用 Linux 脚本简化无线网络的管理（1）

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使用现有的无线路由器创建一个小型的无线网络非常简单。但是为办公室、公寓或邻居提供符合业界标准的无线链接就是另外一回事了。在构建好无线网络之后，就可以运行无线 Internet 服务提供者（WISP）服务。要运行 WISP，则需要回答以下问题：

• 所提供的到 Internet 的连接品质如何？
• 哪些客户机可以直接连接到网络上，这些连接的品质又如何？
• 有足够的带宽满足峰值的需求吗？
• 最近有哪些客户机连接到网络上，它们的活动频率如何？
• 哪些客户机具有可靠的连接，哪些客户机的连接不可靠？
• 客户机有许多传输错误并需要重试吗？
• 所安装的软件包有可升级的版本吗？
• 大文件会占用很多空间吗？
• 如何简化客户机的管理？

在本文中，您将学习如何使用 Linux 脚本来回答这些问题。在开始之前，首先需要设置服务器。
无线服务器硬件我之所以成为一名无线 Internet 服务提供者，是因为我的邻居没有 DSL 或其他 Internet 接入服务。另外一个 WISP 从附近的一个山顶上提供了一条（昂贵的）连接，因此我决定购买这个服务，与邻居们共享带宽，并共同承担费用。访问点的无线卡会生成一个非常微弱的信号，因此，为了将信号丢失的情况降至最低，我希望能够将天线做得尽可能的短。还希望能够架设一条户外天线，这样就可以让更多的邻居可以访问这个无线链接。这两种设备让我可以将服务器设置在户外的天线上（ 的链接中给出了一张图片，还提供了有关此文中讨论的产品和包的信息）。这个示范性的服务器是一个现有的无线访问点（WAP），它安装在一个防水的 Pelican 箱子中。它并不是非常可靠，因此我常常需要爬上屋顶来解决问题。我需要使用一架梯子来帮助我爬上爬下，以后还需要将这个访问点升级成一个更可靠的系统。下一代的硬件将会：

• 非常可靠。
• 支持 10 台客户机，另外提供一些系统管理工具。
• 使用一个标准的无线网卡。
• 支持通过以太网加电启动。
• 是 Linux 友好的。

我购买了一块很便宜的系统板（Soekris Engineering 的 net4521），它可以完全满足这些需求，并且可以使用一块 Compact Flash Card，而不必再使用硬盘。这块系统板不用制冷风扇就可以在温度变化很大的环境中使用。
无线卡芯片确定了该系统板是 Linux 友好的， Intersil/Conexant Prism2/3 芯片也对 Linux 提供了很好的支持。
Linux 软件Pebble Linux 是一个专门为嵌入式无线应用程序设计的发行版。为其取名 Pebble 就是因为它非常小，并且很简单。这个系统中包含了一些很好的特性，例如：

• 为实现无线使用而定制的内核；这样就不需要再重新编译内核。
• 大小；整个系统很小，可以放到一块很小的 Compact Flash Card 中，所以不再需要硬盘驱动器。
• 以只读方式装载文件系统，因此，即使断电也不会造成文件系统崩溃。
• 因为基于 Debian Linux 发行版，所以可以使用 Debian 的包。
• 具有很好的支持。

Pebble Linux 包括很多可用的无线包，利用 Debian 的 apt-get 很容易添加其他包。您可能希望通过在另外一台服务器上放置一些包（例如 ntop）来共享工作负载。这些包可以在一块系统板上与 10 台客户机很好地运行，而不会过度浪费处理器或内存。以下是我推荐的几个开源包：

• Wonder Shaper，用来确保客户机平等地共享带宽。
• Wireless Tools（WT），用来与无线驱动器进行通信。
• Host AP，用于 Prism2/3 芯片的无线访问点软件。
• pcmcia-cs，用来管理无线网卡。
• logrotate，用来压缩或删除日志。
• Net-SNMP，用来收集路由器输出。
• ntop，用来以图形形式显示利用情况的统计信息。
• iptables，用作防火墙。

在中，可以找到这些工具的链接。
所需要的 Linux 无线管理脚本这些包提供了一些基本的工具来启动无线网络并运行 Linux。从现在开始，要使这些工具一直顺利运行可能是一件头疼的事情；也可能非常简单，但需要使用一些工具来帮您实现以下功能：

• 管理服务器
• 管理客户机
• 管理带宽

为了满足这些需求，我编写了很多脚本；所有这些脚本都可以从一个命令行中直接使用。Linux 具有一个很好的安全 shell（SSH）服务器的实现，因此我可以从任何具有 Internet 连接的地方来对服务器进行管理。
管理服务器Linux 发行版本通常包括一些简单的管理工具，不过这些工具的功能却很强大。没有以下这些工具，我几乎无法生活：

• df 给出关于每个文件系统的空间利用率的信息。当您的文件系统中只有有限的空闲空间时，该信息尤其有用。
• top 给出服务器某个瞬间的快照，其中包含了有关启动时间、CPU 使用情况、内存使用情况和进程的信息。
• pstree 提供了服务器进程的快照。这些信息很容易理解，因为进程都是以分层形式显示的。

我的 WAP 在内存中有一个只读的文件系统，用于为文件和日志提供服务。这样就可以将一个 Compact Flash Card 的文件系统一直作为只读模式使用。我编写了一些脚本来管理这些有限的空间。
bigfiles：bigfiles 脚本会判断应该删除哪些文件来防止出现空间用尽的情况。它对三种级别的空间利用情况进行了总结：

• 文件系统： 文件系统一共有多大？还有多少剩余空间？
• 目录： 文件系统中每个目录使用了多少的空间？
• 文件： 文件系统中哪些文件的大小超过了 90 KB？

输出结果如下：
清单 1. bigfiles 脚本的输出结果

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

------------------------------------------------------------------------------ Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on tmpfs 10M 952k 9.0M 10% /rw Finding big files in /rw filesystem... 916k ./var 4.0k ./usr 0 ./tmp 8.0k ./root 24k ./etc 0 ./dev 952k . 952k total ./var/log/router ./var/log/messages ------------------------------------------------------------------------------

checkspace
checkspace 脚本每小时运行一次，负责在这个读写的文件系统上维护最少的可用空间。如果文件系统的利用率达到 80%，那么 checkspace 就会运行 logrotate，后者会根据需要压缩和删除日志文件。
aptgetupgrade：aptgetupgrade 脚本检查包的新版本，并进行必要的更新。这个脚本对 Debian apt-get 命令进行了简单的封装，可以通过 /etc/cron.daily 运行该命令，从而帮助您更新各种补丁。