imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

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imx6ul之OpenWRT中使用无线网卡做中继器与AP热点

  P/ k( h6 ]* _2 s2 a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：
6 E: j# ]* x; {0 M& h4 A

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：

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
8 x6 h% a8 O$ U* g; T" x

然后我们可以查看对应的使用帮助

[plain] view plaincopy

• root@(none):/# hostapd --help  
• hostapd: invalid option -- '-'  
• hostapd v2.5  
• User space daemon for IEEE 802.11 AP management,  
• IEEE 802.1X/WPA/WPA2/EAP/RADIUS Authenticator  
• Copyright (c) 2002-2015, Jouni Malinen <j@w1.fi> and contributors  
•   
• usage: hostapd [-hdBKtv] [-P <ID file>] [-e <entropy file>] \  
•          [-g <global ctrl_iface>] [-G <group>] \  
•          <configuration file(s)>  
•   
• options:  
•    -h   show this usage  
•    -d   show more debug messages (-dd for even more)  
•    -B   run daemon in the background  
•    -e   entropy file  
•    -g   global control interface path  
•    -G   group for control interfaces  
•    -P   PID file  
•    -K   include key data in debug messages  
•    -t   include timestamps in some debug messages  
•    -v   show hostapd version  
  

6 e+ c: O( S( @' j) J
因此可以确定需要一个config文件， 这个configuration file我们如下填写：
" r  w+ D% B& a  D# N5 K0 w

[plain] view plaincopy

8 y3 I' y4 ^: ~. D, `+ t

• root@(none):/# cat /etc/hostapd_ori.conf   
• interface=wlan1  
• ssid=TonyOpenWRT  
• channel=9  
• hw_mode=g  
• ignore_broadcast_ssid=0  
• auth_algs=1  
• wpa=3  
• wpa_passphrase=TonyHo123456  
• wpa_key_mgmt=WPA-PSK  
• wpa_pairwise=TKIP  
• rsn_pairwise=CCMP  
  

  Z3 |1 _$ Y: k! ?' `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：
) {# I- r: H+ U, z( `; ^( V

[plain] view plaincopy
0 c9 m. p8 m& Y; Z6 \9 R# Z7 V
  \% B, H+ Z( @: t6 c1 p! X
  {- Q* h6 I; E1 D' Q# T8 m; G

• Frequencies:  
•          * 2412 MHz [1] (20.0 dBm)  
•          * 2417 MHz [2] (20.0 dBm)  
•          * 2422 MHz [3] (20.0 dBm)  
•          * 2427 MHz [4] (20.0 dBm)  
•          * 2432 MHz [5] (20.0 dBm)  
•          * 2437 MHz [6] (20.0 dBm)  
•          * 2442 MHz [7] (20.0 dBm)  
•          * 2447 MHz [8] (20.0 dBm)  
•          * 2452 MHz [9] (20.0 dBm)  
•          * 2457 MHz [10] (20.0 dBm)  
•          * 2462 MHz [11] (20.0 dBm)  
•          * 2467 MHz [12] (disabled)  
•          * 2472 MHz [13] (disabled)  
•          * 2484 MHz [14] (disabled)  
  

后面的【】中的就是channel了。
4 z( c' b5 f2 o+ r, c: p) e, d: e建立AP
1 J% O1 \' L1 b& L% I! L9 l

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 plaincopy
4 G3 o- R9 a$ j7 c
) w1 A  N3 N; e: h6 b/ l
% V8 J7 u8 x6 h' w

• root@(none):/# hostapd -B -d /etc/hostapd_ori.conf   
• random: Trying to read entropy from /dev/random  
• Configuration file: /etc/hostapd_ori.conf  
• rfkill: Cannot open RFKILL control device  
• nl80211: RFKILL status not available  
• nl80211: TDLS supported  
• nl80211: TDLS external setup  
• nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:1  
• nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:5  
• nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:2  
• nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:4  
• nl80211: Supported cipher 00-0f-ac:6  
• nl80211: Using driver-based off-channel TX  
• nl80211: Use separate P2P group interface (driver advertised support)  
• nl80211: interface wlan1 in phy phy1  
• nl80211: Set mode ifindex 9 iftype 3 (AP)  
• nl80211: Setup AP(wlan1) - device_ap_sme=0 use_monitor=0  
• nl80211: Subscribe to mgmt frames with AP handle 0xcfd5d8  
• nl80211: Register frame type=0xb0 (WLAN_FC_STYPE_AUTH) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
• nl80211: Register frame type=0x0 (WLAN_FC_STYPE_ASSOC_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
• nl80211: Register frame type=0x20 (WLAN_FC_STYPE_REASSOC_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
• nl80211: Register frame type=0xa0 (WLAN_FC_STYPE_DISASSOC) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
• nl80211: Register frame type=0xc0 (WLAN_FC_STYPE_DEAUTH) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
• nl80211: Register frame type=0xd0 (WLAN_FC_STYPE_ACTION) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
• nl80211: Register frame type=0x40 (WLAN_FC_STYPE_PROBE_REQ) nl_handle=0xcfd5d8 match=  
• [  495.443813] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan1: link is not ready  
• nl80211: Add own interface ifindex 9  
• nl80211: if_indices[16]: 9  
• phy: phy1  
• BSS count 1, BSSID mask 00:00:00:00:00:00 (0 bits)  
• nl80211: Regulatory information - country=00  
• nl80211: 2402-2472 @ 40 MHz 20 mBm  
• nl80211: 2457-2482 @ 40 MHz 20 mBm (no IR)  
• nl80211: 2474-2494 @ 20 MHz 20 mBm (no OFDM) (no IR)  
• nl80211: 5170-5250 @ 160 MHz 20 mBm (no IR)  
• nl80211: 5250-5330 @ 160 MHz 20 mBm (DFS) (no IR)  
• nl80211: 5490-5730 @ 160 MHz 20 mBm (DFS) (no IR)  
• nl80211: Added 802.11b mode based on 802.11g information  
• Completing interface initialization  
• Mode: IEEE 802.11g  Channel: 9  Frequency: 2452 MHz  
• DFS 0 channels required radar detection  
• nl80211: Set freq 2452 (ht_enabled=0, vht_enabled=0, bandwidth=20 MHz, cf1=2452 MHz, cf2=0 MHz)  
•   * freq=2452  
•   * vht_enabled=0  
•   * ht_enabled=0  
• RATE[0] rate=10 flags=0x1  
• RATE[1] rate=20 flags=0x1  
• RATE[2] rate=55 flags=0x1  
• RATE[3] rate=110 flags=0x1  
• RATE[4] rate=60 flags=0x0  
• RATE[5] rate=90 flags=0x0  
• RATE[6] rate=120 flags=0x0  
• RATE[7] rate=180 flags=0x0  
• RATE[8] rate=240 flags=0x0  
• RATE[9] rate=360 flags=0x0  
• RATE[10] rate=480 flags=0x0  
• RATE[11] rate=540 flags=0x0  
• hostapd_setup_bss(hapd=0xcfcf50 (wlan1), first=1)  
• wlan1: Flushing old station entries  
• nl80211: flush -> DEL_STATION wlan1 (all)  
• wlan1: Deauthenticate all stations  
• 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  
• nl80211: send_mlme -> send_frame  
• nl80211: send_frame - Use bss->freq=2452  
• nl80211: send_frame -> send_frame_cmd  
• nl80211: Frame command failed: ret=-16 (Device or resource busy) (freq=2452 wait=0)  
• wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=0 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  
• wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=1 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  
• wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=2 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  
• wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=0 addr=(nil) key_idx=3 set_tx=0 seq_len=0 key_len=0  
• Using interface wlan1 with hwaddr 94:0c:6d:7c:12:f6 and ssid "TonyOpenWRT"  
• Deriving WPA PSK based on passphrase  
• SSID - hexdump_ascii(len=11):  
•      54 6f 6e 79 4f 70 65 6e 57 52 54                  TonyOpenWRT      
• PSK (ASCII passphrase) - hexdump_ascii(len=12): [REMOVED]  
• PSK (from passphrase) - hexdump(len=32): [REMOVED]  
• random: Got 15/20 bytes from /dev/random  
• random: Only 15/20 bytes of strong random data available from /dev/random  
• random: Not enough entropy pool available for secure operations  
• WPA: Not enough entropy in random pool for secure operations - update keys later when the first station connects  
• GMK - hexdump(len=32): [REMOVED]  
• Key Counter - hexdump(len=32): [REMOVED]  
• WPA: Delay group state machine start until Beacon frames have been configured  
• nl80211: Set beacon (beacon_set=0)  
• 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  
• 01 09  
• 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  
• nl80211: ifindex=9  
• nl80211: beacon_int=100  
• nl80211: dtim_period=2  
• nl80211: ssid - hexdump_ascii(len=11):  
•      54 6f 6e 79 4f 70 65 6e 57 52 54                  TonyOpenWRT      
•   * beacon_int=100  
• nl80211: hidden SSID not in use  
• nl80211: privacy=1  
• nl80211: auth_algs=0x1  
• nl80211: wpa_version=0x3  
• nl80211: key_mgmt_suites=0x2  
• nl80211: pairwise_ciphers=0x18  
• nl80211: group_cipher=0x8  
• nl80211: SMPS mode - off  
• nl80211: beacon_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  
• nl80211: proberesp_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  
• nl80211: assocresp_ies - hexdump(len=10): 7f 08 00 00 00 00 00 00 00 40  
• WPA: Start group state machine to set initial keys  
• WPA: group state machine entering state GTK_INIT (VLAN-ID 0)  
• GTK - hexdump(len=32): [REMOVED]  
• WPA: group state machine entering state SETKEYSDONE (VLAN-ID 0)  
• wpa_driver_nl80211_set_key: ifindex=9 (wlan1) alg=2 addr=0x8dc74 key_idx=1 set_tx=1 seq_len=0 key_len=32  
• nl80211: KEY_DATA - hexdump(len=32): [REMOVED]  
•    broadcast key  
• nl80211: Set wlan1 operstate 0->1 (UP)  
• netlink: Operstate: ifindex=9 linkmode=-1 (no change), operstate=6 (IF_OPER_UP)  
• wlan1: interface state UNINITIALIZED->ENABLED  
• wlan1: AP-ENABLED   
• wlan1: Setup of interface done.  
• ctrl_iface not configured!  
  1 D+ `7 C, i$ H5 u

* E0 C# X' }3 C4 Z/ a
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 plaincopy
$ O5 }$ k) n- y% W, \' A- d

, D& a  d  O7 A% \8 Q

• root@(none):/# ifconfig wlan1 192.168.2.1   
• root@(none):/# ifconfig wlan1  
• wlan1     Link encap:Ethernet  HWaddr 94:0c:6d:7c:12:f6   
•           inet addr:192.168.2.1  Bcast:192.168.2.255  Mask:255.255.255.0  
•           inet6 addr: fe80::960c:6dff:fe7c:12f6/64 Scopeink  
•           UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1  
•           RX packets:131 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0  
•           TX packets:106 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0  
•           collisions:0 txqueuelen:1000   
•           RX bytes:20162 (19.6 KiB)  TX bytes:20954 (20.4 KiB)  
  9 ~$ B( Z7 w8 s% m0 W, ~

# T1 }* v/ i, \( s9 d然后我们打开手机查看是否可以看到我们的热点：
1 L, o6 V( i8 |, n

然后我们使用手动配置IP方式连接热点

连接完成后， 我们可以看到已经连接的状态：

; E1 P4 G! U" g( p' M

然后在手机上面可以Ping一把确定是否连通：

然后在iMX6UL上面也来ping一把这个手机：

[plain] view plaincopy
5 ?" H& J* L% @2 ~% R: N* |
9 b  j( h1 B8 v+ b7 D- z) y
8 p6 V1 U3 @2 C! N3 w/ f( R* F, T! m

• root@(none):/# ping 192.168.2.111  
• PING 192.168.2.111 (192.168.2.111): 56 data bytes  
• 64 bytes from 192.168.2.111: seq=0 ttl=64 time=90.952 ms  
• 64 bytes from 192.168.2.111: seq=1 ttl=64 time=143.093 ms  
• 64 bytes from 192.168.2.111: seq=2 ttl=64 time=4.508 ms  
• 64 bytes from 192.168.2.111: seq=3 ttl=64 time=46.859 ms  
• 64 bytes from 192.168.2.111: seq=4 ttl=64 time=2.539 ms  
• 64 bytes from 192.168.2.111: seq=5 ttl=64 time=2.697 ms  
• ^C  
• --- 192.168.2.111 ping statistics ---  
• 6 packets transmitted, 6 packets received, 0% packet loss  
• round-trip min/avg/max = 2.539/48.441/143.093 ms  
  ) e' o7 S) U. @6 N6 @4 S! v/ N9 Y

$ \9 F9 c8 l$ t7 c: q% @. ~) ^( e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。
/ B6 J- V8 L# Y8 {

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
) O1 K& W6 f8 ?& k- t3 N& @# f, H1 f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 plaincopy

# U2 g2 k" `$ \8 ?2 Y4 g

• root@(none):/# cat /etc/wpa.conf   
• ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant  
• network={  
•         ssid="XXX"  
•         proto=WPA  
•         key_mgmt=WPA-PSK  
•         pairwise=TKIP  
•         group=TKIP  
•         psk="ASSWORD"  
• }  
  6 N$ a+ m  M/ ?# f# e7 P' s7 h

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 plaincopy
$ @  R& j7 H+ g

• root@(none):/# mkdir /var/run/wpa_supplicant  
  & c1 _% x2 r! m

+ t0 U: o8 \! @5 j, t/ g, a
然后直接在后台运行：
$ q  \/ p2 C6 A) {/ v

[plain] view plaincopy

8 c1 H& |8 Y1 b
8 {5 [$ k- @* q2 X' r6 l

• root@(none):/# wpa_supplicant -B -iwlan0 -c /etc/wpa.conf   
• Successfully initialized wpa_supplicant  
• rfkill: Cannot open RFKILL contro[  172.506937] ieee80211 phy0: rt2x00lib_request_firmware: Info - Loading firmware file 'rt2870.bin'  
• l device  
• [  172.527112] ieee80211 phy0: rt2x00lib_request_firmware: Info - Firmware detected - version: 0.29  
• [  173.083412] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan0: link is not ready  
• root@(none):/# [  174.937567] wlan0: authenticate with bc:d1:77:a0:4f:3c  
• [  175.073446] wlan0: send auth to bc:d1:77:a0:4f:3c (try 1/3)  
• [  175.082318] wlan0: authenticated  
• [  175.087051] rt2800usb 1-1.2.1:1.0 wlan0: disabling HT/VHT due to WEP/TKIP use  
• [  175.098735] wlan0: associate with bc:d1:77:a0:4f:3c (try 1/3)  
• [  175.108018] wlan0: RX AssocResp from bc:d1:77:a0:4f:3c (capab=0x411 status=0 aid=5)  
• [  175.129960] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): wlan0: link becomes ready  
• [  175.136678] wlan0: associated  
• [  176.069997] IPv6: wlan0: IPv6 duplicate address fe80::7edd:90ff:feb2:73b1 detected!  
  ; p4 B: G9 O0 I4 ?

, M8 y3 x0 F7 Y- g验证
4 p7 y/ U2 p" D/ [% O( {' H

使用wpa_cli看查看连接的状态
+ i: ~% R5 L# g  h+ J5 D

[plain] view plaincopy
/ e9 P# ?* ]' R! m3 b/ f& a

" P9 C0 D2 @8 _) B" ]2 i6 |

• root@(none):/# wpa_cli status  
• Selected interface 'wlan0'  
• bssid=bc:d1:77:a0:4f:3c  
• freq=2412  
• ssid=XXX  
• id=0  
• mode=station  
• pairwise_cipher=TKIP  
• group_cipher=TKIP  
• key_mgmt=WPA-PSK  
• wpa_state=COMPLETED  
• address=7c:dd:90:b2:73:b1  
• uuid=1e82e362-f927-544e-aa4d-1a229533944c  
  

, O8 a9 K4 Z& C) f2 _' `' }7 a/ Cstatus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 plaincopy


. x5 @% p2 e$ U0 f8 w# E- V3 l3 ~" u# P

• root@(none):/# udhcpc -i wlan0  
• udhcpc (v1.24.1) started  
• Sending discover...  
• Sending select for 192.168.1.112...  
• Lease of 192.168.1.112 obtained, lease time 86400  
• /etc/udhcpc.d/50default: Adding DNS 192.168.1.1  
• /etc/udhcpc.d/50default: Adding DNS 0.0.0.0  
•   
• root@(none):/# ping meitu.com  
• PING meitu.com (42.62.69.156): 56 data bytes  
• 64 bytes from 42.62.69.156: seq=0 ttl=42 time=44.499 ms  
• 64 bytes from 42.62.69.156: seq=1 ttl=42 time=44.956 ms  
• 64 bytes from 42.62.69.156: seq=2 ttl=42 time=43.122 ms  
• 64 bytes from 42.62.69.156: seq=3 ttl=42 time=43.387 ms  
• 64 bytes from 42.62.69.156: seq=4 ttl=42 time=46.467 ms  
• 64 bytes from 42.62.69.156: seq=5 ttl=42 time=46.267 ms  
• 64 bytes from 42.62.69.156: seq=6 ttl=42 time=43.843 ms  
• ^C  
• --- meitu.com ping statistics ---  
• 7 packets transmitted, 7 packets received, 0% packet loss  
• round-trip min/avg/max = 43.122/44.648/46.467 ms  
  5 S& S6 u  k, O' E/ [: i% T5 v

至此， 我们就完成了基本的配置工作。
+ q& y8 d8 s+ Z) ]  B0 A! @. f& d


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, Q4 A7 C- S, F1 a4 r