在你的网络路由器上使用 OpenWRT 获得更多控制功能。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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” 。

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。

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。

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 。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

试试看

这就是我的树莓派路由设置的过程。

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

使用 OpenWRT 和 Wireguard 在路由器上创建自己的虚拟专用网络。

通过计算机网络从一个地方到另一个地方可能是一件棘手的事情。除了知道正确的地址和打开正确的端口之外，还有安全问题。 对于 Linux，SSH 是一种流行的默认方式，虽然你可以使用 SSH 做很多事情，但它仍然“只是”一个安全外壳（实际上，这就是 SSH 的含义）。用于加密流量的更广泛的协议是“虚拟专用网络”，它创建了一个独特的两点之间的虚拟的专用网络。有了它，你可以登录到另一个网络上的计算机并使用它的所有服务（文件共享、打印机等等），就像你坐在同一个房间里一样，并且全部的数据都是从点到点加密的。

通常，为了使虚拟专用网络连接成为可能，进入每个网络的网关必须接受虚拟专用网络流量，并且必须侦听目标网络上的某些计算机的虚拟专用网络流量。然而，你可以运行自己的带有虚拟专用网络服务器的路由器固件，使你能够连接到目标网络，而无需担心转发端口或考虑内部拓扑。我最喜欢的固件是 OpenWrt，在本文中我将演示如何设置它，以及如何启用虚拟专用网络。

什么是 OpenWrt？

OpenWrt 是一个使用 Linux 面向嵌入式设备的开源项目。它已经存在超过 15 年，拥有庞大而活跃的社区。

使用 OpenWrt 的方法有很多种，但它的主要用途是在路由器中。它提供了一个具有包管理功能的完全可写的文件系统，并且由于它是开源的，你可以查看和修改代码并为生态系统做出贡献。如果你想对路由器进行更多控制，这就是你想要使用的系统。

OpenWrt 支持很多路由器，包括 思科、华硕、MikroTik、Teltonika Networks、D-Link、TP-link、Buffalo、Ubiquiti 等知名品牌和 许多其他品牌。

Wireguard 是什么？

Wireguard 是开源的虚拟专用网络软件，它比 OpenVPN 等其他选项更快、更简单且更安全。它使用最先进的密码学：用于对称加密的 ChaCha20；用于密钥协商的 Curve 25519（使用椭圆曲线），和用于散列的 BLAKE2。这些算法的设计方式在嵌入式系统上是高效的。Wireguard 也可用于各种操作系统 平台。

先决条件

对于这个项目，你需要：

• Teltonika RUT955 或支持 OpenWrt 的其他路由器
• 一个公网 IP 地址，用于从外部网络连接到虚拟专用网络
• 一部安卓手机

安装 OpenWrt

首先，下载路由器的 OpenWrt 镜像。使用 固件选择器 检查 OpenWrt 是否支持你的路由器并下载固件。输入你的路由器型号，将显示选项：

使用搜索框右侧的下拉输入选择要下载的固件版本。

下载出厂镜像。

许多路由器允许你从 Web 界面刷入未经授权的固件，但 Teltonika Networks 不允许。要将 OpenWrt 固件刷入这样的路由器，你需要使用引导加载器。为此，请按照下列步骤操作：

1. 拔掉路由器的电源线。
2. 按住重置按钮。
3. 插入路由器的电源线。
4. 插入电源线后，继续按住重置按钮 5 到 8 秒。
5. 将计算机的 IP 地址设置为 192.168.1.15，将网络掩码设置为 255.255.255.0。
6. 使用以太网电缆通过 LAN 端口连接路由器和计算机。
7. 打开网页浏览器并输入 192.168.1.1:/index.html。
8. 上传并刷写固件。

刷机过程可能占用三分钟。之后，你应该可以通过在浏览器中输入 192.168.1.1 来访问路由器的 Web 界面。 默认情况下没有设置密码

配置网络连接

网络连接是必要条件。如果你的 Internet 服务提供商（ISP） 使用 DHCP 自动分配你的 IP 地址，你只需将以太网电缆插入路由器的 WAN 端口。

如果你需要手动分配 IP 地址，导航至 “Network → Interfaces”。选择 “Edit” 编辑你的 WAN 接口。从 “Protocol” 字段中，选择 “Static address”，然后选择 “Switch protocol”。

在 “IPv4 address” 字段中，输入你的路由器地址。设置 “IPv4 netmask” 以匹配你的网络子网；输入你将用于连接到网络的 “IPv4 gateway” 地址； 并在 “Use custom DNS servers” 字段中输入 DNS 服务器的地址。保存配置。

就是这样！你已成功配置 WAN 接口以获得网络连接。

安装必要的包

默认情况下，该固件不包含很多包，但 OpenWrt 有一个包管理器和可选安装的软件包。导航到 “System → Software” 并通过选择 “Update list...” 更新你的包管理器。

在“Filter”输入中，键入 “Wireguard”，等待系统找到所有包含该关键字的包。找到并安装名为 “luci-app-wireguard” 的包。

该软件包包括一个用于配置 Wireguard 的 Web 界面，并安装 Wireguard 所必需的所有依赖项。

如果你在安装 Wireguard 软件包之前收到一个软件包丢失的警告并且在存储库中找不到，请忽略它并继续。

接下来，找到并安装名为 “luci-app-ttyd” 的包。这将用于稍后访问终端。

安装这些软件包后，重新启动路由器以使更改生效。

配置 Wireguard 接口

接下来，创建 Wireguard 接口。导航到 “Network → Interfaces” 并选择左下角的 “Add new interface...”。在弹出窗口中，输入你想要的接口名称，从下拉列表中选择 “WireguardVPN”，然后选择右下角的 “Create interface”。

在新弹出的窗口中，选择 “Generate Key” 为 Wireguard 接口生成私钥。在 “Listen Port” 字段中，输入所需的端口。我将使用默认的 Wireguard 端口，“51820”。在 “IP Addresses” 字段中，分配将用于 Wireguard 接口的 IP 地址。在这个例子中，我使用了 10.0.0.1/24。数字 “24” 表明我的子网的大小。

保存配置并重启接口。

导航到 “Services → Terminal”，登录到 shell，然后输入命令 wg show。你将看到有关 Wiregaurd 接口的一些信息，包括其公钥。复制公钥——稍后你将需要它来创建对等点。

配置防火墙

导航到 “Network → Firewall” 并选择 “Traffic Rules” 选项卡。在页面底部，选择 “Add”。在弹出窗口的 “Name” 字段中，为你的规则命名，例如 “Allow-wg”。接下来，将 “Destination zone” 从 “Lan” 更改为 “Device”，并将 “Destination port” 设置为 “51820”。

保存配置。

手机上配置 Wireguard

从 Google Play 在你的手机上安装 Wireguard 应用程序。安装后，打开应用程序并从头开始创建一个新接口。在 “Name” 字段中，输入要用于接口的名称。在 “Private key” 字段中，按右侧的双向箭头图标生成密钥对。你将需要上面的公钥来在你的手机和路由器之间创建一个对等点。在 “Addresses” 字段中，分配你将用于通过虚拟专用网络访问电话的 IP 地址。我将使用 10.0.0.2/24。在 “Listen port” 中，输入端口；我将再次使用默认端口。

保存配置。

要向配置中添加对等点，请选择 “Add peer”。在 “Public key” 字段中，输入路由器的 Wireguard 公钥。在 “Endpoint” 字段中，输入路由器的公共 IP 地址和端口，以冒号分隔，例如 12.34.56.78:51820。在 “Allowed IP” 字段中，输入要通过 Wireguard 接口访问的 IP 地址。 （你可以输入路由器的虚拟专用网络接口 IP 地址和 LAN 接口地址。）IP 地址必须用逗号分隔。你还可以定义子网的大小。

保存配置。

配置中还剩下最后一步：在路由器上添加一个对等点。

在路由器上添加一个对等点

导航到 “Network → Interfaces” 并选择你的 Wireguard 接口。转到 “Peers” 选项卡并选择 “Add peer”。在 “Description” 字段中，输入对等方的名称。在 “Public Key” 字段中输入手机的 Wireguard 接口公钥，在 “Allowed IPs” 字段中输入手机的 Wireguard 接口 IP 地址。选中 “Route Allowed IPs” 复选框。

保存配置并重启接口。

测试配置

在手机上打开 Web 浏览器。在 URL 栏中，输入 IP 地址 10.0.0.1 或 192.168.1.1。你应该能够访问路由器的网站。

你自己的虚拟专用网络

这些天有很多虚拟专用网络服务商在做广告，但是拥有和控制自己的基础设施还有很多话要说，尤其是当该基础设施仅用于提高安全性时。无需依赖其他人为你提供安全的数据连接。使用 OpenWrt 和 Wireguard，你可以拥有自己的开源虚拟专用网络解决方案。

via: https://opensource.com/article/21/5/open-source-private-vpn

作者：Lukas Janėnas 选题：lujun9972 译者：stevenzdg988 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出