Freesco完成Linux路由系统

Internet 由网络互联而成，而实现网际互联的设备就是网关。任何用户都是通过网关连接到Internet。Internet上的网关多数是专用的路由器和交换机。目前，Linux的通用性越来越强，经过适当地配置之后，它完全可以担当互联网的物理基石——路由器这一重要角色。互联网上的高水平开发者对Linux进行精简和定制后，推出了Linux软件Freesco，它可以仅通过一张软盘来运行，有效降低了对硬件资源的要求，并提高了工作效率。
Freesco 的名字由来是FREE ciSCO的缩写，开发者希望Freesco能代替网络上的专用路由器。Freesco声称可以在386以上的PC机上顺畅运行，而且只需8MB以上的内存。它的用途和设计思路与嵌入式系统非常类似。和另外一个Linux路由器/防火墙软件——LRP相比，它们的工作原理基本一致，不同之处在于LRP的配置方法相对比较原始，每一步都需要命令行或修改配置文件来进行，而Freesco提供了交互式的选单向导配置程序，更易于操作。
目前Freesco的最新版本为0.3.2，基于Linux 2.0.38内核。可从软件主页http://freesco/自由下载，链接为http: //freesco.cc/descargas/ingles/Freesco-032.zip。
系统要求
作为路由器的计算机需要具有386以上的CPU、8MB以上的内存、软驱、连接局域网的网卡和连接互联网的网络设备，该设备可以是连接ADSL的网卡，也可以是线缆调制解调器（Cable Modem）或普通的调制解调器。
Freesco对于CPU要求非常低，内存方面推荐使用32MB。Freesco支持的网卡类型很多，可以下载http://freesco.cc/descargas/ingles/Modules-03x.zip软件包查看。
软件安装
将下载软件包解压后，执行命令：

按照提示加入一张1.44MB的软盘，制作过程自动完成，大约需要50秒钟。
网络连接
将安装Freesco软件的计算机加入局域网，如果是用ADSL/Cable调制解调器方式连接互联网，需要两块网卡，一块接入局域网，一块连接ADSL/Cables设备。笔者网络拓扑见图1。

图1 网络拓扑结构
启动配置
重新启动计算机，在BIOS中设定用软驱启动即可，启动界面见图2。

图2 Freesco Linux启动界面
从图2中可以看到，Freesco工作时使用了RamDisk技术。在Linux中可以将一部分内存当作分区来使用，称之为 RamDisk。对于一些经常被访问、并且不会被更改的文件，可以将它们通过RamDisk放在内存中，能够明显地提高系统性能。RamDisk工作于虚拟文件系统（VFS）层，不能格式化，但可以创建多个RamDisk。按“Enter”键进入基础配置，需要说明的是，缺省root账户口令为 “root”。
进入Linux后，首先键入“Setup”命令进行基础配置。Freesco提供了交互式的选单向导配置程序，使用更加简单。选择“1”进行路由器基础配置。
1．路由器的基本设置。设置局域网内的IP地址，其它选项根据局域网的实际情况填写即可。对于专门用以连接局域网内部的计算机，系统会根据网卡的型号和网卡中断值等参数来生成程序，所以在配置网卡参数时务求准确，如图3。

图3 配置网卡信息
2．内置服务设置。顾名思义就是为局域网内的计算机提供服务，主要是DNS服务（域名解析服务）、DHCP服务（寻址服务）、 FTP服务、Telnet服务、UTC服务等。如果选择了DNS，需要给出DNS服务器的IP地址；选择了DHCP，需要给出供系统分配的IP地址范围，该范围主要根据局域网内的计算机数量而定。
3．确定连接互联网所使用的协议类型。如果是安装了ADSL或线缆调制解调器，可供选择的协议有PPPoE、PPP和 DHCP，不同的网络服务商所使用的协议可能会有所不同；如果是使用DDN专线，则要选择固定IP地址；如果是普通调制解调器拨号上网，则要使用PPP协议；如果是VPN连接，需要使用PPTP协议。
另外，还要填写ISP提供商的信息，如接入电话号码、DNS主/辅地址及用户验证方式等，见图4。验证方式包括口令验证协议（PAP）和挑战-握手验证协议（CHAP）。

图4 连接互联网的配置
PAP 是一种简单的明文验证方式。NAS（网络接入服务器，Network Access Server）要求用户提供用户名和口令，PAP以明文方式返回用户信息。很明显，这种验证方式的安全性较差，第三方可以很容易地获取被传送的用户名和口令，并利用这些信息与NAS建立连接，获取NAS提供的所有资源。所以，一旦用户密码被第三方窃取，PAP无法提供避免受到第三方攻击的保障措施。
CHAP 是一种加密的验证方式，能够避免建立连接时传送用户的真实密码。NAS向远程用户发送一个挑战口令 (Challenge)，其中包括会话ID和一个任意生成的挑战字串（Arbitrary Challengestring）。远程客户必须使用MD5单向哈希算法（one-way Hashing Algorithm）返回用户名和加密的挑战口令、会话ID及用户口令，其中用户名以非哈希方式发送。
经过以上配置， Linux路由器就基本完成了。在主控界面下选择“t”，系统会在“router”目录下生成一个 report.txt文件。选择“v”，系统会列出刚才所设定的各种设置清单，如果发现清单中的参数需要更改，还可以退回去再行设定。最后选择“s”保存配置后，重新启动计算机。
高级应用
经过以上配置的Linux路由系统可以完成DNS服务、DHCP服务、FTP服务、Telnet服务、打印服务等功能。下面看看它的一些高级应用。在主控选单选择“a”，进入“Advanced settings”选单，如图5。

图5 Freesco的Advanced settings选单
Freesco 提供一个模块化管理的选单，分成“System settings”、“Security/Limitations”、“Users/Passwords”、“Services”、 “Hardware”、“Networks”、“Modems”、“Dial-up router”、“Permanent router”九个部分，分别提供38个功能选项。主要包括：
1．网络地址转换（NAT）
NAT可以连接 Internet，但不允许网络内的所有计算机都拥有一个真正的 Internet IP地址。通过NAT功能，可以将申请的合法Internet IP地址统一管理，当内部的计算机需要上Internet时，动态或静态地将假的IP转换为合法的IP地址。另外，可以使外部网络用户不知道网络的内部结构。
2．PPPoE和PPTP连接互联网
可通过以太网卡接口的ADSL调制解调器连接到网络服务供应商，支持PAP/CHAP的PPP安全认证。
3．固定IP地址连接互联网
可设置对外网络的固定IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器，适合专线用户。
4．PPP连接互联网
使用普通电话线和56K调制解调器，以PPP方式连接上网。
5．内建DHCP服务器
使网内电脑能够从路由器自动获得网络参数配置，如IP地址、网关和域名服务器地址等，避免对电脑的反复设置，同时可以绑定IP地址和网卡MAC地址。
6．内置DNS服务器
为网内电脑提供域名服务代理，加快主机名对应IP地址的查找，从而提高访问网页的速度，并可自设主机名称和IP地址的解析，支持动态DNS。
7．内置Network Time服务器
Linux网络建议至少建立一台时间服务器来同步本地时间，这样可以使在不同系统上处理收集日志和管理更加容易。Freesco还提供了一个供Windows使用的客户端软件—FreeTimeClient。
8．端口转发
改变目的IP地址称为目的网络地址转换（Destination NAT），用来实现Internet对内部网络的访问，通常的应用形式为端口转发（Port Forwarding）。目的网络地址转换能够使内部网络中的服务器接受来自Internet的访问，同时受到防火墙的监控。
9．用户管理
通过用户权限的设定，斩断危害网络的“黑手”。
10．主机访问限制
可根据主机的IP地址、网段或网卡MAC地址，限制网内主机在特定时间段访问网外其它电脑，或者使用某些通信协议和服务端口。
11．Banner修改
FTP、Telnet服务程序通常会显示自己的“Banner”，许多系统入侵工具都具备自动获得“Banner”的功能，通过修改“Banner”可以将Linux伪装成Windows主机，减少被入侵的风险。
12．打印服务
支持LPR和RAW协议的打印服务，网内外电脑可以共享连接在路由器并行口或USB的打印机。
13．设置“Read only floppy”
使用软盘介质，将软盘写保护后，系统的启动介质成为只读，而整个系统在内存文件系统上运行，即使系统遭到入侵破坏，也很容易恢复。
14．远程管理Freesco
Freesco 配置好之后，通过一个Web服务器、网络上任何一个计算机的浏览器都可以管理它。在浏览器的IP地址中输入它的地址和管理端口号82，即可见到如图6所示管理界面。对于这样一台Linux系统，在安装完成后完全可以省去显示器、硬盘、键盘、鼠标等，从而大大降低硬件成本。

图6 远程管理Freesco界面
为了使软盘Linux路由系统具备更多的功能，必然要求在软盘空间上容纳更多的内容。然而软盘空间有限，读写速度比较慢，也容易被损坏。现在比较新的计算机都支持USB闪盘进行启动，所以可以将软盘中的文件拷贝到USB闪盘中，来提高系统工作的性能。
TCP/IP 协议是在Unix上发展起来的，并在Linux系统中得到了很好地继承，这使TCP/IP成为Linux系统不可分割的组成部分。因为Linux系统中 TCP/IP栈的实现尤为成熟，Linux更是号称拥有业界最强的路由功能，加之其灵活、容易定制的优点，所以深受资深网管和高水平用户的青睐。
Freesco仅需要使用一台配置较低的电脑就可以实现路由器的功能，使局域网的计算机可以共享一条宽带线路访问互联网，并同时可在互联网和局域网间建立起一道安全的防火墙。该方案适用于家庭、宿舍、小型办公单位网络等使用Linux系统作为路由器的网络环境。

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