор у повноцінний сервер. Функціонал прошивки в такому випадку обмежується фактично апаратними ресурсами, тобто значенням тактової частоти процесора і об’єму оперативної пам’яті. Ці параметри визначають максимально можливу кількість одночасно запущених служб та сервісів.

Розглянемо два можливі варіанти модифікації даної моделі альтернативними прошивками. Перший варіант, який офіційно підтримує дану модель – прошивка DD-WRT. На сайті розробника [5] можна знайти декілька версій даної прошивки, однак найбільш цікавою є dd-wrt.v24_usb_generic.bin , що відрізняється власне повноцінною підтримкою USB в режимах OHCI та UHCI. Іншим, більш екстремальним варіантом є прошивка власне модифікованою прошивкою під ASUS WL-500G Premium V2. Ідея використання даної прошивки полягає у тому, що DIR-320 є практично повною копією цього маршрутизатора. [6] Слід звернути увагу саме на версію V2 – прошивка від V1 є несумісною. Екстремальність полягає у ризику перетворити маршрутизатор з власне маршрутизатора у некерований комутатор внаслідок неправильних дій. Однак при вдалій прошивці можна отримати цілком робочий пристій, який представляється як ASUS та нічим від нього не відрізняється програмно.

Щодо процесу прошивки, слід зауважити, що стандартна прошивка має захист від завантаження «неправильного» образу прошивки. Режим аварійного відновлення не допомагає – у відповідь отримується та ж помилка – «illegal image». Існує лише один можливий варіант прошивки – завантажень образу через протокол TFTP. Однак і цей спосіб має свої особливості та труднощі. Суть їх полягає у тому, що TFTP активізується лише під час завантаження системи маршрутизатора. Однак існує певний проміжок часу, який складає порядка 0,5 секунди, коли система деактивовується і є можливість відправити на роутер через TFTP необхідний нам образ.

Теоретично, даний метод повинен працювати для обох прошивок, DD-WRT i ASUS. Однак, як показала практика, добитися успіху у прошиванні маршрутизатора асусівською прошивкою не вдалося. Тому було застосовано інший підхід – спершу прошити DD-WRT, оскільки підтримка даною прошивкою офіційно підтверджена, а згодом спробувати прошити «чужорідну» прошивку від ASUS через веб-інтерфейс DD-WRT. Практика також показала різний час від моменту ввімкнення маршрутизатора до моменту сприйняття прошивки у моделях навіть з однієї партії, також слід зауважити те, що роутер у більшості випадків не вдасться прошити з першого разу. Було отримано дві робочі моделі з різними версіями прошивок – одна з DD-WRT, а інша – з «прошивкою від Олега». Наступним кроком був тест сумісності та працездатності кожної з прошивок.

3.Основні можливості прошивки DD-WRT

DD-WRT – німецький комерційний проект що займається розробкою альтернативних прошивок під більшість сучасного мережного обладнання.

Практично всі налаштування маршрутизатора здійснюються через веб-інтерфейс. Однак можна комбінувати веб-налаштування з більш тонкою настройкою через SSH-термінал.

Прошивка вирізняється великою кількістю детальних налаштувань та підтримкою додаткових служб та сервісів. Зокрема, згадану вже комбінацію VPN + RADIUS. Доступний також вбудований монітор трафіку та активних з’єднань, що дозволяє системним адміністраторам більш детально контролювати трафік та завантаженість мережі.

При розділенні інтернет-каналу стануть у пригоді розширені можливості QoS (Quaity of Service) та обмеження трафіку за різними критеріями.

Налаштування бездротової частини роутера заслуговує окремої уваги. Зокрема, можна налаштувати Multi SSID – кілька бездротових мереж з різним рівнем доступу на одному маршрутизаторі. Сканування ефіру на наявність бездротових мереж можна здійснити двома способами: у текстовому та графічному режимі

Підтримка USB налаштовується, знову ж таки, через веб-інтерфейс.

Після підключення флеш-носія, подібно до прошивки під ASUS стає можливим встановлення додаткових пакетів з репозиторія [7]. Однак при цьому слід зауважити, що кількість одночасно запущених сервісів обмежена кількістю вільної оперативної пам’яті. Проблема особливо актуальна тому, що прошивка не підтримує монтування файла чи розділу підкачки.

4. Основні можливості «прошивки від Олега»

«Прошивка від Олега» - некомерційний проект російських програмістів, який, як показала практика, був успішно реалізований на маршрутизаторі компанії D-Link. Після всіх необхідних маніпуляцій роутер став ідентичною копією вдвічі дорожчого конкурента.

Завантаження торентів без участі комп’ютера є особливою відзнакою «прошивки від Олега», оскільки DD-WRT теоретично має таку можливість, однак обмеження ресурсів проявиться після додавання кількох торентів. Як видно з рисунку 2, одночасно скачуються та роздаються 17 торентів, причому завантаженість процесора утримується на рівні 10-30%, а файл підкачки зайнятий на 5%. Таким чином, маршрутизатор з підключеним додатковим зовнішнім жорстким диском є торент-піром, який може цілодобово завантажувати великі об’єми даних з Інтернетуна підключений USB жорсткий диск.

Як видно із системного звіту (рис.1), було підключено флеш-носій Corsair Flash Voyager. Пізніше він був підмонтований у якості системного розділу і на нього було встановлено Torrent- клієнт з веб-інтерфейсом, запущено Samba, FTP та SSH з метою тестування продуктивності під час навантаження. Також був створений файл підчачки розміром 128 Мбайт. Для запуску веб-інтерфейсу потрібен веб сервер з підтримкою PHP CGI, роль якого з успіхом виконує LightHTTPD. Його можна застосовувати для будь яких цілей – як для запуску окремих додаткових утиліт, так і для розгортання свого невеличкого веб-сайту, який буде доступним через Інтернет.

Рис. 1 Веб-інтерфейс маршрутизатора D-Link DIR-320, що представляється як ASUS WL-500G Premium V2

Рис. 2. Веб-інтерфейс торент–клієнта RTorrent

Також цікавою є можливість підключення USB веб-камери. При цьому вона буде працювати, як ІР-камера, транслюючи зображення через локальну мережу та Інтернет. Можна ввімкнути режим безпеки – тоді камера фіксуватиме кожен рух та відсилатиме повідомлення на електронну пошту з прикріпленим до нього зображенням.

Щодо бездротових можливостей, тут слід зазначити дещо нижчу продуктивність адаптера власне з причин не до кінця сумісного драйвера. Сканування на оточуючі мережі здійснюється за допомогою терміналу, однак перевести маршрутизатор у режим клієнта певної бездротової мережі можна й через веб-інтерфейс.

Таким чином, можна підвести певні підсумки та звести деяку порівняльну характеристику прошивок у вигляді табл.1.

Таблиця 1. Порівняльна характеристика роботи прошивок на маршрутизаторі D-Link DIR-320

Висновки

В даній роботі було проведено дослідження роботи бездротових маршрутизаторів домашнього класу під управлінням модифікованих версій прошивок та зокрема дослідження можливих варіантів прошивки маршрутизатора D-Link DIR-320 як однієї з найбільш вдалих моделей на вітчизняному ринку. Під час проведення дослідження було вивчено роботу двох моделей з однієї партії під управлінням двох різних версій прошивок – DD-WRT та прошивкою, призначеною для ASUS WL-500G Premium V2. Слід відзначити цілком стабільну і впевнену роботу обох прошивок, за винятком продуктивності Wi-Fi, яка на роутері під управлінням асусівської прошивки показала нижче на 25% значення у порівнянні з DD-WRT. Однак результатом даних маніпуляцій є значне розширення можливостей маршрутизатора, та появу функцій, недоступних в стандартній прошивці.

Підводячи підсумки, слід визначити рамки застосування тої чи іншої прошивки в залежності від необхідних задач та ситуацій. Так, прошивка від ASUS краще підійде домашнім користувачам через можливість завантаження торентів без участі ПК та підключення веб-камери у випадках, коли необхідно відлучитись від дому. А маршрутизатор з DD-WRT завдяки можливостям розширеного налаштування більш підходить для корпоративного застосування. Таким чином можна зекономити достатньо значну кількість коштів при побудові корпоративної мережі. Отже, модифіковані прошивки є не лише найкращим варіантом отримати максимум зі свого маршрутизатора, а й засобом економії ресурсів.

Список використаних джерел:

1. http://oleg.wl500g.info

2. http://wl500g.info/showthread.php?t=21425

3. http://wl500g.info/showthread.php?t=3171

4. http://ipkg.nslu2-linux.org/feeds/optware/oleg/cross/stable/Packages

5. http://dd-wrt.com

6. http://wl500g.googlecode.com

7. http://ipkg.nslu2-linux.org/feeds/optware/ddwrt/cross/stable/