用Raspberry Pi制作无线路由过程的札记1-连接ADSL和更新系统

就在两周前，用自己所剩无几的积蓄入了一块Raspberry Pi。Raspberry Pi，用官方的话来说就是一个基于Linux的只有信用卡大小的单板计算机，使用ARMv6架构的处理器。Raspberry Pi吸引人的地方并不是性能强悍的硬件配置，况且它的配置连一台中低端的智能手机都不如，乃至于连Google也不给它提供官方的Android支持，而只能依靠社区的力量。Raspberry Pi最大的卖点在于它拥有相对完整而且活跃的开发生态体系，很多知名的操作系统和发行版（如Debian、Arch Linux、RISC OS、FreeBSD……）都陆续发布支持Raspberry Pi的版本。而且这些操作系统和发行版的软件包也在不断更新。再加上全球各地都非常活跃的geek社区，造就了Raspberry Pi的生存价值。正因为这些，Raspberry Pi成为了一个可能快速搭建智能设备的廉价软硬件平台，这也是Raspberry Pi玩家真正喜欢它的地方。而它的中文名字被翻译为“树莓派”，但忠实的Raspberry Pi玩家还是喜欢简称它为“RPi”，所以之后的博客也便用这个简短的名称。
其实早在半年前就已经打算入一块来玩玩，只是当时家里的事让我不敢花费太多金钱在自己的兴趣上。在收到了RPi之后，我更加发现自己是一个不折不扣的机器控，可以不眠不休、废寝忘食地玩着它、想着它。从B版开始，RPi就分made in China和made in the UK。之前的全部是made in China。但中国制造的质量给全世界geek的印象真的不敢恭维。而RPi基金会在它们本土筹划了很久，终于可以自己生产了。虽然国产的RPi也有做工相当不错的批次，但能够买到就需要点运气了。思前想后了几天，我还是决定用高点的价钱去买英国制造的，而且这点花费也值得。起码可以免除因为国货参差不齐的质量问题造成不好的体验。
做了接近5天的research，最终决定下来一张入货清单。所有配件都是根据RPi的官方论坛和国内几个比较活跃的RPi论坛提供的信息来采购的，因为要保证所有进来的配件都能够与RPI兼容。特别是存储卡和USB无线网卡，因为这两样东西随便一样不能使用，都无法完成整个制作过程。也许很多人会认为这些东西都会有兼容性问题吗？通过对几个论坛里的玩家所反馈的信息表明，这个情况的确存在。而且还罗列了几个长长的硬件兼容列表，都是RPi玩家亲自试验的结果。从这里可以看到RPi社区非常活跃！
最终入到的配件列表是：

配件	型号	购买理由
TF存储卡	金士顿 Class10 8GB （点此购买）	读写速度较快，节省刷系统映像的时间。
TF2SD转换器	-	由于选择了TF卡，所以也就需要这个。其实是因为有了这个才选择TF的。因为SD插入RPi后会露出长长的尾巴，而RPi的卡槽设计得比较细和薄，使用这个转换器可以避免RPi跌落时造成卡槽损坏。
无线网卡	TP-LINK TL-WN725N （新手不推荐）	耗电少，无需外加有源USB HUB即可使用，而且即插即用。（但由于入货时决定得比较仓促，没发现有v1和v2之分：v1是8188cus芯片，可以即插即用；v2是8188eu芯片，连Realtek官方也未提供可用的Linux驱动，但后来找到了解决办法。）
有源HDMI2VGA转换器	-	RPi只提供HDMI和复合RCA视频输出，而我只有VGA接口的显示器。从论坛里发现最好使用有源的，因为转换器本身需要消耗电力，如果由RPi提供这部分电力会造成RPi自身功率过高，进而导致电流过大，热功率提高，长时间运行会造成不可恢复的损害。
有源USB HUB	力特 ZK-033A （点此购买）	USB HUB也选择有源的，因为USB设备本身就是需要电力的，而这也会使RPi的功耗提高，所以需要选择有源。还有一个是USB HUB最好是有反向供电隔离的，不过这个对B版的RPi影响不大了，因为官方已经修改过原本会引起故障的电源保险电路。

所以硬件配置准备好后就可以开始玩。用映像烧录软件将操作系统烧录到存储卡中。通过比较，最后选择Arch Linux ARM，顾名思义就是ARM版的Arch Linux。虽然之前没有用过Arch Linux，而是常用Ubuntu，选择raspbian（专为RPi定制的ARM版Debian，Ubuntu也是在它的基础上开发的）会熟悉点，但Arch Linux的开发理念却让我很喜欢，专为开发者设计，而非用户角度思考。可能有人会觉得Arch Linux没有sudo，由systemd管理启动依赖有点违反人道，但这不影响我对它的喜爱。集中式脚本的管理机制，精简的打包方式，类似BSD系统的Ports安装包管理工具都是我的style。（也许是因为有洁癖的关系吧^_^）
然而在初次启动的时候发现，Arch Linux ARM的系统映像里只有系统运行必需的软件包，连进行ADSL连接和配置的工具都没有。这就需要先到更新源去下载了。在Arch Linux ARM的官网上可以找到不同地区的更新源镜像地址，选择其中的一个进入，在“armv6h/core”目录下找到两个软件包：ppp-2.4.5-5-armv6h.pkg.tar.xz和rp-pppoe-3.11-1-armv6h.pkg.tar.xz。把它们直接放在已经烧录好的存储卡的根目录里。
由于使用了HDMI2VGA的转换器，使RPi无法正确识别显示器的类型，如果直接启动可能会黑屏。所以要强制RPi从HDMI输出视频信号，还要指定所使用显示器的最佳分辨率，做法是将下面的内容保存为名称为config.txt的文本文件，并覆盖掉存储卡根目录中的config.txt文件：

1. hdmi_force_hotplug=1config_hdmi_boost=4hdmi_group=2hdmi_mode=35hdmi_ignore_edid=0xa5000080disable_overscan=1

复制代码

config.txt可配置参数的详细说明请见RPiconfig。
现在就可以把存储卡插入RPi并接通电源了。操作系统启动后，可以在“/boot”目录里找到刚才下载的两个软件包，通过pacman就可以安装了。但要先安装ppp，再安装rp-pppoe：

1. [root@alarmpi ~]# pacman -U /boot/ppp-2.4.5-5-armv6h.pkg.tar.xz
   
2. [root@alarmpi ~]# pacman -U /boot/rp-pppoe-3.11-1-armv6h.pkg.tar.xz

复制代码

由于ADSL配置程序（其实就是一个脚本）需要通过/usr/bin/echo来显示提示信息，但现在系统里还没有这个程序，可以通过使用/bin/echo代替，方法是建立指向/bin/echo的软链接/usr/bin/echo：

1. [root@alarmpi ~]# ln /usr/bin/echo /bin/echo

复制代码

现在就可以将ADSL网线接上，通过

1. [root@alarmpi ~]# pppoe-setup

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进行ADSL连接配置。接下来就是根据提示信息输入相关的信息：

• Enter you PPPoE user name – 输入ADSL连接的用户名
• Enter the Ethernet interface connected to the DSL Moderm – 输入用于ADSL连接的网卡名称，保留默认的eth0就好，除非你用其他网卡，就输入其他网卡的名称
• Enter the demand value – 选择是按需拨号，还是持续连接。如果IP地址需要动态获取的话，建议保留默认的no即可
• Enter the DNS information here – 输入DNS服务器，如果你不知道或DNS是由服务器分配的可以直接填“server”
• Please enter your PPPoE password – 输入ADSL密码
• Please re-enter your PPPoE password – 再输入一次ADSL密码
• Choose a type of fire wall – 选择防火墙类型，选择0不需要配置即可，后面会根据无线路由使用时的需要来定义防火墙规则。如果这里选择了2，可能会导致能够连接ADSL却不能访问网络的情况
• Accept these settings and adjust configuration files? – 是否写入配置文件，输入“y”写入
  

完成后，就可以尝试连接ADSL了：

1. [root@alarmpi ~]# pppoe-start

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断开则可以使用：

1. [root@alarmpi ~]# pppoe-stop

复制代码

可以通过
[root@alarmpi ~]# pppoe-status来查看连接状态。
ADSL成功连接后，可以通过ping一个服务器的域名来检查一下是否能够正常连接。如ping一下百度的服务器，成功的话就会出现百度的ip和连接耗时等信息：

1. [root@alarmpi ~]# ping baidu.com

复制代码

如果能够ping到服务器的ip，并且能够接收到返回的数据包即说明ADSL连接可以正确使用了。但是如果不能ping到服务器的ip，可能是DNS的配置不正确。如果能够看到ip却接收不到返回的数据包则可以是防火墙配置出了问题（在pppoe-setup配置防火墙时选择了2可能会导致这种情况）。如果实在找不到什么问题，可以再尝试使用pppoe-setup来重新配置一下。
配置之后，可以将下面3个文件进行一下备份，以后如果重新刷系统，可以直接将它覆盖到原来的位置就可以省去配置了：

• /etc/ppp/pppoe.conf
• /etc/ppp/pap-secrets
• /etc/ppp/chap-secrets
  

ADSL连接上后就要把刚才临时建立的“/bin/echo”程序的软链接删掉，否则会导致后面系统升级出错：

1. [root@alarmpi ~]# rm /usr/bin/echo

复制代码

有了网络，就可以进行系统更新了。进行系统更新时第一个想到的就是更新源的问题，而pacman的更新源链接配置文件是/etc/pacman.d/mirrorlist。里面就列出了上面提到的更新源列表中的地址。起初的时候，我想当然地把China更新源链接前的注释去掉，把默认的注释掉，强制让它从中国的更新源进行更新。后来仔细看了一下这个文件里的第一个更新源地址才发现是基于Geo-IP的，也就是说从这个地址进行更新时，服务器会通过发出请求的机器IP的地理位置和各个更新源的负载情况来选择最佳的更新源，于是我果断地China更新源链接注释掉，只保留了基于Geo-IP的那个链接就好了。这样可以避免因为某个更新源负载大或down掉而影响更新速度。
更新源有了，就可以系统更新：

1. [root@alarmpi ~]# pacman -Syu

复制代码

系统更新比较耗时，具体时间的长短跟系统的新旧程度。系统越旧更新所用的时间自然就越长。
更新完系统后，还有需要做一个设置，让RPi在每次启动的时候都自动连接ADSL网络。由于新版的Arch Linux已经停止了对initscripts的支持，并切换到纯systemd来管理启动程序及系统配置，所以我也使用了systemd来对启动进行配置。虽然没用过initscripts，但感觉systemd也不像有些人认为的那样违反人道。
其实在安装re-pppoe时，软件包的安装脚本已经自动生成了一个ADSL的启动配置文件/usr/lib/systemd/system/adsl.service，可以直接使用它来控制ADSL连接。systemd对服务的管理操作和CentOS中使用service命令很相似，是通过systemctl命令来实现。如要连接ADSL，除了上述提到的pppoe-start外，还可以：

1. [root@alarmpi ~]# systemctl start adsl

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断开ADSL则用：

1. [root@alarmpi ~]# systemctl stop adsl

复制代码

而需要在系统启动时自动连接ADSL，直接enable即可：

1. [root@alarmpi ~]# systemctl enable adsl

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不需要在系统启动时连接ADSL，就可以通过disable来禁止：

1. [root@alarmpi ~]# systemctl disable adsl

复制代码

使用systemd 的好处是它提供了统一的管理接口，和CentOS中使用service来管理系统服务非常像，但systemd配置文件书写起来比service的脚本文件要更简单方便。后面的制作过程中还会更深入地使用systemd来管理启动程序之间的依赖关系。
在重新启动或关闭系统前，需要修改/boot/config.txt为上述提到的内容。因为系统更新的时候，如果内核被更新了，config.txt文件的内容也会被覆盖了。否则下次启动的时候又可能出现黑屏。

原文来自：
http://gutspot.com/2013/01/28/%E ... %E7%B3%BB%E7%BB%9F/

很好的设想！可惜的是一般的usb网卡信号都太弱了。。。