背景
我们的手机经常会处于弱网情况下，电梯里，高铁上，在地铁站，电影院里。。。如果手机应用不针对弱网做优化，就会出现：白屏页面刷不出来，界面卡死，错误提示一堆，菊花转不停，用户抓狂。。。
移动应用开发团队应该将App在弱网下的可用性作为一个重要的性能指标，在设计和开发阶段考虑在弱网下的体验。
Linux可以使用netem或iptables来实现以下网络模拟：
- packet delay 网络包延迟
- packet loss 网络包丢失
- packet corruption 错误的网络包
- packet duplication 重复发送网络包
- packet re-ordering 网络包传输顺序
- bandwidth 带宽控制
Facebook最近也开源了他们的augmented traffic control: https://github.com/facebook/augmented-traffic-control 主要使用iptables和python实现，架构合理容易扩展，其控制方法允许多台手机同时使用，并应用不同的网络控制策略；因为提供了RPC接口，在其基础上二次开发也可以较方便的实现自动化弱网测试。
将树莓派设置成路由器，集成上面提到的软件+二次开发后，我们可以打造出一个低成本，便携，多用户的弱网模拟器。
硬件准备
- 树莓派一只
- USB无线网卡（芯片使用RealTek RT5370的最方便，RT8188C, RTL8192CU的需要patch hostapd）
- 8G TF卡
- 5V/2A充电器
- Micro USB线
- 以太网线
- USB 3G网卡 + SIM卡（可选）
- 10000mAh 移动电源（可选）
硬件成本300~500元。
安装系统
插上后无线网卡后先执行lsusb看系统是否已经识别，我们要将无线网卡设置成AP模式，WAN口接外网，让手机通过Wifi接入上网。
hugo@raspberrypi2 ~ $ lsusb
...
Bus 001 Device 005: ID 0bda:8178 Realtek Semiconductor Corp. RTL8192CU 802.11n WLAN Adapter
修改/etc/network/interfaces为以下内容，设置无线LAN的静态IP为192.168.3.1
auto lo
iface lo inet loopback
iface eth0 inet dhcp
allow-hotplug wlan0
#iface wlan0 inet manual
#wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
#iface default inet dhcp
iface wlan0 inet static
address 192.168.3.1
netmask 255.255.255.0
然后安装需要的AP及DNS/DHCP软件：
apt-get install hostapd dnsmasq
如果你的无线网卡的芯片是RT8188C或RTL8192CU，需要下载一个patch过的hostapd替换/usr/sbin/hostapd
设置hostapd
- 修改
/etc/default/hostapd，最后增加下一行：
DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"
- 新增文件
/etc/hostapd/hostapd.conf
RT5370芯片的按以下设置：
interface=wlan0
driver=nl80211
ssid=Raspberry_AP
hw_mode=g
channel=6
macaddr_acl=0
auth_algs=1
ignore_broadcast_ssid=0
wpa=2
wpa_passphrase=<YOUR_AP_PASSWD>
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP
rsn_pairwise=CCMP
RT8188C或RTL8192CU按以下设置：
interface=wlan0
driver=rtl871xdrv
bridge=br0
ssid=Raspberry_AP
channel=1
wmm_enabled=0
wpa=2
wpa_passphrase=<YOUR_AP_PASSWD>
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP
rsn_pairwise=CCMP
auth_algs=1
macaddr_acl=0
设置好了以后可以执行service hostapd restart来验证是否OK。
设置dnsmasq
通过无线热点接入进来的手机需要分配IP地址和DNS服务器，这里我们使用dnsmasq，配置相当简单：
修改/etc/dnsmasq.conf，将DHCP分配范围设置为：192.168.3.100到192.168.3.200
no-resolv
# Interface to bind to
#interface=lo,eth0,wlan0
# Specify starting_range,end_range,lease_time
dhcp-range=192.168.3.100,192.168.3.200,12h
dhcp-option=option:router,192.168.3.1
server=114.114.114.114
server=8.8.8.8
server=8.8.4.4
设置路由转发
增加下面一行到/etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1
执行sysctl -p使其生效
增加下面的iptables规则到/etc/rc.local：
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT
完成这些设置后，应该可以用手机连上WIFI SSID为Raspberry AP的热点，并能够上网。
安装弱网模拟系统
wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
sudo python get-pip.py
sudo pip install atc_thrift atcd django-atc-api django-atc-demo-ui django-atc-profile-storage
django-admin startproject atcui
cd atcui
修改atcui/settings.py:
INSTALLED_APPS = (
...
# Django ATC API
'rest_framework',
'atc_api',
# Django ATC Demo UI
'bootstrap_themes',
'django_static_jquery',
'atc_demo_ui',
# Django ATC Profile Storage
'atc_profile_storage',
)
修改atcui/urls.py:
from django.views.generic.base import RedirectView
urlpatterns = patterns('',
...
# Django ATC API
url(r'^api/v1/', include('atc_api.urls')),
# Django ATC Demo UI
url(r'^atc_demo_ui/', include('atc_demo_ui.urls')),
# Django ATC profile storage
url(r'^api/v1/profiles/', include('atc_profile_storage.urls')),
url(r'^$', RedirectView.as_view(url='/atc_demo_ui/', permanent=False)),
)
更新Sqlite DB：
python manage.py migrate
自动运行弱网模拟系统
在/etc/rc.local中增加下面的命令：
/usr/local/bin/atcd --atcd-lan wlan0
cd /home/pi/startproject/atcui
python manage.py runserver 0.0.0.0:80 &
重新启动树莓派后，大约30s后，可以用iPhone连上Raspberry AP，然后用Safari打开http://192.168.3.1 你就可以可以看弱网模拟系统的控制面板了。
其它设置
关掉网卡的电源管理，防止待机后连不上：
hugo@raspberrypi2 ~ $ cat /etc/modprobe.d/8192cu.conf
# Disable power management
options 8192cu rtw_power_mgnt=0