Como usar vários Raspberry Pi para criar uma única rede (malha) de pontos de acesso

Question

Eu tenho várias placas modelo 3 de framboesa pi com um adaptador externo conectado a elas. Meu objetivo é:

1. Crie uma rede de malha de dispositivos RSP.
2. Cada placa RSP deve ter seu próprio AP e os clientes (móveis / laptops) podem ser conectados a ela.
3. Os clientes desses APs podem se movimentar em diferentes intervalos de dispositivos RSP e ainda devem poder conversar entre si, independentemente do ponto de acesso ao qual estejam conectados (como se estivessem conectados a uma única rede)

Para corrigir # 1: usei o batman-adv na interface wifi interna (wlan0) do RSP3 e agora todos os dispositivos podem pingar uns aos outros através de suas interfaces virtuais bat0.

Para # 2: usei o adaptador wifi externo (wlan1) e com a ajuda de hostapd e dnsmasq, posso executar o AP (mesmo ssid e canal em todos os AP) em cada placa RSP. Também conectei alguns dispositivos móveis em diferentes APs agora.

Meu principal problema de bloqueio é o objetivo nº 3:

Para resolver isso, tentei criar uma ponte entre as interfaces wlan0 e wlan1 com a ferramenta bridge-utils. Mas no RSP, ambas as interfaces não suportam o módulo WDS. Então, até agora não consigo fazer uma única rede para todos os clientes. Eu também tentei usar o encaminhamento de IP entre wlan0 e wlan1, mas não consigo pingar os clientes conectados de outros dispositivos RSP.

Existe alguma outra abordagem (diferente de WDS) para criar uma única rede para todos os clientes conectados?

    

Answer 1

Você não disse nada sobre configuração IP, e a configuração IP é exatamente o que você precisa para resolver o problema nº 3.

Escolha cuidadosamente seu plano de IP

Toda a sua rede terá um "esquema geral de IP". Por exemplo, muitas redes usam 192.168.*.* .

Você pode usar qualquer espaço privado de IP, tanto em IPv4 quanto em IPv6 . Certifique-se de que ele não colidiria com outras redes às quais seus usuários ou RPis possam estar conectados.

Por exemplo, digamos que usaremos a rede global 172.17.*.* . Observe que os endereços "all-zero" ( 172.17.*.0 ) e "all-ones" ( 172.17.*.255 ) são reservados (ou seja, não são utilizáveis) em uma rede e em todas as suas subdivisões.

Teremos que subdividir essa grande rede em redes menores que cada RPi usará independentemente. Uma das sub-redes será usada para comunicação entre os RPIs, para isso nós manteremos 172.17.0.* para nós mesmos. Poderíamos usar outro número, mas usar 0 facilita a configuração do Pis com um script.

A parte "pública" da rede usará os IPs 172.17.xxx.* , em que xxx é exclusivo para cada RPi. Novamente, para facilitar o script, começamos em 1 e aumentamos.

Os RPis precisam de um IP em ambas redes. Para a rede pública, é uma prática recomendada usar .254 , então será 172.17.xxx.254 . Mas e a rede central? O RPi será usado como um gateway para a rede 172.17.xxx.* pelos outros RPIs. Seria lógico combinar o endereço IP com a rede retransmitida: usaremos 172.17.0.xxx .

Configurar o Pis

1. Configure o wlan1 do seu RPis (a interface pública ) para usar o fixo IP 172.17.xxx.254 onde xxx é único entre todos os seus RPis e não 0 (veja acima). A máscara de rede é 255.255.255.0 .

2. Configure o wlan0 dos seus RPIs (a interface privada ) para usar o fixo IP 172.17.0.xxx onde xxx é o mesmo que acima. A máscara de rede é 255.255.255.0 .

3. Em cada RPi, execute o seguinte script, depois de substituir $END pelo número de RPIs que você está usando:

   echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
   for i in $(seq 1 $END); do route add -net 172.17.$i.0 netmask 255.255.255.0 gw 172.17.0.$i; done
   iptables -A FORWARD -s 172.17.0.0/16 -d 172.17.0.0/16 -j ACCEPT
   

TL; DR, fazemos o seguinte: escolhemos uma rede grande, aqui 172.17.0.0/16 . Nós o subdividimos em 255 redes menores: 172.17.xxx.0/24 . Nós mantemos 0 para nós mesmos e fornecemos todos os outros números para os usuários. Em seguida, informamos ao RPis para transferir pacotes destinados a outros computadores para o RPI "gateway" apropriado.

Diga aos dispositivos dos usuários para procurar no lugar certo

Eu suponho que você esteja usando o dnsmasq como o servidor DHCP para as redes públicas. Para que os dispositivos do usuário sejam configurados corretamente, você precisará ajustar suas configurações.

1. Configure o DHCP para que ele atenda aos endereços em um intervalo adaptado à rede, I.E. 172.17.xxx.1 a 172.17.xxx.253 .

2. Adicione uma rota estática à parte DHCP da configuração do dnsmasq (novamente substituindo xxx apropriadamente):

   dhcp-option=121,16.172.17.0.0,172.17.xxx.254
   

Usando uma rota estática, evite sobrescrever o gateway padrão de seus clientes. Dessa forma, se eles ainda estiverem conectados a outra rede (ou seja, um laptop com Ethernet conectado), eles não devem ter nenhum problema.

Certifique-se de testar isso com 1 ou 2 Pis e 1 ou 2 clientes antes de se comprometer a configurar todos seus RPIs.

    

Answer 2

Existem algumas coisas que precisam de ajustes para que isso funcione.

• Primeiro, você não deve ter todos os APs wlan1 do RPI no mesmo canal, pois isso causa uma interferência significativa entre eles.

• Você também não precisa usar o WDS. Veja esta explicação para mais informações sobre isso. Apenas certifique-se de que cada AP tenha o mesmo SSID, tipo de segurança WiFi e a mesma senha.

• Você tem a idéia certa de que você precisa criar uma ponte entre wlan0 e wlan1 em cada RPI. Eu não estou familiarizado com bridge-utils, mas provavelmente seria melhor apenas seguir as instruções sobre como fazer uma ponte na documentação do batman-adv aqui .

Outra coisa a notar é que você provavelmente não precisa estar executando o dnsmasq para serviços DHCP. Seus clientes podem usar apenas os endereços IPv6 locais de link atribuídos automaticamente para se comunicarem por essa LAN sem fio.

EDIT: Meu erro. Parece que fazer uma ponte verdadeira usando o wlan no RPI3 não é suportado. Parece que há uma possível solução alternativa usando o aqui . Também pode ser possível se você conectar dois adaptadores WiFi externos que suportem conexões de ponte.