RT3070无线网卡AP模式——开发板实现路由功能并使客户端成功联网

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主机操作系统：Centos 6.7 交叉编译器环境：arm-linux-gcc-4.5.4 开发板平台： FL2440 Linux内核版本： linux-3.0 开发模块： SIM900 WiFI-AP模式邮箱：[b]leiyuxing205@gmail.com[/b]
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一、配置内核支持无线网卡softAP模式





如果没有build in RF选项，在使用hostapd命令时会出错



注：先从可以选择的地方开始选，不然你会一脸懵逼发现很多选项都没有，选完之后建议再反复检查3遍，因为会新增许多新选项，切记避免遗漏！！！
二、配置无线网络的软件移植
1.移植Openssl-0.9.8e
Hostapd依赖于openssl与libnl这两个库。所以首先要移植openssl与libnl，openssl我们已经移植过了，但我担心版本兼容性的问题，本着学习的心态便又移植了网上普遍使用的openssl-0.9.8e
1.1下载Openssl-0.9.8e
Openssl-0.9.8e http://download.csdn.net/detail/u010944778/8940135 1.2解压之后直接修改Makefile
[leiyuxing@centos6 openssl-0.9.8e]$ mkdir install

[leiyuxing@centos6 openssl-0.9.8e]$ vim Makefile

29INSTALLTOP=/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/openssl-0.9.8e/install
62 CC= /opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-gcc
63 CFLAG= -O
64 DEPFLAG= -DOPENSSL_NO_CAMELLIA -DOPENSSL_NO_GMP -DOPENSSL_NO_MDC2 -DOPENSSL_NO_RC5 -DOPENSSL_NO_RFC3779
65 PEX_LIBS=
66 EX_LIBS=
67 EXE_EXT=
68 ARFLAGS=
69 AR=/opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-ar $(ARFLAGS) r
70 RANLIB= /opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-ranlib

[leiyuxing@centos6 openssl-0.9.8e]$ sudo make

[leiyuxing@centos6 openssl-0.9.8e]$ sudo make install

2.移植libnl
2.1下载libnl
libnl
http://download.csdn.net/detail/u010944778/8940293

[leiyuxing@centos6 linux-3.0]$ cd libnl-1.1

[leiyuxing@centos6 libnl-1.1]$ mkdir install

[leiyuxing@centos6libnl-1.1]$./configure--prefix=/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/libnl-1.1/install --host=arm-linux

[leiyuxing@centos6linux-3.0]$makeCC=/opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-gcc

[leiyuxing@centos6 libnl-1.1]$ sudo make install
将/install下的lib文件夹中的libnl.so.1拷贝到开发板/lib目录下。

3.移植Hostapd
3.1下载

hostapd-1.0.tar.gz http://download.csdn.net/detail/u010944778/8940421
3.2解压后修改.config与Makefile

[leiyuxing@centos6 linux-3.0]$ cd hostapd-1.0

[leiyuxing@centos6 hostapd-1.0]$ ls

COPYING  hostapd  patches  README  src

[leiyuxing@centos6 hostapd-1.0]$ cd hostapd/
Makefile的修改：

CFLAGS += -I../src
CFLAGS += -I../src/utils

CFLAGS += -I/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/libnl-1.1/install/include/
CFLAGS += -I/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/openssl-0.9.8e/install/include/
LIBS +=-L/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/libnl-1.1/install/lib/
LDFLAGS +=-L/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/libnl-1.1/install/lib/
LIBS +=-L/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/openssl-0.9.8e/install/lib/
LDFLAGS +=-L/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/openssl-0.9.8e/install/lib/

# Uncomment following line and set the path to your kernel tree include

[leiyuxing@centos6 hostapd]$cp defconfig .config

[leiyuxing@centos6 hostapd]$vim .config
.config 修改：

22 # Driver interface for drivers using the nl80211 kernel interface
23 CONFIG_DRIVER_NL80211=y

[leiyuxing@centos6 hostapd]make

CC=/opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-gcc
[leiyuxing@centos6 hostapd]$ ls



得到了hostapd和配置文件hostapd.conf，需要tftp到你的开发板上的/bin目录下。并到  /bin 目录下修改hostapd.conf文件：

interface=wlan0                            //网络接口设备名称
driver=nl80211                            //默认使用nl80211无线驱动
ssid=leiyuxing                          //热点名称
channel=3                                 //设定无线频道
hw_mode=g                                 //使用80211g协议标准ignore_broadcast_ssid=0
auth_algs=1                               //指定OSA认证算法
wpa=3                                     //指定WPA/WPA2类型
wpa_passphrase=11111111                   //指定认证密钥
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP    //启用了WPA或WPA2则需要指定wpa_pairwise
rsn_pairwise=CCMP

上面各项解释如下： 

(1) ssid：无线路由器发射的wifi名称； 

(2) hw_mode：指定802.11协议，包括 a = IEEE 802.11a, b = IEEE 802.11b, g = IEEE 802.11g；

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无线局域网标准 IEEE 802.11协议 

*IEEE 802.11， 1997年，原始标准（2Mbit/s，工作在2.4GHz）。 

*IEEE 802.11a，1999年，物理层补充（54Mbit/s，工作在5GHz）。 

*IEEE 802.11b，1999年，物理层补充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。 

*IEEE 802.11g，2003年，物理层补充（54Mbit/s，工作在2.4GHz）。 

使用最多的应该是802.11n标准，工作在2.4GHz频段，可达600Mbps（理论值） 

=================================================================== 

(3)channel：设定无线频道；

(4)interface：接入点设备名称，注意不要包含ap后缀，即如果该设备称为wlan0ap，填写wlan0即可；

(5)driver：设定无线驱动，我这里是nl80211；

(6)auth_algs=1 

其中auth_algs指定采用哪种认证算法，采用位域（bit fields）方式来制定，其中第一位表示开放系统认证（Open System Authentication, OSA），第二位表示共享密钥认证（Shared Key Authentication, SKA）。我这里设置alth_algs的值为1，表示只采用OSA；

(7)wpa：指定WPA类型，这是一个位域值（bit fields），第一位表示启用WPA，第二位表示启用WPA2。在我的配置中，无论设置成1、2或3，都可以正常连接

(8)wpa_passphrase：WPA/WPA2加密需要指定密钥，这个选项就是配置WPA/WPA2的密钥。注意wpa_passphrase要求8~63个字符。另外还可以通过配置wpa_psk来制定密钥，不过要设置一个256位的16进制密钥，不适合我们的需求；

(9)wpa_pairwise/rsn_pairwise：如果启用了WPA，需要指定wpa_pairwise；如果启用了WPA2，需要指定 rsn_pairwise，或者采用wpa_pairwise的设定。

接下来将hostapd拷贝到的/bin下，并修改可执行权限，将hostapd.conf也拷贝到开发板的/app/AP/目录下 

在板子上直接执行hostapd -B hostapd.conf 即可 

如果编译过程出现缺少库的错误，请自行检查你hostapd所依赖的libnl库和openssl库是否成功交叉编译。 
>: ls

hostapd.conf

>: hostapd -B hostapd.conf

Configuration file: hostapd.conf

phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 0 - CWmin: 3, CWmax: 4, Aifs: 2, TXop: 102.

phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 1 - CWmin: 4, CWmax: 5, Aifs: 2, TXop: 188.

phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 2 - CWmin: 5, CWmax: 10, Aifs: 3, TXop: 0.

phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 3 - CWmin: 5, CWmax: 10, Aifs: 7, TXop: 0.

Using interface wlan0 with hwaddr 00:24:25:50:a9:4d and ssid 'leiyuxing'

phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 0 - CWmin: 2, CWmax: 3, Aifs: 1, TXop: 47.

phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 1 - CWmin: 3, CWmax: 4, Aifs: 1, TXop: 94.

phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 2 - CWmin: 4, CWmax: 6, Aifs: 3, TXop: 0.

phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 3 - CWmin: 4, CWmax: 10, Aifs: 7, TXop: 0.
.修改/home/leiyuxing/fl2440/3rdparty/busybox-1.20.2/examples/udhcp /udhcpd.conf 然后拷贝到开发板/etc目录下





1，修改IP池 
起始IP的后两位可以随意，但必须在一个网段 

192.168.x.y 

192.168.x.z 
2修改执行dhcp功能的接口 
可以用过ifconfig -a或者iwconfig命令来查看接口 
3，修改DNS、网关、netmask等 
opt dns 8.8.8.8 # DNS地址 

option subnet 255.255.255.0 #子网掩码 

opt router 192.168.2.1 #网关 

其他默认即可

4. 自动分配IP链接wif 
因为udhcpd和udhcpc一样都是busybox里面自带的命令。所以我直接把配置文件放到开发板上再执行命令

>:ifconfig wlan0 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0 (先把要接入点设备ip设置好)
>:udhcpd -f /etc/udhcpd.conf //就可以启动dhcp服务器了。
（注意！！！）这里执行的时候可能会出错！！！

udhcpd -f /etc/udhcpd.conf 

udhcpd (v1.20.2) started 

udhcpd: can’t open ‘/var/lib/misc/udhcpd.leases’: No such file or directory
Udhcpd在执行的时候可能会提示没有一个叫做udhcpd.release的租赁文件，这个只要在相应的文件夹下创建即可。执行下面两条命令：
>:mkdir -p /var/lib/misc/ 

>:touch /var/lib/misc/udhcpd.leases 
再次执行！ 
>:udhcpd -f /etc/udhcpd.conf 

udhcpd (v1.20.2) started

Sending OFFER of 192.168.2.20//这时候就是已经连上你开发板的wifi

Sending ACK to 192.168.2.20 //此时还不能上网！！！

可以试着 ping 192.168.2.20 看看是否能连接
4.iptables移植
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 iptables简介

iptables是基于内核的防火墙，功能非常强大，iptables内置了filter,nat和mangle三张表。

Filter表负责过滤数据包，包括的规则链有，input，output和forward；

Nat表则涉及到网络地址转换，包括的规则链有，prerouting，postrouting和output；

Mangle表则主要应用在修改数据包内容上，用来做流量整形的。

默认的规则链有：INPUT，OUTPUT，NAT，POSTROUTING，PREROUTING；

INPUT匹配目的IP是本机的数据包，FORWARD匹配流经本机的数据包，PREROUTING用来修改目的地址用来做DNAT，POSTROUTING用来修改源地址用来做SNAT。

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4.1下载
iptables-1.4.12.tar.gz
http://download.csdn.net/detail/u010944778/8945513
4.2解压之后进入目录
[leiyuxing@centos6 linux-3.0]$ cd iptables-1.4.12

[leiyuxing@centos6 iptables-1.4.12]$ mkdir install

[leiyuxing@centos6 iptables-1.4.12]$ cd install

[leiyuxing@centos6 install]$ pwd

/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/iptables-1.4.12/install

[leiyuxing@centos6 iptables-1.4.12]$ ./configure  --host=arm-linux --enable-static --disable-shared --prefix=/home/leiyuxing/fl2440/kernel/linux-3.0/iptables-1.4.12/install --disable-ipv6 --disable-largefile

[leiyuxing@centos6 iptables-1.4.12]$make CC=/opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-gcc CFALGS=--static LDFLAGS=-static


[leiyuxing@centos6 iptables-1.4.12]$make


[leiyuxing@centos6 iptables-1.4.12]$ make install

[leiyuxing@centos6 iptables-1.4.12]$cd ./install/sbin

[leiyuxing@centos6 sbin]$ sudo /opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-strip xtables-multi

[leiyuxing@centos6 install]$ tar -czf lib.tar.gz lib

[leiyuxing@centos6 install]$ ls

bin  include  lib  lib.tar.gz  sbin  share
此时将/install/lib文件夹和xtables-multi打包放到开发板/lib和/bin目录下，赋予权限后将xtables-multi改名为iptables
.使用iptables命令接着配置nat转发表

/*将局域网内地址通过eth0接口伪装后转发出去*/

>:iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

/*开启转发功能，允许已建立连接及相关连接对内转发*/

>: iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISH -j ACCEPT 

/*对外转发，数据包从wlan0流向eth0*/

>: iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT

>:echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

>:ifconfig eth0 192.168.199.22

>:route add default gw 192.168.199.1





然后连上的wifi热点就可以上网了。至此使用hostapd+udhcpd+iptables等工具基于内核mac80211驱动框架就实现了RT3070无线网卡的softAP！！！

再附上一张简图：



总结：

实现开发板路由的整个流程
>: mv /dev/random /dev/random.org 

>:ln -s /dev/urandom /dev/random

>:hostapd -B /apps/hostapd/hostapd.conf 

Configuration file: /apps/AP/hostapd.conf

phy0 -> rt2x00lib_request_firmware: Info - Loading firmware file 'rt2870.bin'.

phy0 -> rt2x00lib_request_firmware: Info - Firmware detected - version: 0.29.

phy0 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 0 - CWmin: 3, CWmax: 4, Aifs: 2, TXop: 102.

phy0 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 1 - CWmin: 4, CWmax: 5, Aifs: 2, TXop: 188.

phy0 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 2 - CWmin: 5, CWmax: 10, Aifs: 3, TXop: 0.

phy0 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 3 - CWmin: 5, CWmax: 10, Aifs: 7, TXop: 0.

Using interface wlan0 with hwaddr 48:5d:60:40:77:02 and ssid 'mywifi_tset'

phy0 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 0 - CWmin: 2, CWmax: 3, Aifs: 1, TXop: 47.

phy0 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 1 - CWmin: 3, CWmax: 4, Aifs: 1, TXop: 94.

phy0 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 2 - CWmin: 4, CWmax: 6, Aifs: 3, TXop: 0.

phy0 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 3 - CWmin: 4, CWmax: 10, Aifs: 7, TXop: 0.
>:ifconfig wlan0 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0 

>:iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

>:iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISH -j ACCEPT 

>:iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT 

>:echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

>:route add default gw 192.168.1.1

>:udhcpd -f /apps/udhcpd/udhcpd.conf

首先把你的网线连接开发板和路由器；启动网卡ifconfig wlan0 up，手动设置ifconfig wlan0的ip和netmask（我自己的是ifconfig wlan0 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0）；在hostapd.conf文件所在目录下执行命令hostapd -B hostapd.conf，这时可以成功搜索到自己开发板的wifi了，只是连接不上；执行指令udhapd -f etc/udhapd.conf，成功后，手机就可以连上开发板wifi，并且可以ping通手机（这是手机的ip地址应该是分配出来的网络ip的第一个，例如我的就是192.168.2.20）；执行上面的iptables那四个命令，再设置eth0的ip（ifconfig
eth0 192.168.199.22，注意设置eth0的ip地址应该和连接的路由器ip地址在同一网段！！！这个很重要，关系到能否上外网），接着设置网关route add default gw 192.168.199.1，执行指令udhapd -f etc/udhapd.conf，手机连上wifi后就可以直接上网啦！！！
制作过程中遇到的问题：

问题一：



解决方法：
若出现读取random随机数错误，可采用符号链接的方法解决：

~> mv /dev/random /dev/random.org 

~> ln -s /dev/urandom /dev/random

问题二：



解决方法：
我觉得是退出不正常造成的。。这个的意思是wlan0正在被使用并且不能重复的使用，没找到解决方法。。就简单粗暴地把/var/run/hostapd文件夹给删除了就好了。

问题三：

>: udhcpd -f /etc/udhcpd.conf

udhcpd (v1.20.2) started

udhcpd: max_leases=235 is too big, setting to 155
解决方法:
把start  192.168.2.100

改为

  start  192.168.2.20