Network Lab: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αυτό το διδακτικό είναι μακρύ και εμπλέκεται. Υπάρχουν πολλά έργα που έχουν ενσωματωθεί σε ένα για να μου δώσουν ένα φορητό εργαστήριο δοκιμών δικτύου, επιτρέποντάς μου να διαγνώσω προβλήματα δικτύου, πακέτα καρχαρία από ενσύρματα και ασύρματα δίκτυα, να δοκιμάσω καλώδια επιδιορθώσεων και να βοηθήσω να χαρτογραφήσουμε θύρες τοίχου σε πίνακες επιδιορθώσεων.

Το έργο χρησιμοποιεί συνδυασμό Raspberry Pi και Arduino. Είναι πιθανό ότι όλα θα μπορούσαν να είχαν γίνει με το Pi, αλλά είμαι αρκετά νέος σε αυτό και κάθε μία από τις προσθήκες που έκανα ήταν ένας αγώνας για να δουλέψω, οπότε η σκέψη να δημιουργήσω ένα πλήρες παράρτημα άλλων 2 έργων ήταν υπερβολική.

Ελπίζω να βρείτε όλα (ή τμήματα) αυτού του διδακτικού χρήσιμου καθώς πιστεύω ότι θα διευκολύνει το τμήμα δικτύου της δουλειάς μου.

Βήμα 1: Θα χρειαστείτε

Σκεύη, εξαρτήματα:

• Raspberry Pi 2 (αυτό είναι σημαντικό καθώς το λειτουργικό σύστημα δεν θα λειτουργεί στο Pi 3) Radionics
• Μια οθόνη, επέλεξα μια οθόνη αφής Amazon 5 ιντσών
• Πληκτρολόγιο και ποντίκι, επέλεξα ξανά το Rii mini X1Amazon
• Ένα Arduino Uno Amazon
• Ένας μικρός διακόπτης δικτύου, τον είχα στο γραφείο μου Amazon
• 4 RJ45 Keystones Radionics
• Τράπεζες τροφοδοσίας USB (προαιρετικές εάν θέλετε να είστε φορητές)
• Κάποιο καλώδιο CAT5
• Δίκτυο Patch Lead
• Κάρτα MicroSD (τουλάχιστον 4 GB)
• Κουτί τοποθέτησης (χρησιμοποίησα αυτό)

Λογισμικό:

• Win32DiskImager Εδώ
• NetPi OS εδώ
• Arduino IDE Εδώ

Εργαλεία

• Τσιμπήματα
• Εργαλείο πτύχωσης RJ45
• Συγκολλητικό σίδερο
• Εργαλείο κοπής (όπως το Dremel)
• Εργαλείο διάτρησης
• Κατσαβίδια
• Βασικά εργαλεία χειρός
• Gun Melt Glue Gun (προαιρετικό)

Βήμα 2: Αναλυτής Raspberry Pi Network

Δεν μπορώ να πιστώσω αυτό το λειτουργικό σύστημα, έπεσα πάνω σε ένα έργο εδώ όταν έψαχνα τρόπο να πραγματοποιήσω κάποια ανάλυση δικτύου με μια φορητή συσκευή. Είχα ερευνήσει συσκευές που διατίθενται στο εμπόριο και ακόμη και οι φθηνές ήταν πάνω από 1000 ευρώ.

Η ιστοσελίδα γράφτηκε στο βαθμό που μπορώ να καταλάβω το 2015. Υπήρχαν 2 εκδόσεις του λειτουργικού συστήματος, η μία για το Pi B και η άλλη για το Pi 2. Επέλεξα το Pi 2 καθώς πρώτα είναι πιο εύκολο να αποκτηθούν και δεύτερον, είναι λίγο υψηλότερη προδιαγραφή. Υπάρχει μια σημείωση ότι η χρήση του λειτουργικού συστήματος σπάει τη λειτουργία αφής της οθόνης, αλλά θα το αντιμετωπίσω αργότερα.

Όπως είπα είμαι νέος στο Raspberry Pi, οπότε ορισμένα από αυτά μπορεί να είναι διαισθητικά για μερικούς από εσάς, αλλά θα σας καθοδηγήσω σε αυτό που έκανα για να λειτουργήσουν τα πράγματα.

Το κύριο μέρος είναι να ακολουθήσετε τον οδηγό κατασκευής στη σελίδα, να κατεβάσετε την εικόνα και το λογισμικό τοποθέτησης. Τοποθετήστε την εικόνα στην κάρτα SD χρησιμοποιώντας τον υπολογιστή σας. Ακολουθήστε πλήρως τις οδηγίες εγκατάστασης για την οθόνη σας, διαφορετικά δεν θα εκτελεστεί ή/και δεν θα έχει τη σωστή ανάλυση. Συναρμολογήστε τα μέρη και ενεργοποιήστε.

Το πρώτο σφάλμα που μου παρουσιάστηκε ήταν ότι κατά την εκκίνηση το σύστημα σταμάτησε λόγω προβλήματος χωρίς ρύθμιση LEDpin για τον οπίσθιο φωτισμό.

Αυτό ήταν ένα επαναλαμβανόμενο σφάλμα και μετά από λίγο σκάψιμο βρήκα ένα φόρουμ που μου έδωσε τις πληροφορίες ότι η βιβλιοθήκη fbtft δεν έχει λειτουργία οπίσθιου φωτισμού

Αυτό είναι προσβάσιμο πηγαίνοντας στη γραμμή εντολών (CLI) κάντε το πατώντας ctrl+alt+F2

Το προεπιλεγμένο όνομα χρήστη είναι: pi

Κωδικός πρόσβασης: βατόμουρο

Εισαγάγετε την εντολή sudo nano /etc /modules

και μεταβείτε στη γραμμή που γράφει:

flexfb πλάτος = 320 ύψος = 480 regwidth = 16

μετά από regwidth = 16 εισάγετε τη λέξη nobacklight

πατήστε ctrl+x

πατήστε y

πατήστε Enter

τότε πληκτρολογήστε: sudo reboot

Αυτό θα κάνει επανεκκίνηση του Pi και μπορείτε να κάνετε εκκίνηση στο λειτουργικό σύστημα.

Η οθόνη θα ξεκινήσει σε εξωτερική οθόνη, αλλά δεν μπόρεσα να την εκτελέσω με το λειτουργικό σύστημα στην οθόνη LCD

Έπρεπε να αλλάξω τις ρυθμίσεις HDMI για να το κάνω αυτό, επιστρέψτε στο CLI και εισαγάγετε:

sudo nano /usr/share/X11/xorg.conf.d/99-fbturbo.conf

και αλλάξτε την επιλογή /dev /fb1 σε /dev /fb0

ctrl+x

πατήστε y

πατήστε enter και επανεκκινήστε

Θα πρέπει τώρα να είστε σε λειτουργικό σύστημα.

Η προειδοποίηση στη σελίδα ανάπτυξης έλεγε ότι η οθόνη αφής δεν θα λειτουργούσε, αλλά μετά την εγκατάσταση της καλωδίωσης και τις σωστές βιβλιοθήκες BCM (δείτε την τεκμηρίωση με την οθόνη σας) όλα λειτουργούσαν καλά. Το ψήφισμα ήταν λίγο μακριά αν και υπήρχαν μεγάλα μαύρα περιθώρια και στις δύο πλευρές.

Μετά από λίγο σκάψιμο βρήκα μια γραμμή χρησιμοποιώντας

sudo nano /boot/config.txt

σχολιάστε τις ενότητες framebuffer προσθέτοντας ένα # στην αρχή κάθε γραμμής.

Τώρα αποθηκεύστε και επανεκκινήστε και είμαστε έτοιμοι.

Αλλά όχι, κατάλαβα ότι αν κάνετε εκκίνηση και δεν είστε συνδεδεμένοι σε δίκτυο με DHCP, το Pi θα καθίσει για πάντα στην οθόνη εκκίνησης.

Εύκολη διόρθωση, πληκτρολογήστε

sudo nano /etc/dhcp/dhclient.conf

Αποσυνδέστε το χρονικό όριο DHCP, αποθηκεύστε και επανεκκινήστε.

Αφού λήξει το χρονικό όριο χωρίς απάντηση DHCP (συντόμευσα το δικό μου σε 30 δευτερόλεπτα), το Pi θα εκκινήσει στο λειτουργικό σύστημα.

Τώρα μπορούμε να κάνουμε όλη την υπέροχη ανάλυση δικτύου, όπως wireshark, lldp, σαρώσεις δικτύου για ανοιχτές θύρες κλπ. Εάν προσθέσατε το dongle Wifi, μπορείτε επίσης να το κάνετε αυτό στο ασύρματο δίκτυό σας.

Βήμα 3: Τοποθετήστε το NetPi

Καθώς το NetPi είναι τώρα ενεργοποιημένο με οθόνη αφής, ήθελα να το τοποθετήσω στο καπάκι του κουτιού, διατηρώντας την οθόνη διαθέσιμη.

Δεν ήθελα την φανταστική οθόνη αφής μου πουθενά κοντά στο εργαλείο κοπής, έτσι την κόλλησα στο φωτοτυπικό και έκανα ένα 100% αντίγραφο.

Έπαιξα με την τοποθέτηση της οθόνης και όταν εγκαταστάθηκε, την κόλλησα στο εσωτερικό του καπακιού με κάποια ταινία.

Στη συνέχεια ακολούθησα τις άκρες με τον δίσκο κοπής στο Dremel μου και διάνοιξα τις οπές στερέωσης στις σωστές θέσεις.

Έκλεισα το κομμένο τμήμα και έβαλα την οθόνη. Η άκρη ήταν λίγο ανώμαλη, οπότε έκανα ένα μικρό σκελετό με κάποια μαύρη ταινία. Τροφοδοτήθηκα για να βεβαιωθώ ότι όλα ήταν εντάξει.

Βήμα 4: Κάντε ορισμένες συνδέσεις

Όπως ανέφερα στην εισαγωγή, ήθελα αυτό να είναι ένα εργαλείο δικτύου πολλαπλών λειτουργιών, επομένως θα χρειαζόμουν κάποια σημεία σύνδεσης.

Αποφάσισα ότι οι συνδέσεις θύρας τοίχου (βασικής πέτρας) θα ήταν οι καλύτερες.

Σημείωσα το περίγραμμα των 4 από αυτά

1. Σύνδεση για το NetPi
2. Κύρια πλευρά του ελεγκτή καλωδίων μπαλωμάτων
3. Σκλαβική πλευρά του ελεγκτή καλωδίων μπαλωμάτων
4. Εργαλείο χαρτογράφησης πίνακα μπαλωμάτων

Κόλλησα κάποια ταινία κάλυψης για να είναι εύκολο να μαρκάρεις και έπειτα έκοψα με το Dremel, χρειάστηκε κάποιο επίδεσμο, αλλά οι άκρες των θυρών προεξέχουν, έτσι καλύπτεται.

Ο τοίχος του κουτιού ήταν λίγο πιο λεπτός από την πλάκα τοίχου, οπότε η εφαρμογή ήταν λίγο ατημέλητη, θα το αντιμετωπίσω σε μεταγενέστερο βήμα.

Ξεκίνησα κάνοντας ένα μίνι έμπλαστρο από την 1η θύρα στο Pi, αυτό ακολούθησε τους κωδικούς χρωμάτων καρφίτσας και στα δύο άκρα του:

1. Πορτοκαλί/λευκό
2. Πορτοκάλι
3. Πράσινο/λευκό
4. Μπλε
5. Μπλε άσπρο
6. Πράσινος
7. Καφέ.λευκό
8. καφέ

Με αυτό πήρα τη συνδεσιμότητα της τώρα εσωτερικής σύνδεσης δικτύου στο NetPi στο εξωτερικό του κουτιού.

Βήμα 5: Δοκιμαστής καλωδίων

Για τον ελεγκτή καλωδίων, θα μπορούσα να έχω γράψει κάτι για το Pi, αλλά δεν είμαι πολύ άνετος με τον προγραμματισμό.

Αυτό είναι πραγματικά εύκολο να το κάνετε με το Arduino και είχα ένα εφεδρικό στο γραφείο.

Δημιούργησα ένα βρόχο που βγαίνει από κάθε μία από τις 8 ψηφιακές ακίδες που έχουν οριστεί.

Αυτό πηγαίνει σε μια καρφίτσα στην πρίζα, στη συνέχεια περνάει από το καλώδιο που πρόκειται να δοκιμαστεί, στην άλλη πρίζα και νομίζω ότι ένα LED συνδέεται με κάθε πείρο. Ξέρω ότι πρέπει να υπάρχει μια αντίσταση με κάθε LED, αλλά λειτουργεί και είμαι τεμπέλης.

Χρησιμοποίησα έναν απλό κώδικα για να δημιουργήσω έναν πίνακα, ένας βρόχος καταχωρεί τον πίνακα και ενεργοποιεί τις ακίδες με τη σειρά. Εάν η λυχνία LED ανάβει για να έχετε ένα ευθύ καλώδιο, εάν κάποιος χάνει έχετε ένα ανοιχτό, εάν περισσότερες από μία ενεργοποιούνται ταυτόχρονα έχετε ένα κοντό και εάν λάβετε την παραγγελία 3, 6, 1, 7, 8, 2, 4, 5 τότε έχετε ένα crossover.

Πρόσθεσα επίσης έναν συνεχώς παλλόμενο πείρο στο pin 13, αυτό είναι για το portmapper.

Επισυνάπτεται ο κωδικός.

Ξέχασα να τραβήξω μια φωτογραφία της τοποθέτησης του πίνακα LED, αλλά βασικά άνοιξα τρύπες ανά τακτά χρονικά διαστήματα και έβαλα τα LED. Τα κράτησα όλα στη θέση τους με ζεστή κόλλα.

Βήμα 6: Port Mapper

Το portmapper είναι αρκετά απλό, βασίζεται σε ένα προϊόν που είδα σε βίντεο στο youtube εδώ και πολύ καιρό και για κάποιο λόγο δεν μπορώ να το ξαναβρώ.

Ούτως ή άλλως, η αρχή είναι απλή. Έχετε μια σειρά από θύρες τοίχου συνδεδεμένες πίσω σε μια ενημερωμένη έκδοση κώδικα, αλλά δεν είναι επισημασμένες, ώστε να μην έχετε χάρτες ή θύρες τοίχου για να διορθώσετε τις θύρες. Υπάρχουν πολλοί κουραστικοί τρόποι για να το πετύχετε.

Μπορείτε να ακολουθήσετε τον ήχο, να επισυνάψετε συσκευές ή δοκιμαστές καλωδίων, αλλά όλα αυτά είναι δοκιμαστικά και λάθη.

Με αυτήν τη μέθοδο, ένα ζεύγος πυρήνων στο καλώδιο ενεργοποιείται με 5V μέσω του Arduino, αυτό ήταν το pin13 που αναβοσβήνει από το τελευταίο βήμα.

Το καλώδιο μεταφέρει την τροφοδοσία πίσω στον πίνακα επιδιορθώσεων, στη συνέχεια χρειάζεστε μια υποδοχή RJ45 με ένα LED που είναι προσαρτημένο στους ακροδέκτες για να αναβοσβήνει όταν παραγγελθεί. Χρησιμοποίησα τις καρφίτσες 4 και 5 και αυτό ΔΕΝ ΠΡΕΠΕΙ να χρησιμοποιηθεί ΠΟΤΕ σε ζωντανό δίκτυο καθώς μπορεί να προκαλέσετε ζημιά στον εξοπλισμό δικτύωσης εάν επιδιορθώσετε λάθος θύρα.

Τέλος πάντων, δείτε το βίντεο για τη δοκιμή τοπικής θύρας.

Έφτιαξα έναν μικρό αριθμό από τα βύσματα σήματος, αλλά κάντε ένα σωρό καθώς θα τα χάσετε και θα τα σπάσετε καθώς πηγαίνετε.

Βήμα 7: Κολλήστε τα όλα επάνω και προσθέστε τη δύναμη

Κόλλησα το Arduino με ζεστή κόλλα, αυτό θα είναι το σπίτι του για πάντα τώρα!

Χρησιμοποίησα ένα φτηνό διανομέα USB ως ράγα τροφοδοσίας, το τούβλο τροφοδοσίας USB είναι συνδεδεμένο σε μία από τις θύρες και από εκεί διανέμεται σε όλες τις εξερχόμενες θύρες, σαν μια πρίζα τροφοδοσίας ρεύματος.

Όλα δοκιμάστηκαν καλά στο power up.

Πρόσθεσα επίσης κάποια ζεστή κόλλα γύρω από αυτούς τους χαλαρούς βασικούς λίθους RJ45.

Βήμα 8: Προσθέστε ακόμη περισσότερη συνδεσιμότητα

Ποιο εργαστήριο δικτύου θα ήταν πλήρες χωρίς πολλές θύρες δικτύου;

Αυτός είναι ένας παλιός διακόπτης 8 θυρών χωρίς διαχείριση που είχα στον πάγκο, είναι βολικός για συνδέσεις και δοκιμές, οπότε σκέφτηκα ότι θα τον έπαιρνα μαζί μου.

Αυτό που ήταν βολικό ήταν ότι λειτουργεί με 5V @ 1A, ακριβώς αυτό που έχω από τα τούβλα ισχύος USB!

Έκοψα το άκρο ενός καλωδίου τροφοδοσίας USB και πρόσθεσα τη σύνδεση που βλέπετε (προήλθε από έναν συνάδελφο που αγόρασε έναν σωρό στο AliExpress).

Δυνάμωσε μια γοητεία.

Τότε παρατήρησα ότι ταιριάζει ακριβώς στη λαβή του κουτιού! Δώρο.

Αφαίρεσα το περίβλημα και το καπάκι ήταν πολύ καθαρό από τα εσωτερικά, οπότε έτρεξα 2 βίδες αυτοεπιπεδώματος στη λαβή και επανασύνδεσα τη βάση, αυτό θα τροφοδοτείται πάντα με εξωτερικό τούβλο.

Βήμα 9: Ολοκληρώθηκε και δοκιμάστηκε

Μόλις τελειώσετε υπήρχε χώρος για να φυλάξετε 2 από τους κάδους αποθήκευσης. Αυτό άφησε χώρο για τα ηλεκτρικά τουβλάκια (έχω 2 αλλά μπορεί να πάρει περισσότερα), μερικούς εφεδρικούς συνδετήρες RJ45, τα δοκιμαστικά βύσματα, το απομακρυσμένο πληκτρολόγιο και ένα εφεδρικό καλώδιο μπαλωμάτων.

Όπως συμβαίνει την ημέρα που τελείωσα, μετατρέψαμε μια αποθήκη σε γραφείο στη δουλειά και θέλαμε να επιβεβαιώσουμε τα σημεία σύνδεσης δικτύου πριν συνεχίσουμε, δείτε το βίντεο για το αποτέλεσμα.

Ολοκληρωμένο αυτό είναι ένα πρακτικό μικρό κομμάτι εξοπλισμού δοκιμής που πρέπει να έχω στο βαν μου. Έχω μια τεράστια σειρά δικτύων που φροντίζω και αυτό σημαίνει ότι μπορώ να πραγματοποιήσω πολλές από τις δοκιμές μου με ένα πολύ μικρό κομμάτι κιτ που συνολικά, κοστίζει λιγότερο από E200!