在树莓派上部署ATC网络模拟工具的自动化脚本

尝试了下在树莓派上搭建Augmented Traffic Control (ATC) 来模拟弱网测试环境，主要分为两个部分：

将树莓派设置成具有发射AP热点的能力
在树莓派上安装ATC

网上手动配置的教程方式很多，步骤比较多也容易出错，这里整理成一份自动化脚本配置的方式，主要参考Raspberry Pi 3 access-point-setup · GitHub

首先将树莓派设置成具有发射AP热点的能力

手动配置AP的步骤比较繁琐，可以使用rPi3-ap-setup.sh脚本进行自动化配置，执行以下命令，其中password rPi3AP可以自定义，对应热点密码和热点名称。以下脚本主要包括：
1.1. 给wlan0配置static ip
1.2. 使用hostapd配置一个热点AP的帐号密码等
1.3. 使用dnsmasq配置DHCP和DNS服务

curl -sSL https://gist.githubusercontent.com/jeffreyzh/e7f29c01cd1f07e9ff58a9f7b57f3187/raw/f620e2b3a878fdae361010efeabefca4c3b06c52/rPi3-ap-setup.sh | sudo bash $0 password rPi3AP

以上完成后，正常情况下可以搜索到热点，但热点可能无法连接，或者提示密码错误，那么可以执行以下命令：

sudo wget -q https://gist.githubusercontent.com/Lewiscowles1986/390d4d423a08c4663c0ada0adfe04cdb/raw/5b41bc95d1d483b48e119db64e0603eefaec57ff/dhcpcd.sh -O /usr/lib/dhcpcd5/dhcpcd
sudo chmod +x /usr/lib/dhcpcd5/dhcpcd

此时设置热点AP已完成，但连接后无法上网，所以还需要配置热点AP使用有线网卡的链接网络，以下脚本主要包括：
3.1. 打开ipv4转发
3.2. 在wlan0和eth0之间配置NAT规则

curl -sSL https://gist.githubusercontent.com/jeffreyzh/f6c03de9af9a9799a7725d0d0e917946/raw/f1d2477b2919c8887cfe578587f550c8883baedd/adapter-passthrough.sh | sudo bash $0

以上的规则需要设置为重启时自动配置，可以执行：

sudo sh -c "iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat"

然后打开sudo nano /etc/rc.local,在exit 0之前添加一行：

iptables-restore < /etc/iptables.ipv4.nat

此时AP配置完成，可以通过连接树莓派的热点来上网了！

在树莓派上配置AP的一些参考资料:

手动配置AP参考:Using your new Raspberry Pi 3 as a WiFi access point with hostapd

自动配置AP参考:Raspberry Pi 3 access-point-setup · GitHub

设置AP，设置完成后能手机能搜索到热点，但无法上网 Raspberry Pi 3 access-point-setup · GitHub
-dhcpcd5 Raspberry pi stretch allow dhcpcd5 with /etc/network/interfaces · GitHub
允许AP使用有线网卡来链接网络：Allows passthrough for bridges, wireless access-point’s and range extenders · GitHub

安装ATC

以上AP设置完成后，可以开始部署atc，步骤参考官方文档Augmented Traffic Control:
这里需要注意的是ATC所需的Python 和django版本

Python 2.7: Currently, ATC is only supported on python version 2.7.
Django 1.10: Currently, ATC is only supported using django version 1.10.

下面记录部署时踩过的坑

pip instasll atc时提示 AttributeError: ‘module’ object has no attribute ‘lru_cache'

issues地址：get "'module' object has no attribute 'lru_cache'" issues when install django-atc-demo-ui
首先确定python和django的版本是否符合ATC要求:

Python 2.7: Currently, ATC is only supported on python version 2.7.
Django 1.10: Currently, ATC is only supported using django version 1.10.

查看当前django版本的方式：

pi@raspberrypi:~ $ python
Python 2.7.13 (default, Nov 24 2017, 17:33:09)
[GCC 6.3.0 20170516] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import django
>>> django.get_version()
'1.10'
>>>

如果不符合，使用pip安装指定版本

sudo pip uninstall Django
sudo pip install django==1.10.6

pip会有缓存，可能发现安装了指定版本后，当前版本并没有改变，这样情况下可以尝试清理缓存： python - Removing pip’s cache? - Stack Overflow
卸载老的django版本:How to install Django
python -c "import django; print(django.__path__)"
如果问题仍然存在，可以强制指定Django的版本为1.10，这也是我最终解决问题的方式:
sudo pip install django-atc-demo-ui Django==1.10 --no-cache-dir

atc is not running:ATC和最新版django-rest-framework不兼容

issues地址 atc is not running
atc 和最新版本的django-rest-framework 不兼容

50588DEC-93ED-4957-8AB9-953E2DFA3717.png

查看atc的changelog发现从0.1.3版本支持django-rest-framework 3.2
CHANGELOG

B3589170-7CE1-4616-9AB2-5039A7145564.png

但是我安装3.2后，在使用sudo bash restore-profiles.sh设置默认profile时，还是会有兼容问题，会提示AttributeError: 'Options' object has no attribute 'get_all_related_objects'的错误Issue #351, 所以我最后使用3.4.0的版本，可以正常运行，但还未详细验证是否会起其他问题。重新安装djangorestframework：

sudo pip install djangorestframework==3.4

atc not running：atcd启动时没有设置正确的网卡

执行完python manage.py runserver 0.0.0.0:8000后打开http://localhost:8000页面上提示atc not running
默认情况下执行sudo atcd是使用eth0外网网卡和eth1作为局域网网卡，如果网卡不同，需要按自身情况指定。举个例子：首先通过ifconfig 查看网卡情况

4D5E8BB3-9121-4C7D-8CAF-CA965B937824.png

可以看到eth0是网线，wlan0是ap无线热点，所以这里使用—atcd-wan和—atcd-lan来指定:
sudo atcd --atcd-wan eth0 --atcd-lan wlan0
执行成功会显示：
DEBUG:AtcdVService:All tasks started
DEBUG:AtcdVService:VService Active. Awaiting graceful shutdown.
然后新再开启一个终端窗口执行：
sudo python manage.py runserver 0.0.0.0:8000
最后打开地址即可：
http://localhost:8000/