樹莓派 3(Raspberry Pi 3) CentOS 7 ARM 無線基地台 AP 與 IP 分享器

本文將詳細說明如何使用「樹莓派 3」基於 CentOS 7 ARM 來建置無線基地台 AP 與 IP 分享器。完成 AP 功能後,任何裝置即可透過這種方式來無線操控「樹莓派 3」,進而延伸無限的可能。


無線網路卡設置

查看目前所有驅動的網路裝置,必須要有 wlan0 這個無線裝置,並先複製 MAC(等下會用到):

無顯示 wlan0 請先驅動「樹莓派3」的 wifi(可參考 樹莓派 3(Raspberry Pi 3) CentOS 7 ARM 安裝與配置
[root@centos-rpi3 ~]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether b8:27:eb:04:29:8a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.0.156/24 brd 192.168.0.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 4855sec preferred_lft 4855sec
    inet6 fe80::ba27:ebff:fe04:298a/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: wlan0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state DOWN qlen 1000
    link/ether 82:76:52:57:46:6a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

查看目前連結的裝置,僅有 eth0 這個有線網路裝置:

[root@centos-rpi3 ~]# nmcli connection show
NAME  UUID                                  TYPE            DEVICE
eth0  a5ae9a6c-3951-4e8a-b99d-a4ea5dc33bf1  802-3-ethernet  eth0  

新增無線裝置:

[root@centos-rpi3 ~]# nmtui
使用 PieTTY 連結如畫面呈現跑版,請依下圖步驟設置

點選 [選項(O)] > [亞洲語系修正(C)] > [Unicode亞洲寬符號字元],取消勾選。

退出再重新執行進入即可:

[root@centos-rpi3 ~]# nmtui

設定裝置連結資訊:

如要在連結裝置時驗證密碼,請設置 [安全] 並選擇加密方式

查看 wlan0 裝置已設定 IP 資訊:

[root@centos-rpi3 ~]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether b8:27:eb:04:29:8a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.0.156/24 brd 192.168.0.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 6902sec preferred_lft 6902sec
    inet6 fe80::ba27:ebff:fe04:298a/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: wlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 82:76:52:57:46:6a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.1/24 brd 192.168.1.255 scope global wlan0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::f478:85b4:2f0c:5ebd/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

查看目前連結的裝置,多了剛新增的 wlan0:

[root@centos-rpi3 ~]# nmcli connection show
NAME   UUID                                  TYPE             DEVICE
eth0   a5ae9a6c-3951-4e8a-b99d-a4ea5dc33bf1  802-3-ethernet   eth0
wlan0  834deb9d-b101-41aa-b7ff-e8b2389ccf4c  802-11-wireless  wlan0 

DHCP Server

要讓 AP 能夠自動派發 IP,必須使用 DHCP Server 的功能,先安裝 DHCP Server 套件:

[root@centos-rpi3 ~]# yum install dhcp  

預設有提供一份範例供參考,位置如下:

[root@centos-rpi3 ~]# cat /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example

設置設定檔:

[root@centos-rpi3 ~]# vi /etc/dhcp/dhcpd.conf
# 不要更新 DDNS 設定
ddns-update-style           none;
# 忽略 Client DNS 更新功能
ignore                      client-updates;
# 預設租約 3 天
default-lease-time          259200;
# 最大租約 6 天
max-lease-time              518400;
# 預設路由(就是無線網卡的 id)
option routers              192.168.1.1;
# 設定領域名稱
option domain-name          "RPi3-Centos7-ARM";
# DNS 設定(可使用“,”設定多組)
option domain-name-servers  168.95.1.1, 8.8.8.8;

# 動態分配的 IP
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
    # 分配的 IP 範圍
    range 192.168.1.10 192.168.1.20;
}

設定 DHCP 作用在哪個裝置上(CentOS 7 無須設定了):

[root@centos-rpi3 ~]# vi /etc/sysconfig/dhcpd
DHCPDARGS="wlan0";

立即啟動並開機自動啟用:

[root@centos-rpi3 ~]# systemctl start dhcpd
[root@centos-rpi3 ~]# systemctl enable dhcpd

封包轉發 Router 與 NAT

查看目前網路裝置 firewalld zone 都在 public:

[root@centos-rpi3 ~]# firewall-cmd --list-all
public (active)
  target: default
  icmp-block-inversion: no
  interfaces: eth0 wlan0
  sources:
  services: dhcpv6-client ssh
  ports:
  protocols:
  masquerade: no
  forward-ports:
  sourceports:
  icmp-blocks:
  rich rules:

將內部使用的無線網卡 wlan0 的 firewalld zone 變更為 trusted,變更後必須重新載入:

文件說明指令 firewall-cmd 的 zone interface 設定,即使加了參數 –permanent 也不會被儲存,必須自行在裝置檔新增
[root@centos-rpi3 ~]# nmcli connection modify wlan0 connection.zone trusted
[root@centos-rpi3 ~]# nmcli connection up wlan0
連線已成功啟用(D-Bus 啟用路徑:/org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/2)

確認 wlan0 是否已在 trusted 區域:

[root@centos-rpi3 ~]# firewall-cmd --info-zone=trusted
trusted (active)
  target: ACCEPT
  icmp-block-inversion: no
  interfaces: wlan0
  sources:
  services:
  ports:
  protocols:
  masquerade: no
  forward-ports:
  sourceports:
  icmp-blocks:
  rich rules:

啟用 zone public 的 NAT,也就是 masquerade(偽裝)功能,變更後必須重新載入:

[root@centos-rpi3 ~]# firewall-cmd --zone=public --add-masquerade --permanent
success
[root@centos-rpi3 ~]# firewall-cmd --reload
success

確認設定是否生效:

[root@centos-rpi3 ~]# firewall-cmd --list-all
public (active)
  target: default
  icmp-block-inversion: no
  interfaces: eth0
  sources:
  services: dhcpv6-client ssh
  ports:
  protocols:
  masquerade: yes
  forward-ports:
  sourceports:
  icmp-blocks:
  rich rules:

連結測試

使用 wifi 連結至剛建立的 SSID 名稱 RPi3-AP,已自動取得 DHCP 派發的 IP 與相關設定。


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