OpenWRT路由器后台-AsulNEEPUWRTClient

WrtClient 业务与功能介绍
一、立项背景与目标
东北电力大学校园网需要用户手动打开浏览器进行Web认证才能上网，断网后还得重新登录，操作繁琐。WrtClient部署在OpenWrt路由器上，目标是：实现校园网自动认证和断线重连；提供Web管理界面让普通人也能配置路由器；通过Webhook把网络故障和设备变化实时推送给用户；在路由器有限资源下保持高效稳定运行。
二、核心功能模块
初始化向导：首次启动引导完成设备激活、WiFi连接和校园网账号配置。
身份认证：16位授权码验证，Token有效期24小时，30分钟心跳续期。
WiFi管理：通过UCI命令读写无线配置，支持WPA2/WPA3，兼容iw和iwinfo双通道扫描。
设备管理：融合ARP表、DHCP租约和连接跟踪三源数据发现设备，支持流量统计、设备踢出和别名设置。
防火墙信息：展示iptables规则和防火墙配置，支持NAT类型检测。
网络诊断：DNS解析、ICMP Ping、TCP Ping、路由追踪，结果60秒缓存。
校园网认证：集成NEEPU SDK，支持三大运营商多账号优先级排序，每30秒检测网络，断网自动重连。
Webhook推送：6种事件类型，自定义请求模板和头信息，验证码双步验证，异步派发。
自动化规则：支持事件触发和Cron定时，可执行Webhook通知、Shell命令和日志写入。
系统监控：实时展示CPU、内存、流量，历史图表，小组件可配置，SSE每2秒推送。
局域网测速：内网下载和上传速率测试。应用更新：双源检查，SHA256校验，一键升级。
三、业务流程
首次使用：访问路由器跳转初始化向导，验证授权码，选择WiFi连接，配置校园网账号自动认证，完成后登录进入仪表盘。
日常使用：登录后实时查看系统状态，按需操作WiFi、设备、诊断、测速、推送、自动化等功能。
后台运行：数据采集每2秒缓存系统信息，SSE推送给客户端，校园网监控每30秒自动重连，诊断每60秒更新快照，事件变化触发Webhook和自动化规则。
容错保障：procd守护崩溃后5秒重启，hotplug监听接口事件，rc.local兜底启动。

WrtClient 项目实现报告
一、整体架构与设计思路
WrtClient采用前后端分离架构。后端是C++17原生HTTP服务器，使用cpp-httplib处理请求，nlohmann/json解析数据，模块以单例模式管理并保证线程安全。前端是Vue 3单页应用，Vuetify 3做UI，Pinia管理状态，Axios处理请求，TypeScript保证类型安全。
前后端通过RESTful JSON API通信，实时数据通过SSE每2秒推送。前端设计了SSE优先加轮询降级机制，断连时自动切换，对用户透明。后端采用缓存驱动设计：后台线程每2秒采集系统数据写入缓存，API和SSE都读缓存，系统调用次数降为常数级。系统配置通过popen调用OpenWrt命令完成。跨编译使用WSL加OpenWrt SDK，Go工具自动下载SDK并缓存。部署用procd守护、hotplug监听、rc.local三重保障。
二、个人负责模块与成果
作为全栈开发者，我独立完成了全部工作。后端编写了1890行main.cpp实现55个API端点，以及14个功能模块约2000行代码，涵盖配置管理、认证、WiFi、设备、诊断、校园网认证、推送、自动化、更新等。前端开发了11个页面、4个组件、4个Store、50多个类型化API函数和SSE加轮询通信方案。构建方面编写了bat和sh脚本和Go包管理工具。
量化成果：后端约4000行C++，前端约5000行TypeScript，55个接口加1个SSE端点，崩溃后5秒恢复，实时延迟小于2.5秒。
三、遇到的难点与解决方案
嵌入式性能：路由器内存有限，采用后台线程定时采集加缓存，SSE从缓存广播，避免重复系统调用。
WiFi兼容性：不同版本对iw和iwinfo支持不同，实现双通道降级，优先iw失败切iwinfo，结果统一标准格式。
设备发现：单一数据源不完整，同时采集ARP表、DHCP租约和连接跟踪表，以MAC为主键融合。
SSE稳定性：手动管理EventSource生命周期，监听错误自动重连，连续失败降级到轮询模式。
校园网重连：30秒间隔检测网络连通性，断网自动认证，多账号按优先级依次尝试。
跨编译环境：目标架构与开发机不同，开发Go工具从国内镜像自动下载SDK，一键完成编译打包全流程。