Network Lab: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

คำแนะนำนี้ค่อนข้างยาวและเกี่ยวข้อง มีหลายโครงการรวมเป็นหนึ่งเดียวเพื่อให้ฉันมีห้องปฏิบัติการทดสอบเครือข่ายแบบพกพา ซึ่งช่วยให้ฉันสามารถวินิจฉัยปัญหาเครือข่าย แพ็คเก็ตฉลามจากเครือข่ายแบบมีสายและไร้สาย ทดสอบสายแพตช์ และช่วยแมปพอร์ตติดผนังกับแผงแพตช์

โครงการนี้ใช้การผสมผสานระหว่าง Raspberry Pi และ Arduino เป็นไปได้ว่าทุกอย่างสามารถทำได้ด้วย Pi แต่ฉันค่อนข้างใหม่กับมันและการเพิ่มแต่ละครั้งที่ฉันทำคือการต่อสู้ดิ้นรนเพื่อให้ได้งานดังนั้นความคิดในการสร้างภาคผนวกที่สมบูรณ์ของอีก 2 โครงการนั้นมากเกินไปที่จะทน

ฉันหวังว่าคุณจะพบว่าทั้งหมด (หรือส่วน) ของคำแนะนำนี้มีประโยชน์เนื่องจากฉันเชื่อว่ามันจะทำให้ส่วนเครือข่ายของงานของฉันง่ายขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: คุณจะต้องการ

ฮาร์ดแวร์:

• Raspberry Pi 2 (สิ่งนี้สำคัญเพราะระบบปฏิบัติการจะไม่ทำงานบน Pi 3) Radionics
• หน้าจอ ฉันเลือกใช้หน้าจอสัมผัสขนาด 5 นิ้ว Amazon
• แป้นพิมพ์และเมาส์ ฉันเลือกใช้ Rii mini X1Amazon อีกครั้ง
• Arduino Uno Amazon
• สวิตช์เครือข่ายขนาดเล็ก ฉันมีสวิตช์นี้บนโต๊ะทำงานของฉัน Amazon
• 4 RJ45 Keystones Radionics
• ธนาคารพลังงาน USB (เป็นทางเลือกหากคุณต้องการพกพา)
• สาย CAT5 บางรุ่น
• หัวหน้าแพตช์เครือข่าย
• การ์ด MicroSD (อย่างน้อย 4GB)
• กล่องใส่ของ (ผมใช้ตัวนี้อยู่)

ซอฟต์แวร์:

• Win32DiskImager ที่นี่
• NetPi OS ที่นี่
• Arduino IDE ที่นี่

เครื่องมือ

• Snips
• เครื่องมือจีบ RJ45
• หัวแร้ง
• เครื่องมือตัด (เช่น Dremel)
• เครื่องมือเจาะ
• ไขควง
• เครื่องมือช่างพื้นฐาน
• ปืนกาวร้อนละลาย (อุปกรณ์เสริม)

ขั้นตอนที่ 2: Raspberry Pi Network Analyzer

ฉันไม่สามารถให้เครดิตสำหรับระบบปฏิบัติการนี้ได้ ฉันสะดุดข้ามโปรเจ็กต์ที่นี่ เมื่อมองหาวิธีดำเนินการวิเคราะห์เครือข่ายด้วยอุปกรณ์พกพา ฉันได้ค้นคว้าเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่มีจำหน่ายทั่วไปและแม้แต่อุปกรณ์ราคาถูกก็มีมากกว่า 1,000 ยูโร

หน้าเว็บนี้เขียนขึ้นเท่าที่ฉันทำได้ในปี 2015 ระบบปฏิบัติการมี 2 เวอร์ชัน รุ่นหนึ่งสำหรับ Pi B และอีกรุ่นสำหรับ Pi 2 ฉันเลือก Pi 2 เพราะอย่างแรกจะง่ายกว่า และรุ่นที่สองคือ Spec ที่สูงขึ้นเล็กน้อย มีข้อสังเกตว่าการใช้ระบบปฏิบัติการจะทำลายฟังก์ชันการสัมผัสของหน้าจอ แต่ฉันจะพูดถึงในภายหลัง

อย่างที่ฉันบอกว่าฉันยังใหม่กับ Raspberry Pi ดังนั้นบางสิ่งนี้อาจเข้าใจได้ง่ายสำหรับบางคน แต่ฉันจะแนะนำคุณเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันทำเพื่อให้สิ่งต่าง ๆ ทำงาน

ส่วนหลักคือการปฏิบัติตามคู่มือการสร้างในหน้า ดาวน์โหลดรูปภาพและซอฟต์แวร์การติดตั้ง เมานต์รูปภาพบนการ์ด SD โดยใช้พีซีของคุณ ปฏิบัติตามคำแนะนำในการติดตั้งสำหรับหน้าจอของคุณอย่างเต็มที่ มิฉะนั้น หน้าจอจะไม่ทำงาน และ/หรือจะไม่มีความละเอียดที่ถูกต้อง ประกอบชิ้นส่วนและเปิดเครื่อง

ข้อผิดพลาดแรกที่ฉันพบคือเมื่อบูตระบบหยุดทำงานเนื่องจากปัญหาที่ไม่ได้ตั้งค่า LEDpin สำหรับไฟแบ็คไลท์

นี่เป็นข้อผิดพลาดที่เกิดซ้ำ และหลังจากขุดค้น ฉันพบฟอรัมที่ให้ข้อมูลว่าไลบรารี fbtft ไม่มีฟังก์ชันแบ็คไลท์

เข้าถึงได้โดยไปที่บรรทัดคำสั่ง (CLI) โดยกด ctrl+alt+F2

ชื่อผู้ใช้เริ่มต้นคือ: pi

รหัสผ่าน: ราสเบอร์รี่

ป้อนคำสั่ง sudo nano /etc/modules

และไปที่บรรทัดที่เขียนว่า

flexfb regwidth=16

หลังจาก regwidth=16 ใส่คำว่า nobacklight

กด ctrl+x

กด y

กดปุ่มตกลง

จากนั้นพิมพ์: sudo reboot

สิ่งนี้จะรีสตาร์ท Pi และคุณสามารถบูตเข้าสู่ระบบปฏิบัติการได้

หน้าจอจะเปิดขึ้นบนจอภาพภายนอก แต่ฉันไม่สามารถเรียกใช้ OS บน LCD ได้

ฉันต้องเปลี่ยนการตั้งค่า HDMI เพื่อกลับไปที่ CLI แล้วป้อน:

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

และเปลี่ยนตัวเลือก /dev/fb1 เป็น /dev/fb0

ctrl+x

กด y

กด Enter และรีบูต

ตอนนี้คุณควรเข้าสู่ระบบปฏิบัติการ

คำเตือนในหน้าการพัฒนากล่าวว่าหน้าจอสัมผัสจะไม่ทำงาน แต่หลังจากติดตั้งสายไฟและไลบรารี BCM ที่ถูกต้อง (ดูเอกสารประกอบกับหน้าจอของคุณ) ทั้งหมดทำงานได้ดี ความละเอียดลดลงเล็กน้อย เนื่องจากมีขอบสีดำขนาดใหญ่ทั้งสองด้าน

หลังจากขุดฉันก็พบสายที่ใช้

sudo nano /boot/config.txt

แสดงความคิดเห็นส่วน framebuffer โดยเพิ่ม # ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละบรรทัด

ตอนนี้บันทึกและรีบูตและเราพร้อมที่จะไป

แต่ไม่ ฉันรู้ว่าถ้าคุณบูตเครื่องและคุณไม่ได้เชื่อมต่อกับเครือข่ายที่มี DHCP Pi จะอยู่บนหน้าจอบูตตลอดไป

แก้ไขง่ายๆ พิมพ์

sudo nano /etc/dhcp/dhclient.conf

ยกเลิกการใส่เครื่องหมายการหมดเวลาของ DHCP บันทึกและรีบูต

หลังจากหมดเวลาโดยไม่มีการตอบสนอง DHCP (ฉันลดเวลาของฉันเหลือ 30 วินาที) Pi จะบูตไปที่ระบบปฏิบัติการ

ตอนนี้ เราสามารถทำการวิเคราะห์เครือข่ายที่น่ารักทั้งหมดได้ เช่น wireshark, lldp, การสแกนเครือข่ายเพื่อหาพอร์ตที่เปิดอยู่ เป็นต้น หากคุณเพิ่มดองเกิล Wifi คุณสามารถทำได้บนเครือข่ายไร้สายของคุณ

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้ง NetPi

เนื่องจาก NetPi เปิดใช้งานหน้าจอสัมผัสแล้ว ฉันต้องการติดตั้งไว้ในฝากล่อง เพื่อรักษาหน้าจอให้พร้อมใช้งาน

ฉันไม่ต้องการให้หน้าจอสัมผัสแฟนซีอยู่ใกล้กับเครื่องมือตัด ดังนั้นฉันจึงติดมันไว้ในเครื่องถ่ายเอกสารและทำสำเนา 100%

ฉันลองเล่นรอบๆ กับตำแหน่งของหน้าจอ และเมื่อวางเรียบร้อยแล้ว ฉันจึงติดเทปเข้าไปที่ด้านในของฝา

จากนั้นฉันก็เดินตามขอบด้วยจานตัดของเดรเมลและเจาะรูยึดในตำแหน่งที่ถูกต้อง

ฉันเคาะส่วนที่ตัดออกไปแล้วใส่หน้าจอ ขอบไม่เรียบเล็กน้อย ฉันเลยทำตาพร่าเล็กน้อยด้วยเทปสีดำ ฉันเปิดเครื่องเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างเรียบร้อย

ขั้นตอนที่ 4: สร้างการเชื่อมต่อ

ตามที่ฉันระบุไว้ในอินโทร ฉันต้องการให้สิ่งนี้เป็นเครื่องมือเครือข่ายแบบมัลติฟังก์ชั่น ดังนั้นฉันจึงต้องการจุดเชื่อมต่อ

ฉันตัดสินใจว่าตัวเชื่อมต่อพอร์ตผนัง (คีย์สโตน) จะดีที่สุด

ฉันทำเครื่องหมายโครงร่างของ 4 ของพวกเขา

1. การเชื่อมต่อสำหรับ NetPi
2. ด้านหลักของเครื่องทดสอบสายแพตช์
3. ด้านทาสของเครื่องทดสอบสายแพตช์
4. เครื่องมือทำแผนที่แผงแพทช์

ฉันติดเทปกาวเพื่อให้ง่ายต่อการทำเครื่องหมาย จากนั้นจึงตัดด้วยเดรเมล จำเป็นต้องมีการตกแต่ง แต่ขอบของพอร์ตยื่นออกมาเพื่อให้ปิดทับ

ผนังของกล่องบางกว่าแผ่นติดผนังเล็กน้อย ดังนั้นความพอดีจึงเลอะเทอะเล็กน้อย ฉันจะพูดถึงเรื่องนี้ในขั้นตอนต่อไป

ฉันเริ่มต้นด้วยการสร้างมินิแพตช์จากพอร์ตที่ 1 ไปยัง Pi ซึ่งเป็นไปตามรหัสสีพินที่ปลายทั้งสองของ:

1. ส้ม/ขาว
2. ส้ม
3. เขียว/ขาว
4. สีฟ้า
5. ฟ้า/ขาว
6. เขียว
7. สีน้ำตาล.ขาว
8. สีน้ำตาล

ด้วยสิ่งนี้ ฉันได้รับการเชื่อมต่อของการเชื่อมต่อเครือข่ายภายในตอนนี้บน NetPi กับภายนอกกล่อง

ขั้นตอนที่ 5: เครื่องทดสอบสายเคเบิล

สำหรับผู้ทดสอบสายเคเบิล ฉันสามารถเขียนบางอย่างสำหรับ Pi ได้ แต่ฉันไม่ค่อยสบายใจกับการเขียนโปรแกรม

มันง่ายมากที่จะทำกับ Arduino และฉันมีสำรองไว้บนโต๊ะ

ฉันตั้งค่าลูปที่ออกมาจากเอาต์พุตที่กำหนดไว้ของหมุดดิจิทัลแต่ละอันจากทั้งหมด 8 พิน

สิ่งนี้ไปที่หมุดบนซ็อกเก็ต จากนั้นจึงผ่านสายเคเบิลที่จะทดสอบ ไปยังซ็อกเก็ตอื่นและคิดว่า LED เชื่อมต่อกับพินแต่ละอัน ฉันรู้ว่าควรมีตัวต้านทานสำหรับ LED แต่ละดวง แต่มันใช้งานได้และฉันขี้เกียจ

ฉันใช้โค้ดง่ายๆ เพื่อสร้างอาร์เรย์ ดัชนีวนรอบผ่านอาร์เรย์ และเปิดพินตามลำดับ หากไฟ LED สว่างขึ้นเพื่อให้คุณมีสายตรง หากพลาดแสดงว่าเปิดอยู่ หากเปิดมากกว่าหนึ่งครั้ง แสดงว่ามีสายสั้น และหากคุณได้ลำดับ 3, 6, 1, 7, 8, 2, 4, 5 แล้วคุณมีครอสโอเวอร์

ฉันยังเพิ่มพินการเต้นอย่างต่อเนื่องให้กับพิน 13 ซึ่งมีไว้สำหรับ portmapper

โค้ดแนบมาด้วย

ฉันลืมถ่ายรูปการติดตั้งแผง LED แต่โดยพื้นฐานแล้วฉันเจาะรูเป็นช่วงๆ และใส่ LED เข้าไป ฉันจับมันไว้กับที่ด้วยกาวร้อน

ขั้นตอนที่ 6: Port Mapper

portmapper ค่อนข้างง่าย โดยอิงจากผลิตภัณฑ์ที่ฉันเห็นในวิดีโอ youtube เป็นเวลานานและไม่สามารถหาได้อีกด้วยเหตุผลบางอย่าง

อย่างไรก็ตามหลักการนั้นง่าย คุณมีชุดพอร์ตติดผนังที่เชื่อมต่อกลับไปที่แผงโปรแกรมแก้ไข แต่ไม่ได้ทำเครื่องหมายไว้ คุณจึงไม่มีแผนที่หรือพอร์ตติดผนังสำหรับแพทช์พอร์ต มีวิธีที่น่าเบื่อมากมายในการดำเนินการนี้

คุณสามารถทำตามเสียง แนบอุปกรณ์หรือเครื่องทดสอบสายเคเบิลได้ แต่ทั้งหมดนี้เป็นการลองผิดลองถูก

ด้วยวิธีนี้ แกนคู่หนึ่งในสายเคเบิลได้รับพลังงาน 5V ผ่าน Arduino นี่คือพิน 13 ที่กะพริบจากขั้นตอนสุดท้าย

สายเคเบิลจะนำพลังงานกลับไปที่แผงแพตช์ จากนั้นคุณต้องมีขั้วต่อ RJ45 พร้อมไฟ LED ที่ติดอยู่ที่หมุดที่ได้รับพลังงานเพื่อแฟลชเมื่อสั่ง ฉันใช้พิน 4 & 5 และสิ่งนี้ต้องไม่ใช้ในเครือข่ายสด เนื่องจากคุณอาจสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์เครือข่ายได้ หากคุณแพตช์กับพอร์ตที่ไม่ถูกต้อง

อย่างไรก็ตาม ดูวิดีโอสำหรับการทดสอบพอร์ตในเครื่อง

ฉันทำปลั๊กสัญญาณจำนวนเล็กน้อย แต่ทำเป็นกองเพราะคุณจะหลวมและพังเมื่อคุณไป

ขั้นตอนที่ 7: กาวมันทั้งหมดและเพิ่มพลัง

ฉันติด Arduino ด้วยกาวร้อน ที่นี่จะเป็นบ้านของเขาตลอดไป!

ฉันใช้ฮับ USB ราคาถูกเป็นรางจ่ายไฟ ก้อนไฟ USB เชื่อมต่อกับพอร์ตใดพอร์ตหนึ่ง จากนั้นจะกระจายไปยังพอร์ตขาออกทั้งหมด เหมือนกับเต้ารับไฟหลัก

ทั้งหมดทดสอบดีเมื่อเปิดเครื่อง

ฉันยังเพิ่มกาวร้อนรอบๆ คีย์สโตน RJ45 ที่หลวมเหล่านั้นด้วย

ขั้นตอนที่ 8: เพิ่มการเชื่อมต่อให้มากยิ่งขึ้น

แล็บเครือข่ายใดจะสมบูรณ์ได้หากไม่มีพอร์ตเครือข่ายมากมาย

นี่คือสวิตช์แบบเก่าที่ไม่มีการจัดการ 8 พอร์ตที่ฉันมีบนม้านั่ง มันสะดวกสำหรับการเชื่อมต่อและการทดสอบ ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะนำติดตัวไปด้วย

สิ่งที่สะดวกจริง ๆ คือมันทำงานบน 5V @ 1A สิ่งที่ฉันมีสำรองจากอิฐพลังงาน USB ของฉัน!

ฉันตัดปลายสายไฟ USB และเพิ่มตัวเชื่อมต่อที่คุณเห็น (มาจากเพื่อนร่วมงานที่ซื้อกองบน AliExpress)

มันเพิ่มเสน่ห์

จากนั้นฉันก็สังเกตเห็นว่ามันพอดีกับที่จับของกล่อง! โบนัส.

ฉันถอดปลอกออกและฝาปิดก็มองเห็นได้ชัดเจนจากภายใน ดังนั้นฉันจึงใส่สกรูยึดตัวเอง 2 ตัวเข้ากับที่จับและต่อฐานกลับเข้าไปใหม่ ซึ่งสิ่งนี้จะขับเคลื่อนด้วยอิฐพลังงานจากภายนอกเสมอ

ขั้นตอนที่ 9: เสร็จสิ้นและทดสอบแล้ว

เมื่อเสร็จแล้วมีที่ว่างสำหรับเก็บถังเก็บของ 2 ใบ ห้องด้านซ้ายนี้สำหรับพาวเวอร์บริค (ฉันมี 2 อันแต่อาจจะมากกว่านั้น) คอนเน็กเตอร์ RJ45 สำรอง ปลั๊กทดสอบ คีย์บอร์ดระยะไกล และสายแพตช์สำรอง

เมื่อถึงวันที่ฉันทำเสร็จ เรากำลังเปลี่ยนห้องเก็บของเป็นสำนักงานในที่ทำงาน และต้องการยืนยันจุดเชื่อมต่อเครือข่ายก่อนดำเนินการต่อ โปรดดูวิดีโอสำหรับผลลัพธ์

ทั้งหมดนี้เป็นอุปกรณ์ทดสอบชิ้นเล็กๆ ที่มีประโยชน์จริงๆ ที่ควรมีในรถตู้ของฉัน ฉันมีเครือข่ายจำนวนมากที่ฉันดูแล ซึ่งหมายความว่าฉันสามารถทำการทดสอบหลายๆ ครั้งด้วยชุดอุปกรณ์เล็กๆ น้อยๆ ที่มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า E200!