WiFi 中继/桥接功能 — 基于OpenWRT路由器

一、中继和桥接介绍

1、网络拓扑图

2、功能介绍

(1)、无线中继

无线中继，即无线分布系统(WDS)组网，其工作原理是将无线信号从上一个中继点接力传递到下一个中继点（下一个点可以在不同信道上接收和转发），等同于将上一个WiFi配置不变但信号扩大出来，让同一个WiFi覆盖面积变大。
路由器R2的 wifi2-1 和 wifi2-2 关联LAN口，wifi2-1作为客户端连接主路由器 wifi1，wifi2-2作为热点使用。将LAN口IP设置为与主路由器LAN相同网段，并且DHCP关闭确保手机能够正常获取到主路由器LAN网络。若要实现无缝漫游，将wifi2-2名称、密码设置和主路由器相同。这样手机在在两个路由器范围内移动过程可以实现wifi无缝连接。该网络适用于家庭网络实现wifi无缝漫游。（待验证：无线漫游功能wifi mac、频段和信道是否需要都相同？？？）

(2)、有线中继

R2 LAN口有线连接主路由器R1 LAN口，设置相同网段IP且关闭DHCP，wifi2作为热点使用；若要实现无线漫游则将 wifi2名称和密码设置与主路由器wifi相同。

(3)、无线桥接

路由器R3 wifi3-1关联WAN口作为客户端主动去连接主路由器R1的 wifi1；wifi3-2关联LAN口设置与 R1 LAN不同网段IP，配置wifi3-2名称和密码作为热点使用；LAN口DHCP开启。该网络适用于重新组网，主路由器无法检测到从路由器LAN局域网设备，也不能实现wifi无缝漫游。

总结

中继网络网段不变，将wifi信号扩大使用；桥接网络网段改变，重新建立新的局域网。
中继和桥接会将原本有线的带宽资源层层递减，甚至在末端将面临有网无速的状况；而且由于是这种单链结构，其中一个路由坏了，后续的网络则全部瘫痪

二、OpenWRT路由器中继配置

1、路由器基本配置

准备两台 OpenWRT路由器，分别为 R1和 R2，路由器R1作为网络提供设备，R2作为接收 R1网络上网设备。配置R1路由器 wan口和 lan口地址，使路由器能正常上网且LAN网络启用DHCP服务提供局域网使用；并启用配置R1路由器的wifi网络。（详细配置这边不做具体说明）

2、中继网络页面配置

(1)、主路由器 R1配置

作为wifi网络提供一方，提供的 wifi需要启用，“网络 -> 无线 -> 修改”，将模式由 “接入点AP” 改为 “接入点AP(WDS)”，提交保存。（注：中继必须选用WDS选项）

(2)、从路由器 R2配置

路由器 R2在进行wifi中继连接前，需要先将LAN口的 DHCP功能关闭，防止测试时电脑或手机端自动获取IP获取到本机的IP，本机LAN口地址最好设置与R1的LAN地址不同，以便测试时容易区分。

(a).“网络 -> 无线 -> 搜索/修改”。以搜索wifi为例，从搜索出来的wifi中选择 R1的wifi名称，并点击 “加入网络”；

(b).然后配置WiFi秘钥和选择防火墙区域(若wifi无秘钥这边会不显示)，可以勾选重置无线，提交配置。

©. 模式由 “客户端Client” 改为 “客户端Client(WDS)”，网络选择 lan，提交保存。

(d). 此时返回 “无线”界面，可以看到wifi已经连接成功，显示的已连接设备为R1。

(e). 用一台电脑连接路由器R2的LAN口，选择自动获取IP，可以发现电脑能够正常获取到IP地址，并且该IP为R1的局域网地址，测试也能正常上网。

(f). 查看R1无线界面可以发现已经有一台设备正在连接，该设备为R2，没有IP地址。

3、中继网络文件配置

(1)、主路由器 R1配置

1). 启用 WDS

vi /etc/config/wireless
config wifi-device 'radio0'option type 'mac80211'option channel '11'                              # 无线信道option hwmode '11g'option path 'platform/ar934x_wmac'option htmode 'HT20'                           # 频宽option disabled '0'                               # 启用无线config wifi-ifaceoption device 'radio0'                         # 对应网络设备option network 'lan'                          # 桥接到lanoption mode 'ap'                              # ap模式option ssid 'wifi123'                           # wifi 名称option encryption 'none'                     # 不加密option macaddr 'CA:AC:88:68:8B:FB'               # 接口MAC（可不配置）option wds '1'                                 # 启用wds

2). 重启网络

/etc/init.d/network restart

重启网络后 ps 可以查看到相应的进程被启用：

/usr/sbin/hostapd -s -P /var/run/wifi-phy0.pid -B /var/run/hostapd-phy0.conf

当有从路由器成功中继后，ifconfig可以查看到会多出相应虚拟接口，例如 wlan0.sta1：

wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr CA:AC:88:68:8B:FB  inet6 addr: fe80::c8ac:88ff:fe68:8bfb/64 Scope:LinkUP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:510 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:74849 (73.0 KiB)wlan0.sta1 Link encap:Ethernet  HWaddr CA:AC:88:68:8B:FB           // ------ 中继成功后才会出现inet6 addr: fe80::c8ac:88ff:fe68:8bfb/64 Scope:LinkUP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1RX packets:14791 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:12251 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:2106916 (2.0 MiB)  TX bytes:2303829 (2.1 MiB)

(2)、从路由器 R2配置

1). 关闭dhcp

【 vi /etc/config/dhcp 】
config dhcp lanoption interface lanoption ignore    1           // 关闭lan口 dnsmasq

2). 修改WiFi模式和启用WDS

【 vi /etc/config/wireless 】
config wifi-device 'radio0'option type 'mac80211'option channel '11'option hwmode '11g'option path 'platform/ar934x_wmac'option htmode 'HT20'option disabled '0'config wifi-ifaceoption device 'radio0'option network 'lan'option mode 'sta'                    // sta 模式     +++option ssid 'wifi123'             // 要中继的wifi  +++option encryption 'none'option bssid 'CA:AC:88:68:8B:FB' // +++ （自动生成，也可不配置）option wds '1'                     // 启用 wds +++

3). 重启网络

/etc/init.d/network restart

重启网络后 ps 可以查看到相应的进程被启用：

/usr/sbin/wpa_supplicant -B -s -b br-lan -P /var/run/wpa_supplicant-wlan0.pid -D nl80211 -i wlan0 -c /var/run/wpa_supplicant-wlan0.conf -C /var/run/wpa_supplicant

WiFi对应的接口

wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr 24:63:00:04:25:08  inet6 addr: fe80::2663:ff:fe04:2508/64 Scope:LinkUP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1RX packets:12802 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:15464 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:2062508 (1.9 MiB)  TX bytes:2605174 (2.4 MiB)

查看中继状态：

root@OpenWrt:~# iwconfig wlan0
wlan0      IEEE 802.11ng  ESSID:"wifi123"  Mode:Managed  Frequency:2.462 GHz  Access Point: ca:ac:88:68:8b:fb   Bit Rate:144.44 Mb/s   Tx-Power=19 dBm   RTS thr:off   Fragment thr:offPower Management:offLink Quality=94/94  Signal level=-31 dBm  Noise level=-95 dBmRx invalid nwid:0  Rx invalid crypt:0  Rx invalid frag:0Tx excessive retries:0  Invalid misc:0   Missed beacon:0###################################################若连接成功则接入点会显示主路由器 BSSID：Access Point: ca:ac:88:68:8b:fb若连接成功则接入点不显示MAC：Access Point: Not-Associated（本人实测在连接成功或连接断开，该位置都会自动刷新）
###################################################

或

root@OpenWrt:~# iw dev wlan0 station dump
Station ca:ac:88:68:8b:fb (on wlan0)            // 显示为主路由器MACinactive time: 60 msrx bytes:  125032rx packets:   386tx bytes:    40584tx packets:    226tx retries:  52tx failed:    0beacon loss:   0beacon rx: 94rx drop misc: 6signal:    -49 [-52, -53] dBmsignal avg:   -52 [-56, -55] dBmbeacon signal avg:    -51 dBmtx bitrate:  78.0 MBit/s MCS 12rx bitrate:   130.0 MBit/s MCS 15rx duration: 15643 usexpected throughput:    33.507Mbpsauthorized:   yesauthenticated:   yesassociated:  yespreamble:    longWMM/WME:    yesMFP:     noTDLS peer:    noDTIM period:  2beacon interval:100CTS protection: yesshort preamble:  yesshort slot time:yesconnected time:   10 seconds

4、总结

无线中继模式虽然使无线覆盖变得更容易和灵活，但是却需要高档AP支持，而且如果中心AP出了问题，将导致整个WLAN网络瘫痪，冗余性无法保障。中继网络在应用中最常见的是 “无线漫游” 模式，这种模式通常用在没法进行网络布线的特殊情况下，可适用于那些场地开阔、不便于铺设以太网线的场所，比如机场、广场、仓库、码头等。
无线分布系统(WDS)最多允许在访问点之间配置四个点对点链路。一般情况，中心AP最多支持四个远端无线中继模式的AP接入。（待验证？？？）

三、OpenWRT路由器桥接配置

1、桥接网络页面配置

(1)、主路由器 R1配置

作为wifi热点提供端，模式可以选择 “接入点AP”，也可以选择 “接入点AP(WDS)”。

(2)、从路由器 R2配置

从路由器R2配置跟上面中继的配置类似，区别在于模式和网络分配两部分配置不同，中继模式为 “客户端Client(WDS)”，接口网络 “lan”，关闭DHCP；而桥接选择模式 “客户端Client”，接口网络选 “wwan”，启用内网DHCP。

2、桥接网络文件配置

(1)、主路由器 R1配置

文件配置：

vi /etc/config/wireless
config wifi-device 'radio0'option type 'mac80211'option channel '11'option hwmode '11g'option path 'platform/ar934x_wmac'option htmode 'HT20'option disabled '0'config wifi-ifaceoption device 'radio0'option network 'lan'option mode 'ap'option ssid 'wifi123'option encryption 'none'option macaddr 'CA:AC:88:68:8B:FB'

重启网络

/etc/init.d/network restart

启用进程

/usr/sbin/hostapd -s -P /var/run/wifi-phy0.pid -B /var/run/hostapd-phy0.conf

wifi接口

wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr CA:AC:88:68:8B:FB  inet6 addr: fe80::c8ac:88ff:fe68:8bfb/64 Scope:LinkUP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1RX packets:80 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:714 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:11857 (11.5 KiB)  TX bytes:80043 (78.1 KiB)

(2)、从路由器 R2配置

1). 文件配置：
（与中继区别：网络为 “wwan”，不启用 WDS）

vi /etc/config/wireless
config wifi-device 'radio0'option type 'mac80211'option channel '11'option hwmode '11g'option path 'platform/ar934x_wmac'option htmode 'HT20'option disabled '0'config wifi-ifaceoption device 'radio0'option network 'wwan'option mode 'sta'option ssid 'wifi123'option encryption 'none'option bssid 'CA:AC:88:68:8B:FB'

2). 启用 dhcp获取 ip

【 vi /etc/config/network 】
config interface 'wwan'option proto 'dhcp'

2). 防火墙放行

【 vi /etc/config/firewall 】
config zoneoption input 'ACCEPT'option forward 'ACCEPT'option output 'ACCEPT'option name 'lan'option network 'lan wwan'       // 新增放行 wwan网络

3). 重启网络

/etc/init.d/network restart

重启网络后 ps 可以查看到相应的进程被启用：

/usr/sbin/wpa_supplicant -B -s -P /var/run/wpa_supplicant-wlan0.pid -D nl80211 -i wlan0 -c /var/run/wpa_supplicant-wlan0.conf -C /var/run/wpa_supplicant
udhcpc -p /var/run/udhcpc-wlan0.pid -s /lib/netifd/dhcp.script -f -t 0 -i wlan0 -x hostname:OpenWrt -C -O 121

WiFi对应的接口

wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr 24:63:00:04:25:08  inet addr:192.168.9.134  Bcast:192.168.9.255  Mask:255.255.255.0inet6 addr: fe80::2663:ff:fe04:2508/64 Scope:LinkUP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1RX packets:35 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:9 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:5143 (5.0 KiB)  TX bytes:1542 (1.5 KiB)

桥接成功后，路由器R2可以获取到R1分配的一个IP和网关地址，R2通过该分配到的地址和网关进行上网。