OpenWRT

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OpenWRT 是一个专为嵌入式设备（尤其是无线路由器）设计的开源操作系统，基于 **Linux 内核**，具有高度的模块化和可定制性。以下从技术角度对其核心特性进行介绍：

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### **1. 基于 Linux 操作系统**
- **内核架构**：OpenWRT 基于标准的 Linux 内核（通常是长期支持版本，如 5.x/6.x），继承了 Linux 的稳定性、网络协议栈和驱动支持。
- **硬件兼容性**：支持多种嵌入式架构，包括 MIPS、ARM（包括 ARMv7 和 ARM64）、x86 等，适配上千种路由器及物联网设备。
- **裁剪与优化**：内核和用户空间工具经过深度精简，以适应资源受限的嵌入式环境（如低内存、小存储空间）。

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### **2. 包管理系统（opkg）**
- **模块化设计**：OpenWRT 采用轻量级包管理系统 `opkg`，允许用户动态安装/卸载软件包，无需重新编译整个系统。
- **软件仓库**：提供丰富的预编译软件包（如 VPN、QoS、防火墙、IPv6 支持等），用户可通过命令行或 Web 界面（如 LuCI）管理。
- **自定义构建**：支持通过 SDK 或 ImageBuilder 工具链编译自定义固件，仅包含所需功能，减少资源占用。

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### **3. 文件系统设计**
- **SquashFS + OverlayFS**：
  - **SquashFS**：根文件系统以只读的 SquashFS 镜像形式存储，确保固件完整性。
  - **OverlayFS**：通过叠加文件系统实现可写分区（如 JFFS2 或 UBIFS），用户配置和新增数据存储在独立分区，避免污染系统核心。
- **恢复机制**：支持固件恢复模式（如通过 TFTP 或 U-Boot），防止错误配置导致设备“变砖”。

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### **4. 网络功能与协议栈**
- **高级路由与防火墙**：
  - 基于 `netfilter/iptables` 或 `nftables` 实现 NAT、端口转发、流量过滤等。
  - 支持多种路由协议（如 Babel、OLSR、BATMAN-adv）和 QoS 策略（如 SQM、CAKE）。
- **IPv4/IPv6 双栈**：完整支持 DHCPv6、NDP、6in4/6to4 隧道等协议。
- **虚拟网络**：集成 VLAN、VXLAN、WireGuard、OpenVPN 等，适合复杂网络拓扑。

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### **5. Web 管理界面（LuCI）**
- **LuCI 框架**：基于 Lua 的轻量级 Web 界面，提供直观的设备配置、状态监控和软件包管理功能。
- **REST API**：支持通过 UCI（Unified Configuration Interface）或 JSON-RPC 进行自动化配置，便于集成到运维工具链中。

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### **6. 安全性**
- **定期更新**：社区持续修复漏洞，提供安全补丁（如针对 CVE 的快速响应）。
- **最小化攻击面**：默认关闭非必要服务，用户可按需启用，减少潜在风险。
- **权限隔离**：基于 Linux 的用户权限模型，关键服务以低权限运行。

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### **7. 开发与扩展**
- **Buildroot 构建系统**：使用基于 Makefile 的构建系统，支持交叉编译和自定义内核模块。
- **UCI 统一配置**：所有服务通过文本配置文件（位于 `/etc/config/`）管理，格式统一且易于脚本化。
- **Lua/Python 扩展**：允许开发者编写插件或自动化脚本，扩展设备功能。

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### **典型应用场景**
- **智能路由**：替代厂商固件，实现广告过滤、VPN 网关、多WAN负载均衡等。
- **物联网网关**：通过 MQTT、Zigbee 等协议连接智能设备。
- **网络实验平台**：用于测试新型网络协议或安全方案。

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### **总结**
OpenWRT 凭借其基于 Linux 的灵活性、模块化设计和活跃的开源社区，成为嵌入式网络设备领域的标杆系统。其技术核心在于通过轻量级架构和丰富的软件生态，将 Linux 的强大功能适配到资源受限的设备中，同时提供企业级网络功能。