Raspberry PiでモバイルVPNルータを作りたい

このページはX年以上前に更新されたものです。 内容が陳腐化している恐れがあります。ご注意ください。

Table of Contents

TL;DR

  • OpenWrtでだいたいなんとかなるんじゃね

Raspbian編

やりたいこと

  • WiFi APとクライアント(station)に同時になる
  • station側のIF経由でVPNトンネルを掘る
  • AP側のIFに接続した機器がVPN先のネットワークに接続できる

資材

  • Raspberry Pi Model A+
  • GW-USNANO2A : rtl8192cu
    • iwコマンドが使えない(nl80211 not found.)デバイスだとvirtual interfaceが作れないような気がする
  • WLI-UC-GNM : rt2800usb
    • 結構熱くなる
    • 1個でstationとAPを同時にやらせたかったんだがうまくいかず断念(参考:このへん)
  • GW-USValue-EZ

OSセットアップ

ソフトウェア

  • hostapd
    • rtl8192cuに対応したものを別途ダウンロードして使用
  • OpenVPN
    • 自宅のVPNサーバ(VyOS)にL2 VPN接続する
  • dnsmasq
    • station側のWLANアダプタに接続してきたクライアントにDHCPリースする
  • iptables
    • IP masqueradeとか

構成

  • WAN側はUSB有線LANアダプタ(eth0)，USB接続モバイルルータ(eth1)，USB無線LANアダプタ(wlan1)のいずれか
    • iptablesでIP masqueradeする
  • LAN側はUSB無線LANアダプタ(wlan0)
  • OpenVPNのtap0とwlan0をブリッジする
  • wlan0側でもDHCPサーバを動かしてtap0の先と同じネットワークアドレスのIPアドレスをリースする

GW-USNANO2AでWiFiが繋がらなくなる問題

参考

有線編

やりたいこと

  • 自宅LANを外出先にL2で延長したい
    • 家LAN — [OpenVPN client] — [OpenVPN server] — [OpenVPN client] — 外LAN

資材

  • Raspberry Pi Model B (256MB)
  • L-02C + IIJmioのSIM
    • あらかじめ AT%USBMODEM=0 しておく
  • セルフパワーなUSBハブ
    • USBポートへの電源供給に不安がなさそうなModel B+なら不要かも
  • OpenVPNサーバ(VyOS on さくらのVPS)
    • client-to-client を許可しておく
  • OpenVPNクライアント(自宅側 VyOS on KVM)

設定

  • OpenVPNサーバはあらかじめtapで接続できるようにしておく
    • easy-rsa2で証明書を用意しておく

OpenVPNクライアント

  • up スクリプトでtap0とeth0をブリッジする

  • /etc/openvpn/client.conf 

    client
proto udp
nobind
verb 3
dev-type tap
dev tap0
cert hogehoge.crt
key hogehoge.key
ca ca.crt
remote 0.0.0.0 0

script-security 2
up "/etc/openvpn/up br0 eth0"
down "/etc/openvpn/down br0 eth0"

  • /etc/openvpn/up 

    #!/bin/sh

BRDEV=$1
ETHDEV=$2
TAPDEV=$3

/sbin/brctl addif $BRDEV $TAPDEV
/sbin/ifconfig $TAPDEV hw ether xx:xx:xx:xx:xx:xx up
#/sbin/ifconfig $ETHDEV promisc
/sbin/ifconfig $TAPDEV 
exit 0

  • /etc/openvpn/down 

    #!/bin/sh

BRDEV=$1
ETHDEV=$2
TAPDEV=$3

/sbin/brctl delif $BRDEV $TAPDEV
#/sbin/ifconfig $ETHDEV -promisc

exit 0
  • クライアント間のarpがうまくいってない雰囲気
    • 再接続されたときにtap0のMACが変わっちゃうからかも
    • up スクリプトで適当なMACアドレスを設定するようにした

参考

OpenWrtを試す

2020/01/11

資材

イメージ

追加パッケージ

WiFiを生かす

初回起動直後 wlan0はDOWN

# uci show wireless
 :
wireless.radio0.disaled="1"
 :
# uci set wireless.@wifi-device[0].disabled="0"
# uci show wireless
 :
wireless.radio0.disaled="0"
 :
# uci commit wireless
# wifi

この時点でwlan0がUP
wlan0はbr-lanに追加されている
これをwan側に変えるのは面倒そう

USB-LANを有効化

  • kmod-usb-net-asix
    • kmod-libphy
    • kmod-usb-net
      • kmod-mii

eth0が生える

LUA4-U3-AGTは追加でkmod-usb-asix-ax88179が必要

USB-WiFiを有効化

  • kmod-rtl8192cu
    • kmod-rtlwifi-usb
      • kmod-rtlwifi
      • kmod-mac80211
    • kmod-rtl8192c-common
    • rtl8192cu-firmware

モバイルルータ(Speed Wi-Fi NEXT W01)をUSB接続

これも eth0 として見える

OpenVPNクライアント

参考

OpenWrtを21.02.1に更新

2021/11/30

資材

イメージ

追加パッケージ

USB-WiFiを生かす (rtl8192cu)

コンソールからパッケージをインストール

  • kmod-rtl8192cu
    • kmod-rtlwifi-usb
      • kmod-rtlwifi
      • kmod-mac80211
    • kmod-rtl8192c-common
    • rtl8192cu-firmware

コンソールで初期設定

uci set network.lan.ipaddr='192.168.90.1'
uci set network.lan.ifname='wlan0'
uci set wireless.default_radio0.network='lan'
uci set wireless.default_radio0.encryption='psk2'
uci set wireless.default_radio0.ssid='hoge'
uci set wireless.default_radio0.key='hogehoge'
uci set wireless.radio0.country='JP'
uci set wireless.radio0.disabled='0'

uci commit

無線LANで接続し、Luci上で設定変更

  • Wireless から radio1 を自宅APに接続
  • Software からパッケージを追加インストール
    • luci-i18n-base-ja
    • kmod-usb-net-rndis
    • usb-modeswitch
    • luci-i18n-wireguard-ja
    • kmod-rtl8812au-ct

WireGuardのクライアントにする

  • ピアの設定でRoute Allowed IPs(許可されたIPのルート)にチェックを入れる

WireGuard接続時のDNSサーバ(dnsmasq)