DHCP-сервер, конфигурация, загрузка основного ПО, обновление ПО MAG200

Подготовлено на основе документа: Руководство оператора MAG-200 (pdf) (стр. 12, 19, 38)

На примере: OS - Ubuntu 12.04 server, STB MAG-200

Пример файла dhcpd.conf

Алгоритм загрузки ПО STB по DHCP-запросу

Приставка посылает dhcp-запрос со следующими параметрами:

1. vendor_class_id - " TeleTecMAG200boot "

2. dhcp_client_id - "TeleTecMAG200-XX:XX:XX:XX:XX:XX" , где XX:XX:XX:XX:XX:XX – MAC адрес устройства

3. В секции vendor_spec содержатся следующие опции:
   a. Номер версии начального загрузчика: Vernum – строка формата "XXX" с ведущими нулями
   b. Дата и время: datetime - __DATE__" - "__TIME__

Получив ответ от  dhcp-сервера, начальный загрузчик анализирует наличие в нём опций мультикаст-вещания, на которых производится вещание образа:

• IP-адрес:

TeleTec.mcip

• Порт:

TeleTec.mcport . Если опции присутствуют, начальный загрузчик подключается к мультикаст-группе, указанной этими параметрами, и принимает образ из этой группы. Если эти опции не указаны, то выполняется загрузка образа по протоколу tftp c сервера next-server, расположенного по пути, указанному в строке: filename("mag200/Bootstrap") .

Далее у загруженного образа проверяется цифровая подпись с использованием установленного ключа оператора. После проверки выполняется запуск образа, при этом в качестве корневой файловой системы указывается nfs-раздел, расположенный по адресу, указанному в опции “root-path” (в начале этого параметра должен быть указан IP сервера и через двоеточие расположение каталога, который будет монтироваться в качестве корня файловой системы). Bootstrap опцию “rootp-path” игнорирует.

Содержимое файла dhcpd.conf:

• для загрузки Bootstrap из мультикаст группы 224.10.0.50:9000:

class "MAG200_boot" {
  match if (( option vendor-class-identifier="TeleTecMAG200boot"));

  vendor-option-space TeleTec;
    option TeleTec.mcip    224.10.0.50;
    option TeleTec.mcport  9000;
}  

• для загрузки Bootstrap по протоколу tftp:

class "MAG200_boot" {
match if (( option vendor-class-identifier="TeleTecMAG200boot"));
  filename "mag200/Bootstrap";
  next-server 192.168.1.2;
}

• для загрузки ядра по протоколу tftp с корневой файловой системой, подключенной через nfs:

class "MAG200_boot" {
  match if (( option vendor-class-identifier="TeleTecMAG200boot"));
  filename "mag200/uImage";
  next-server 192.168.1.2;
  option root-path "192.168.1.2:/srv/mag200/rootfs";
}

Последний вариант наиболее часто используется интеграторами для отладки ПО, операторами для проверки образа перед формированием образа для прошивки в приставку.

Файл /etc/exports должен содержать строку: /srv/mag200 *(rw,no_root_squash,sync)

Индикация состояния загрузки основного ПО STB MAG-200

После включения приставки на экран выводится логотип, если он установлен, а на индикаторе передней панели отображается “200”. Далее начальный загрузчик выводит на экран телевизора и индикатор на передней панели информационные сообщения об этапах загрузки.

Bootstrap

Bootstrap позволяет оператору обновить основное ПО, расположенное в приставке и выполнить необходимые настройки. Начальный загрузчик получает, проверяет и запускает образ на выполнение. Этим образом может быть bootstrap, подписанный установленным в приставку ключом оператора или общедоступным ключем (stb_pubbin.key) . Стандартный bootstrap состоит из ядраLinux и корневой файловой системы RAM. После запуска bootstrap-а запускается dhcp-клиент, в dhcp-запросах которого установлена опция vendor-class-identifier в значение «TeleTecMAG200boot» . Если в dhcp-ответе получены параметры TeleTec.mcip_img и TeleTec.mcport_img , то выполняются попытки загрузить подготовленный оператором образ из мультикаст группы TeleTec.mcip_img:TeleTec.mcport_img . Параметры TeleTec.ip_log:TeleTec.ip_port определяют адрес, куда bootstrap попытается послать результаты своей работы. Получить этот отчет можно, например, запустив на сервере с IP - TeleTec.ip_log , команду: nc –l ip_port . Bootstrap выполняет проверку цифровой подписи полученного образа с использованием ключа оператора, если он установлен, иначе проверка выполняется общедоступным ключом. С каждым образом для обновления связаны следующие параметры:

• Дата создания образа оператором. Переменная начального загрузчика - “Image_Date” ;

• Номер версии образа. Указывается оператором при создании образа. Переменная начального загрузчика - “Image_Version” ;

• Краткое описание. Строка, заданная оператором. Переменная начального загрузчика - “Image_Desc” .

Далее проверяется номер версии полученного образа. Если номер образа меньше чем номер уже прошитого образа, то обновления не происходит. Если номера равны то обновление происходит, только если в меню начального загрузчика в пункте “Image Info”/“Forced” предварительно установлено значение “Yes” . Если номер образа больше, чем номер уже прошитого образа, то выполняется обновление образа. После успешного обновления устанавливаются переменные начального загрузчика “Image_Version” , “Image_Date” и “Image_Desc” , устанавливается режим загрузки “NAND” и выполняется перезапуск приставки. Переменные начального загрузчика “Image_Version” , “Image_Date” и “Image_Desc” можно посмотреть в меню начального загрузчика “Image Info” в полях Version, Date, Description, соответственно. Также значение указанных переменных можно просмотреть непосредственно с STB c помощью утилиты fw_printenv. Процесс обновления сопровождается выводом на экран телевизора соответствующих сообщений.

Содержимое секции «_upgrade» файла dhcpd.conf:

class "MAG200_upgrade" {
  match if (( option vendor-class-identifier="TeleTecMAG200upgrade"));
 
  vendor-option-space TeleTec;
    option TeleTec.mcip    224.10.0.50;
    option TeleTec.mcport  9000; 

    option TeleTec.mcip_img     224.10.0.51;
    option TeleTec.mcport_img   9001;

    option TeleTec.ip_log       192.168.1.2;
    option TeleTec.port_log     10000; 
} 

Этапы обновление основного ПО на приставке

• Пуск приставки в режиме “DHCP”;
• Загрузка bootstrap-а из мультикаст группы или по fttp;
• Проверка цифровой подписи;
• Запуск bootstrap-а;
• Прием из мультикаст группы образа для обновления;
• Проверка цифровой подписи полученного образа;
• Проверка номера версии образа для обновления;
• Обновление разделов на приставке;
• Сохранение переменных начального загрузчика.

Конфигурирование и организация процесса обновления программного обеспечения с использованием карусельных мультикаст групп

Для конфигурирования системы обновления образов на приставке с использованием карусельной мультикаст группы необходимо выполнить следующие шаги:

• Настроить DHCP-сервер;

• Настроить работу утилиты mcsend для карусельного вещания bootstrap и образа imageupdate для обновления в мультикаст группу;

• Подготовить образы для вещания;
• Запустить утилиту mcsend

Подготовка образов для вещания

Cборка образа ПО.

Настройка DHCP сервера

Приставка при работе по протоколу dhcp заполняет информационный элемент vendor-class-identifier . Анализ его значения позволяет установить некоторые параметры и настройки приставки, они передаются в ответе dhcp-сервера и влияют на варианты загрузки и работы приставки.

В файле dhcpd.conf  приведен пример конфигурирования dhcp-сервера.

В разделе "Описание vendor-specific опций" описаны опции, которые передаются в информационном элементе vendor-specific

Конфигурирование карусельного мультикаст сервера

С помощью утилиты mcsend можно организовать карусельные мультикаст группы. В файле mcast.conf содержится пример конфигурации, в которой организуется две мультикаст группы. В первой 224.10.0.50:9000 - вещается Bootstrap, во второй 224.10.0.51:9001 - вещается imageupdate.

mcsend входит в состав операторских утилит.

Запуск утилиты с подготовленным конфигурационным файлом mcast.conf выполняется следующей командой:

./mcsend -c ./mcast.conf 

Описание процесса обновления программного обеспечения с использованием карусельных мулькаст групп

Процесс обновления программного обеспечения в приставке с использованием карусельных мультикаст групп состоит из следующих этапов:

• Пуск приставки в режиме “DHCP”. При этом приставка посылает dhcp-запрос с vendor-class-identifier="TeleTecMAG200boot" и получает ответ от dhcp-сервера с TeleTec.mcip и TeleTec.mcport ;

• Приставка получает образ из мультикаст группы TeleTec.mcip:TeleTec.mcport (в этом примере 224.10.0.50:9000);

• Проверяет корректность цифровой подписи, используя ключ оператора или публичный ключ производителя;
• Запускает на выполнение полученный образ. В данном примере это Bootstrap;

• Bootstrap запускается и посылает dhcp-запрос с vendor-class-identifier=«TeleTecMAG200upgrade» и получает ответ от dhcp-сервера с установленными TeleTec.mcip_img и TeleTec.mcport_img ;

• Bootstrap получает образ из мультикаст группы TeleTec.mcip_img:TeleTec.mcport_img (в этом примере 224.10.0.51:9001) - это файл imageupdate;

• Проверяется корректность цифровой подписи, используя ключ оператора или публичного ключа производителя;
• Проверяется номер версии imageupdate;
• Обновляет разделы mtd4 и mtd5;
• Выполняет перезапуск приставки в режиме ”NAND”.

Описание процесса обновления программного обеспечения с использованием «фиксированных» карусельных мулькаст групп

Для обновления программного обеспечения с использованием «фиксированных» карусельных мулькаст групп необходимо с помощью утилиты mcsend (например) организовать карусельные мультикаст группы. При этом приставка ожидает, что в группе 224.50.0.50:9000 - вещается Bootstrap, во второй 224.50.0.51:9001 - вещается imageupdate. Адреса групп для этой процедуры фиксированы. В файле mcast_mcman.conf содержится пример конфигурации, в которой организуется две этих мультикаст группы.

Процесс обновления программного обеспечения в приставке с использованием «фиксированных» карусельных мультикаст групп состоит из следующих этапов:

• Организовать вещание Bootstrap по адресу 224.50.0.50:9000 и imageupdate - 224.50.0.51:9001;
• Выключить приставку;
• Нажать на пульте дистанционного управления кнопку “menu”;
• Включить приставку;
• Выбрать пункт меню “Upgrade Image”/“MC Upgrade”;
• Приставка получает образ из мультикаст группы 224.50.0.50: 9000;
• Проверяет корректность цифровой подписи используя ключ оператора;
• Запускает на выполнение полученный образ. В данном примере это Bootstrap;
• Bootstrap запускается и получает образ из мультикаст группы 224.50.0.51:9001 - это файл imageupdate;
• Проверяется корректность цифровой подписи используя ключ оператора;
• Проверяется номер версии imageupdate;
• Обновляет разделы mtd4 и mtd5;
• Выполняет перезапуск приставки в режиме ”NAND”.

Используя данный процесс, можно заменить основное ПО на приставке, не используя протоколы dhcp и tftp, достаточно только организовать вещание необходимых файлов и инициировать смену основного ПО.

Описание vendor-specific опций

Пример файла dhcpd.conf

option ntp-servers 10.1.1.1;
	option domain-name-servers 10.1.1.1;
	authoritative;
	option subnet-mask 255.255.255.0;
	default-lease-time 600;
	max-lease-time 7200;
	allow bootp;
 
#############################################################
# Option for TeleTec (for mag200)
#############################################################
 
	option space TeleTec;
	option TeleTec.update_url        code 24 = text;
	option TeleTec.update_sboot      code 25 = text;
	option TeleTec.update_ver        code 26 = text;
	option TeleTec.update_mode       code 27 = text;
	option TeleTec.portal_dhcp       code 22 = text;
	option TeleTec.update_sboot_ver  code 28 = text;
	option TeleTec.logo_x            code 16 = integer 16;
	option TeleTec.logo_y            code 17 = integer 16;
	option TeleTec.bg_color          code 18 = integer 32;
	option TeleTec.fg_color          code 19 = integer 32;
	option TeleTec.mcip              code 3 = ip-address;
	option TeleTec.mcport            code 4 = integer 16;
	option TeleTec.oppubfile         code 9 = text;
	option TeleTec.mcip_img          code 10 = ip-address;
	option TeleTec.mcport_img        code 11 = integer 16;
	option TeleTec.mcip_mng          code 12 = ip-address;
	option TeleTec.mcport_mng        code 13 = integer 16;
	option TeleTec.ip_log            code 14 = ip-address;
	option TeleTec.port_log          code 15 = integer 16;
	option TeleTec.VerNumber         code 20 = text;
	option TeleTec.DateTime          code 21 = text;
 
##############################  BOOT MAG200 ###############################
 
	class "MAG200_boot" {
	match if (( option vendor-class-identifier="TeleTecMAG200boot"));
	filename "mag200/uImage";
	next-server 10.1.1.1;
	option root-path "10.1.1.1:/srv/mag200";
	option ntp-servers 10.1.1.1;
	vendor-option-space TeleTec;
	}
 
	class "MAG200_vendor" {
	match if (( option vendor-class-identifier="TeleTecMAG200"));
	next-server 10.1.1.1;
	option ntp-servers 10.1.1.1;
	vendor-option-space TeleTec;
	option TeleTec.portal_dhcp "http://10.1.1.1/stalker_portal/c/index.html";
	option TeleTec.update_url "tftp://10.1.1.1/mag200/imageupdate_200_212r2";
	option TeleTec.update_ver "212";
	option TeleTec.update_sboot "http://10.1.1.1/mag200/SbootIm_038_200";
	option TeleTec.update_sboot_ver "038";
	option TeleTec.update_mode "tftp://10.1.1.1/mag200/Bootstrap_200_212r2";
	}
 
############################## NETWORK ####################################
 
	subnet 10.1.1.0 netmask 255.255.255.0 {
        option subnet-mask 255.255.255.0;
        next-server 10.1.1.1;
        pool { 
	range 10.1.1.10 10.1.1.254;
        next-server 10.1.1.1;
        option ntp-servers 10.1.1.1;
        	}
	}