imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

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:

imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

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 plain copy
  1. [email protected](none):/# hostapd --help  
  2. hostapd: invalid option -- '-'  
  3. hostapd v2.5  
  4. User space daemon for IEEE 802.11 AP management,  
  5. IEEE 802.1X/WPA/WPA2/EAP/RADIUS Authenticator  
  6. Copyright (c) 2002-2015, Jouni Malinen <[email protected]> and contributors  
  7.   
  8. usage: hostapd [-hdBKtv] [-P <PID file>] [-e <entropy file>] \  
  9.          [-g <global ctrl_iface>] [-G <group>] \  
  10.          <configuration file(s)>  
  11.   
  12. options:  
  13.    -h   show this usage  
  14.    -d   show more debug messages (-dd for even more)  
  15.    -B   run daemon in the background  
  16.    -e   entropy file  
  17.    -g   global control interface path  
  18.    -G   group for control interfaces  
  19.    -P   PID file  
  20.    -K   include key data in debug messages  
  21.    -t   include timestamps in some debug messages  
  22.    -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 plain copy
  1. [email protected](none):/# cat /etc/hostapd_ori.conf   
  2. interface=wlan1  
  3. ssid=TonyOpenWRT  
  4. channel=9  
  5. hw_mode=g  
  6. ignore_broadcast_ssid=0  
  7. auth_algs=1  
  8. wpa=3  
  9. wpa_passphrase=TonyHo123456  
  10. wpa_key_mgmt=WPA-PSK  
  11. wpa_pairwise=TKIP  
  12. 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 plain copy
  1. Frequencies:  
  2.          * 2412 MHz [1] (20.0 dBm)  
  3.          * 2417 MHz [2] (20.0 dBm)  
  4.          * 2422 MHz [3] (20.0 dBm)  
  5.          * 2427 MHz [4] (20.0 dBm)  
  6.          * 2432 MHz [5] (20.0 dBm)  
  7.          * 2437 MHz [6] (20.0 dBm)  
  8.          * 2442 MHz [7] (20.0 dBm)  
  9.          * 2447 MHz [8] (20.0 dBm)  
  10.          * 2452 MHz [9] (20.0 dBm)  
  11.          * 2457 MHz [10] (20.0 dBm)  
  12.          * 2462 MHz [11] (20.0 dBm)  
  13.          * 2467 MHz [12] (disabled)  
  14.          * 2472 MHz [13] (disabled)  
  15.          * 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 plain copy
  1. [email protected](none):/# hostapd -B -d /etc/hostapd_ori.conf   
  2. random: Trying to read entropy from /dev/random  
  3. Configuration file: /etc/hostapd_ori.conf  
  4. rfkill: Cannot open RFKILL control device  
  5. nl80211: RFKILL status not available  
  6. nl80211: TDLS supported  
  7. nl80211: TDLS external setup  
  8. nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:1  
  9. nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:5  
  10. nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:2  
  11. nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:4  
  12. nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:6  
  13. nl80211: Using driver-based off-channel TX  
  14. nl80211: Use separate P2P group interface (driver advertised support)  
  15. nl80211: interface wlan1 in phy phy1  
  16. nl80211: Set mode ifindex 9 iftype 3 (AP)  
  17. nl80211: Setup AP(wlan1) - device_ap_sme=0 use_monitor=0  
  18. nl80211: Subscribe to mgmt frames with AP handle 0xcfd5d8  
  19. nl80211: Register frame type=0xb0 (WLAN_FC_STYPE_AUTH) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
  20. nl80211: Register frame type=0x0 (WLAN_FC_STYPE_ASSOC_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
  21. nl80211: Register frame type=0x20 (WLAN_FC_STYPE_REASSOC_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
  22. nl80211: Register frame type=0xa0 (WLAN_FC_STYPE_DISASSOC) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
  23. nl80211: Register frame type=0xc0 (WLAN_FC_STYPE_DEAUTH) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
  24. nl80211: Register frame type=0xd0 (WLAN_FC_STYPE_ACTION) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
  25. nl80211: Register frame type=0x40 (WLAN_FC_STYPE_PROBE_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
  26. [  495.443813] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan1: link is not ready  
  27. nl80211: Add own interface ifindex 9  
  28. nl80211: if_indices[16]: 9  
  29. phy: phy1  
  30. BSS count 1, BSSID mask 00:00:00:00:00:00 (0 bits)  
  31. nl80211: Regulatory information - country=00  
  32. nl80211: 2402-2472 @ 40 MHz 20 mBm  
  33. nl80211: 2457-2482 @ 40 MHz 20 mBm (no IR)  
  34. nl80211: 2474-2494 @ 20 MHz 20 mBm (no OFDM) (no IR)  
  35. nl80211: 5170-5250 @ 160 MHz 20 mBm (no IR)  
  36. nl80211: 5250-5330 @ 160 MHz 20 mBm (DFS) (no IR)  
  37. nl80211: 5490-5730 @ 160 MHz 20 mBm (DFS) (no IR)  
  38. nl80211: Added 802.11b mode based on 802.11g information  
  39. Completing interface initialization  
  40. Mode: IEEE 802.11g  Channel: 9  Frequency: 2452 MHz  
  41. DFS 0 channels required radar detection  
  42. nl80211: Set freq 2452 (ht_enabled=0, vht_enabled=0, bandwidth=20 MHz, cf1=2452 MHz, cf2=0 MHz)  
  43.   * freq=2452  
  44.   * vht_enabled=0  
  45.   * ht_enabled=0  
  46. RATE[0] rate=10 flags=0x1  
  47. RATE[1] rate=20 flags=0x1  
  48. RATE[2] rate=55 flags=0x1  
  49. RATE[3] rate=110 flags=0x1  
  50. RATE[4] rate=60 flags=0x0  
  51. RATE[5] rate=90 flags=0x0  
  52. RATE[6] rate=120 flags=0x0  
  53. RATE[7] rate=180 flags=0x0  
  54. RATE[8] rate=240 flags=0x0  
  55. RATE[9] rate=360 flags=0x0  
  56. RATE[10] rate=480 flags=0x0  
  57. RATE[11] rate=540 flags=0x0  
  58. hostapd_setup_bss(hapd=0xcfcf50 (wlan1), first=1)  
  59. wlan1: Flushing old station entries  
  60. nl80211: flush -> DEL_STATION wlan1 (all)  
  61. wlan1: Deauthenticate all stations  
  62. 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  
  63. nl80211: send_mlme -> send_frame  
  64. nl80211: send_frame - Use bss->freq=2452  
  65. nl80211: send_frame -> send_frame_cmd  
  66. nl80211: Frame command failed: ret=-16 (Device or resource busy) (freq=2452 wait=0)  
  67. wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=0 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  
  68. wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=1 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  
  69. wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=2 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  
  70. wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=3 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  
  71. Using interface wlan1 with hwaddr 94:0c:6d:7c:12:f6 and ssid "TonyOpenWRT"  
  72. Deriving WPA PSK based on passphrase  
  73. SSID - hexdump_ascii(len=11):  
  74.      54 6f 6e 79 4f 70 65 6e 57 52 54                  TonyOpenWRT       
  75. PSK (ASCII passphrase) - hexdump_ascii(len=12): [REMOVED]  
  76. PSK (from passphrase) - hexdump(len=32): [REMOVED]  
  77. random: Got 15/20 bytes from /dev/random  
  78. random: Only 15/20 bytes of strong random data available from /dev/random  
  79. random: Not enough entropy pool available for secure operations  
  80. WPA: Not enough entropy in random pool for secure operations - update keys later when the first station connects  
  81. GMK - hexdump(len=32): [REMOVED]  
  82. Key Counter - hexdump(len=32): [REMOVED]  
  83. WPA: Delay group state machine start until Beacon frames have been configured  
  84. nl80211: Set beacon (beacon_set=0)  
  85. 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  
  86.  01 09  
  87. 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  
  88. nl80211: ifindex=9  
  89. nl80211: beacon_int=100  
  90. nl80211: dtim_period=2  
  91. nl80211: ssid - hexdump_ascii(len=11):  
  92.      54 6f 6e 79 4f 70 65 6e 57 52 54                  TonyOpenWRT       
  93.   * beacon_int=100  
  94. nl80211: hidden SSID not in use  
  95. nl80211: privacy=1  
  96. nl80211: auth_algs=0x1  
  97. nl80211: wpa_version=0x3  
  98. nl80211: key_mgmt_suites=0x2  
  99. nl80211: pairwise_ciphers=0x18  
  100. nl80211: group_cipher=0x8  
  101. nl80211: SMPS mode - off  
  102. nl80211: beacon_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  
  103. nl80211: proberesp_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  
  104. nl80211: assocresp_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  
  105. WPA: Start group state machine to set initial keys  
  106. WPA: group state machine entering state GTK_INIT (VLAN-ID 0)  
  107. GTK - hexdump(len=32): [REMOVED]  
  108. WPA: group state machine entering state SETKEYSDONE (VLAN-ID 0)  
  109. wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=2 addr=0x8dc74 key_idx=1 set_tx=1 seq_len=0 key_len=32  
  110. nl80211: KEY_DATA - hexdump(len=32): [REMOVED]  
  111.    broadcast key  
  112. nl80211: Set wlan1 operstate 0->1 (UP)  
  113. netlink: Operstate: ifindex=9 linkmode=-1 (no change), operstate=6 (IF_OPER_UP)  
  114. wlan1: interface state UNINITIALIZED->ENABLED  
  115. wlan1: AP-ENABLED   
  116. wlan1: Setup of interface done.  
  117. 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 plain copy
  1. [email protected](none):/# ifconfig wlan1 192.168.2.1    
  2. [email protected](none):/# ifconfig wlan1  
  3. wlan1     Link encap:Ethernet  HWaddr 94:0c:6d:7c:12:f6    
  4.           inet addr:192.168.2.1  Bcast:192.168.2.255  Mask:255.255.255.0  
  5.           inet6 addr: fe80::960c:6dff:fe7c:12f6/64 Scope:Link  
  6.           UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1  
  7.           RX packets:131 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0  
  8.           TX packets:106 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0  
  9.           collisions:0 txqueuelen:1000   
  10.           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:

imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

然后我们使用手动配置IP方式连接热点

imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

连接完成后, 我们可以看到已经连接的状态:

imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

然后在手机上面可以Ping一把确定是否连通:

imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

然后在iMX6UL上面也来ping一把这个手机:

[plain] view plain copy
  1. [email protected](none):/# ping 192.168.2.111  
  2. PING 192.168.2.111 (192.168.2.111): 56 data bytes  
  3. 64 bytes from 192.168.2.111: seq=0 ttl=64 time=90.952 ms  
  4. 64 bytes from 192.168.2.111: seq=1 ttl=64 time=143.093 ms  
  5. 64 bytes from 192.168.2.111: seq=2 ttl=64 time=4.508 ms  
  6. 64 bytes from 192.168.2.111: seq=3 ttl=64 time=46.859 ms  
  7. 64 bytes from 192.168.2.111: seq=4 ttl=64 time=2.539 ms  
  8. 64 bytes from 192.168.2.111: seq=5 ttl=64 time=2.697 ms  
  9. ^C  
  10. --- 192.168.2.111 ping statistics ---  
  11. 6 packets transmitted, 6 packets received, 0% packet loss  
  12. 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:

[plain] view plain copy
  1. [email protected](none):/# cat /etc/wpa.conf   
  2. ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant  
  3. network={  
  4.         ssid="XXX"  
  5.         proto=WPA  
  6.         key_mgmt=WPA-PSK  
  7.         pairwise=TKIP  
  8.         group=TKIP  
  9.         psk="PASSWORD"  
  10. }  

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:

[plain] view plain copy
  1. [email protected](none):/# mkdir /var/run/wpa_supplicant  

然后直接在后台运行:

[plain] view plain copy
  1. [email protected](none):/# wpa_supplicant -B -iwlan0 -c /etc/wpa.conf   
  2. Successfully initialized wpa_supplicant  
  3. rfkill: Cannot open RFKILL contro[  172.506937] ieee80211 phy0: rt2x00lib_request_firmware: Info - Loading firmware file 'rt2870.bin'  
  4. l device  
  5. [  172.527112] ieee80211 phy0: rt2x00lib_request_firmware: Info - Firmware detected - version: 0.29  
  6. [  173.083412] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan0: link is not ready  
  7. [email protected](none):/# [  174.937567] wlan0: authenticate with bc:d1:77:a0:4f:3c  
  8. [  175.073446] wlan0: send auth to bc:d1:77:a0:4f:3c (try 1/3)  
  9. [  175.082318] wlan0: authenticated  
  10. [  175.087051] rt2800usb 1-1.2.1:1.0 wlan0: disabling HT/VHT due to WEP/TKIP use  
  11. [  175.098735] wlan0: associate with bc:d1:77:a0:4f:3c (try 1/3)  
  12. [  175.108018] wlan0: RX AssocResp from bc:d1:77:a0:4f:3c (capab=0x411 status=0 aid=5)  
  13. [  175.129960] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): wlan0: link becomes ready  
  14. [  175.136678] wlan0: associated  
  15. [  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

[plain] view plain copy
  1. [email protected](none):/# wpa_cli status  
  2. Selected interface 'wlan0'  
  3. bssid=bc:d1:77:a0:4f:3c  
  4. freq=2412  
  5. ssid=XXX  
  6. id=0  
  7. mode=station  
  8. pairwise_cipher=TKIP  
  9. group_cipher=TKIP  
  10. key_mgmt=WPA-PSK  
  11. wpa_state=COMPLETED  
  12. address=7c:dd:90:b2:73:b1  
  13. 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 plain copy
  1. [email protected](none):/# udhcpc -i wlan0  
  2. udhcpc (v1.24.1) started  
  3. Sending discover...  
  4. Sending select for 192.168.1.112...  
  5. Lease of 192.168.1.112 obtained, lease time 86400  
  6. /etc/udhcpc.d/50default: Adding DNS 192.168.1.1  
  7. /etc/udhcpc.d/50default: Adding DNS 0.0.0.0  
  8.   
  9. [email protected](none):/# ping meitu.com  
  10. PING meitu.com (42.62.69.156): 56 data bytes  
  11. 64 bytes from 42.62.69.156: seq=0 ttl=42 time=44.499 ms  
  12. 64 bytes from 42.62.69.156: seq=1 ttl=42 time=44.956 ms  
  13. 64 bytes from 42.62.69.156: seq=2 ttl=42 time=43.122 ms  
  14. 64 bytes from 42.62.69.156: seq=3 ttl=42 time=43.387 ms  
  15. 64 bytes from 42.62.69.156: seq=4 ttl=42 time=46.467 ms  
  16. 64 bytes from 42.62.69.156: seq=5 ttl=42 time=46.267 ms  
  17. 64 bytes from 42.62.69.156: seq=6 ttl=42 time=43.843 ms  
  18. ^C  
  19. --- meitu.com ping statistics ---  
  20. 7 packets transmitted, 7 packets received, 0% packet loss  
  21. 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。