FL2440新增RT3070實現無線上網功能---AP模式

>>>想要讓網絡卡裝置成為AP，就要移植Hostapd

    rtl3070的中文名為雷凌3070，是臺灣雷凌科技有限公司生產的一款專用於usb無線網絡卡的處理晶片，是一種低功耗高度整合的MAC / BBP和2.4G RF單一晶片，支援300Mbps的吞吐量。

    RT3070無線網絡卡有兩種工作模式STA模式和軟AP模式，分別由STA驅動和軟AP驅動來實現。

    AP分為硬AP（硬體完成AP功能）和軟AP（軟體完成AP功能）

    無線路由器是硬AP; Hostapd是軟AP。 

    基於FL2440上面已經使能的DM9000有限網絡卡和USB驅動，可以使用DM9000網絡卡實現介入網線實現上網功能。

    STA驅動支援無線網絡卡工作在STA模式下，可以連線到網路實現上網功能。而軟AP的驅動支援無線網絡卡工作在軟AP模式下，可以作為一個軟的接入點，實現無線路由器功能。

一、新增makemeunconfig選項支援wireless無線上網

現在開始在Linux-3.0核心中新增支援： 

[*] Networking support  --->
           Networking options  --->
                    [*] Network packet filtering framework (Netfilter)  --->
                                 [*]   Advanced netfilter configuration
                                               Core Netfilter Configuration  --->(除了下面選項外其他全選)
                                                           < >   SCTP protocol connection tracking support (EXPERIMENTAL)
                                                           < >   FTP protocol support
                                                           < >   SIP protocol support
                                                           < >   Transparent proxying support (EXPERIMENTAL)
                                                           < >   set target and match support
                                                           < >   CHECKSUM target support
                                                           < >   "CT" target support
                                                           < >   "DSCP" and "TOS" target support
                                                           < >   "NOTRACK" target support
                                                           < >   "TRACE" target support
                                              <*>   IP set support  --->
                                                           <*>   bitmap:ip set support
                                                           <*>   bitmap:ip,mac set support
                                                           <*>   bitmap:port set support
                                                           <*>   list:set set support
                                              <*>   IP virtual server support  --->（除了下面選項外其他全選）
                                                           [ ]   IP virtual server debugging
                                                           [ ]   SCTP load balancing support
                                                          < >   FTP protocol helper
                                                          IP: Netfilter Configuration  --->(全選)
                              <*>   RF switch subsystem support  --->     
 

編譯生成核心燒錄到開發板。

二、配置無線網路的工具移植

Openssl移植

Hostapd依賴於openssl與libnl這兩個庫。所以首先要移植openssl與libnl，openssl在前面使能RT3070 STA模式的過程中已經移植了，可以檢視所述。

#下載原始碼，解壓原始碼
[[email protected] wireless]$ wget https://www.openssl.org/source/old/0.9.x/openssl-0.9.8i.tar.gz

[[email protected] openssl-0.9.8i]$ mkdir install
#修改Makefile
29   INSTALLTOP=/home/yan/FL2440_openfile/3rdparty/wireless/openssl-0.9.8i/install
32   OPENSSLDIR=/home/yan/FL2440_openfile/3rdparty/wireless/openssl-0.9.8i/install
62   CC=/opt/xtools/arm920t/bin/arm-linux-gcc
69   AR=/opt/xtools/arm920t/bin/arm-linux-ar $(ARFLAGS) r
70   RANLIB=/opt/xtools/arm920t/bin/arm-linux-ranlib

#編譯、安裝
[
 
[email protected] openssl-0.9.8i]$ make                  #make 和 make install 一起會錯誤不知道是為什麼
[[email protected] openssl-0.9.8i]$ make install

#複製

複製libcrypto.a和libssl.a到開發板上的/lib/，並賦予許可權

linbl移植 

libnl核心庫提供了通過netlink socket連線所需要的基礎函式，用於處理socket的連結和斷開、資料收發、訊息建立分析，提供使用者可定製接收狀態機，並提供一種抽象的資料型別框架，用於簡化netlink 協議物件的實現。 linbl包括四個主要的lib，libnl，libnl-genl，libnl-route，libnl-nf。

下面進行libnl的移植操作：

hostapd使用的libnl庫為1.x版本，2.0版本的API與1.0的可能不相容，因此我直接移植1.1版本。

[[email protected] libnl]$ wget http://www.infradead.org/~tgr/libnl/files/libnl-1.1.tar.gz
[[email protected] libnl]$ tar zvxf libnl-1.1.tar.gz
[[email protected] libnl]$ ls
libnl-1.1  libnl-1.1.tar.gz

#進入libnl目錄配置安裝
[[email protected] libnl-1.1]$ mkdir install
[[email protected] libnl-1.1]$ ./configure --prefix=`pwd`/install --host=arm-linux
[[email protected] libnl-1.1]$ make CC=/opt/dl/buildroot-2012.08/ARM920t/usr/bin/arm-linux-gcc
[[email protected] libnl-1.1]$ sudo make install
[[email protected] libnl-1.1]$ ls install/lib/
libnl.so  libnl.so.1  libnl.so.1.1  pkgconfig

安裝完成後，將libnl-1.1/install/目錄下的 libnl.so.1 拷貝到開發板/lib目錄下。

In file included from addr.c:28:
../include/netlink-local.h: In function '__str2type':
../include/netlink-local.h:218: error: 'ULONG_MAX' undeclared (first use in this function)
../include/netlink-local.h:218: error: (Each undeclared identifier is reported only once
../include/netlink-local.h:218: error: for each function it appears in.)
../include/netlink-local.h: In function '__list_str2type':
../include/netlink-local.h:239: error: 'ULONG_MAX' undeclared (first use in this function)
../include/netlink-local.h: In function '__dp_dump':
../include/netlink-local.h:277: warning: ignoring return value of 'vasprintf', declared with attribute warn_unused_result
make[2]: *** [addr.o] Error 1
make[1]: *** [all] Error 2
make: *** [all] Error 2

解決方法是：在vi include/netlink-local.h 裡面增加標頭檔案#include <limits.h>然後繼續編譯.

Hostapd移植 

hostapd 是一個使用者態用於AP和認證伺服器的守護程序。它實現了IEEE 802.11相關的接入管理，IEEE 802.1X/WPA/WPA2/EAP 認證, RADIUS客戶端，EAP伺服器和RADIUS 認證伺服器。

在linux系統中，使用hostapd可以實現WIFI的無線接入熱點(AP)。

#下載原始碼，解壓原始碼
[[email protected] wireless]$ wget http://w1.fi/releases/hostapd-1.0.tar.gz
[yan[email protected] wireless]$ tar -xzvf hostapd-1.0.tar.gz

#修改配置檔案
[[email protected] wireless]$ cd hostapd-1.0
[[email protected] hostapd-1.0]$ cd hostapd/
[[email protected] hostapd]$ cp defconfig .config

#修改一：.config
 [[email protected] hostapd]$ vim .config
22   # Driver interface for drivers using the nl80211 kernel interface
23   CONFIG_DRIVER_NL80211=y

#修改二：修改Makefile
12    CFLAGS += -I/home/yan/FL2440_openfile/3rdparty/wireless/libnl-1.1/install/include
13    CFLAGS += -I/home/yan/FL2440_openfile/3rdparty/wireless/openssl-0.9.8i/install/include
14    
15    LIBS += -L/home/yan/FL2440_openfile/3rdparty/wireless/libnl-1.1/install/include
16    LIBS += -L/home/yan/FL2440_openfile/3rdparty/wireless/openssl-0.9.8i/install/lib
17    
18    LDFLAGS += -L/home/yan/FL2440_openfile/3rdparty/wireless/libnl-1.1/install/lib
19    LDFLAGS += -L/home/yan/FL2440_openfile/3rdparty/wireless/openssl-0.9.8i/install/lib

#編譯生成Hostapd工具

[[email protected] hostapd]$ make CC=/opt/xtools/arm920t/bin/arm-linux-gcc
[[email protected] hostapd]$ sudo make install

將生成的hostapd拷貝到開發板的/user/bin目錄下，並給與可執行許可權。

建立hostapd.conf配置檔案

hostapd.conf配置檔案是用來設定wifi熱點資訊的檔案，我們可以對hostapd目錄下的hostapd.conf檔案進行配置然後拷貝到開發板，也可以直接在開發板上新建名為hostapd.conf的配置檔案。

由於配置檔案內容本身並不多，所以我直接在開發板新建一個配置檔案。

在開發板/etc目錄下建立hostapd.conf配置檔案，內容如下：

interface=wlan0         //網路介面
ssid=FL2440              //設定SSID為FL2440
driver=nl80211          //使用nl80211無線驅動
channel=3                   //設定wifi通道為通道3
hw_mode=g               //使用80211g協議標準 , 有效的值取決於硬體,通常：a, b, g
ignore_broadcast_ssid=0         //禁用廣播ssid
auth_algs=1             /*指定OSA認證演算法, auth_algs=1 只支援 WPA2 身份驗證演算法。auth_algs=2 表示支援 WEP。永遠不要使用有線等效加密 (wired equivalent privacy, WEP)，因為它非常容易破解，並且多年前就已經被完全破解了。auth_algs=3 表示支援這兩種方式。*/

wpa=3                     /*指定WPA/WPA2型別, wpa=2 僅支援 WPA2。wpa=1 表示支援 WPA1，而 wpa=3 表示二者都支援。*/
wpa_key_mgmt=WPA-PSK            //指定支援的加密金鑰演算法
wpa_passphrase=12345678         //指定認證金鑰
wpa_pairwise=TKIP               /*啟用了WPA或WPA2則需要指定wpa_pairwise或rsn_pairwise。*/
rsn_pairwise=CCMP

hostapd.conf解釋：

ssid：別人所看到的我們這個無線接入點的名稱；
hw_mode：指定802.11協議，包括 a = IEEE 802.11a, b = IEEE 802.11b, g = IEEE 802.11g；
channel：設定無線頻道；
interface：接入點裝置名稱，注意不要包含ap字尾，即如果該裝置稱為wlan0ap，填寫wlan0即可；
bridge：指定所處網橋，對於一個同時接入公網、提供內部網和無線接入的路由器來說，設定網橋很有必要；
driver：設定無線驅動，我這裡是nl80211；
macaddr_acl：可選，指定MAC地址過濾規則，0表示除非在禁止列表否則允許，1表示除非在允許列表否則禁止，2表示使用外部RADIUS伺服器；
accept_mac_file：指定允許MAC列表檔案所在；
deny_mac_file：指定禁止MAC列表檔案所在；

檢視路由器設定：

啟動wlan0

>: ifconfig wlan0 up

啟動守護程序

/etc >: hostapd -B hostapd.conf
Configuration file: hostapd.conf
phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 0 - CWmin: 3, CWmax: 4, Aifs: 2, TXop: 102.
phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 1 - CWmin: 4, CWmax: 5, Aifs: 2, TXop: 188.
phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 2 - CWmin: 5, CWmax: 10, Aifs: 3, TXop: 0.
phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 3 - CWmin: 5, CWmax: 10, Aifs: 7, TXop: 0.
Using interface wlan0 with hwaddr 00:a1:b0:40:6f:1e and ssid 'FL2440'
random: Cannot read from /dev/random: Resource temporarily unavailable
random: Only 0/20 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
phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 0 - CWmin: 2, CWmax: 3, Aifs: 1, TXop: 47.
phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 1 - CWmin: 3, CWmax: 4, Aifs: 1, TXop: 94.
phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 2 - CWmin: 4, CWmax: 6, Aifs: 3, TXop: 0.
phy1 -> rt2x00mac_conf_tx: Info - Configured TX queue 3 - CWmin: 4, CWmax: 10, Aifs: 7, TXop: 0.

無線區域網標準 IEEE 802.11協議：

    *IEEE 802.11， 1997年，原始標準（2Mbit/s，工作在2.4GHz）。

    *IEEE 802.11a，1999年，物理層補充（54Mbit/s，工作在5GHz）。

    *IEEE 802.11b，1999年，物理層補充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。

    *IEEE 802.11g，2003年，物理層補充（54Mbit/s，工作在2.4GHz）。

    使用最多的應該是802.11n標準，工作在2.4GHz頻段，可達600Mbps（理論值）

啟動成功會出現上面的列印資訊，使用ifconfig命令可以看到多了一個如下的網路介面：

>: ifconfig

現在通過手機或其他終端裝置可以搜尋到SSID為FL2440的wifi熱點訊號，並通過預設的祕鑰12345678可以連上熱點。然而此時並不能上網，因為還沒有分配IP地址。

配置DHCP

為了使連上熱點的中斷裝置能夠自動獲取IP，我們需要啟用DHCP服務。busybox中已經集成了udhcpd，我們可以直接對busybox-1.20.2/examples/udhcpd/ 下的配置檔案udhcpd.conf進行修改，也可以在開發板上/etc目錄下新建一個名為udhcpd.conf的配置檔案。內容如下：

start 192.168.5.20                    #自動分配的IP範圍
end 192.168.5.254
interface wlan0                        #網路介面為wlan0
opt dns 114.114.114.114
option subnet 255.255.255.0
option lease 18000                  #自動更新IP的時間
opt router 192.168.5.1             #這裡是RT3070作為Router的IP，要和上一個接入的AP（我這裡是192.168.3.1）不在一個網段內

設定並啟動DHCP服務

>mkdir -p /var/lib/misc/
>touch /var/lib/misc/udhcpd.leases             //建立租賃檔案
>ifconfig wlan0 192.168.5.1 netmask 255.255.255.0             //設定接入點
>echo "nameserver 114.114.114.114" > /etc/resolv.conf         //DNS
  

/etc >: udhcpd -f /etc/udhcpd.conf                     //啟動DHCP，此時用手機連上FL2440『路由器』將列印以下資訊  
udhcpd: started, v1.27.1 
udhcpd: sending OFFER of 192.168.5.20           /*分配給手機的IP地址為192.168.3.20*/
udhcpd: sending OFFER of 192.168.5.20
udhcpd: sending OFFER of 192.168.5.20
udhcpd: sending OFFER of 192.168.5.20

在開發板上用ping命令測試與手機的連通性

~ >: ping 192.168.5.20
PING 192.168.5.20 (192.168.5.20): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.5.20: seq=0 ttl=64 time=75.000 ms
64 bytes from 192.168.5.20: seq=1 ttl=64 time=90.000 ms
64 bytes from 192.168.5.20: seq=2 ttl=64 time=5.000 ms
64 bytes from 192.168.5.20: seq=3 ttl=64 time=100.000 ms
64 bytes from 192.168.5.20: seq=4 ttl=64 time=35.000 ms

成功返回資料，說明此時手機已經連線上『FL2440路由器』並且成功獲取到IP。然而此時，依然還不能接入網際網路。要使我們的『FL2440路由器』連上因特網，我們還需要移植iptables。

移植iptables

iptables是功能十分強大的基於linux核心的防火牆，iptables內部集成了filter，nat，mangle三張表。

        filter表負責過濾資料包，包括的規則鏈有，input，output和forward；

        Nat表則涉及到網路地址轉換，包括的規則鏈有，prerouting，postrouting和output；

        Mangle表則主要應用在修改資料包內容上，用來做流量整形的。

#下載原始碼，解壓原始碼
[[email protected] iptables]$ wget https://coding.net/u/sfantree/p/self_use_OSS/git/raw/master/source/iptables-1.4.12.tar.bz2
#iptables-1.4.12版本課當前使用的交叉編譯器不適應，經過多次試驗，所以換成iptables-1.4.21
[[email protected] wireless]$ wget http://www.netfilter.org/projects/iptables/files/iptables-1.4.21.tar.bz2
[[email protected] wireless]$ tar -xjf iptables-1.4.21.tar.bz2

#安裝iptables
[[email protected] wireless]$ cd iptables-1.4.21
[[email protected] iptables-1.4.21]$ mkdir install
[[email protected] iptables-1.4.21]$ ./configure  --host=arm-linux --enable-static --disable-shared  --disable-ipv6 --disable-largefile --prefix=`pwd`/install 
[[email protected] iptables-1.4.21]$ make CC=/opt/xtools/arm920t/bin/arm-linux-gcc CFALGS=--static LDFLAGS=-static 
[[email protected] iptables-1.4.21]$ make install
[[email protected] install]$ ls
bin  include  iptab_lib.tar.bz2  lib  sbin  share
[[email protected] install]$ cd sbin/
[[email protected] sbin]$ ls
iptables  iptables-restore  iptables-save  xtables-multi
[[email protected] sbin]$ file *
iptables:         symbolic link to `xtables-multi'
iptables-restore: symbolic link to `xtables-multi'
iptables-save:    symbolic link to `xtables-multi'
xtables-multi:    ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), not stripped

此時將/install/lib資料夾和xtables-multi打包放到開發板/lib和/bin目錄下，賦予許可權後將xtables-multi改名為iptables。

開發板iptables配置

#我的目的是讓wlan0提供AP，那麼首先要開發板有網路
#我的做法是讓eth0有網路，再通過eth0轉發wlan0的流量

#第一步：讓有線網路eth0聯網
#網線直插上級路由器，通過DHCP賦予ip地址
>: ifconfig eth0 up
>: udhcpc -i eth0                       #上行路由器不會自行給ARM分配一個ip，只能自己申請，並修改到同一個網段內
>:  route add default gw 192.168.2.1                #給eth0增加上行閘道器
>:  ping 192.168.2.1
>:  ping 4.2.2.2

#第二步：分配wlan0一個不同網段的ip地址，作為AP
>: ifconfig wlan0 192.168.5.1
#所有去往internet的流量進行地址偽裝，即將源地址改為eth0
>: iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
#對內轉發，資料包從eth0流向wlan0
>: iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISH -j ACCEPT
#對外轉發，資料包從wlan0流向eth0
>: iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT
#開啟核心轉發功能
>: echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
#設定好預設閘道器
>: route add default gw 192.168.2.1
#啟動 dhcp服務
/etc >: udhcpd -f udhcpd.conf

現在網路已經連上，並且可以提供AP熱點