드디어 라즈베리 파이로 공유기 구축에 성공했습니다. 네트워크장비 업체에 있으면서 시간이 걸렸다는게 웃기는 일이기는 하지만, 처음 생각보다 성취감이 있군요. 계획은 벌써 2달도전에 했었지만, 이리저리 시간을 끌었습니다.
0. 목적
라즈베리 파이를 활용하여 기존의 무선공유기를 구현하는것이 목표입니다.
1. 디바이스
- 라즈베리파이
- RTL8185(LAN-STAR LS-NAL11)
- RTL8188CU(Wevo U150 - )
- MAX232(rs232통신에서 5v와 3v를 맞춰주는 제품)
사용했던 제품은 위와 같습니다. USB유선랜카드는 LAN을 위해서 사용했고, wifi를 위해서 8188CU를 사용한 제품을 사용했습니다.
MAX232는 네트워크를 초기화했을때에 ssh연결이 안되므로 사용했습니다. 혹시라도 네트워크설정을 잘못해줬다면, SD카드를 빼서 직접수정하는것도 방법입니다. 그러나 , 계속사용하면서 그렇게하기도 귀찮더군요.
wifi에 사용되는 USB wifi동글은 AP(무선공유기 모드)를 지원해야 합니다. 또한 리눅스 드라이버가 공개된 지원하는 제품이여야 합니다.
USB유선 랜카드도 마찬가지로 리눅스드라이버가 지원되는 제품이여야 합니다.
2. 네트워크 인터페이스
그림과 같이 물리적 인터페이스를 구성했습니다.
또한, 그림과 같이 네트워크 인터페이스를 내부적으로 묶을것입니다.
3.bridge 설정
처음으로 할일은 브릿지를 설정해주는것입니다. 그래야 LAN eth1과 wlan0간의 통신이 가능합니다.
1)패키지 설치
$sudo apt-get install bridge-utils
2) /etc/network/interfaces 수정
브릿지에 해당하는 br0의 주소와 eth1,wlan0를 br0에 묶워줍니다.
/etc/network/interface
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auto lo
auto br0
iface lo inet loopback
iface eth0 inet dhcp
iface br0 inet static
bridge_ports eth1 wlan0
address 192.168.0.1
broadcast 192.168.0.255
netmask 255.255.255.0
|
4.hostapd
1)패키지 설치
$sudo apt-get install hostapd
2)/usr/sbin/hostapd 교체
기존의 hostapd를 교체합니다.
$wget http://www.daveconroy.com/wp3/wp-content/uploads/2013/07/hostapd.zip
$unzip hostapd.zip
혹시라도 작동중일지도 모르는, hostapd를 정지시키고 교체합니다.
$sudo service hostapd stop
$sudo cp hostapd /usr/sbin/hostapd
3) /etc/hostapd/hostapd.conf
hostapd를 편집해줍니다. 인터페이스는 wlan0이며 SSID는 RPiAP이고 비밀번호는 PASSWORD입니다.
rtl871xdrv는 RTL8188CU의 hostapd를 위한드라이버명입니다. 이외에도 여러가지 사항들이 있지만,
wifi의 기술적인 부분이므로 설명은 생략합니다.
/etc/default/udhcpd
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| #created by ./install_ap.sh interface=wlan0 bridge=br0 driver=rtl871xdrv country_code=NZ ctrl_interface=wlan0 ctrl_interface_group=0 ssid=RPiAP hw_mode=g channel=1 wpa=3 wpa_passphrase=PASSWORD wpa_key_mgmt=WPA-PSK wpa_pairwise=TKIP rsn_pairwise=CCMP beacon_int=1000 auth_algs=3 macaddr_acl=0 wmm_enabled=1 eap_reauth_period=360000000 |
5.udhcpd
1)패키지 설치
$sudo apt-get install udhcpd
2) /etc/default/udhcpd 수정
해당 파일을 먼저 편집해줘야 한다. 아니면, 에러가 발생한다.
빨간색이 편집한 부분입니다.
/etc/default/udhcpd
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| # Comment the following line to enable DHCPD_ENABLED="yes" # Options to pass to busybox' udhcpd. # # -S Log to syslog # -f run in foreground DHCPD_OPTS="-S" |
3) /etc/udhcpd.conf
본격적인 udhcp.conf파일을 편집해주는 과정이다. 실제 가정용 AP에서 가장 많이 사용되는것이 udhcp이다.
가장 큰 특징은 인터페이스를 br0로 설정해주는것이다. ip분배계획은 2.의 인테페이스에 맞게 설정했다.
게이트 웨이주소는 br0의 주소 192.168.0.1이다.
빨간색이 편집한 부분입니다.
/etc/udhcpd.conf
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| # Sample udhcpd configuration file (/etc/udhcpd.conf) # The start and end of the IP lease block start 192.168.0.100 #default: 192.168.0.20 end 192.168.0.200 #default: 192.168.0.254 # The interface that udhcpd will use interface br0 #default: eth0 # The maximim number of leases (includes addressesd reserved # by OFFER's, DECLINE's, and ARP conficts #max_leases 254 #default: 254 # If remaining is true (default), udhcpd will store the time # remaining for each lease in the udhcpd leases file. This is # for embedded systems that cannot keep time between reboots. # If you set remaining to no, the absolute time that the lease # expires at will be stored in the dhcpd.leases file. #remaining yes #default: yes # The time period at which udhcpd will write out a dhcpd.leases # file. If this is 0, udhcpd will never automatically write a # lease file. (specified in seconds) #auto_time 7200 #default: 7200 (2 hours) # The amount of time that an IP will be reserved (leased) for if a # DHCP decline message is received (seconds). #decline_time 3600 #default: 3600 (1 hour) # The amount of time that an IP will be reserved (leased) for if an # ARP conflct occurs. (seconds #conflict_time 3600 #default: 3600 (1 hour) # How long an offered address is reserved (leased) in seconds #offer_time 60 #default: 60 (1 minute) # If a lease to be given is below this value, the full lease time is # instead used (seconds). #min_lease 60 #defult: 60 # The location of the leases file #lease_file /var/lib/misc/udhcpd.leases #defualt: /var/lib/misc/udhcpd.leases # The location of the pid file #pidfile /var/run/udhcpd.pid #default: /var/run/udhcpd.pid # Everytime udhcpd writes a leases file, the below script will be called. # Useful for writing the lease file to flash every few hours. #notify_file #default: (no script) #notify_file dumpleases # <--- useful for debugging # The following are bootp specific options, setable by udhcpd. #siaddr 192.168.0.22 #default: 0.0.0.0 #sname zorak #default: (none) #boot_file /var/nfs_root #default: (none) # The remainer of options are DHCP options and can be specifed with the # keyword 'opt' or 'option'. If an option can take multiple items, such # as the dns option, they can be listed on the same line, or multiple # lines. The only option with a default is 'lease'. #Examles opt dns 8.8.8.8 8.8.8.4 option subnet 255.255.255.0 opt router 192.168.0.1 #opt wins 192.168.10.10 #option dns 129.219.13.81 # appened to above DNS servers for a total of 3 option domain local option lease 864000 # 10 days of seconds # Currently supported options, for more info, see options.c #opt subnet #opt timezone #opt router #opt timesrv #opt namesrv #opt dns #opt logsrv #opt cookiesrv #opt lprsrv #opt bootsize #opt domain #opt swapsrv #opt rootpath #opt ipttl #opt mtu #opt broadcast #opt wins #opt lease #opt ntpsrv #opt tftp #opt bootfile #opt wpad # Static leases map #static_lease 00:60:08:11:CE:4E 192.168.0.54 #static_lease 00:60:08:11:CE:3E 192.168.0.44 |
편집이 끝난후에 서비스를 새로 시작해줍니다.
$sudo service udhcpd restart
6.iptables & ip4 forwarding
iptable은 리눅스에서 패킷들의 변형이나 거부를 함으로서 서비스를 제공하거나 방화벽을 제공 가능하다.
이것은 /proc의 파일들도 마찬가지입니다.
이 2가지는 리눅스에서 사용자가 application 레벨에서 리눅스의 네트워크를 제어하는 기능을 제공한다.
1)iptable NAT
$sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
2)ipv4 ip_forward
이상하게 들리겠지만, ip_forwarding은 sudo를 사용해도 허가거부가 있었다. 그래서 super user로 ip_forwarding을 활성화 시켰다.
$su
#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
7.번외편
라즈베이 파이를 재시작할때 마다 해당되는 iptable명령과 forwarding을 해주는것은 귀찮은 일이다.
이것들은 init파일을 편집해줌으로서 부팅때마다 명령해주는것으로 해결했다.
/etc/init.d/rc.local
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| #! /bin/sh ### BEGIN INIT INFO # Provides: rc.local # Required-Start: $all # Required-Stop: # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: # Short-Description: Run /etc/rc.local if it exist ### END INIT INFO PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin . /lib/init/vars.sh . /lib/lsb/init-functions do_start() { if [ -x /etc/rc.local ]; then [ "$VERBOSE" != no ] && log_begin_msg "Running local boot scripts (/etc/rc.local" /etc/rc.local ES=$? [ "$VERBOSE" != no ] && log_end_msg $ES return $ES fi } case "$1" in start) do_start ;; restart|reload|force-reload) echo "Error: argument '$1' not supported" >&2 exit 3 ;; stop) ;; *) echo "Usage: $0 start|stop" >&2 exit 3 ;; esac echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE |
8. network switch
마지막으로 eth1으로 사용되는 USB인터넷 어댑터 RTL8185에 스위치를 연결한다면 기존의 공유기와 기본적으로 같은 기능을 하게 됩니다.
9.비용결산
| 항목 | 라즈베리파이 AP 비용 | 기존공유기 비용 |
| 무선랜 | RTL8188CU[wlan0] ₩17000 | ₩0 |
| 유선 랜카드 | RTL8185[eth1] ₩12700 | ₩0 |
| 5포트 100Mbps 스위치 | ₩7700 | ₩0 |
| 본체 | ₩25000 | ₩12700 |
| 합계 | ₩62400 | ₩12700 |
완벽하게 라즈베리 파이로 공유기를 만드는게 뻘짓입니다. ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
노력은 계산에 안들어가서 망정이지 인력비로 계산했다면 20만원 넘어갑니다 ㅋㅋㅋㅋ
10. 마치며
한국에서 특징적으로 많은것이 멀티캐스트를 활용한 IP TV입니다. 그리고, 해당되는 라즈베리파이 AP도 기존의 공유기가 수행하는 멀티캐스트 스누핑과 프록시중에서 프록시는 가능할거라고 생각합니다. 좀더 나아가서 해당되는 데몬을 실행할 예정입니다.
또한 라즈베리 파이AP의 성능에 관해서 측정해볼 예정입니다.
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