用树莓派打造无线中继科学上网路由器

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为什么要做无线中继？
因为两个场景：第一个是在我司，WIFI上网同一账户只能连接两个设备，现在两个设备哪里够？第二个场景是在宾馆，我希望就像在家里一样，所有设备都是连上路由器就可以免设置科学上网，这就需要对宾馆原来的WIFI进行处理


为什么要随时科学上网？
我只能说，为了知识和真相



树莓派使用的系统：RASPBIAN JESSIE

另外，因为手头没有路由器，因此，本文介绍利用电脑直连树莓派进行相关设置。不多说，开始了。

1.设置IP

按照树莓派官方的做法，树莓派需要一根网线直连路由器，通过路由器的DHCP分配到IP后，就可以远程登录了。但是刚才已经提到，因为手头没有路由器，所以我们需要用电脑直连树莓派进行远程登录。将制作好的树莓派SD卡插入电脑，会弹出一个名为Boot的磁盘，其中有一个cmdline.txt文件，打开之后，在最后的位置追加一个IP如下：

1. dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait ip=192.168.3.1  

复制代码

插回SD卡至树莓派，通电后，将我们的电脑端IP设置为192.168.3.100，掩码设置为255.255.255.0即可连接树莓派了

2.更改磁盘大小和LOCALE

树莓派默认并没有用足所有的SD卡，具体原因未知。但是也很好调整。运行sudo raspi-config，可以打开树莓派设置窗口：

第一项，就是将文件系统扩展到整个SD卡。顺便把第五项中的语言项也改了吧，否则在安装软件时，总会提示language没有设置，我一般会选择生成en_US.UTF-8以及zh_CN.UTF-8，默认语言使用赵家语言（选择时，使用空格键来切换选中／未选）。

3.更改WIFI国别

为什么要更改WIFI国别？因为按照规范，各国的频谱不一样，详见这里，如果不更改，树莓派默认使用大英帝国，直接的影响就是，可能某些5G信道会搜索不到。

编辑/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf，更改country为CN

4.安装第一块WIFI适配器

因为我司所在的WIFI环境支持5G信号，因此，在选择WIFI适配器时，我选择了TP-LINK TL-WDN3321，该设备插入即可使用，免驱动。

5.配置基于WPA-EAP的WIFI认证

我司使用了基于PEAP和MSCHAPV2的WPA-EAP的WIFI认证，但是没有使用证书。

配置时，只需要在/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf增加如下段落即可

1. network={  
   
2.     ssid="ssid"
   
3.     key_mgmt=WPA-EAP
   
4.     eap=PEAP
   
5.     identity="id"
   
6.     password="password"
   
7.     #ca_cert="/etc/cert/ca.pem"
   
8.     #phase1="peaplabel=1"
   
9.     phase2="auth=MSCHAPV2"
   
10.     priority=10
    
11. }

复制代码

更改其中的ssid identity和password为你所在环境的配置。

配置文件中可以有多个network配置，系统会根据搜索到的ssid来自动匹配

6.连接WIFI

连接WIFI其实就是一个重新加载配置的过程，先执行sudo ifdown wlan0，再执行sudo ifup wlan0即可。之后，可以利用iwconfig命令查看wifi配置是否已经加载，用ifconfig来查看是否分配到IP，如果一切顺利，就应该能够上网了。

7.更改为中科大的源

树莓派的apt-get的源在英国，因此访问起来比较缓慢。感谢中国科学技术大学 Linux 用户协会做了镜像，编辑/etc/apt/source.list，删除其中的内容，使用一下内容代替

1. deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/ jessie main non-free contrib  
   

复制代码

之后运行sudo apt-get update来更新源

8.固定接口名称

什么叫固定接口名称？当我们插入WIFI适配器时，尤其是我们的整个方案中，会使用两个WIFI适配器时，系统会随机分配哪个是wlan0，哪个是wlan1。因为两个适配器不一样，会导致运行在上面的配置可能没办法生效。因此，我们必须让系统记住WIFI适配器使用的接口名称。

编辑新增文件/etc/udev/rules.d/10-network.rules，其中的内容如下：

1. SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", ATTR{address}=="aa:bb:cc:dd:ee:ff", NAME="wlan0"  

复制代码

注意其中的mac地址，设置为你的设备的mac地址。获得mac地址，可以使用命令ip link

重启系统后，再插入设备，就会绑定接口名称

9.更改eth0的IP

前面的第一步中，我们使用了一个变相的手法分配了树莓派的IP。但是我发现在该模式一下有一个问题：如果不插网线，树莓派启动时会很长一段时间都在等待插入网线。

既然已经进入了系统，我们自然还原为标准的配置。编辑文件/etc/network/interfaces，将eth0的配置改为如下

1. auto eth0  
   
2. iface eth0 inet static  
   
3.     address 192.168.3.1
   
4.     netmask 255.255.255.0

复制代码

然后编辑/boot/cmdline.txt,去掉第一步中增加的IP配置

10.安装dnsmasq来设置DHCP服务

先来说明一下我的网段设置，有线网络使用192.168.3这个网段，而无线AP端，使用192.168.4这个网段。

很多博文使用udhcpd来做作DHCP服务器，但是考虑到将来要科学上网，既然dnsmasq就可以做这个事，那就只用它好了。

使用命令sudo apt-get install dnsmasq，编辑/etc/dnsmasq.conf，注意更改如下几段：

1. #配置监听地址
   
2. listen-address=127.0.0.1,192.168.3.1,192.168.4.1  
   
3. #配置DHCP分配段
   
4. dhcp-range=192.168.3.50,192.168.3.150,12h  
   
5. dhcp-range=192.168.4.50,192.168.4.150,12h  

复制代码

运行命令sudo service dnsmasq restart来启用

11.开启包转发

Linux系统默认关闭了IP包转发，因此不能做路由器。所以需要先打开包转发

编辑/etc/sysctl.conf，去掉以下属性前的注释:

1. # Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv4
   
2. net.ipv4.ip_forward=1  
   

复制代码

运行sudo sysctl -p来启用

之后运行

1. sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o wlan0 -j MASQUERADE

复制代码

来启用wlan0端口的NAT

12.安装iptables-persistent

上一步中，我们启用了一条防火墙规则，但是防火墙规则重启后就丢失了，为了能够规则开机自动加载，我们可以使用iptables-persistent。用命令sudo apt-get install iptables-persistent来安装该组件，根据其提示进行初次设置（一路确认）。该组件默认会将防火墙规则保存到/etc/iptables/rules.v4中。你可以使用如下命令保存和读入规则:

1. #保存现有规则
   
2. sudo service netfilter-persistent save  
   
3. #读取并应用先有规则
   
4. sudo service netfilter-persistent reload  
   

复制代码

为什么服务名称变成了netfilter-persistent，这里面好像有故事，留待以后再digg

13.安装第二块WIFI适配器

第一块WIFI适配器是为了连接现有网络，第二块则是为了建立WIFI热点。为了建立WIFI热点，适配器必须具有AP的mode。可以使用命令iw list|grep -A10 'Supported interface modes'查看。比如，我选用的设备是widemac SL-1506N，其参数如下：

1. Supported interface modes:  
   
2.          * IBSS
   
3.          * managed
   
4.          * AP
   
5.          * AP/VLAN
   
6.          * WDS
   
7.          * monitor
   
8.          * mesh point

复制代码

该设备依然是插入即可，不需要驱动。

14.设置第二块Adapter的IP

依然是编辑/etc/network/interfaces,更改wlan1的配置如下

1. auto wlan1  
   
2. iface wlan1 inet static  
   
3.     address 192.168.4.1
   
4.         netmask 255.255.255.0

复制代码

15.固定第二块WIFI适配器的接口名称

做法类似于第一块，只不过再加入一行而已，接口名称为wlan1,这里就不说了，记得重启让其生效。

16.安装并开启hostapd

Linux启用WIFI热点，使用的是hostapd。首先，用命令sudo apt-get install hostapd安装它，然后增加配置文件/etc/hostapd/hostapd.conf如下：

1. 
   
2. interface=wlan1  
   
3. hw_mode=g  
   
4. channel=10  
   
5. ieee80211d=1  
   
6. country_code=CN  
   
7. ieee80211n=1  
   
8. wmm_enabled=1
   
9. 
   
10. ssid=ssid  
    
11. auth_algs=1  
    
12. wpa=2  
    
13. wpa_key_mgmt=WPA-PSK  
    
14. rsn_pairwise=CCMP  
    
15. wpa_passphrase=pass  
    

复制代码

只需要更改其中的ssid和wpa_passphrase属性。

之后运行命令sudo hostapd -d /etc/hostapd/hostapd.conf来观察测试，没有错误可以连接，就OK了。 CTRL＋C后，编辑/etc/default/hostapd，改变DAEMON_CONF的配置如下

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

之后就可以使用sudo service hostapd start正式启动WIFI热点了

至此，通常一个WIFI中继路由器就好了，以下介绍透明科学上网部分

17.建立无污染DNS

以前都需要使用chinadns等项目，现在基本上都直接使用中科大的DNS，直接无污染。在/etc/dnsmasq.conf，加入如下规则

1. no-resolv
   
2. server=202.38.93.153
   
3. server=202.141.162.123

复制代码

重启dnsmasq，可以用dig t.co测试一下

18.安装shadowsocks

这里首先要说明一下，我找了很久，也没有找到适合树莓派的shadowsocks-libev，因此，我们使用了redsocks+shadowsocks的组合来替代。

树莓派源中的shadowsocks的版本很低，连rc4-md5都不支持。因此，我们使用pip安装，键入sudo pip install shadowsocks即可安装，之后新建配置文件/etc/shadowsocks.conf如下

1. ｛
   
2.     "server":"xxx.xxx.xxx.xxx",
   
3.     "server_port":8964,
   
4.     "local_address":"0.0.0.0",
   
5.     "local_port":1080,
   
6.     "password":"password",
   
7.     "timeout":600,
   
8.     "method":"rc4-md5"
   
9. }

复制代码

然后用命令sudo sslocal -c /etc/shadowsocks.conf -d start来启动

没有问题，就将sslocal -c /etc/shadowsocks.conf -d start加入/etc/rc.local来让其开机启动

19.安装redsocks

执行sudo apt-get install redsocks来安装软件，之后编辑/etc/redsocks.conf,更改其中的redsocks部分如下

1. redsocks {  
   
2.     local_ip = 0.0.0.0;
   
3.     local_port = 12345;
   
4.     ip = 127.0.0.1;
   
5.     port = 1080;
   
6. }
   

复制代码

使用命令sudo service redsocks start来启动软件

可以使用netstat -an|grep 1080和netstat -an|grep 12345来确认一下shadowsocks和redsocks都启动了

20.安装ipset并导入chnroute

我们科学翻墙的规则：凡是国外的网站都用shadowsocks加速。因此，我们借助于ipset保存国内ip段。先用sudo apt-get install ipset安装软件

执行命令

1. curl 'http://ftp.apnic.net/apnic/stats/apnic/delegated-apnic-latest' | grep ipv4 | grep CN | awk -F\| '{ printf("%s/%d\n", $4, 32-log($5)/log(2)) }' > chnroute.txt  

复制代码

来导出国内ip段

然后用如下命令导入到ipset

1. sudo ipset create chnroute hash:net  cat chnroute.txt | sudo xargs -I ip ipset add chnroute ip

复制代码

21.备份ipset并开机载入

各位看官可能已经发现，导入ipset的过程非常缓慢，不适合每次开机都执行。我们可以将ipset的结果保存，每次开机导入。执行如下命令

1. sudo ipset save chnroute > /etc/chnroute.ipset  

复制代码

然后在/etc/rc.local中加入如下语句

ipset restore < /etc/chnroute.ipset  

即可开机执行

22.导入防火墙规则

1. sudo iptables -t nat -N SHADOWSOCKS
   
2. 
   
3. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d $server_IP -j RETURN
   
4. 
   
5. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d 0.0.0.0/8 -j RETURN  
   
6. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d 10.0.0.0/8 -j RETURN  
   
7. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d 127.0.0.0/8 -j RETURN  
   
8. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d 169.254.0.0/16 -j RETURN  
   
9. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d 172.16.0.0/12 -j RETURN  
   
10. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d 192.168.0.0/16 -j RETURN  
    
11. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d 224.0.0.0/4 -j RETURN  
    
12. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -d 240.0.0.0/4 -j RETURN  
    
13. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -m set --match-set chnroute dst -j RETURN
    
14. 
    
15. sudo iptables -t nat -A SHADOWSOCKS -p tcp -j REDIRECT --to-ports 12345
    
16. 
    
17. sudo iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp -j SHADOWSOCKS  
    
18. sudo iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -j SHADOWSOCKS  

复制代码

其中server_IP是你的VPS的地址

然后保存规则

1. sudo service netfilter-persistent save  

复制代码

23.开机重新生效防火墙规则

既然iptables-persistent可以开机加载防火墙规则，为什么还要谈这个？因为防火墙规则中，有使用到redsocks的端口12345，但是因为启动顺序问题，很可能redsocks还没有启动，防火墙规则先加载了，所以会导致防火墙规则加载失败。因此，我们需要把规则加载放入/etc/rc.local中:

1. iptables-restore < /etc/iptables/rules.v4

复制代码

文章转自：https://story.tonylee.name/2016/ ... ang-wang-lu-you-qi/

混森蓝兽

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FrankX-53071

遇到了can't initialize iptables table `nat': Table does not exist ，该怎么办？

feixiang20

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