树莓派网络环境配置(Wire+STA+AP)

技术

玩转树莓派

树莓派网络配置

raspberry pi不同系统版本的网络配置方法略有不同，需要阅读官方文档，针对具体的版本进行配置，
以下设置针对stretch版本，其他版本未作测试

需求

  • 有线接入公网
  • 无线wlan0 作为STA
  • 无线wlan1 作为AP，提供无线热点

    有线网络

    树莓派接入有线网络，默认DHCP获取地址，这里配置static ip，方便后续维护管理
  • edit dhcpcd.conf
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vim /etc/dhcpcd.conf

在文件末尾添加以下内容,重启树莓派即可

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#static IP configuration
interface eth0
static ip_address=192.168.0.105/24
static routers=192.168.0.1
static domain_name_servers=192.168.0.1

无线网络

  • USB无线网卡
    由于树莓派2B没有板载无线芯片，这里使用usb wireless dongle来实现，推荐使用免驱的USB dongle，可在树莓派的USB dongle支持列表里查看https://elinux.org/RPi_USB_Wi-Fi_Adapters
    无线网卡均支持STA模式，AP模式是否支持可从https://wireless.wiki.kernel.org/en/users/drivers查看
    将两张USB dongle 插入树莓派的USB端口，查看型号
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    pi@raspberrypi:~ $ lsusb
    Bus 001 Device 006: ID 0bda:8179 Realtek Semiconductor Corp. RTL8188EUS 802.11n Wireless Network Adapter
    Bus 001 Device 005: ID 258a:001a
    Bus 001 Device 007: ID 093a:2532 Pixart Imaging, Inc.
    Bus 001 Device 004: ID 0bda:8176 Realtek Semiconductor Corp. RTL8188CUS 802.11n WLAN Adapter
    Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. SMSC9512/9514 Fast Ethernet Adapter
    Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Standard Microsystems Corp. SMC9514 Hub
    Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

可见两款USB dongle的型号分别为RTL8188EUS和RTL8188CUS，都是RealTek的，官方文档表示该型号AP功能未测试，那么接下来我便实测一下
Tips

树莓派在系统启动时会随机为无线网卡分配设备接口号，也就是两块USB Dongle的设备名 wlan0和wlan1会随机swap，但这并不影响使用

wlan0 STA设置

  • 配置 /etc/network/interfaces
    在改文件里添加以下内容

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    allow-hotplug wlan0
    iface wlan0 inet manual
    pre-up wpa_supplicant -B w -D wext -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
    post-down killall -q wpa_supplicant

  • 配置 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

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    country=GB
    ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
    update_config=1
    network={
        ssid="xxxxxx"
        psk="xxxxxx"

其中ssid和psk分别表示无线网络名称和密码

  • 配置 /etc/dhcpcd.conf
    在文件末尾添加以下内容 

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    interface wlan0
    static ip_address=192.168.0.116/24
    static routers=192.168.0.1
    static domain_name_servers=192.168.0.1

  • 重启树莓派，查看wlan0接入网络是否成功

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    pi@raspberrypi:~ $ ifconfig wlan0
    wlan0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
            inet 192.168.0.116  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255
            inet6 fe80::b80e:3e12:3882:fa4d  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
            ether 00:13:ef:81:00:0b  txqueuelen 1000  (Ethernet)
            RX packets 3064  bytes 524906 (512.6 KiB)
            RX errors 0  dropped 44  overruns 0  frame 0
            TX packets 46  bytes 6094 (5.9 KiB)
            TX errors 0  dropped 3 overruns 0  carrier 0  collisions 0

可见wlan0已经分配地址192.168.0.116，wlan0作为STA设置完成

wlan1 AP设置

  • 准备工作
    安装需要的软件包
    hostapd—支持无线网卡作为无线热点使用
    dnsmasq— 提供DHCP和DNS服务 

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    sudo apt-get install hostapd dnsmasq

  • 修改/etc/dhcpcd.conf
    禁止wlan1 DHCP功能，将其修改为静态ip地址，这个地址将做为后续我们wifi热点的网关地址
    在/etc/dhcpcd.conf末尾添加以下内容

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    interface wlan1
    static ip_address=192.168.2.1/24

  • 配置 /etc/network/interfaces
    在文件结尾添加以下内容

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    allow-hotplug wlan1
    iface wlan1 inet manual

  • 重启dhcp服务和wlan1无线网卡配置

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    sudo service dhcpcd restart
    sudo ifdown wlan1
    sudo ifup   wlan

  • 配置hostapd

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    sudo vim etc/hostapd/hostapd.conf
    interface=wlan1
    driver=nl80211
    ssid=TP-LINK_1112_hot
    hw_mode=g
    channel=6
    wmm_enabled=1
    macaddr_acl=0
    auth_algs=1
    ignore_broadcast_ssid=0
    wpa=2
    wpa_passphrase=asdfghjkl_123
    wpa_key_mgmt=WPA-PSK
    rsn_pairwise=CCMP

运行以下命令

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sudo /usr/sbin/hostapd /etc/hostapd/hostapd.conf
Configuration file: /etc/hostapd/hostapd.conf
Using interface wlan1 with hwaddr 00:13:ef:62:0b:ef and ssid "TP-LINK_1112_hot"
wlan1: interface state UNINITIALIZED->ENABLED
wlan1: AP-ENABLED

wlan1: AP-ENABLED表明配置成功

配置hostapd为自启动模式

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sudo vim /etc/default/hostapd

将DAEMON_CONF 修改为DAEMON_CONF=”/etc/hostapd/hostapd.conf”

  • 配置DNSMASQ
    为了实现上网功能，需要对DNSMASQ服务进行配置，首先备份一下系统默认的文件，然后创建一个新的配置文件

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    sudo mv /etc/dnsmasq.conf/etc/bak_dnsmasq.conf
    sudo vim /etc/dnsmasq.conf
    interface=wlan0
    bind-interfaces
    server=218.2.2.2
    server=114.114.114.114
    server=8.8.8.8
    domain-needed
    bogus-priv
    dhcp-range=192.168.2.2,192.168.2.254,12h

  • 设置IPV4内核转发
    打开系统配置文件sysctl.conf,将IPV4转发那一行的#去掉 

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    net.ipv4.ip_forward=1

下一次重启后会生效，如果不想现在重启，可以直接输入如下指令直接生效

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sudo sh -c "echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward"

  • 防火墙设置
    为了实现树莓派以太网接口共享给wlan1上网，需要配置NAT，需先执行如下防火墙命令 
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    sudo iptables -F
    sudo iptables -X
    sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
    sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan1 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
    sudo iptables -A FORWARD -i wlan1 -o eth0 -j ACCEPT
    sudo bash -c iptables-save > /etc/etc/iptables.ipv4.nat

编辑sudo vim /etc/network/if-pre-up.d/iptables
添加下面两行代码：

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#!/bin/bash
/sbin/iptables-restore < /etc/iptables.ipv4.nat

sudo chmod 755 /etc/network/if-pre-up.d/iptables

  • 通过获取DHCPCD来运行NAT需要创建一个新文件

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    sudo touch /lib/dhcpcd/dhcpcd-hooks/70-ipv4-nat

  • 重启服务：

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    sudo service hostapd start
    sudo service dnsmasq start
    sudo reboot

测试

重启树莓派后，输入ifconfig，得到以下结果

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pi@raspberrypi:~ $ ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.106  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255
        inet6 fe80::216c:c891:56cf:67  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether b8:27:eb:b3:69:7e  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 69  bytes 6676 (6.5 KiB)
        RX errors 0  dropped 1  overruns 0  frame 0
        TX packets 199  bytes 34379 (33.5 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1  (Local Loopback)
        RX packets 36  bytes 5308 (5.1 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 36  bytes 5308 (5.1 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
wlan0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.116  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255
        inet6 fe80::b80e:3e12:3882:fa4d  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:13:ef:81:00:0b  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 281  bytes 46958 (45.8 KiB)
        RX errors 0  dropped 445  overruns 0  frame 0
        TX packets 45  bytes 6194 (6.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
wlan1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.2.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.2.255
        inet6 fe80::f6ba:c0c:8aa6:1285  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:13:ef:62:0b:ef  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 113  bytes 7493 (7.3 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 32  bytes 3980 (3.8 KiB)
        TX errors 0  dropped 5 overruns 0  carrier 0  collisions 0

eth0 wlan0 wlan1均已正常工作，good job！

但是用手机搜索热点，并没有找到SSID 为TP-LINK_1112_hot一项
查看进程

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ps -aux | grep hostapd
root       444  0.0  0.1   6168  1868 ?        Ss   00:12   0:00 /usr/sbin/hostapd -B -P /run/hostapd.pid /etc/hostapd/hostapd.conf
pi         959  0.0  0.0   6200   564 pts/0    S+   00:18   0:00 grep --color=auto hostapd

hostapd已经启动，重启试试

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sudo /usr/sbin/hostapd /etc/hostapd/hostapd.conf
Configuration file: /etc/hostapd/hostapd.conf
Using interface wlan1 with hwaddr 00:13:ef:62:0b:ef and ssid "TP-LINK_1112_hot"
wlan1: interface state UNINITIALIZED->ENABLED
wlan1: AP-ENABLED

重启后手机可以搜索到这个热点，但是拿不到ip
ps查看是未启动dnsmasq服务
重启dnsmasq

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sudo service dnsmasq start

现在手机可以连接到热点了，但是上不了网

重新配置防火墙

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sudo iptables -F
sudo iptables -X
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan1 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
sudo iptables -A FORWARD -i wlan1 -o eth0 -j ACCEPT

现在手机终于可以上网了

可以写个脚本，将这三项需要手动启动的项目开机自动启动

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sudo vim startHot.sh
#!/bin/sh
iptables -F
iptables -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan1 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -i wlan1 -o eth0 -j ACCEPT
service dnsmasq start
/usr/sbin/hostapd /etc/hostapd/hostapd.conf

编写开机自启脚本

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#BEGIN INIT INFO
# Provides:          tightvncserver
# Required-Start:    $local_fs
# Required-Stop:     $local_fs
# Default-Start:     2 3 4 5
# Default-Stop:      0 1 6
# Short-Description: Start/stop tightvncserver
### END INIT INFO
# More details see:
# http://www.penguintutor.com/linux/tightvnc
### Customize this entry
# Set the USER variable to the name of the user to start tightvncserver under
export USER='pi'
### End customization required
eval cd ~$USER
case "$1" in
  start)
    su $USER -c '/etc/init.d/startHot >/dev/null'
    echo "Starting hotserver server for $USER "
    ;;
  stop)
    su $USER -c '/etc/init.d/startHot -kill :1'
    echo "hotserver stopped"
    ;;
  *)
    echo "Usage: /etc/init.d/hotserver {start|stop}"
    exit 1
    ;;
esac
exit 0

注册开机启动
sudo update-rc.d hotserver defaults

可是重启后并没有启动，应该是树莓派使用systemctl这种新型的服务启动方式了，暂时不折腾了
直接手动启动脚本吧

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sudo startHot >/dev/null 2&>1 &

OK,热点已经启动，手机连接可以正常上网。

这里使用eth0->wlan1转发的，也可以配置防火墙，让wlan0->wlan1转发，就可以拔掉树莓派的网线啦！

本文标题:树莓派网络环境配置(Wire+STA+AP)

文章作者:utopiaor

发布时间:2017-10-19, 21:30:20

最后更新:2017-10-20, 23:56:25

原始链接:http://utopiaor.github.io/2017/10/19/2017-10-19-21-30树莓派网络环境配置-wire+sta+ap/

许可协议: "署名-非商用-相同方式共享 4.0" 转载请保留原文链接及作者。

文章目录
  1. 1. 玩转树莓派
    1. 1.1. 树莓派网络配置
    2. 1.2. 需求
      1. 1.2.1. 有线网络
      2. 1.2.2. 无线网络
        1. 1.2.2.1. wlan0 STA设置
        2. 1.2.2.2. wlan1 AP设置
      3. 1.2.3. 测试