Meeskond "Tartu rõõm"

Liikmed

• Inger Romanenko A31
• Sander Saveli A22
• Sander Arnus A22
• Kalmer Tart D22
• Kristjan Rõõm A32

Meie eesmärk intensiivõppe raames

Automaatne võrguühenduste konfigureerimine erinevate võrkudega

Konfigureerida arvuti, millel on 3G, Wifi, Ethernet-over-Powerline ja Etherneti pordid ning mille operatsioonisüsteemiks on Ubuntu Linux. Võrguühendust vahetataks ühenduse olemasolu ja prioriteetide alusel üle erinevate tehnoloogiate võimalikult lihtsalt ja kiirelt. IP aadress ei pea samaks jääma. Wifi adapter valib ise parima avaliku võrgu, kui ei ole konfigureeritud teisiti. Kui Wifi ühendus kaob, proovib teisi ka taustal. Kõik ümberlülitamised logitakse. Näiteks: Prioriteetideks on Ethernet:1; EoP:2; Wifi:3; 3G:4. Ühendatakse kõikidesse võimalikesse võrkudesse ning kui Ethernet ära kukub ning pole võimalik ühenduda ka läbi EoP, toimub ühenduse ümberlülitamine Wifi võrku. Kui Wifi ära kukub, siis ühendutakse 3G võrku. Kui tuleb suvaline public wifi tagasi, ühendutakse sinna jne. Luua lihtne kasutajaliides Android telefonile, mis lubab üle bluetooth ühenduse erinevaid võrke ja prioriteete konfigureerida ning vaadata ühenduste ajalugu.

Ajakava/progress

Esmaspäev 26.03.2012

Eesmärgid:

• Tutvuda olukorraga ja tehnoloogiatega
• Kohtuda Ericssoni esindajaga, saada täpne ülevaade ülesandest.
• Panna paika algne tegevuskava.

Küsimused Ericssonile:

• Kuidas teha vahet eop-l ja ethernetil?
• Mis tehnoloogiaid kasutada
• Miks selline ülesanne?
• Kus seda kasutama võidakse hakata?

Edusammud:

• Leidsime badVPN NCD http://code.google.com/p/badvpn/wiki/NCD, nimelise võrguhaldustarkvara ning proovime sellega prioritiseerida erinevaid võrguliideseid.
• Kohtusime Ericssoni esindajaga ning saime täpsema ülevaate ülesandest. Peame määrama ühendustele prioriteedid ning valima parima ühenduse liigi vastavalt prioriteedile. Wifi puhul peame ühenduma public wifisse ning kui on mitu erinevat võrku saadaval, proovima erinevaid. Võrgutegevust logitakse.

Ericssonist saime katsetamiseks kaasa järgneva tehnika :

• nettop PC FIT-PC2
• 3G EMT mobiilse internetimodemi
• bluetooth adapteri
• ethernet over powerline seadmed

Küsimus: Kas kasutame enda leitud badVPN NCD-d või kasutame Linuxis vaikimisi töös olevat Network Manageri?

Materjalid badVPN NCD kohta:

• http://code.google.com/p/badvpn/wiki/NCD
• http://code.google.com/p/badvpn/wiki/Installation

Tegime katseid virtualiseeritud keskkonnas. Hetkel suudab NCD prioriteetide alusel ühenduda erinevatesse ethernet liidestega.

Otsustasime enda leitud lahenduse kasuks, sest badVPN NCD teeb täpselt seda mis meil vaja - ühendub erinevatesse võrkudesse prioriteedide alusel. Hetkel tundub, et Network Manageri kasutades peaksime tunduvalt rohkem loogikat ise valmis kirjutama.

Läksime üle katsetustele päris masinas. Installeerisime nettopi peale Lubuntu Linuxi.

Hakkame modifitseerima badVPN-i, et saada tööle ka Wi-Fi ja 3G.

Tulemus: NCD suudab prioriteedide alusel valida parima ühenduse wifi ja etherneti vahel. Hetkel aga on probleem wifi public võrkudega, nimelt ühendub wifi adapter ainult etteantud võrku. Tuleks kirjutada skript, mis otsib avatud wifi võrke. Alustasime ka mobiilse interneti lahendusega, kuid hetkel tunudb, et NCD seda võimalust ei toeta.

NCD konfiguratsioon

#
# Example NCD program.
# All interfaces are disabled by default.
# Remove/comment the first line of a process to activate the interface.
#

process ethernet1 {
   # Set device.
   var("eth1") dev;

   # Wait for device and link.
   net.backend.waitdevice(dev);
   net.up(dev);
   net.backend.waitlink(dev);

   # DHCP configuration.
   # net.ipv4.dhcp() will block here until it obtaines an IP address.
   # It doesn't check the obtained address in any way,
   # so as a basic security measure, do not proceed if it is local.
   net.ipv4.dhcp(dev) dhcp;
   ip_in_network(dhcp.addr, "127.0.0.0", "8") test_local;
   ifnot(test_local);
   var(dhcp.addr) addr;
   var(dhcp.prefix) addr_prefix;
   var(dhcp.gateway) gateway;
   var(dhcp.dns_servers) dns_servers;

   # Static configuration.
   # To use, comment/remove the DHCP configuration above and uncomment this.
   #var("192.168.111.116") addr;
   #var("24") addr_prefix;
   #var("192.168.111.1") gateway;
   #list("192.168.111.14", "193.2.1.66") dns_servers;

   # Assign IP address.
   net.ipv4.addr(dev, addr, addr_prefix);

   # Go on configuring the network.
   multiprovide("NET-ethernet");
}

process eop  {
   # Set device.
   var("eth2") dev;

   # Wait for device.
   net.backend.waitdevice(dev);
   net.up(dev);
   net.backend.waitlink(dev);

   # DHCP configuration.
   # net.ipv4.dhcp() will block here until it obtaines an IP address.
   # It doesn't check the obtained address in any way,
   # so as a basic security measure, do not proceed if it is local.
   net.ipv4.dhcp(dev) dhcp;
   ip_in_network(dhcp.addr, "127.0.0.0", "8") test_local;
   ifnot(test_local);
   var(dhcp.addr) addr;
   var(dhcp.prefix) addr_prefix;
   var(dhcp.gateway) gateway;
   var(dhcp.dns_servers) dns_servers;

   # Assign IP address.
   net.ipv4.addr(dev, addr, addr_prefix);

   # Go on configuring the network.
   multiprovide("NET-eop");
}


process pp {
   # Set device.
   var("ppp0") dev;

   # Wait for device.
   net.backend.waitdevice(dev);
   net.up(dev);
   net.backend.waitlink(dev);

   # DHCP configuration.
   # net.ipv4.dhcp() will block here until it obtaines an IP address.
   # It doesn't check the obtained address in any way,
   # so as a basic security measure, do not proceed if it is local.
   net.ipv4.dhcp(dev) dhcp;
   ip_in_network(dhcp.addr, "127.0.0.0", "8") test_local;
   ifnot(test_local);
   #var(dhcp.addr) addr;
   #var(dhcp.prefix) addr_prefix;
   #var(dhcp.gateway) gateway;
   #var(dhcp.dns_servers) dns_servers;

   # Assign IP address.
   #net.ipv4.addr(dev, addr, addr_prefix);

   # Go on configuring the network.
   multiprovide("NET-pp");
}



process wlan {

   # Set device.
   var("wlan1") dev;

   # Wait for device and rfkill.
   net.backend.waitdevice(dev);
   net.backend.rfkill("wlan", dev);

   # Connect to wireless network.
   list() args;
   net.backend.wpa_supplicant(dev, "/etc/wpa_supplicant/all.conf", "/sbin/wpa_supplicant", args);

   # DHCP configuration. See above for static configuration.
   net.ipv4.dhcp(dev) dhcp;
   ip_in_network(dhcp.addr, "127.0.0.0", "8") test_local;
   ifnot(test_local);
   var(dhcp.addr) addr;
   var(dhcp.prefix) addr_prefix;
   var(dhcp.gateway) gateway;
   var(dhcp.dns_servers) dns_servers;

   # Assign IP address to interface.
   net.ipv4.addr(dev, addr, addr_prefix);

   # Go on configuring the network.
   multiprovide("NET-wlan");
}

process NETCONF {
   # Wait for some network connection. Order by priority.
   list("NET-wlan", "NET-eop", "NET-pp", "NET-ethernet") pnames;
   multidepend(pnames) ifdep;
   
   #if(pnames == "NET-pp")
   
   var(ifdep.dev) dev;
   var(ifdep.addr) addr;
   var(ifdep.addr_prefix) addr_prefix;
   var(ifdep.gateway) gateway;
   var(ifdep.dns_servers) dns_servers;

   # Add default route.
   net.ipv4.route("0.0.0.0", "0", gateway, "20", dev);

   # Configure DNS servers.
   net.dns(dns_servers, "20");
}

Teisipäev 27.03.2012

Eesmärgid:

• Saada valmis prioritiseerimine
• Kirjutada skript, mis otsiks avatud wifi võrke
• Saada tööle 3G
• Alustada logimisega ning androidi rakenduse kirjutamisega.

Hakkame lähemalt uurima Network Manageri alternatiivina, sest badVPN-il NCD ja 3G konfiguratsioonid satuvad konflikti, mis teeb 3G ühenduse initsialiseerimise keerukaks.

Selgus lõplikult, et NCD-ga ei õnnestu meil töötavat 3G-ga funktsionaalsust luua. Hakkasime ülesannet lahendama linuxi Network Manageri abil. Network Manageris toimib vaikimisi võrkude prioritiseerimine, esialgu tundub et ei ole võimalik ise prioriteete määrata, ilma source koodi muutmata.

Hakkame uurima erinevaid võimalusi kuidas võrke Network manageriga prioritiseerida Network Manageril on sisseehitatud kindlad prioriteedid ja selle raames toimib kõik väga hästi, aga probleem tekib sellestm et Network Manageris ei saa muuta prioriteete.

Lahendus: hakkasime meetrikute alusel prioritiseerima routing tables erinevate ühenduste default route, mille tulemusena saame luua ühenduste prioriteetide järjekorra.

Kirjutasime iga Interfacei üles ja allaminemise korral skriptid, mis lisavad ja kustutavad vastava default gateway ja metricuga routi IP route tabelist. Default gateway saame kätte Network Manageri käsurea tööriista - nmcli päringu kaudu. Nmcli on kõige kiirem võimalus, sest kliendi poole pealt küsib DHCP infot Network Manager.

IF UP skript

#!/bin/bash



if [ "$IFACE" = "eth1" ]; then
ADR=$(nmcli dev list iface eth1 | grep GATEWAY | cut -d " " -f20)
ip route del default
ip route add default via $ADR dev eth1 metric 5
fi;
if [ "$IFACE" = "eth2" ]; then
ADR=$(nmcli dev list iface eth2 | grep GATEWAY | cut -d " " -f20)
ip route del default
ip route add default via $ADR dev eth2 metric 2
fi;
if [ "$IFACE" = "wlan1" ]; then
ADR=$(nmcli dev list iface wlan1 | grep GATEWAY | cut -d " " -f20)
ip route del default
ip route add default via $ADR dev wlan1 metric 3
fi;
if [ "$IFACE" = "ppp0" ]; then
ADR=$(nmcli dev list iface ttyUSB0 | grep GATEWAY | cut -d " " -f20)
ip route del default
ip route add default via $ADR dev ppp0 metric 6
fi;

IF DOWN skript

if [ "$IFACE" = "eth1" ]; then
sleep 3
ip route del default
fi;
if [ "$IFACE" = "eth2" ]; then
sleep 3
ip route del default
fi;

Kalmer hakkab uurima võimalusi kuidas teha androidi rakendust, millega saaks ühenduda bluetoothiga arvutiga ning konfigureerida võrgu prioriteete.

Tegime skripti wifi jaoks, mis otsib kõik avalikud wifi võrgud, mis on läheduses ja koostab nende kohta individuaalfailid mida kasutab Network Maganager võrkudesse automaatseks ühendamiseks.

Avalike wifi võrkude otsimise skript

<source lang="bash">
#!/bin/bash
# Autor: Tartu Rõõm
# Kirjeldus, mida skript teeb
##
# Versioon 1.0

# Kontrollib kas juurkasutajana k2ivitati skript
export LC_ALL=C


if [ $UID -ne 0  ]
then
  echo "K2ivita skript $(basename $0) juurkasutaja 6igustes"
exit 1
fi

#Leiame arvuti wlan seadme mac aadressi
MAC=$(ifconfig | grep wlan | cut -d " " -f10)
echo "Arvuti mac: $MAC"

# Otsime avalikud võrgud
for line in $(nmcli -p dev wifi | grep [--] | grep s | cut -d "'" -f2); do
      SSID=$line

   #Suvaline arv UUID
   HEX="0123456789abcdef"
   BEGIN=$( for i in {1..8} ; do echo -n ${HEX:$(( $RANDOM % 16 )):1} ; done )
   KAKS=$( for i in {1..4} ; do echo -n ${HEX:$(( $RANDOM % 16 )):1} ; done )
   KOLM=$( for i in {1..4} ; do echo -n ${HEX:$(( $RANDOM % 16 )):1} ; done )
   NELI=$( for i in {1..4} ; do echo -n ${HEX:$(( $RANDOM % 16 )):1} ; done )
   END=$( for i in {1..12} ; do echo -n ${HEX:$(( $RANDOM % 16 )):1} ; done )
   UUID="$BEGIN-$KAKS-$KOLM-$NELI-$END"

   echo "SSID: $SSID"

      # Loome igale access pointile ssid faili
      touch /etc/NetworkManager/system-connections/$SSID

cat > /etc/NetworkManager/system-connections/$SSID << LOPP

[connection]
id=$SSID
uuid=$UUID
type=802-11-wireless

[802-11-wireless]
ssid=$SSID
mode=infrastructure
mac-address=$MAC

[ipv6]
method=auto

[ipv4]
method=auto

LOPP

      chmod 600 /etc/NetworkManager/system-connections/$SSID

done

#service network-manager restart

Kolmapäev 28.03.2012

Eesmärgid:

• Saada tööle 3G prioritiseerimine
• arendada Androidi rakendust
• Teha logimine
• Korrastada dokumentatsioon
• Valmistuda presentatsiooniks

Probleem Vaikimisi 3G ühendus ei tule ise ülesse. Oleks vaja teada kuhu ja millal USB modem ühendatakse, Lisaks selle oleks vaja automaatlselt luua ühendus, mille alusel saaks kätte default gateway ning saaks teha sissekirjutuse routing tabelisse.

Lahendus

Lisasime /lib/udev/rules.d/40-usb_modeswitch.rules faili RUN käsu järele skripti, mis vastava mudeli USB modemi korral initsialiseerib ühenduse.

Mobiilse internetiühenduse automaatse loomise skript

#!/bin/bash

sleep 30
nmcli con up id "EMT Default"
sleep 2
usb_modeswitch '%b/%k'

Loggimise skript

DATE=$(date +%Y-%m-%d)
mkdir /var/log/nm
less /var/log/syslog | grep NetworkManager > /var/log/nm/nmlog$DATE.txt

Millegi pärast, peale arvuti restarti ei tule eth2 kohe üles. Lahendasime probleemi skriptiga, msi teeb interfacile restardi.

Neljapäev 29.03.2012

Eesmärgid:

• luua ping test
• arendada Androidi rakendust
• Teha logimine
• Korrastada dokumentatsioon
• Valmistuda presentatsiooniks

Kuna ühendus võib olla üleval, kuid sidet internetiga pole, otsustasime teha skripti , mis pingi kaudu kontrollib internetiühendust. Pingitakse kõige madalama metricuga default gatewayd, ehk gatewayd, mida kasutatakse. Kui ping ei vasta, suurendatakse merticut 10 võrra, 30min pärast tehakse interfacile restart ning interface tuleb esialge metricuga tagasi, mille peale käivitatske ping test.

Ping test skript

#!/bin/bash
#/etc/nmskript/pingtest.sh

# Lõputu tsükkel
while [ true ]; do
  echo "while algus"

      #Kui ping õnnestub siis magab 5min (hetkel 5s)
      PACKETS=$(ping -c 5 8.8.8.8 | grep packets | cut -d " " -f4)
      sleep 5
      echo “$PACKETS pakki läks läbi”
      #Kui üle kolme paki viiest läks läbi, siis magab
      if [ $PACKETS -gt 3 ]; then
          echo "Ping t66tab, magan 10s"
          sleep 10

      #Kui ping ei toimi võtab muutujad, kustutab rea, annab esimesele suurema meetriku
      else
              
           IFACE=$(ip route | grep default | grep metric | head -n 1 | cut -d " " -f5)
         echo "$IFACE ping ei toimi!"
           METER=$(ip route | grep default | grep metric | head -n 1 | cut -d " " -f8)
           METER=$(($METER + 10))
           ADR=$(nmcli dev list iface $IFACE | grep GATEWAY | cut -d " " -f20)
           ip route del default
         sleep 1
           ip route add default via $ADR dev $IFACE metric $METER

              sleep 10          
      fi
done

Androidi rakenduse arendamine jääb hetkel seisma, kuna pole piisavalt aega ega teadmisi.