一種Mini服務(wù)器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

穆欣侃

摘要：采用低功耗、高集成度的ARM微系統(tǒng)為硬件平臺，以具有通用性、開放性的Linux為服務(wù)器操作系統(tǒng)，通過安裝和配置服務(wù)軟件，可以實(shí)現(xiàn)打印機(jī)共享、文件與存儲共享、網(wǎng)絡(luò)下載等服務(wù)，打造成適合小范圍內(nèi)使用的低功耗的Mini服務(wù)器。

關(guān)鍵詞：Mini；服務(wù)器；ARM微系統(tǒng)；Linux

中圖分類號：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)碼：A 文章編號：1009-3044（2018）22-0202-02

服務(wù)器，也稱伺服器，是提供計算服務(wù)的設(shè)備。服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)是密不可分的，可以說離開了網(wǎng)絡(luò)，就沒有服務(wù)器；服務(wù)器是為提供服務(wù)而生，只有在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下才有存在的價值。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根據(jù)服務(wù)器提供的服務(wù)類型不同，分為文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、WEB服務(wù)器、打印服務(wù)器等等[1]。

由于服務(wù)器需要響應(yīng)服務(wù)請求，并進(jìn)行處理，因此一般來說服務(wù)器應(yīng)具備承擔(dān)服務(wù)并且提供高可靠服務(wù)的能力，因此在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面要求較高[1]。

隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，在一個很小的范圍（一個辦公室或者一個家庭）也希望使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器提高工作效率或者改善生活質(zhì)量。但由于服務(wù)用戶數(shù)量少、使用率較低、安全性要求不高等特點(diǎn)，專業(yè)服務(wù)器因高性能及高價格等因素不利于在微小型網(wǎng)絡(luò)的普及和使用。為了能夠在微小型網(wǎng)絡(luò)中使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)并節(jié)省投資，大量使用個人電腦甚至使用淘汰的舊電腦通過配置網(wǎng)絡(luò)管理程序，使其代替專用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。但由于個人電腦功耗大、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)帶來多重問題。隨著嵌入式技術(shù)及ARM微系統(tǒng)的發(fā)展，基于ARM架構(gòu)的嵌入式微系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高集成度、高可靠性、高性能、低功耗、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，逐漸由移動終端為代表的特殊行業(yè)應(yīng)用向科學(xué)計算、事物處理等傳統(tǒng)電腦應(yīng)用擴(kuò)展，絕大部分的ARM微系統(tǒng)可運(yùn)行Linux或Android操作系統(tǒng)，通過相應(yīng)的配置可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用或服務(wù)。本研究即是利用ARM微系統(tǒng)與Linux操作系統(tǒng)打造一款多功能微小型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

1 打印服務(wù)器

打印服務(wù)器提供簡單而高效的網(wǎng)絡(luò)打印解決方案。一端連接打印機(jī)，一端連接網(wǎng)絡(luò)，能夠很容易地為局域網(wǎng)內(nèi)所有用戶提供打印服務(wù)；實(shí)現(xiàn)了打印機(jī)共享功能，極大地提高了打印機(jī)利用率[2]。

為了便于遠(yuǎn)程管理Linux系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，需要在ARM微系統(tǒng)連接打印機(jī)并在Linux系統(tǒng)下安裝打印機(jī)的驅(qū)動程序后，系統(tǒng)安裝并配置CUPS（Common UNIX Printing System，即通用Unix打印系統(tǒng)）集成服務(wù)?？梢栽诒镜胤?wù)器端瀏覽器地址欄輸入http：//localhost：631或http：//192.168.1.100：631（本論文實(shí)驗時服務(wù)器IP地址為192.168.1.100，CPUS默認(rèn)端口號為631），啟動CUPS的WEB管理界面，在填寫打印機(jī)名稱HP_P1007，選擇合適model類型匹配，然后點(diǎn)擊“Add printer”完成打印機(jī)安裝；最后通過“Administration--server settings”，選擇“share printers connected to this system”和“allow remote administration”功能，完成已安裝打印機(jī)的網(wǎng)絡(luò)共享與允許遠(yuǎn)程管理?？蛻舳嗽凇霸O(shè)備和打印機(jī)”功能中選擇添加網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，在地址欄中輸入“http：//192.168.1.100：631/printers/HP_P1007”實(shí)現(xiàn)共享打印機(jī)的連接。

2 文件服務(wù)器

文件服務(wù)器主要目的是向客戶機(jī)提供文件服務(wù)。在計算機(jī)局域網(wǎng)中，文件服務(wù)器以文件數(shù)據(jù)共享為目標(biāo)，可以提供多臺計算機(jī)或用戶共享的文件存放于一臺計算機(jī)中，并能夠提供網(wǎng)絡(luò)用戶訪問文件、目錄的并發(fā)控制和安全保密措施。

2.1 FTP服務(wù)器

文件傳送協(xié)議FTP是因特網(wǎng)上使用得最廣泛的文件傳送協(xié)議；它提供交互式訪問，并允許文件具有存取權(quán)限；它屏蔽了各計算機(jī)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，適合于在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中任意計算機(jī)之間傳送文件[3]。

vsftpd是一款在Linux發(fā)行版中最受推崇的FTP服務(wù)器程序，特點(diǎn)是小巧輕快，安全易用。在下載并成功安裝該程序后，可以編輯vsftpd的配置文件/etc/vsftpd/vsftpd.conf，在配置文件中找到“anonymous_enable=YES”項， "YES"表明該FTP文件服務(wù)器允許匿名登錄；改為"No"，可以將匿名登錄禁用。通過其他配置后重新啟動vsftpd服務(wù)，并添加到開機(jī)自動啟動。接下來在客戶端可以使用FTP軟件或瀏覽器訪問該FTP服務(wù)器所管理的目錄和文件。

2.2 SAMBA服務(wù)器

Samba是一套使用SMB（Server Message Block）協(xié)議的應(yīng)用程序，通過支持這個協(xié)議， Samba允許Linux或Unix服務(wù)器與Windows系統(tǒng)之間進(jìn)行通信，使跨平臺的互訪成為可能。Samba采用C/S模式，其工作機(jī)制是讓NetBIOS（Windows系統(tǒng)下網(wǎng)上鄰居的通信協(xié)議）和SMB兩個協(xié)議運(yùn)行于TCP/IP通信協(xié)議之上，并且讓W(xué)indows系統(tǒng)在“網(wǎng)上鄰居”中能瀏覽Linux或Unix服務(wù)器。

首先需要下載Samba軟件包及安裝相關(guān)服務(wù)，并設(shè)置開機(jī)自動啟動Samba服務(wù)；接著需要添加或配置Linux系統(tǒng)防火墻規(guī)則，允許客戶端訪問共享文件夾；然后備份并更改Samba配置文件：/etc/samba/smb.conf，配置security項參數(shù)為share、public項參數(shù)為yes、writeable項參數(shù)為yes等其他配置信息，允許匿名訪問Samba服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)讀寫、刪除等功能，安全性相等較低，也可在配置文件中設(shè)置相應(yīng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)使用不同用戶名和密碼以及不同權(quán)限訪問共享文件夾。

在客戶端Windows系統(tǒng)下，打開文件資源管理器，地址欄輸入＼192.168.1.100即可訪問Samba服務(wù)器共享文件夾，為了便于再次訪問該共享文件夾，可以將相應(yīng)的文件夾映射為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器。

3 網(wǎng)絡(luò)下載服務(wù)器

隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提速，在我國網(wǎng)絡(luò)視頻用戶已超5億，網(wǎng)絡(luò)上超過80%的信息都是視頻直播或下載；為了獲得更流暢的視頻體驗，網(wǎng)絡(luò)用戶喜歡將視頻文件下載到本地，然后選擇合適的時間進(jìn)行回放或重播。迅雷或BT彗星等下載工具為網(wǎng)絡(luò)下載提供了極大的便利性，但此類軟件一般只適用于Windows本地系統(tǒng)；通過搭建網(wǎng)絡(luò)下載服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制下載、改善網(wǎng)絡(luò)使用環(huán)境和降低能耗等功能。

3.1 迅雷下載服務(wù)器

使用已有迅雷賬號在迅雷網(wǎng)站http：//luyou.xunlei.com/forum-51-1.html下載最新的Xware版本固件程序；在/home/user文件夾下新建文件夾（xunlei），并將下載的固件程序復(fù)制到該文件夾下；在/mnt文件夾下新建文件夾（xunlei），并與上面新建文件夾掛載起來，修改兩處新建文件夾權(quán)限為讀、寫、可執(zhí)行（權(quán)限代碼為777）；在/home/user/xunlei文件夾下解壓固件文件，并運(yùn)行迅雷程序獲取激活碼。啟動瀏覽器訪問http：//yuancheng.xunlei.com，點(diǎn)擊“添加”按鈕，在彈出的對話框里面選擇“路由器”，再輸入剛剛獲取的激活碼完成服務(wù)器與遠(yuǎn)程下載的綁定。為防止重啟服務(wù)器后因掛載盤失效不能再使用遠(yuǎn)程下載，需要在服務(wù)器端將掛載信息設(shè)定為開機(jī)自動綁定和自動啟動迅雷。

在http：//yuancheng.xunlei.com 里面新建任務(wù)，和一般的迅雷操作幾乎相同，但需注意下載器選擇為設(shè)定號的遠(yuǎn)程下載服務(wù)器，下載的文件自動存儲在/home/user/xunlei/TDDOWNLOAD文件中。

3.2 Aria2 + YAAW的遠(yuǎn)程離線下載服務(wù)器

Aria2是一款很多極客使用的Linux系統(tǒng)下的輕量級下載神器，它功能強(qiáng)大，支持HTTP、FTP、磁力鏈接和BT等網(wǎng)絡(luò)資源下載；但無圖形用戶界面，僅可使用命令行操作。YAAW是一個Aria2的純WEB的前端顯示插件，通過JSON格式與駐留服務(wù)的Aria2進(jìn)行RPC控制，使用它可以在本地或者網(wǎng)絡(luò)以WEB方式查看和配置該Aria2下載工具，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)隨時隨地基于WEB訪問的遠(yuǎn)程控制。

Aria2可以通過系統(tǒng)更新或下載離線安裝包安裝，安裝后需創(chuàng)建或修改其配置文件完成下載路徑和允許WEB遠(yuǎn)程控制等信息的設(shè)定；還需將Aria2控制為后臺運(yùn)行，并做成系統(tǒng)服務(wù)與開機(jī)自動啟動。YAAW的使用需要架構(gòu)在WEB服務(wù)之上，下載該程序文件包后直接解壓到WEB服務(wù)器的wwwroot目錄下自定義文件夾中（比如yaaw），建議修改該文件權(quán)限為777，然后在WEB端（192.168.1.100/yaaw/）可以實(shí)現(xiàn)對Aria2的管理，比如添加或查看下載任務(wù)。

4 結(jié)論

以ARM為代表的嵌入式微系統(tǒng)由于功耗低、集成度高、性能穩(wěn)定、價格便宜等特點(diǎn)在互聯(lián)網(wǎng)時代被廣泛應(yīng)用于各種場所。Linux以自由、開源、類Unix等特點(diǎn)在世界范圍內(nèi)影響力日益增強(qiáng)，特別是以低成本、可定制、可移植的特點(diǎn)在移動嵌入式領(lǐng)域的使用率更是遙遙領(lǐng)先[4]。以ARM和Linux組合的微系統(tǒng)開始逐漸挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的Intel和Windows體系聯(lián)盟，選擇并配置合適的軟件系統(tǒng)可以滿足低功耗、高性能、多功能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求。本文中微系統(tǒng)選用的基于ARM Cortex-A53 CPU的Raspberry Pi（樹莓派）微型電腦，Linux系統(tǒng)為基于Debian優(yōu)化的Raspbian系統(tǒng)。該系統(tǒng)大小僅比信用卡略大一些，功耗不足10W。雖然個頭比較Mini，但卻是一臺真正的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，可以滿足網(wǎng)絡(luò)打印、文件共享、遠(yuǎn)程下載等功能，如果繼續(xù)安裝和配置其他軟件系統(tǒng)，還可提供更多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 服務(wù)器-百度百科 [EB/OL]. https：//baike.baidu.com/item/%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8/100571？fr=aladdin

[2] 打印服務(wù)器-百度百科 [EB/OL]. https：//baike.baidu.com/item/%E6%89%93%E5%8D%B0%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8/10839903

[3] 謝希仁 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第7版）[M] .北京：電子工業(yè)出版社，2016.

[4] Linux在各領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢[EB/OL]. https：//blog.csdn.net/Z1XpIYDj9sn/article/details/79125659， 20180122.

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