OpenWrt

OpenWrt（オープンワイヤレスルーターの略）は、 Linuxをベースにした組み込みオペレーティングシステムのオープンソースプロジェクトで、主に組み込みデバイスでネットワークトラフィックをルーティングするために使用されます。主なコンポーネントは、 Linux、util-linux、musl、^{[ 5 ]}、およびBusyBoxです。すべてのコンポーネントは、家庭用ルーターで利用可能な限られたストレージとメモリに収まるように十分に小さくなるように最適化されています。

OpenWrtは、コマンドラインインターフェース（ashシェル）またはWebインターフェース（LuCI）を使用して設定します。apk ^{[ 7 ]}パッケージ管理システムを介してインストールできるオプションのソフトウェアパッケージは9000以上あります^{[ 6 ]}。

OpenWrtは、 CPEルーター、家庭用ゲートウェイ、SBC、スマートフォン、ポケットコンピュータ（例：Ben NanoNote ）など、様々な種類のデバイスで動作します。また、パーソナルコンピュータやノートパソコンでもOpenWrtを実行できます。

OpenWrtプロジェクトは、LinksysがGNU General Public Licenseに基づいてライセンスされたコードを使用して、自社のWRT54Gシリーズのワイヤレスルーター用のファームウェアを構築した後、2004年に開始されました。[ 8 ]このライセンスの条件^の下で、Linksysは修正版のソースコードを同じライセンスで公開する必要があり、^{[ 9 ] [ 10 ]}これにより独立した開発者が派生バージョンを作成できるようになりました。当初はWRT54Gシリーズのみをサポートしていましたが、その後、さまざまなメーカーの他の多くのルーターやデバイスを含むように拡張されました。

開発者たちはこのコードをベースとして、また後には参考資料として活用し、従来のコンシューマー向けルーターにはなかった多くの機能を備えたLinuxディストリビューションを作成しました。初期の頃は、一部の機能には独自のソフトウェアが必要でした。例えば、OpenWrt 8.09（Linux 2.6.25とカーネルモジュールに基づく）以前は、多くのBroadcomb43製ルーターのWLAN機能は独自のモジュール（Linux 2.4.xが必要）を介してのみ利用可能でした。wl.o

OpenWrtのリリースは、歴史的にホワイト・ルシアン、カミカゼ、バックファイア、アティチュード・アジャストメント、バリア・ブレーカー、カオス・カーマーなどのカクテルにちなんで名付けられており、それらのレシピはコマンドラインインターフェースを使用してログインした後に表示される今日のメッセージ（motd）に含まれていました。

2016 年 5 月、OpenWrt は内部プロセスに関する意見の相違により、OpenWrt の中核貢献者グループによってフォークされました。^{[ 11 ]}このフォークはLinux Embedded Development Environment (LEDE) と呼ばれました。分裂は 1 年後に和解しました。^{[ 12 ]} 2018 年 1 月に発表された再統合後、^{[ 13 ]} OpenWrt のブランドは維持され、LEDE のプロセスとルールの多くが使用されています。LEDE プロジェクト名は v17.01 に使用され、18.01 の開発バージョンは OpenWrt のブランド名で、元のカクテルベースの命名スキームは廃止されました。^{[ 14 ]}

OpenWrt は書き込み可能なルートファイルシステムを備えており、ユーザーは任意のファイルを変更したり、追加のソフトウェアを簡単にインストールしたりできます。これは、完全なファームウェア イメージを再構築してフラッシュしない限りインストール済みのソフトウェアを変更できない読み取り専用ファイルシステムに基づく他のファームウェアとは対照的です。これは、overlayfsを使用して、読み取り専用の圧縮SquashFSファイルシステムを書き込み可能なJFFS2ファイルシステムでオーバーレイすることによって実現されます。^{[ 70 ] [ 71 ]}追加のソフトウェアはopkgパッケージマネージャを使用してインストールでき、パッケージ リポジトリには (2022 年までに) 約 8000 個のパッケージが含まれています。

OpenWrt は、コマンドラインインターフェイスまたは LuCI と呼ばれる Web インターフェイスのいずれかを介して設定できます。OpenWrt は、コマンドラインインターフェイスを介して設定を統一および簡素化するために、UCI (unified configuration interface) と呼ばれる一連のスクリプトを提供します。^{[ 72 ]} Gargoyleなどの追加の Web インターフェイスも利用可能です。

OpenWrtは、メーカーによるサポートが終了したデバイスに対しても、定期的なバグ修正とセキュリティアップデートを提供します。

OpenWrtは、 IPv4、IPv6、DNS、DHCP、ルーティング、ファイアウォール、NAT、ポートフォワーディング、WPAなど、一般的なネットワーク関連機能を構成するための包括的な機能を提供します。

その他の機能は以下のとおりです。

• ハードウェアドライバ全体の拡張可能な構成。たとえば、内蔵ネットワークスイッチとそのVLAN機能、WNIC、DSLモデム、FX、使用可能なハードウェアボタンなど。
• BATMAN、OLSR、IEEE 802.11sによるメッシュネットワーク- WNICドライバの機能、およびLinux内に実装されているその他のアドホックメッシュルーティングプロトコル。
• ワイヤレス機能、例えばデバイスをワイヤレスリピーター、ワイヤレスアクセスポイント、ワイヤレスブリッジ、キャプティブポータルとして動作させる、またはChilliSpot、WiFiDog Captive Portalなどとこれらの組み合わせを行う。
• 無線セキュリティ：パケットインジェクション（例：Airpwn、lorcon、ea）
• 動的に構成されるポートフォワーディングプロトコルPCP、NAT-PMP、およびUPnP IGD
• ポートノッキング
• TR-069 (CWMP) クライアント^{[ 73 ]}
• Snort経由のIPS
• Linuxカーネルのネットワークスケジューラによるアクティブキュー管理（AQM）には、多くのキューイング規律が利用可能です。CoDelはカーネル3.3にバックポートされています。^{[ 74 ]}これは、トラフィックシェーピングをカプセル化して、複数のユーザー間で帯域幅を公平に分配し、リンク飽和の悪影響を受けることなく、VoIP、オンラインゲーム、ストリーミングメディアなどのアプリケーションを同時に使用するためのサービス品質（QoS）を確保します。
• ソース固有のルーティングを使用した、複数のISPで使用するための負荷分散
• IPトンネリング（GRE、OpenVPN、擬似回線、WireGuardなど）
• RRDtool、Collectd、Nagios、Munin lite、Zabbixなどによる拡張可能なリアルタイムネットワーク監視および統計情報。
• 静的IPアドレスを提供しないISPで固定ドメイン名を維持するための動的DNSサービス
• OpenWrtはLinuxをサポートするあらゆるハードウェアをサポートしています。接続可能なデバイス（USB経由など）には以下が含まれます。
  • プリンター
  • モバイルブロードバンドモデム
  • ウェブカメラ
  • サウンドカード
• ハードウェアサポートを利用する注目すべきソフトウェアパッケージは以下のとおりです。
  • SAMBA（Windows互換）、NFS、FTP 、SFTPによるファイル共有。CUPS （スプーリング）またはp910nd （非スプーリング）用のプリントサーバー経由のプリンタ共有。
  • PulseAudio、ミュージックプレーヤーデーモン、 DLNA / UPnP AV規格によるオーディオ/ビデオストリーミング、 iTunes（DAAP）サーバー
  • アスタリスク（PBX）
  • Mosquittoを介したMQテレメトリ転送

OpenWrt の開発環境とビルドシステムは、まとめてOpenWrt Buildrootと呼ばれ、大幅に変更されたBuildrootシステムに基づいています。OpenWrt Buildroot は、適切なクロスコンパイルツールチェーンを構築して使用することにより、組み込みデバイス用の完全な Linux ベースの OpenWrt システムを構築するプロセスを自動化するMakefileとパッチのセットです。^{[ 75 ] [ 76 ]}

組み込みデバイスは通常、OpenWrt システムイメージの構築に使用されるホストコンピュータとは異なるプロセッサを使用するため、クロスコンパイルツールチェーンが必要です。このようなコンパイルツールチェーンはホストシステム上で実行されますが、ターゲットの組み込みデバイスとそのプロセッサの命令セットアーキテクチャ(ISA) 用のコードを生成します。たとえば、ホストシステムがx86を使用し、ターゲットシステムがMIPS32 を使用する場合、ホストの通常のコンパイルツールチェーンは x86 上で実行され、x86 アーキテクチャ用のコードを生成しますが、クロスコンパイルツールチェーンは x86 上で実行され、MIPS32 アーキテクチャ用のコードを生成します。OpenWrt Buildroot はこのプロセス全体を自動化し、ほとんどの組み込みデバイスとホストシステムの命令セットアーキテクチャで動作します。^{[ 75 ] [ 77 ]}

OpenWrt Buildroot は以下の機能を提供します: ^{[ 75 ] [ 77 ]}

• ソフトウェアを異なるアーキテクチャに簡単に移植できるようにする
• すべてのオプションの設定にはkconfig（Linuxカーネルのmenuconfig ）を使用します。
• 統合されたクロスコンパイラツールチェーン（gcc、ld、uClibcなど）を提供します。
• autotools（automake、autoconf）、CMake、SConsの抽象化を提供します。
• 標準的なOpenWrtイメージ構築ワークフロー（ダウンロード、パッチ適用、設定、コンパイル、パッケージング）を処理します。
• 既知の不具合のあるパッケージに対する一般的な修正をいくつか提供します。

OpenWrt開発環境は、システムイメージの構築に加えて、OpenWrtソフトウェアパッケージのクロスプラットフォーム構築を簡素化するメカニズムも提供しています。各ソフトウェアパッケージのソースコードは、Makefileのような構築手順のセットと、バグ修正やフットプリント最適化のためのオプションのパッチセットを提供する必要があります。^{[ 78 ]}

OpenWrt はさまざまなルーターで動作し、互換性のあるハードウェアの表を Web サイトに掲載しています。^{[ 79 ]}購入ガイドでは、^{[ 80 ]} Qualcomm のAtheros、Ralink (現在はMediaTek )、またはオープンソースのドライバと仕様を持つベンダーのいずれかのワイヤレス チップを搭載したデバイスを推奨しています。特にBroadcom のチップセットはオープン ドライバがないため機能セットが非常に限られているため避けています。OpenWrt はまた、最低 16  MB のフラッシュと 128  MB の RAM を搭載したデバイスを選択することを推奨しており、できればそれ以上の容量を推奨しています。^{[ 81 ]}

OpenWrt、特にそのビルドシステムであるBuildrootは、他の取り組みの構造として採用されている。例えば

• AltiWiは、Cloudtraxの代替となる「一回限りの料金」で利用できるソリューションです。
• Bufferbloat.net (Cerowrt)
• Freifunkやその他のメッシュネットワークコミュニティ
• IETFのIPv6統合プロジェクトであるHIPnetとHomeNetはOpenWrtをベースとしている。
• prplOSは、 Prpl Foundationが開発した、 ISPのルーターやゲートウェイを支えるために設計されたキャリアグレードのフレームワークです。
• NIC.brが開発した SIMET Boxは OpenWrt ベースです^{[ 82 ]}

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