.. _setup_hostapd: ======================== hostapd实现无线热点 ======================== 我曾经使用 :ref:`create_ap` 实现了简单的无线AP提供多个设备共享上网，不过，最近 :ref:`setup_hostapd_failed` 。不过，我参考了多个文档后，决定在 :ref:`pi_4` 上(也就是我的 :ref:`arm_k8s` 的master节点)上部署一个无线热点。 激活AP和管理模式并用的WiFi =========================== 通常情况下，我们都使用无线网卡作为无线网络的 "客户端" 模式去连接一个无线AP，这种模式称为 ``managed`` 设备。但是，如果要将Linux主机的无线网卡作为一个WiFi热点，则称为AP模式。由于我们只有一个无线网卡，所以我们需要配置树莓派上的无线网卡 ``wlan0`` 同时工作在AP和管理模式下，以便能够既连接Internet，同时共享AP给其他设备使用，实现一个无线路由器功能。 在树莓派启动时，无线网卡被识别为 ``wlan0`` ，我们需要创建一个udev规则，使得无线网卡 ``wlan0`` 启动时同时能够创建一个 ``managed`` 模式的虚拟网卡。 - 创建 ``/etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules`` :: SUBSYSTEM=="ieee80211", ACTION=="add|change", ATTR{macaddress}=="b8:27:eb:ff:ff:ff", KERNEL=="phy0", \ RUN+="/sbin/iw phy phy0 interface add ap0 type __ap", \ RUN+="/bin/ip link set ap0 address b8:27:eb:ff:ff:ff" 注意，这里的mac地址必须是无线网卡的mac地址，通过 ``iw dev`` 命令可以查看mac地址，这里创建的虚拟网络设备是 ``ap0`` 。 .. note:: 这步我没有成功，所以我最后还是手工执行命令来激活ap0:: /sbin/iw phy phy0 interface add ap0 type __ap /bin/ip link set ap0 address b8:27:eb:ff:ff:ff 安装DNSmasq和Hostapd ======================= - Dnsmasq 为WiFi AP 提供DHCP服务 - Hostapd 基于驱动配置来定义无线AP的物理操作 安装:: sudo apt install dnsmasq hostapd 这里默认启动的dnsmasq服务只启动了dns服务，不会启动dhcp，所以下一步我们需要配置 - 修改 ``/etc/dnsmasq.conf`` 添加如下配置:: interface=lo,ap0,eth0 no-dhcp-interface=lo,wlan0 bind-interfaces server=8.8.8.8 domain-needed bogus-priv dhcp-range=192.168.10.50,192.168.10.150,12h - 修订 ``/etc/hostapd/hostapd.conf`` :: ctrl_interface=/var/run/hostapd ctrl_interface_group=0 interface=ap0 driver=nl80211 ssid=YourApNameHere hw_mode=g channel=11 wmm_enabled=0 macaddr_acl=0 auth_algs=1 wpa=2 wpa_passphrase=YourPassPhraseHere wpa_key_mgmt=WPA-PSK wpa_pairwise=TKIP CCMP rsn_pairwise=CCMP 如果要隐藏SSID，可以添加一行:: ignore_broadcast_ssid=1 - 修改 ``/etc/default/hostapd`` :: DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf" - 修改 ``/etc/network/interfaces`` 来支持AP:: auto lo iface lo inet loopback auto ap0 allow-hotplug ap0 iface ap0 inet static address 192.168.10.1 netmask 255.255.255.0 hostapd /etc/hostapd/hostapd.conf .. note:: 这里没有配置 ``eth0`` 和 ``wlan0`` ，因为我已经配置了使用 :ref:`netplan` 来管理这两个设备。 .. note:: 不需要单独启动hostapd服务，这个服务是通过启动网络接口来启动的。 手工启动 ============ - 手工启动虚拟网卡 ``ap0`` (也就是 udev 规则中命令) :: /sbin/iw phy phy0 interface add ap0 type __ap /bin/ip link set ap0 address b8:27:eb:ff:ff:ff - 重启一次 ``ap0`` :: sudo ifdown --force ap0 sudo ifup ap0 启动以后可以看到接口:: ip addr 显示输出:: ... 3: wlan0: mtu 1500 qdisc fq_codel state DOWN group default qlen 1000 link/ether b8:27:eb:ff:ff:ff brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet6 fe80::96eb:cdff:fe8e:eb3f/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever ... 9: ap0: mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether b8:27:eb:ff:ff:ff brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.10.1/24 brd 192.168.10.255 scope global ap0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::96eb:cdff:fe8e:eb3f/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 可以看到之前 ``wlan0`` 上通过 :ref:`netplan` 获得的无线IP地址消失了，而我们重新启动的 ``ap0`` 则已经分配了静态IP地址。 - 再次执行 ``netplan`` 恢复wlan0的无线IP:: netplan apply 则再次观察 ``ip addr`` 输出可以看到 ``wlan0`` 和 ``ap0`` 都正确获得IP地址:: 3: wlan0: mtu 1500 qdisc fq_codel state DOWN group default qlen 1000 link/ether b8:27:eb:ff:ff:ff brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet6 fe80::96eb:cdff:fe8e:eb3f/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever ... 9: ap0: mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether b8:27:eb:ff:ff:ff brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.10.1/24 brd 192.168.10.255 scope global ap0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::96eb:cdff:fe8e:eb3f/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever - 现在我们重新启动dnsmasq为我们的 ``ap0`` 提供DHCP服务:: systemctl restart dnsmasq 通过 ``systemctl status dnsmasq`` 可以看到分配DHCP:: ● dnsmasq.service - dnsmasq - A lightweight DHCP and caching DNS server Loaded: loaded (/lib/systemd/system/dnsmasq.service; enabled; vendor preset: enabled) Active: active (running) since Tue 2021-04-27 23:32:39 CST; 28s ago Process: 2542555 ExecStartPre=/usr/sbin/dnsmasq --test (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 2542564 ExecStart=/etc/init.d/dnsmasq systemd-exec (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 2542574 ExecStartPost=/etc/init.d/dnsmasq systemd-start-resolvconf (code=exited, status=0/SUCCESS) Main PID: 2542573 (dnsmasq) Tasks: 1 (limit: 2101) Memory: 2.0M CGroup: /system.slice/dnsmasq.service └─2542573 /usr/sbin/dnsmasq -x /run/dnsmasq/dnsmasq.pid -u dnsmasq -7 /etc/dnsmasq.d,.dpkg-dist,.dpkg-old,.dpkg-new --local-service --trust-anchor=.,20326,8,2,e06d4> Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq[2542573]: started, version 2.80 cachesize 150 Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq[2542573]: compile time options: IPv6 GNU-getopt DBus i18n IDN DHCP DHCPv6 no-Lua TFTP conntrack ipset auth nettlehash DNSSEC loop-detect inoti> Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq-dhcp[2542573]: DHCP, IP range 192.168.10.50 -- 192.168.10.150, lease time 12h Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq-dhcp[2542573]: DHCP, sockets bound exclusively to interface ap0 Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq[2542573]: using nameserver 8.8.8.8#53 Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq[2542573]: reading /etc/resolv.conf Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq[2542573]: using nameserver 8.8.8.8#53 Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq[2542573]: using nameserver 127.0.0.53#53 Apr 27 23:32:39 pi-master1 dnsmasq[2542573]: read /etc/hosts - 10 addresses Apr 27 23:32:39 pi-master1 systemd[1]: Started dnsmasq - A lightweight DHCP and caching DNS server. - 万事具备，我们现在可以启动 iptables masquerade :: sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1 sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 ! -d 192.168.10.0/24 -j MASQUERADE 问题排查 ----------- 我遇到一个问题，客户端可以正确连接到AP并且获得IP地址，也能够ping通网关(即无线AP的地址 192.168.10.1)，而且检查DNS解析也正确(DNS是192.168.10.1，即通过该路由器的dnsmasq代理解析正确)。 但是，无法ping通外网，也无法和外网通讯 - 检查 ``iptables -t nat -L`` 显示:: Chain POSTROUTING (policy ACCEPT) target prot opt source destination KUBE-POSTROUTING all -- anywhere anywhere /* kubernetes postrouting rules */ MASQUERADE all -- 172.17.0.0/16 anywhere RETURN all -- pi-master1/16 pi-master1/16 MASQUERADE all -- pi-master1/16 !base-address.mcast.net/4 random-fully RETURN all -- !pi-master1/16 pi-master1/24 MASQUERADE all -- !pi-master1/16 pi-master1/16 random-fully MASQUERADE all -- 192.168.10.0/24 !192.168.10.0/24 这里可以看到很多NTA规则，原因是这台服务器同时是kubernetes集群的master管控主机。 我怀疑是顺序原因，所以改为在头部插入:: iptables -t nat -L POSTROUTING --line-numbers -n 显示:: Chain POSTROUTING (policy ACCEPT) num target prot opt source destination 1 KUBE-POSTROUTING all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 /* kubernetes postrouting rules */ 2 MASQUERADE all -- 172.17.0.0/16 0.0.0.0/0 3 RETURN all -- 10.244.0.0/16 10.244.0.0/16 4 MASQUERADE all -- 10.244.0.0/16 !224.0.0.0/4 random-fully 5 RETURN all -- !10.244.0.0/16 10.244.0.0/24 6 MASQUERADE all -- !10.244.0.0/16 10.244.0.0/16 random-fully 7 MASQUERADE all -- 192.168.10.0/24 !192.168.10.0/24 - 在第二行插入:: iptables -t nat -I POSTROUTING 2 -s 192.168.10.0/24 ! -d 192.168.10.0/24 -j MASQUERADE 但是依然无效 - 我尝试了清理nat规则:: iptables -t nat -F 但是发现系统会自动恢复添加以下NAT规则:: RETURN all -- pi-master1/16 pi-master1/16 MASQUERADE all -- pi-master1/16 !base-address.mcast.net/4 random-fully RETURN all -- !pi-master1/16 pi-master1/24 MASQUERADE all -- !pi-master1/16 pi-master1/16 random-fully 然后即使加了以下nat规则也没有效果:: MASQUERADE all -- 192.168.10.0/24 !192.168.10.0/24 我尝试删除:: iptables -t nat -D POSTROUTING 1 ... 但是系统不断自动刷新添加，最终么有成功解决 自动化脚本 ============ 以上手工命令我们可以综合成一个脚本 ``/home/pi/start-ap-managed-wifi.sh`` :: #!/bin/bash sleep 30 sudo ifdown --force ap0 && sudo ifup ap0 sudo netplan apply sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1 sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 ! -d 192.168.10.0/24 -j MASQUERADE sudo systemctl restart dnsmasq 然后配置一个启动cron:: sudo crontab -e 添加内容:: @reboot /home/pi/start-ap-managed-wifi.sh 这样每次重启都会执行上述脚本(脚本第一行添加 ``sleep 30`` 是为了估算启动到网卡时间) 参考 ====== - `Raspberry Pi Zero W Simultaneous AP and Managed Mode Wifi `_