树莓派做无线网络服务器,树莓派做无线热点

虽然之前我们使用树莓派成功刷入 OpenWrt 来做路由器使用，不过娱乐性却显得比较单一，无法方便地安装其他各种软件，从源码编译也会更加麻烦(经常是缺少各种头文件)。因此，今天我们决定使用官方的 Raspbian 系统来设置树莓派作为一个无线热点(Access Point)。

安装系统

首先从官网下载 Raspbian 系统，有三个版本可供下载选择：Raspbian Buster with desktop and recommended software(1.9G)

Raspbian Buster with desktop(1.1G)

Raspbian Buster Lite(0.4G)

不同版本的区别在名字上已经写得很清楚了，大家可以自己选择。考虑到只是为了做一个无线热点，我们可以选择第三个版本 Lite 来减少树莓派的散热。

下载镜像之后解压，使用 dd 命令将镜像写入到 tf 卡(Windows 可以用 win32diskimager)：sudo dd if=2019-07-10-raspbian-buster.img of=/dev/disk2 bs=1m

然后启动树莓派，因为 ssh 默认是关闭的，第一次使用需要外接显示器和键盘来处理一下。

使用默认账户 pi 和默认密码 raspberry 登陆系统，然后配置树莓派：pi@raspberrypi:~/log $ sudo raspi-config

选择 Interfacing Options -> SSH -> YES，然后看一下树莓派的 ip 地址：pi@raspberrypi:~/log $ ifconfig

eth0: flags=4163 mtu 1500

inet 10.0.0.7 netmask 255.255.255.0 broadcast 10.0.0.255

inet6 fe80::85a6:2e71:a32a:e02b prefixlen 64 scopeid 0x20

ether b8:27:eb:10:96:14 txqueuelen 1000 (Ethernet)

RX packets 52535 bytes 62498965 (59.6 MiB)

RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0

TX packets 36637 bytes 4649690 (4.4 MiB)

TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

lo: flags=73 mtu 65536

inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0

inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10

loop txqueuelen 1000 (Local Loopback)

RX packets 1708 bytes 234566 (229.0 KiB)

RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0

TX packets 1708 bytes 234566 (229.0 KiB)

TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

然后在我们的电脑上就可以通过 ssh 来登陆啦。

修改 apt 源

考虑到国内特殊的网络环境，我们可以将树莓派的 apt 软件源修改一下，提高以后软件下载速度。

先修改 Raspbian 的源，参考科大源：sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

sudo sed -i 's|raspbian.raspberrypi.org|mirrors.ustc.edu.cn/raspbian|g' /etc/apt/sources.list

修改之后大概是这样子：cat /etc/apt/sources.list

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi

deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi

再修改 Raspberrypi 的源，参考科大源：sudo cp /etc/apt/sources.list.d/raspi.list /etc/apt/sources.list.d/raspi.list.bak

sudo sed -i 's|//archive.raspberrypi.org|//mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org|g' /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

修改之后大概是这样子：cat /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian/ buster main

deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian/ buster main

更新：sudo apt update

Get:1 http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian buster InRelease [15.0 kB]

Get:2 http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian buster InRelease [25.1 kB]

Get:3 http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian buster/non-free Sources [139 kB]

Get:4 http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian buster/main Sources [11.3 MB]

Get:5 http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian buster/rpi Sources [1,132 B]

Get:6 http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian buster/contrib Sources [78.5 kB]

Get:7 http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian buster/main Sources [80.1 kB]

Get:8 http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian buster/main armhf Packages [234 kB]

配置无线热点

为了设置无线热点，我们的树莓派必须拥有一个无线网卡，如果 3B 以上型号则可以使用板载的 wifi 模块，而我手上的是一个2B+的树莓派，因此需要一个USB无线网卡。刚好也有一个闲置的迷你网卡 RT5370，插到USB口即可被识别：ifconfig

# 可以看到接口是 wlan0

wlan0: flags=4163 mtu 1500

......

设置无线热点，我们可以有两种方案：设置为独立的NAT网络

桥接原来的网络

NAT网络

要配置为独立的NAT网络，我们主要使用 DNSMasq 和 HostAPD 这两个软件，直接安装：sudo apt install dnsmasq hostapd

接着给 wlan0 配置一个静态 IP，假设我们使用 192.168.2.x 的网段，修改 dhcpcd 配置：sudo vim /etc/dhcpcd.conf

# 增加下面的配置

interface wlan0

static ip_address=192.168.2.1/24

nohook wpa_supplicant

然后重启一下 dhcpcd 让 wlan0 的配置生效：sudo service dhcpcd restart

配置 DHCP 服务器(dnsmasq)

dnsmasq默认的配置文件有详细的注释说明，我们这里提供一个最简单的配置：sudo mv /etc/dnsmasq.conf /etc/dnsmasq.conf.bak

sudo vim /etc/dnsmasq.cnf

# 配置内容

interface=wlan0

dhcp-range=192.168.2.2,192.168.2.20,255.255.255.0,24h

然后重启一下 dnsmasq：sudo services dnsmasq restart

配置无线热点(hostapd)

首先给 hostapd 创建一个配置文件：sudo vim /etc/hostapd/hostapd.conf

# 配置内容

interface=wlan0

driver=nl80211

ssid=热点名称

hw_mode=g

channel=7

wmm_enabled=0

macaddr_acl=0

auth_algs=1

ignore_broadcast_ssid=0

wpa=2

wpa_passphrase=热点密码

wpa_key_mgmt=WPA-PSK

wpa_pairwise=TKIP

rsn_pairwise=CCMP

如果我们使用的是 5G 的无线网卡，可以将 hw_mode 改为 a，它的取值有4种：a = IEEE 802.11a (5 GHz)

b = IEEE 802.11b (2.4 GHz)

g = IEEE 802.11g (2.4 GHz)

ad = IEEE 802.11ad (60 GHz)

然后告诉系统我们使用这个配置文件：sudo vim /etc/default/hostapd

# 修改 DAEMON_CONF，注意去掉前面的注释 #

DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"

然后开启 hostapd：sudo systemctl unmask hostapd

sudo systemctl enable hostapd

sudo systemctl start shotapd

配置路由转发

修改 /etc/sysctl.conf 文件：sudo vim /etc/sysctl.conf

# 去掉注释

net.ipv4.ip_forward=1

修改 iptables：sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

保存 iptables 规则：sudo sh -c "iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat"

在开机的时候加载：sudo vim /etc/rc.local

# 在 exit 0 之前加上这一行

iptables-restore < /etc/iptables.ipv4.nat

至此就大功告成了，重启树莓派，手机上应该可以搜到新建的热点信号并可以上网。

桥接网络

在上面的方式中，手机连上后可以看到分配到的ip地址是 192.168.2.x，它跟我们路由器的ip并不在同一个NAT网络中。如果想要在同一个网络中，可以使用桥接网络的方式。

配置桥接网络的wifi热点，我们需要使用 hostapd 和 bridge-utils：sudo apt install hostapd bridge-utils

因为我们要将 eth0 和 wlan0 进行桥接，所以不需要 dhcpcd 为这两个接口分配 ip 地址：sudo vim /etc/dhcpcd.conf

# 添加到文件末尾，但是在 interface 前

denyinterfaces wlan0

denyinterfaces eth0

配置桥接

然后创建一个 bridge：sudo brctl addbr br0

连接 eth0：sudo brctl addif br0 eth0

配置热点

hostapd 的配置文件和之前的类似，只需要额外指定 bridge=br0 并去掉 driver=xxx：interface=wlan0

bridge=br0