RaspberryPi : 用 Edimax EW-7811Un 建置 Wireless AP

很多玩 Raspberry Pi 的人都在推薦 Edimax EW-7811Un 這款小巧的無線網卡，因為它只要插到 USB 就可以用，不用為驅動程式傷腦筋，而且聽說它也支援架設 wireless AP。衝著前述兩點，當然就買了。試了一下，如果只是拿來連基地台，它的確小巧又方便，不過，架設基地台這部份就沒想像中容易了，研究了好幾天，看了好多人的說法，甚至有人直接判 EW-7811Un 的死刑，很篤定的說它根本不支援當 AP。本來想放棄，發現在 Windows XP 中用 Edimax 內建的程式是可以當 AP 的，可見應該只是程式的問題而已。加上有人說，只是 Raspberry Pi 內建的 hostapd 無法和 EW-7811Un 搭配。最後試著移除已安裝的 hostapd 後，用 Realtek 網站中所提供的 source 自己編譯，成功了！把過程記錄一下。


移除已安裝過的 hostapd

執行底下的指令來移除

sudo apt-get autoremove hostapd

下載 RTL8192CU 的 source

EW-7811Un 用的是「RTL8192CU」， Realtek 的網站中有提供 Linux 的 source，它是一個 .zip 檔案，我們先將它下載到 Raspberry Pi 中，下載頁面的網址如下：

• http://www.realtek.com.tw/downloads/downloadsView.aspx?Langid=2&PNid=48&PFid=48&Level=5&Conn=4&DownTypeID=3&GetDown=false&Downloads=true#RTL8192CU

找「RTL8192CU」中「Unix (Linux)」的，將下載的檔案放到 Raspberry Pi 中。


解壓縮

下載回來的 .zip 檔案裡面包山包海，我們的目標是找到「hostapd」。我下載回來的檔案檔名為「RTL8192xC_USB_linux_v3.4.4_4749.20121105.zip」，所以先利用 unzip (工具自行安裝)來解壓縮，執行底下指令：

unzip RTL8192xC_USB_linux_v3.4.4_4749.20121105.zip

解壓縮完，會多一個目錄名稱為「RTL8188C_8192C_USB_linux_v3.4.4_4749.20121105」，裡面有個叫「wpa_supplicant_hostapd」目錄，我們要的 hostapd 放在該目錄中的壓縮檔案，哈！好像在拆禮物一樣。先切換進目錄中找檔案，執行：

cd RTL8188C_8192C_USB_linux_v3.4.4_4749.20121105/wpa_supplicant_hostapd

裡面有個檔案檔名為「wpa_supplicant_hostapd-0.8_rtw_20120803.zip」，將它解壓縮，執行：

unzip wpa_supplicant_hostapd-0.8_rtw_20120803.zip

解壓縮完，多了一個名稱為「wpa_supplicant_hostapd-0.8」的目錄，裡面有個名稱為「hostapd」的目錄，這就是我們的主角，二話不說，當然要切換進該目錄囉！執行：

cd wpa_supplicant_hostapd-0.8/hostapd

這樣就可以準備開始編譯程式了。

編譯與安裝 hostapd

在 hostapd 目錄中，我們執行底下的指令來編譯：

make

如果順利編譯完，用面的指令來安裝

make install

程式會被安裝到 /usr/local/bin 目錄中，接下來就可以按照一般如何設置 wireless AP 的程序來進行設定了。


讓 Raspberry Pi 變 Wireless AP

前面解決 EW-7811Un 「水土不服」的問題，接下來要處理：

• 無線網路改用固定 IP。
• 提供 DHCP 服務，讓 clients 在無線網路連線後可以自動取得 IP。
• 設定 hostapd ，讓 Raspberry Pi 接受其它 clients 的連線。
• 設定 NAT，讓 clients 可以連到外面的網路。

無線網路使用固定 IP

有關網卡的設定，我們只要修改「/etc/network/interfaces」即可，所以我們執行底下的指令來修改：

sudo nano /etc/network/interfaces

找到無線網路的設定，把類似底下的設定

iface wlan0 inet manual
wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

先註解掉(加上井字號)，將這兩行改為：

#iface wlan0 inet manual
#wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

然後加上固定 IP 的設定：

iface wlan0 inet static
address 192.168.3.100
netmask 255.255.255.0

上面把無線網卡設為：

• 固定的 IP (static)。
• 使用「192.168.3.100」的 IP 。
• 遮罩用「255.255.255.0」。

這部份依個人需求自行設定，不過，wlan0 的 IP，稍後的 DHCP 服務設定中會使用到。

改好設定後，如果想讓它馬上生效，可以執行底下的指令：

sudo ifdown wlan0
sudo ifup wlan0

設置 DHCP server

可以當 DHCP server 的程式有很多，這裡選用 udhcpd。先執行底下的指令來安裝：

sudo apt-get install udhcpd

安裝完，依個人需求修改設定檔「/etc/udhcpd.conf」，我改了範例中的幾個選項：

• 可配發的第一個 IP：start           192.168.3.101
• 可配發的最後一個 IP：end             192.168.3.200
• 提供服務給哪一張網卡：interface       wlan0
• clients 的 DNS 設定：opt     dns     8.8.8.8 4.2.2.2
• clients 的 netmask 設定：option  subnet  255.255.255.0
• clients 的 default gateway 設定，設為 Raspberry Pi 無線網卡的 IP：opt     router  192.168.3.100

其它選項再研究囉！

如果要馬上啟動 DHCP server，我們得先修改「/etc/default/udhcpd」，執行：

sudo nano /etc/default/udhcpd

然後將「DHCPD_ENABLED」設為「yes」：

DHCPD_ENABLED="yes"

修改好儲存，執行底下的指令來啟動服務：

sudo service udhcpd start

設置 hostapd

一般會把 hostapd 的設定檔路徑是「/etc/hostapd/hostapd.conf」，所以我們執行底下指令來新增或修改：

sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf

貼一下設定的內容供參考：

# Basic configuration
interface=wlan0
ssid=pi
channel=1
#bridge=br0
# WPA and WPA2 configuration
macaddr_acl=0
auth_algs=1
ignore_broadcast_ssid=0
wpa=2
wpa_passphrase=YourPassword
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP
rsn_pairwise=CCMP
# Hardware configuration
driver=rtl871xdrv
ieee80211n=1
hw_mode=g
device_name=RTL8192CU
manufacturer=Realtek

「ssid」那行是我們想讓 clients 看到的名稱，而「wpa_passphrase」那行是 clients 連線時所需要的密碼，依個人需要設定。其它的設定再自行參考網路上有關 hostapd.conf 的說明。

馬上來測試 hostapd 是否能正常運作，能不能當 Wireless AP 就看它了。先執行底下的指令來修改「sudo nano /etc/default/hostapd」：

sudo nano /etc/default/hostapd

修改「DAEMON_CONF」那行，指定要使用的設定檔路徑為「/etc/hostapd/hostapd.conf」，改為：

DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"

儲存好後，我們就可以啟動 hostapd 的服務了，執行：

sudo service hostapd start

[註] 如果像我因為設定檔沒設好，導致 hostapd 啟動失敗，而執行上述指令又看不到錯誤訊息，則建議暫時執行底下的指令來測試：

sudo hostapd /etc/hostapd/hostapd.conf

設置 NAT 服務

有了  udhcpd 及 hostapd 所提供的服務，應該可以讓手持裝置或是電腦透過無線網路來連上 Raspberry Pi ，並取得 IP 了。最後還是設定 NAT 的部份，讓 clients 能夠用 NAT 來偽裝成 Raspberry Pi 另一個網路介面的 IP 來對外連線。當然，還有另外一個方式是用 bridge 的方式，這裡就先不討論。
我們可以利用 iptable 來提供 NAT 的服務，執行底下的指令：

sudo iptables -A INPUT -i wlan0 -j ACCEPT
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.3.0/24 -o eth0 -j MASQUERADE
sudo sysctl net.ipv4.ip_forward=1

• 第一行先將 wlan0 設為接受所有的封包。
• 第二行則是將所有來自無線網路的 IP「192.168.3.0/24」(必須依 wlan0 的設定自行修改)，通通以 eth0 的身份進行 NAT 偽裝。
• 第三行是讓 Raspberry Pi 能夠扮演 gateway 的角色，幫忙轉封包。

最方便的當然是將它們寫成 script ，這樣就不用每次都做重覆同樣的事。

下面來看看用 iPad 連線的結果：

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