سیستم عامل OpenWRT یک توزیع قدرتمند لینوکس است که به کاربر اجازه میدهد قابلیتهای بسیار بیشتری از روتر خانگی، اینترنت اشیا و سایر تجهیزات دریافت کند. OpenWrt در سال ۲۰۰۴ ایجاد شده و دارای مجوز GPL می باشد. این سیستم عامل، یک نرمافزار آزاد و متنباز با هسته لینوکسی است که امکان نصب روی انواع مختلف روترها و دستگاههای گیتوی IoT (واسطهای برای ارتباط دستگاههای IoT با شبکه یا ابر) را دارد.
به دلیل سبکبودن و گزینههای گسترده جهت شخصیسازی، OpenWrt برای تجهیزاتی که قابلیتهای قدرتمندی در شبکه نیاز دارند اما منابع سختافزاری آنها محدود است، انتخابی مناسب می باشد. این سیستم ابزارها و قابلیتهای مختلفی برای کنترل و بهینهسازی ترافیک شبکه ارائه میدهد و از پروتکلها و ویژگیهای امنیتی مانند فایروال نیز برخوردار است.
مزیت اصلی سیستم عامل OpenWRT، انعطافپذیری آن است که اجازه میدهد روترها و گیتویها، مطابق با ترجیحات کاربر شخصیسازی شوند. بههمین دلیل، معمولاً برای جایگزینی فریمور (firmware) اصلی انواع روترها و گیتویهای خانگی مورد استفاده قرار میگیرد. فریمور پیشفرض بسیاری از دستگاهها ممکن است به اندازه OpenWrt که یک رابط کاربری تحت وب با نام LuCI نیز ارائه میدهد، قابل تنظیم یا قابل اعتماد نباشد.
تصویر(1)
سیستم عامل OpenWRT چیست و چه کاربردی دارد؟
OpenWrt یک توزیع GNU/Linux است که در ابتدا به عنوان فریمور روترهای بیسیم طراحی شده بود اما بعدها توسعه پیدا کرد و به پایهای برای فریمورهای مدیریت ابزارهای مسیریابی شبکه در بسیاری از تجهیزات تبدیل شد. این تجهیزات شامل گیتویهای IoT، روترهای سیمی، گوشیهای هوشمند و حتی برخی لپتاپها هستند.
تفاوت اصلی بین بیشتر فریمورها، از جمله انواع OEM با OpenWrt این است که فریمورها معمولاً ثابت و غیرقابل تغییر هستند. در بیشتر فریمورها، اگر کاربر بخواهد قابلیتی را اضافه یا حذف کند، باید کل سیستم عامل را مجددا راهاندازی نماید اما در OpenWrt، تغییرات دقیقاً مشابه نصب یا حذف یک پکیج انجام میشود.
دلیل پایه گذاری سیستم عامل OpenWRT این بود که شرکت Linksys یک روتر بیسیم مبتنی بر کد متنباز منتشر کرد و مجبور شد نسخه اصلاحشده آن را نیز منتشر کند. این کد بعدها پایه ای برای توزیع لینوکسی شد که امروزه بهنام OpenWrt شناخته میشود.
کاربر میتواند دستگاههای خود را از طریق اتصال SSH و ترمینال لینوکس مدیریت نماید. همچنین رابط کاربری وب OpenWrt با نام LuCI (مبتنی بر Lua) امکان پیکربندی فریمور روتر را فراهم میکند اما این قابلیت معمولاً فقط روی روترهایی با بیش از ۴ مگابایت حافظه فلش فعال است؛ دستگاههایی که حافظه کمتری دارند باید تنها با ترمینال مدیریت شوند.
در حالی که OpenWrt ایده فریمورهای قابلتغییر را آغاز کرد، بعدها جایگزینهای زیادی مانند DD-WRT، LEDE، ClearOS و Tomato توسعه داده شدند که بسیاری از آنها بر پایه OpenWrt هستند.
این سیستم عامل توسط یک جامعه فعال، نگهداری و توسعه داده میشود. توسعهدهندگان مرتباً بهصورت آنلاین و گاهی حضوری گرد هم میآیند تا درباره تغییرات و بروزرسانیها بحث کنند.
تصویر(2)
نیازمندی سختافزاری سیستم عامل OpenWrt
OpenWrt برای طیف گستردهای از تجهیزات که توسط سازندگان مختلف تولید شدهاند در دسترس است. در گذشته، سیستم عامل OpenWRT روی روترهایی با سختافزارهای نسبتاً قوی قابل نصب بود اما نسخههای جدید فقط روی روترهایی نصب میشوند که حداقل ۴ مگابایت فلش و ۳۲ مگابایت RAM داشته باشند.
توصیه میشود برای اجرای OpenWrt روی یک دستگاه، رم و فضای فلش کافی جهت عملکرد پایدار و نگهداری فایل فریمور روتر فراهم باشد.
کمبود RAM ممکن است باعث ناپایداری شود:
-
۳۲ مگابایت رم ممکن است هنگام انجام وظایف پایه روتر یا اکسسپوینت بهطور مکرر موجب «کرش» شود. با این مقدار رم، لینوکس 5.4 به سختی اجرا خواهد شد و افزایش مصرف حافظه میتواند منجر به خطای OOM و از کار افتادن روتر شود.
-
۶۴ مگابایت رم بسته به سختافزار و نوع استفاده میتواند کافی باشد اما ممکن است از نسخه 19.07 به بعد، دستگاههایی با رم کمتر عملکرد ناپایدار داشته باشند. همچنین این احتمال وجود دارد که بروزرسانیهای امنیتی، پچهای کرنل، درایورها یا نرمافزارها برای آنها ارائه نشوند و پشتیبانی از آن متوقف گردد.
-
۱۲۸ مگابایت یا بیشتر برای کاربرانی که قصد نصب نرمافزارهای اضافی یا استفاده از قابلیتهای گستردهتر روتر را دارند توصیه میشود.
کمبود حافظه فلش موجب ایجاد مشکل در بارگذاری پکیجها یا فریمور جدید خواهد شد:
-
حداقل ۴ مگابایت فلش موردنیاز است اما با این ظرفیت امکان نصب رابط کاربری تحت وب، LuCI، پکیجهای رمزنگاری، Samba، دانگلهای 3G/4G یا درایورها و ابزارهای فایلسیستم وجود ندارد.
-
۸ مگابایت فلش اجازه میدهد LuCI بههمراه تعدادی پکیج اضافه نصب شود.
-
۱۶ مگابایت فلش یا بیشتر گزینهای است که برای آینده انعطافپذیری بیشتری ارائه داده و توصیه میشود.
گیتوی DSGW-090 مبتنی بر OpenWrt
بهعنوان یک گیتوی مرکزی، DSGW-090 OpenWRT IoT Gateway از چندین پروتکل بیسیم شامل Wi-Fi، Zigbee 3.0، BLE و Z-Wave پشتیبانی میکند. کاربران میتوانند از طریق Wi-Fi، اترنت یا شبکه LTE به اینترنت متصل شوند.
مزایا و برتریهای OpenWrt چیست؟
یکی از مهمترین مزایای سیستم عامل OpenWRT این است که کاربر میتواند با کمک آن قابلیتهای بیشتری به روتر خانگی خود اضافه کند. برای مثال، کاربر میتواند:
-
روی روتر، سرورهای SSH اجرا کرده و عملیات SSH Tunneling انجام دهد.
-
انواع سرویسها از جمله وبسرور، سرور HTTP و سرور FTP را روی روتر راهاندازی کند.
-
کلاینتهای BitTorrent را روی روتر نصب و اجرا نماید.
-
یک شبکه وایفای مستقل بهعنوان «شبکه مهمان» در کنار WLAN اصلی ایجاد کند.
علاوه بر این موارد، کاربران حرفهایتر میتوانند از سیستم عامل OpenWRT برای مدیریت ترافیک، تحلیل بستههای شبکه و اعمال قوانین QoS (کنترل کیفیت خدمات) استفاده کنند. حتی ادعاهایی مبنی بر این وجود دارد که OpenWrt میتواند برد پوششدهی برخی روترها را افزایش دهد.
در حالی که افزودن قابلیتهای اضافی به روتر خانگی جذاب است اما در اغلب مواقع، استفاده از OpenWrt یک نیاز واقعی محسوب میشود. گاهی اوقات روتر قدیمی شده یا سازنده انتشار بروزرسانی برای فریمور را متوقف کرده است. در اکثر موارد، ثابت شده که OpenWrt از فریمور کارخانهای روتر پایدارتر می باشد.
تصویر(3)
چگونه میتوان کار با سیستم عامل OpenWRT را آغاز کرد؟
میزان دشواری نصب سیستم عامل OpenWRT، با توجه به مدل روتر متفاوت است اما برای حدود ۳۰٪ دستگاهها، نصب OpenWrt فرایندی نسبتاً ساده دارد.
درحالیکه بروزرسانی فریمور OpenWrt کار آسانی است اما مراحل جایگزینی فریمور OEM و نصب اولیه OpenWrt کاملاً وابسته به دستگاه می باشد. در برخی موارد، نصب بسیار ساده و با ورود به پنل تحت وب فریمور کارخانه، انتخاب گزینه “Upgrade Firmware” و بارگذاری فایل OpenWrt انجام میشود اما در برخی مدلها لازم است از طریق Bootloader اقدام شود که مراحل پیچیدهتری دارد.
اولین مرحله برای نصب سیستم عامل OpenWRT این است که دستگاه خود را در صفحه OpenWrt پیدا کنید؛ جایی که فریمورهای موجود فهرست شدهاند.
در این صفحه ممکن است چندین نسخه فریمور برای دستگاه خود مشاهده نمایید. چنانچه بار اول است که نصب انجام می دهید، باید روی لینک “Firmware OpenWrt Install URL” کلیک کنید. قبل از ادامه، OpenWrt توصیه میکند کاربران با اطلاعات مخصوص دستگاه آشنا شوند. این اطلاعات درون لینکی در ستون آخر جدول موجود می باشد. همچنین در پایین صفحه، جدول "Data Entry" قرار دارد که در انتهای آن راهنمای نصب ارائه شده است. بسته به مدل دستگاه، این امکان وجود دارد بیش از یک روش نصب وجود داشته باشد.
پس از نصب OpenWrt روی دستگاه، بروزرسانی آن در دفعات بعدی بسیار آسان خواهد بود.
چه نکاتی را باید قبل از به کارگیری OpenWrt در نظر گرفت؟
با نصب OpenWrt، کاربر گارانتی کارخانهای دستگاه را باطل میکند. مانند تمام فریمورهای دیگر، OpenWrt نیز ریسک خرابی دستگاه را بههمراه داشته و هیچ تضمینی در استفاده از آن وجود ندارد؛ هرچند مستندات فراوان و یک انجمن فعال در دسترس است اما اگر مشکلی رخ دهد، کاربر باید بدون پشتیبانی، مستقیما مشکل را حل کند.
OpenWrt تقریباً دسترسی بدون محدودیت دستگاه را به کاربر میدهد. این یعنی کاربر ممکن است بهصورت ناخواسته قوانین محلی یا منطقهای را نقض کند. برای مثال، ممکن است از فرکانسها یا باندهایی استفاده نماید که به شبکههای بیسیم تخصیص داده نشدهاند یا فناوریهایی را که نهادهای قانونگذار برای جلوگیری از اختلال در سیگنالهای دیگر تعریف کردهاند، رعایت نکند. در بدترین حالت، کاربر ممکن است باعث اختلال روی سایر سرویسها یا فناوریهای اطراف دستگاه شود.
توصیههای مهم قبل از نصب سیستم عامل OpenWRT
به دلیل خطرات احتمالی از جمله غیرقابلاستفاده شدن سختافزار دستگاه یا خرابی آن، OpenWrt توصیه میکند کاربران هر مرحله را با دقت انجام دهند. به کاربران پیشنهاد میشود پیش از شروع، کاملا با توضیحات دستگاه آشنا شوند. اگر در هر مرحله احساس شد بخشی درست پیش نمیرود یا مطابق انتظار نیست، وبسایت OpenWrt توصیه میکند کاربر فرایند را متوقف کرده راهحل ها را پیدا نماید و سپس ادامه دهد.
کاربر میتواند میزان ریسک تغییر فریمور دستگاه خود را بر اساس میزان محبوبیت آن تخمین بزند. طبق گفته OpenWrt، روترهایی که بیشتر تغییر داده میشوند، معمولاً صفحهای کاملتر و با توضیحات دقیقتر دارند و همین موضوع باعث می شود که اگر با مشکل مواجه شوید یافتن پشتیبانی برای آنها آسانتر باشد.
پیش از شروع کار، لازم است تمام اطلاعات مربوط به دستگاه را کنار خود نگه دارید. همچنین باید منبع تغذیه بدون قطعی در اختیار دستگاه باشد و هرگز نباید فرایند نصب را از طریق اتصال بیسیم انجام داد.
تصویر(4)
سیستم عامل OpenWRT در توسعه گیتویهای IoT
OpenWrt یک سیستم عامل متنباز قدرتمند مبتنی بر لینوکس برای تجهیزات داخلی می باشد. این سیستم عامل بهدلیل انعطافپذیری و پایداری بالا، در توسعه گیتویهای اینترنت اشیا مورد استفاده قرار گرفته است. طراحی یک گیتوی IoT با OpenWrt میتواند مزایای زیادی نسبت به راهکارهای سنتی مبتنی بر سختافزار و نرمافزار اختصاصی ارائه دهد.
سیستم عامل OpenWRT به توسعهدهندگان اجازه میدهد تا از مجموعه گسترده پکیجهای آماده استفاده کنند؛ قابلیتی که هنگام ساخت یک گیتوی جدید میتواند زمان و هزینه را کاهش دهد. با استفاده از افزونههایی مانند LuCI یا LUCI2، فرایند توسعه حتی سادهتر هم میشود. علاوه بر این، طراحی ماژولار OpenWrt موجب خواهد شد تا ساخت فریمورهای سفارشی برای کاربردهای خاص بسیار راحتتر باشد.
با وجود این مزایا، OpenWrt معایبی نیز دارد. OpenWrt از تمام انواع سختافزارهای مورد استفاده در توسعه گیتویهای IoT پشتیبانی نمیکند. این موضوع میتواند برای توسعهدهندگانی که به پشتیبانی از سختافزارهای خاص نیاز دارند مشکلساز شود زیرا بدون وجود پشتیبانی نرمافزاری مناسب، فرایند توسعه بسیار دشوار خواهد بود. علاوهبراین، گزارش شده است که OpenWrt هنگام کار در شبکههای بزرگ یا مجموعههای داده حجیم با مشکلات مقیاسپذیری مواجه میشود که این موضوع مدیریت منابع را در گیتویهای IoT با مقیاس بزرگ، سختتر میکند.
جمع بندی: OpenWrt مجموعهای کاملاً جدید از قابلیتها برای دستگاهها
OpenWrt یک توزیع قدرتمند لینوکس است که امکان ارتقاء چشمگیر قابلیتهای روتر خانگی، و گیتویهای اینترنت اشیا را فراهم میکند. بسیاری از تولیدکنندگان، سیستم عامل OpenWRT را برای افزایش توانایی تجهیزات خود استفاده میکنند. با راهکارهای IoT مبتنی بر OpenWrt، کاربر میتواند قابلیتهای بسیار بیشتری در اختیار داشته باشد.