在你的网络路由器上使用 OpenWRT 获得更多控制功能。

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树莓派是一种小型单板电脑,尽管只有信用卡大小,但是能做许多事情。实际上,这个小电脑几乎可以成为你想让它成为的任何东西,只要你打开想象力。

树莓派爱好者已经做了许多不同的项目,从简单的程序到复杂的自动化项目和解决方案,如气象站,甚至智能家居设备。这篇文章将展示怎样使用 OpenWRT 项目将你的树莓派变成带有 LTE 移动网络连接功能的路由器。

关于 OpenWRT 和 LTE

OpenWRT 是一个利用 Linux 内核为嵌入式设备开发的开源项目,它已经存在超过 15 年了,拥有一个庞大而活跃的社区。

有许多使用 OpenWRT 的方法,但是它的主要目的还是用在路由器上。它提供了包管理功能和一个完全可写的文件系统,并且因为它的的开源属性,你可以查看和修改代码,并贡献到开源生态。如果你想对你的路由器获得更多的控制,这就是你想要的系统。

长期演进技术 Long-term evolution (LTE)是一个基于 GSM/EGDE 和 UMTS/HSPA 技术的无线宽带通信标准。我使用的 LTE 调制解调器是一个 USB 设备,可以为树莓派电脑增加 3G 或 4G(LTE)蜂窝连接。

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安装前的准备

对这个项目来说,你需要:

  • 一个带有电源线的树莓派
  • 一台运行 Linux 的电脑
  • 一张至少 16GB 的 SD 储存卡
  • 以太网线
  • LTE 调制解调器(我使用的是 Teltonika TRM240
  • 一张移动网络的 SIM 卡

安装 OpenWRT

首先,下载最新的 兼容树莓派的 OpenWRT 的发布版本。在 OpenWRT 官网,你可以看到 4 个镜像:两个 ext4 文件系统的和两个 squashfs 文件系统的。我使用 ext4 文件系统。你可以下载 factory 或者 sysupgrade 镜像,这两个都运行良好。

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下载了镜像后,你按照 以下的说明 需要解压并安装它到 SD 卡上。这将会花些时间安装固件,需要些耐心。一旦安装完成,在你的 SD 卡上将会有两个分区。一个是用来放 bootloader ,另一个是 OpenWRT 系统。

启动系统

要启动你的新系统,插入 SD 卡到树莓派,用以太网线把树莓派和你的路由器(或者交换机)相连,然后点亮。

如果你有使用树莓派的经验,你可能习惯于通过终端使用 SSH 访问过它,或者通过显示器和键盘连接到树莓派。OpenWRT 工作有一点点不同。你与这个系统交互是通过网页浏览器,所以你必须能够通过网络来访问你的树莓派。

缺省状态下,树莓派使用的 IP 地址是:192.168.1.1。用来配置树莓派的计算机必须和树莓派在同一个子网中。如果你的网络没有使用 192.168.1.x 地址,或者你不能确定,在 GNOME 打开 “ 设置 Settings ” ,导航到网络设置,选择 “ 手动 Manual ” ,然后键入以下的 IP 地址和子网掩码:

  • IP 地址:192.168.1.15
  • 网络掩码:255.255.255.0

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在你的电脑上打开浏览器然后导航到 192.168.1.1 。这将打开一个验证网页,你可以登录到你的树莓派。

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首次登录不需要密码,所以直接点击 “ 登录 Login ” 按钮继续。

设置网络连接

树莓派只有一个以太网口,而普通路由器有两个:一个是 WAN(有线区域网络)口,另一个是 LAN (本地区域网络)。

你有两个选择:

  1. 使用你的以太网口接入互联网
  2. 使用 WIFI 接入互联网

使用以太网连接

你决定使用以太网,导航到 “ 网络 Network 接口 Interfaces ”。在这个设置页面,按下与 “LAN” 接口对应的蓝色 “ 编辑 Edit ” 按钮。

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应该会出现一个弹窗,在这个窗口中,你需要键入与你将要连接树莓派的路由器子网匹配的 IP 地址。如果需要的话,修改子网掩码,并输入树莓派将要连接的路由器的 IP 地址。

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保存设置,然后通过以太网将你的树莓派连接到路由器。你现在可以用这个新的 IP 地址访问树莓派。

当你在把树莓派投入生产环境使用之前,确保为你的 OpenWRT 设置一个密码!

使用 WiFi 连接

如果你想通过 WiFi 将树莓派连接到互联网,导航到 “ 网络 Network 无线 Wireless ” 。在 “ 无线 Wireless ” 菜单里,按下蓝色的 “ 扫描 Scan ” 按钮查找你的家庭网络。

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在弹出的窗口中,找到你的 WiFi 网络然后连接它。不要忘记 “ 保存并应用 Save and Apply ” 设置。

在这 “ 网络 Network 接口 Interfaces ” 部分,你应该看到了一个新的接口。

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当你在把树莓派投入生产环境使用之前,确保为你的 OpenWRT 设置一个密码!

安装必要的软件包

默认状态下,路由器并没有安装许多软件包。OpenWRT 提供了一个包管理器,带有一系列你需要安装的。导航到 “ 系统 System 软件 Software ” 然后通过按下标有 “ 更新列表… Update lists... ” 的按钮来更新你的包管理器。

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你将会看到许多软件包;你需要安装以下这些:

  • usb-modeswitch
  • kmod-mii
  • kmod-usb-net
  • kmod-usb-wdm
  • kmod-usb-serial
  • kmod-usb-serial-option
  • kmod-usb-serial-wwan(如果没有安装的话)

另外,下载这个调制解调器管理软件包,然后在弹出的窗口中按下标有 “ 上传软件包… Upload Package... ” 的按钮来安装它。重启树莓派让安装包生效。

设置移动网络接口

所有这些软件包被安装完之后,你可以设置移动网络接口。在连接调制解调器到树莓派之前,请阅读 调制解调器的说明书,对其进行设置。然后连接你的移动调制解调器到树莓派,然后等待一会直到调制解调器启动。

导航到 “ 网络 Network 接口 Interfaces ”。在页面底部,按下 “ 添加一个新接口… Add new interface... ” 按钮。在弹出的窗口中,给你的接口起一个名字(比如 “mobile”),然后从下拉列表中选择 “ModemManager” 。

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按下一个标有 “ 创建接口 Create Interface ” 的按钮。你应该看到一个新的弹出窗口。这是设置接口的一个主窗口。在这个窗口中,选择你的调制解调器,然后键入像 接入点名称 Access Point Name (APN)或是 PIN 码之类的信息。

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注意: 如果在列表中没有调制解调器设备出现,尝试重启树莓派或者安装 kmod-usb-net-qmi-wwan 软件包 。

当你已经配置完你的接口,按下 “ 保存 Save ” 然后 “ 保存并应用 Save and Apply ”。给系统一些生效的时间。如果一切正常,你应该看到像这样的一些东西。

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如果你想通过接口查看你的网络连接,你可以使用 SSH 连接到你的树莓派 shell。在终端里,键入:

ssh [email protected]

缺省 IP 地址是 192.168.1.1:如果你修改了它,就用修改后的 IP 地址连接。当连接后,在终端里执行命令:

ping -I ppp0 google.com

如果一切正常运行,那么你应该从 Google 的服务器接收到 ping 回包 。

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ppp0 是你创建的移动网络接口的默认接口名称。你可以通过使用 ifconfig 命令检查你的接口。它只显示活动的接口。

设置防火墙

要让移动网接口运行,你需要为移动网络接口和本地网络接口配置防火墙,以便引导流量到正确的接口。

导航到 “ 网络 Network 防火墙 Firewall ”。在页面的底部,你应该看到一个叫做 “ 区域 Zones ” 的部分。

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设置防火墙最简单的方法就是调整 “wan” 区域。在 “ 已覆盖的网络 Covered networks ” 选项里按下 “ 编辑 Edit ” 按钮,选择你的移动网络接口,然后 “ 保存并应用 Save and Apply ” 你的设置。如果你不想用 WiFi 连接你的树莓派,你可以从 “ 已覆盖的网络 Covered networks ” 里删除 “wwan” 接口,或者关闭 WiFi 连接。

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如果你想为每个接口设置一个独立区域,只需创建一个新区域然后分配必要的接口即可。举个例子,你可能想有一个覆盖移动网络接口的区域,并且通过它来转发 LAN 接口流量。按下 “ 添加 Name ” 按钮,然后给你的区域 “ 命名 Name ”, 检查 “伪装” 复选框,选中 “ 已覆盖的网络 Covered networks ” ,并选择哪些区域可以转发其流量。

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然后 “ 保存并应用 Save and Apply ” 这些修改。现在你有一个新的区域。

设置一个接入点

最后一步是为你的设备接入互联网设置一个网络接入点。要设置一个接入点,导航到 “ 网络 Network 无线 Wireless ” 。你将会看到一个 WiFi 设备接口,一个名为 OpenWRT 的禁用的接入点,以及一个用于通过 WiFi 连接互联网的连接(如果你之前没有禁用或删除它)。在这个禁用的接口上,按下 “ 编辑 Edit ” 按钮,然后 “ 启用 Enable ” 该接口。

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如果你想,你可以通过编辑 “ESSID” 选项来修改接口名称。你也可以选择它要关联的网络。默认情况下,它会与 LAN 接口关联。

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要为这个接口添加密码,选择 “ 无线安全 Wireless Security ” 选项,选择 “WPA2-PSK” 加密方式然后在 “ 密钥 Key ” 选项字段键入接口的密码。

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然后 “ 保存并应用 Save and Apply ” 设置。如果设置正确的话,当用你的设备扫描可用接入点的话,你应该可以看到你分配了名称的新接入点。

额外的软件包

如果你愿意,你可以通过网页界面为你的路由器下载额外的软件包。只需到 “ 系统 System 软件 Software ” 然后安装你想从列表或者互联网上下载的软件包并上传它。如果你在列表中没有看到任何软件包,请按下 “ 更新列表… Update lists... ” 按钮。

你也可以添加其他拥有适合与 OpenWRT 一起使用的软件包的仓库。软件包和它们的网页界面是分开安装的。软件包名称是以 “luci-” 开始的是网也界面软件包。

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试试看

这就是我的树莓派路由设置的过程。

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从树莓派建立一个路由器不是很困难。缺点是树莓派只有一个以太网接口。你可以用一个 USB-to-Ethernet 适配器来增加更多的网口。不要忘记在接口的网站上设置网口。

OpenWRT 支持大量的移动调制解调器,你可以用管理调制解调器的通用工具 modemmanager 为它们设置移动网络接口。

你有没有把你的树莓派当作路由器使用?请在评论中告诉我们情况。


via: https://opensource.com/article/21/3/router-raspberry-pi

作者:Lukas Janėnas 选题:lujun9972 译者:hwlife 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

仅有一条评论

  1. 大佬,你那个下载这个调制解调器管理软件包打不开了,能发给我一个吗:[email protected],谢谢了 —— 来自澳大利亚的 Firefox 98.0|Windows 10 用户 发表。

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