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imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

2017-05-19 18:20 489 查看


中继器与AP的实现

这里我们假定中继器完成下面这样的一个功能:

Wired Network ---> Wireless Network ---> 上级无线路由器

即从外部插入一个网线,通过imx6UL上面的无线网卡将数据转发到上级的路由器上面, 当然也可以完成下面这样的传送:

Wireless Network(AP mode) --> Wireless Network(Client) --> 上级无线路由器

即设立一个AP热点,相当于一个路由器,然后再将这个AP的数据通过另外一个无线网卡转发到上一级的路由器或者WLAN上面。

用图片来表示如下:



要完成这些功能, 我们需要:
1. 驱动无线网卡
2. 建立AP热点
3. 其中一个wired或者wireless介入到上一级路由器或者WLAN中
4. 使用IPTables来对数据包进行转发

对于1,我们在前面已经完成,对于Wired Network访问WLAN我们也已经在前面完成。所以这篇我们将完成2与3, 以及4。


AP热点的建立

建立AP热点,我们使用经典的Hostapd工具来完成, 这个在OpenWRT中已经存在, 直接选上,然后build即可。


Hostapd的使用

然后我们可以查看对应的使用帮助

[plain] view
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root@(none):/# hostapd --help  

hostapd: invalid option -- '-'  

hostapd v2.5  

User space daemon for IEEE 802.11 AP management,  

IEEE 802.1X/WPA/WPA2/EAP/RADIUS Authenticator  

Copyright (c) 2002-2015, Jouni Malinen <j@w1.fi> and contributors  

  

usage: hostapd [-hdBKtv] [-P <PID file>] [-e <entropy file>] \  

         [-g <global ctrl_iface>] [-G <group>] \  

         <configuration file(s)>  

  

options:  

   -h   show this usage  

   -d   show more debug messages (-dd for even more)  

   -B   run daemon in the background  

   -e   entropy file  

   -g   global control interface path  

   -G   group for control interfaces  

   -P   PID file  

   -K   include key data in debug messages  

   -t   include timestamps in some debug messages  

   -v   show hostapd version  

因此可以确定需要一个config文件, 这个configuration file我们如下填写:

[plain] view
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root@(none):/# cat /etc/hostapd_ori.conf   

interface=wlan1  

ssid=TonyOpenWRT  

channel=9  

hw_mode=g  

ignore_broadcast_ssid=0  

auth_algs=1  

wpa=3  

wpa_passphrase=TonyHo123456  

wpa_key_mgmt=WPA-PSK  

wpa_pairwise=TKIP  

rsn_pairwise=CCMP  

即我们创建一个SSID为TonyOpenWRT的热点, wpa_passphrase为密码, 后面的为加密方式, 然后还选择了channel, 这个channel可以通过前面的iw list来查看, 例如其中一个为:

[plain] view
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Frequencies:  

         * 2412 MHz [1] (20.0 dBm)  

         * 2417 MHz [2] (20.0 dBm)  

         * 2422 MHz [3] (20.0 dBm)  

         * 2427 MHz [4] (20.0 dBm)  

         * 2432 MHz [5] (20.0 dBm)  

         * 2437 MHz [6] (20.0 dBm)  

         * 2442 MHz [7] (20.0 dBm)  

         * 2447 MHz [8] (20.0 dBm)  

         * 2452 MHz [9] (20.0 dBm)  

         * 2457 MHz [10] (20.0 dBm)  

         * 2462 MHz [11] (20.0 dBm)  

         * 2467 MHz [12] (disabled)  

         * 2472 MHz [13] (disabled)  

         * 2484 MHz [14] (disabled)  

后面的【】中的就是channel了。


建立AP

然后我们使用后台运行的方式启动hostapd,并且打开debug信息,便于我们查看:

[plain] view
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root@(none):/# hostapd -B -d /etc/hostapd_ori.conf   

random: Trying to read entropy from /dev/random  

Configuration file: /etc/hostapd_ori.conf  

rfkill: Cannot open RFKILL control device  

nl80211: RFKILL status not available  

nl80211: TDLS supported  

nl80211: TDLS external setup  

nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:1  

nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:5  

nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:2  

nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:4  

nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:6  

nl80211: Using driver-based off-channel TX  

nl80211: Use separate P2P group interface (driver advertised support)  

nl80211: interface wlan1 in phy phy1  

nl80211: Set mode ifindex 9 iftype 3 (AP)  

nl80211: Setup AP(wlan1) - device_ap_sme=0 use_monitor=0  

nl80211: Subscribe to mgmt frames with AP handle 0xcfd5d8  

nl80211: Register frame type=0xb0 (WLAN_FC_STYPE_AUTH) nl_handle=0xcfd5d8 match=  

nl80211: Register frame type=0x0 (WLAN_FC_STYPE_ASSOC_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  

nl80211: Register frame type=0x20 (WLAN_FC_STYPE_REASSOC_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  

nl80211: Register frame type=0xa0 (WLAN_FC_STYPE_DISASSOC) nl_handle=0xcfd5d8 match=  

nl80211: Register frame type=0xc0 (WLAN_FC_STYPE_DEAUTH) nl_handle=0xcfd5d8 match=  

nl80211: Register frame type=0xd0 (WLAN_FC_STYPE_ACTION) nl_handle=0xcfd5d8 match=  

nl80211: Register frame type=0x40 (WLAN_FC_STYPE_PROBE_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  

[  495.443813] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan1: link is not ready  

nl80211: Add own interface ifindex 9  

nl80211: if_indices[16]: 9  

phy: phy1  

BSS count 1, BSSID mask 00:00:00:00:00:00 (0 bits)  

nl80211: Regulatory information - country=00  

nl80211: 2402-2472 @ 40 MHz 20 mBm  

nl80211: 2457-2482 @ 40 MHz 20 mBm (no IR)  

nl80211: 2474-2494 @ 20 MHz 20 mBm (no OFDM) (no IR)  

nl80211: 5170-5250 @ 160 MHz 20 mBm (no IR)  

nl80211: 5250-5330 @ 160 MHz 20 mBm (DFS) (no IR)  

nl80211: 5490-5730 @ 160 MHz 20 mBm (DFS) (no IR)  

nl80211: Added 802.11b mode based on 802.11g information  

Completing interface initialization  

Mode: IEEE 802.11g  Channel: 9  Frequency: 2452 MHz  

DFS 0 channels required radar detection  

nl80211: Set freq 2452 (ht_enabled=0, vht_enabled=0, bandwidth=20 MHz, cf1=2452 MHz, cf2=0 MHz)  

  * freq=2452  

  * vht_enabled=0  

  * ht_enabled=0  

RATE[0] rate=10 flags=0x1  

RATE[1] rate=20 flags=0x1  

RATE[2] rate=55 flags=0x1  

RATE[3] rate=110 flags=0x1  

RATE[4] rate=60 flags=0x0  

RATE[5] rate=90 flags=0x0  

RATE[6] rate=120 flags=0x0  

RATE[7] rate=180 flags=0x0  

RATE[8] rate=240 flags=0x0  

RATE[9] rate=360 flags=0x0  

RATE[10] rate=480 flags=0x0  

RATE[11] rate=540 flags=0x0  

hostapd_setup_bss(hapd=0xcfcf50 (wlan1), first=1)  

wlan1: Flushing old station entries  

nl80211: flush -> DEL_STATION wlan1 (all)  

wlan1: Deauthenticate all stations  

nl80211: send_mlme - da= ff:ff:ff:ff:ff:ff noack=0 freq=0 no_cck=0 offchanok=0 wait_time=0 fc=0xc0 (WLAN_FC_STYPE_DEAUTH) nlmode=3  

nl80211: send_mlme -> send_frame  

nl80211: send_frame - Use bss->freq=2452  

nl80211: send_frame -> send_frame_cmd  

nl80211: Frame command failed: ret=-16 (Device or resource busy) (freq=2452 wait=0)  

wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=0 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  

wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=1 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  

wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=2 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  

wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=3 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  

Using interface wlan1 with hwaddr 94:0c:6d:7c:12:f6 and ssid "TonyOpenWRT"  

Deriving WPA PSK based on passphrase  

SSID - hexdump_ascii(len=11):  

     54 6f 6e 79 4f 70 65 6e 57 52 54                  TonyOpenWRT       

PSK (ASCII passphrase) - hexdump_ascii(len=12): [REMOVED]  

PSK (from passphrase) - hexdump(len=32): [REMOVED]  

random: Got 15/20 bytes from /dev/random  

random: Only 15/20 bytes of strong random data available from /dev/random  

random: Not enough entropy pool available for secure operations  

WPA: Not enough entropy in random pool for secure operations - update keys later when the first station connects  

GMK - hexdump(len=32): [REMOVED]  

Key Counter - hexdump(len=32): [REMOVED]  

WPA: Delay group state machine start until Beacon frames have been configured  

nl80211: Set beacon (beacon_set=0)  

nl80211: Beacon head - hexdump(len=62): 80 00 00 00 ff ff ff ff ff ff 94 0c 6d 7c 12 f6 94 0c 6d 7c 12 f6 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 64 00 11 04 00 0b 54 6f 6e 79 4f 70 65 6e 57 52 54 01 08 82 84 8b 96 0c 12 1y  

 01 09  

nl80211: Beacon tail - hexdump(len=65): 2a 01 04 32 04 30 48 60 6c 30 14 01 00 00 0f ac 02 01 00 00 0f ac 04 01 00 00 0f ac 02 00 00 dd 16 00 50 f2 01 01 00 00 50 f2 02 01 00 00 50 f2 02 01 00 00 50 f2 02 7f 08 00  

nl80211: ifindex=9  

nl80211: beacon_int=100  

nl80211: dtim_period=2  

nl80211: ssid - hexdump_ascii(len=11):  

     54 6f 6e 79 4f 70 65 6e 57 52 54                  TonyOpenWRT       

  * beacon_int=100  

nl80211: hidden SSID not in use  

nl80211: privacy=1  

nl80211: auth_algs=0x1  

nl80211: wpa_version=0x3  

nl80211: key_mgmt_suites=0x2  

nl80211: pairwise_ciphers=0x18  

nl80211: group_cipher=0x8  

nl80211: SMPS mode - off  

nl80211: beacon_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  

nl80211: proberesp_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  

nl80211: assocresp_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  

WPA: Start group state machine to set initial keys  

WPA: group state machine entering state GTK_INIT (VLAN-ID 0)  

GTK - hexdump(len=32): [REMOVED]  

WPA: group state machine entering state SETKEYSDONE (VLAN-ID 0)  

wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=2 addr=0x8dc74 key_idx=1 set_tx=1 seq_len=0 key_len=32  

nl80211: KEY_DATA - hexdump(len=32): [REMOVED]  

   broadcast key  

nl80211: Set wlan1 operstate 0->1 (UP)  

netlink: Operstate: ifindex=9 linkmode=-1 (no change), operstate=6 (IF_OPER_UP)  

wlan1: interface state UNINITIALIZED->ENABLED  

wlan1: AP-ENABLED   

wlan1: Setup of interface done.  

ctrl_iface not configured!  

其中里面用到了加密时候需要的随机数,这个是使用内核中的random节点来生成的,所以我们在内核这两个还需要添加random驱动。


验证AP

在验证之前,我们需要给我们的这个网卡自己一个IP地址, 因此直接:

[plain] view
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root@(none):/# ifconfig wlan1 192.168.2.1    

root@(none):/# ifconfig wlan1  

wlan1     Link encap:Ethernet  HWaddr 94:0c:6d:7c:12:f6    

          inet addr:192.168.2.1  Bcast:192.168.2.255  Mask:255.255.255.0  

          inet6 addr: fe80::960c:6dff:fe7c:12f6/64 Scope:Link  

          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1  

          RX packets:131 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0  

          TX packets:106 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0  

          collisions:0 txqueuelen:1000   

          RX bytes:20162 (19.6 KiB)  TX bytes:20954 (20.4 KiB)  

然后我们打开手机查看是否可以看到我们的热点:



然后我们使用手动配置IP方式连接热点



连接完成后, 我们可以看到已经连接的状态:



然后在手机上面可以Ping一把确定是否连通:



然后在iMX6UL上面也来ping一把这个手机:

[plain] view
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root@(none):/# ping 192.168.2.111  

PING 192.168.2.111 (192.168.2.111): 56 data bytes  

64 bytes from 192.168.2.111: seq=0 ttl=64 time=90.952 ms  

64 bytes from 192.168.2.111: seq=1 ttl=64 time=143.093 ms  

64 bytes from 192.168.2.111: seq=2 ttl=64 time=4.508 ms  

64 bytes from 192.168.2.111: seq=3 ttl=64 time=46.859 ms  

64 bytes from 192.168.2.111: seq=4 ttl=64 time=2.539 ms  

64 bytes from 192.168.2.111: seq=5 ttl=64 time=2.697 ms  

^C  

--- 192.168.2.111 ping statistics ---  

6 packets transmitted, 6 packets received, 0% packet loss  

round-trip min/avg/max = 2.539/48.441/143.093 ms  

至此,基本的连接就好了, 如果想要自动获取IP地址,那么我们还需要配置DHCPD。


wpa_supplicant的配置

前面我们使用其中一个网卡,配置好了AP, 接下来我们使用另外一个Wireless作为上一级router的接入设备。 这个可以参考我以前写的文章: Yocto i.MX6 (TQIMX6) (03)
: wifi网卡的相关工具wpa_supplicant与dhcp 

但是wpa_supplicant的版本升级后, 和hostapd的使用基本一致起来, 因此以前的使用方法稍微有些不同了。


配置

创建一个配置文件,写明需要接入的SSID,密码等信息:

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root@(none):/# cat /etc/wpa.conf   

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant  

network={  

        ssid="XXX"  

        proto=WPA  

        key_mgmt=WPA-PSK  

        pairwise=TKIP  

        group=TKIP  

        psk="PASSWORD"  

}  

其中XXX是路由器的热点名字, psk填写Password, 加密方式TKIP需要根据实际情况填写,不明白可以看我以前的文章,或者直接man。


运行

先创建一个runtime目录:

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root@(none):/# mkdir /var/run/wpa_supplicant  

然后直接在后台运行:

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root@(none):/# wpa_supplicant -B -iwlan0 -c /etc/wpa.conf   

Successfully initialized wpa_supplicant  

rfkill: Cannot open RFKILL contro[  172.506937] ieee80211 phy0: rt2x00lib_request_firmware: Info - Loading firmware file 'rt2870.bin'  

l device  

[  172.527112] ieee80211 phy0: rt2x00lib_request_firmware: Info - Firmware detected - version: 0.29  

[  173.083412] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan0: link is not ready  

root@(none):/# [  174.937567] wlan0: authenticate with bc:d1:77:a0:4f:3c  

[  175.073446] wlan0: send auth to bc:d1:77:a0:4f:3c (try 1/3)  

[  175.082318] wlan0: authenticated  

[  175.087051] rt2800usb 1-1.2.1:1.0 wlan0: disabling HT/VHT due to WEP/TKIP use  

[  175.098735] wlan0: associate with bc:d1:77:a0:4f:3c (try 1/3)  

[  175.108018] wlan0: RX AssocResp from bc:d1:77:a0:4f:3c (capab=0x411 status=0 aid=5)  

[  175.129960] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): wlan0: link becomes ready  

[  175.136678] wlan0: associated  

[  176.069997] IPv6: wlan0: IPv6 duplicate address fe80::7edd:90ff:feb2:73b1 detected!  


验证

使用wpa_cli看查看连接的状态

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root@(none):/# wpa_cli status  

Selected interface 'wlan0'  

bssid=bc:d1:77:a0:4f:3c  

freq=2412  

ssid=XXX  

id=0  

mode=station  

pairwise_cipher=TKIP  

group_cipher=TKIP  

key_mgmt=WPA-PSK  

wpa_state=COMPLETED  

address=7c:dd:90:b2:73:b1  

uuid=1e82e362-f927-544e-aa4d-1a229533944c  

status为COMPLETED那么表示连接上了, 然后我们获取IP地址, 并尝试ping国内的某个网站:

[plain] view
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root@(none):/# udhcpc -i wlan0  

udhcpc (v1.24.1) started  

Sending discover...  

Sending select for 192.168.1.112...  

Lease of 192.168.1.112 obtained, lease time 86400  

/etc/udhcpc.d/50default: Adding DNS 192.168.1.1  

/etc/udhcpc.d/50default: Adding DNS 0.0.0.0  

  

root@(none):/# ping meitu.com  

PING meitu.com (42.62.69.156): 56 data bytes  

64 bytes from 42.62.69.156: seq=0 ttl=42 time=44.499 ms  

64 bytes from 42.62.69.156: seq=1 ttl=42 time=44.956 ms  

64 bytes from 42.62.69.156: seq=2 ttl=42 time=43.122 ms  

64 bytes from 42.62.69.156: seq=3 ttl=42 time=43.387 ms  

64 bytes from 42.62.69.156: seq=4 ttl=42 time=46.467 ms  

64 bytes from 42.62.69.156: seq=5 ttl=42 time=46.267 ms  

64 bytes from 42.62.69.156: seq=6 ttl=42 time=43.843 ms  

^C  

--- meitu.com ping statistics ---  

7 packets transmitted, 7 packets received, 0% packet loss  

round-trip min/avg/max = 43.122/44.648/46.467 ms  

至此, 我们就完成了基本的配置工作。
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