Diese Studienarbeit beschäftigt sich mit dem freien Betriebssystem Linux. Im ersten Teil wird betrachtet, wie die Nachfrage nach solch einem Betriebssystem überhaupt entstanden ist und wie es letztendlich ein damaliger, junger Informatik-Student schaffte, mit Linux die Welt zu revolutionieren. Die von bekannten Wissenschaftlern geäußerte Kritik bezüglich der technischen Reife von Linux wird ebenso diskutiert wie die Kritik gegenüber den sozialen Aspekten und das in Frage stellen der Sinnhaftigkeit von freier Software. Ein neuer Anreiz zur Diskussion dieses Themas entstand bei der Veröffentlichung der neuen General Public License (GPL) Version 3 im Juni 2007. Sogar bei Verfechtern der freien Software stoßen einige neue und veränderte Punkte der Version 3 auf starke Ablehnung. Letztendlich war es aber auch ein Verdienst der Free Software Foundation (FSF) mit der GPL in Version 1 und 2, welche die starke Ausbreitung und Durchsetzung von Linux erst ermöglichte. Mittlerweile kommt Linux sogar auf eingebetteten Systemen, wie zum Beispiel einem Router, zum Einsatz. Aufgrund der sich daduch ergebenden Möglichkeiten, wird im zweiten Teil der Arbeit in einem Versuch geprüft, ob und wie es möglich sein wird, einen auf Linux-Firmware basierenden Router seinem eigentlichen Zweck zu entfremden. Ziel dieses Vorhabens ist es, auf dem ursprünglichen Router einen Webserver zu installieren, zu konfigurieren und zu betreiben, welcher auch die Generierung dynamischer Webseiten (am Beispiel PHP) unterstützt.
Inhaltsverzeichnis
1 Linux und Open Source
1.1 Die Entstehung von Linux
1.2 Kritik an Linux
1.3 GNU GPL
1.3.1 Copyleft - Freiheiten und Pflichten der GPL
1.3.2 Kritik GPL Version 3
2 Eingebettete Systeme
2.1 Ausgangssituation
2.2 Evaluierung von Linux-Distributionen
2.2.1 OpenWrt
2.2.2 FreeWrt
2.2.3 Entscheidung fur FreeWrt
2.3 Evaluierung der Hardware
2.3.1 Asus WL-500g Deluxe
2.3.2 Asus WL-500g Premium
2.3.3 Entscheidung fur WL-500g Premium
3 FreeWrt
3.1 Installation
3.2 Konfiguration
3.3 Erweiterung der Speicherressourcen
3.4 Funktionalität und Leistungsfähigkeit
4 Fazit
A Ausgabe des Ringpuffers
B Leistungstest
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit untersucht den Einsatz von Linux in eingebetteten Systemen, speziell an der praktischen Umsetzung, einen herkömmlichen Router in einen Webserver mit PHP-Unterstützung umzuwandeln.
- Historische Entwicklung und Kritik von Linux und Open Source
- Analyse und Auswahl geeigneter Linux-Distributionen für Router
- Evaluierung passender Hardware-Komponenten für eingebettete Systeme
- Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Installation und Konfiguration von FreeWrt
- Leistungsprüfung und praktische Anwendungsbeispiele
Auszug aus dem Buch
3.1 Installation
Um die Eingaben von Fragmenten in den unterschiedlichen Kommandozeilen (Router und lokaler Rechner) zu verdeutlichen, werden hier folgende Konventionen eingeführt:
• you@local:~# steht für die Kommandozeile des lokalen Rechners
• root@FreeWrt:~# steht für die Kommandozeile des Routers
• <text> steht für eigene, variable Angaben (z.B. Verzeichnis, Dateiname, IP-Adresse)
Zum Überspielen des Images auf den Router wird tftp verwendet. Damit das heruntergeladene Image auf den Router kopiert werden kann, muss dieser in einem speziellen Flash-Modus gestartet werden. Das wird erreicht, indem der Router zunächst vom Stromnetz getrennt wird. Anschließend wird der Reset-Button gedrückt und gehalten, währenddessen der Router wieder mit dem Stromnetz verbunden wird. Der Reset-Button wird dabei noch so lange gedrückt, bis die Power-LED langsam zu blinken beginnt. Der Router befindet sich fortan im Flash-Modus und das Überspielen der neuen Firmware kann gestartet werden. In Windows geschieht dies über die Kommandozeile cmd wie folgt:
you@local:~# cd <Verzeichnis des Images>
you@local:~# tftp -i <RouterIP> put <Imagedatei.bin> <RouterIP>
Wichtig hierbei ist der Parameter -i. Er schaltet in den Binärübertragungsmodus. Unter Linux funktioniert die Übertragung mittels tftp folgendermaßen:
you@local:~# <Verzeichnis des Images> tftp <RouterIP>
tftp> binary
tftp> trace
tftp> put <Imagedatei.bin>
tftp> quit
Zusammenfassung der Kapitel
1 Linux und Open Source: Dieses Kapitel erläutert die Entstehung von Linux, die damit verbundene Kritik sowie die Bedeutung und Problematik der GNU General Public License (GPL).
2 Eingebettete Systeme: Es wird die Ausgangssituation für Webserver auf Routern analysiert, Linux-Distributionen wie OpenWrt und FreeWrt bewertet und eine Entscheidung für die Hardware-Plattform getroffen.
3 FreeWrt: Dieses Kapitel beschreibt detailliert die Installation, Konfiguration des Webservers, Erweiterung der Speicherressourcen sowie die Funktionalität und Leistung des Gesamtsystems.
4 Fazit: Das Fazit fasst die Machbarkeit des Einsatzes von Linux auf eingebetteten Systemen zusammen und bewertet den Erfolg des gewählten Versuchsaufbaus.
A Ausgabe des Ringpuffers: Der Anhang dokumentiert die detaillierte Systemausgabe des Ringpuffers während des Bootvorgangs des Routers.
B Leistungstest: Hier werden Benchmarks zur Lese- und Schreibgeschwindigkeit auf dem Speichermedium sowie die Netzwerkübertragungsrate präsentiert.
Schlüsselwörter
Linux, Open Source, Eingebettete Systeme, Router, FreeWrt, OpenWrt, Webserver, PHP, GPL, Firmware, Flash-Speicher, Embedded Linux, Systementwicklung, Netzwerkkonfiguration, Hardware-Evaluierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Studienarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die Möglichkeiten und die praktische Umsetzung der Nutzung des freien Betriebssystems Linux auf eingebetteten Systemen, speziell am Beispiel eines Routers.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themen umfassen die Geschichte und Philosophie von Open Source, die Evaluierung von Software-Distributionen für Router sowie die technische Konfiguration von Netzwerk-Hardware für Serverzwecke.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist zu prüfen, ob und wie ein gewöhnlicher Router in einen funktionsfähigen Webserver zur Ausführung dynamischer Webseiten (PHP) umgewandelt werden kann.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine explorative und experimentelle Methode angewandt, bei der die theoretischen Grundlagen durch eine konkrete praktische Implementierung und anschließende Leistungsmessung (Benchmarking) validiert werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Betrachtung von Linux, den Vergleich von Distributionen und Hardware-Optionen sowie eine detaillierte technische Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Systemeinrichtung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe sind Linux, Embedded Systeme, FreeWrt, Webserver-Konfiguration, GPL und Hardware-Modifikation.
Warum wurde für das Projekt der Asus WL-500g Premium gewählt?
Der Router wurde aufgrund seines größeren Flash-Speichers und der breiteren Unterstützung der Hardware-Treiber durch die Community im Vergleich zur Deluxe-Variante ausgewählt.
Welche Rolle spielt die GPLv3 in der Diskussion der Arbeit?
Die Arbeit thematisiert die Kritik an der neuen GPLv3, insbesondere in Bezug auf Softwarepatente, DRM-Maßnahmen und den befürchteten Lizenzchaos, und stellt diese den Positionen der FSF und Linus Torvalds gegenüber.
Wie leistungsfähig ist der Router als Webserver nach der Konfiguration?
Die Leistung des Webservers in Kombination mit PHP wird als sehr positiv bewertet, während die reine Netzwerkübertragungsrate für einen Dateiserver als eher gering eingestuft wird.
- Quote paper
- Dipl.Wirtsch.Inform. (BA) Frank Hemer (Author), 2007, Linux in eingebetteten Systemen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/120056
