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使用RaspberryPi构建具有移动互联网连接的路由器_0

时间:2023-03-14 18:04:01 科技观察

RaspberryPi是一种小型单板计算机,尽管只有信用卡那么大,但可以做很多事情。事实上,如果您尽情发挥想象力,这台小电脑几乎可以成为您想要的任何东西。RaspberryPi爱好者制作了许多不同的项目,从简单的程序到复杂的自动化项目和解决方案,例如气象站甚至智能家居设备。本文将展示如何使用OpenWRT项目将您的RaspberryPi变成具有LTE移动网络连接的路由器。关于OpenWRT和LTEOpenWRT是一个为使用Linux内核的嵌入式设备开发的开源项目。它已经存在超过15年,拥有一个庞大而活跃的社区。OpenWRT的使用方式有很多种,但它的主要用途是在路由器上使用。它提供包管理和完全可写的文件系统,并且由于其开源性质,您可以查看和修改代码并为开源生态系统做出贡献。如果您想更好地控制路由器,这就是您想要的系统。长期演进技术长期演进(LTE)是一种基于GSM/EGDE和UMTS/HSPA技术的无线宽带通信标准。我使用的LTE调制解调器是一种USB设备,可将3G或4G(LTE)蜂窝连接添加到RaspberryPi计算机。TeltonikaTRM240调制解调器预安装对于此项目,您需要:带电源线的RaspberryPi运行 Linux 的SD卡,至少有16GB以太网电缆LTE调制解调器(我使用的是TeltonikaTRM240)一部手机网络SIM卡安装OpenWRT首先,下载与RaspberryPi兼容的最新OpenWRT版本。在OpenWRT官网上,可以看到4个镜像:两个是ext4文件系统,两个是squashfs文件系统。我使用ext4文件系统。您可以下载出厂或sysupgrade映像,两者都可以正常工作。OpenWRT镜像文件下载镜像后,您需要按照以下说明解压并安装到SD卡中。安装固件需要一些时间,请耐心等待。安装完成后,您的SD卡上将有两个分区。一个用于引导加载程序,另一个用于OpenWRT系统。启动系统要启动您的新系统,请将SD卡插入RaspberryPi,使用以太网电缆将RaspberryPi连接到您的路由器(或交换机),然后将其打开。如果您有使用过RaspberryPi的经验,您可能习惯于使用SSH通过终端访问它,或者使用显示器和键盘连接到RaspberryPi。OpenWRT的工作方式略有不同。您通过Web浏览器与系统交互,因此您必须能够通过Internet访问您的RaspberryPi。树莓派默认使用的IP地址为:192.168.1.1。用于配置树莓派的计算机必须与树莓派在同一子网中。如果您的网络不使用192.168.1.x地址,或者您不确定,请在GNOME中打开“设置”,导航至网络设置,选择“手动”,然后键入以下IP地址和子网掩码:IP地址:192.168.1.15网络掩码:255.255.255.0IP地址在您的计算机上打开浏览器并导航至192.168.1.1。这将打开一个身份验证网页,您可以在其中登录到您的RaspberryPi。OpenWRT登录页面首次登录不需要密码,直接点击“登录”按钮即可。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(有线网络)口,一个是LAN(局域网)口。您有两个选择:使用以太网端口连接到互联网使用WIFI连接到互联网使用以太网连接如果您决定使用以太网,请导航至“网络→接口”。在此设置页面上,按“LAN”界面对应的蓝色“编辑”按钮。应该会出现一个LAN接口的弹出窗口,在此窗口中,您需要输入与您将RaspberryPi连接到的路由器子网相匹配的IP地址。如有必要,修改子网掩码,并输入RaspberryPi将连接到的路由器的IP地址。在LAN界面输入IP保存设置,然后通过以太网将树莓派连接到路由器。您现在可以使用这个新IP地址访问RaspberryPi。在将RaspberryPi投入生产之前,请确保为您的OpenWRT设置密码!使用WiFi连接如果您想通过WiFi将RaspberryPi连接到Internet,请导航至“网络→无线”。在“无线”菜单中,按蓝色的“扫描”按钮找到您的家庭网络。扫描网络在弹出的窗口中,找到您的WiFi网络并连接到它。不要忘记“保存并应用”设置。在“网络→接口”部分,您应该会看到一个新接口。新界面在将RaspberryPi投入生产环境之前,请确保为您的OpenWRT设置密码!安装必需的包默认情况下,路由器没有安装很多包。OpenWRT提供了一个包管理器,其中列出了您需要安装的内容。导航到“系统→软件”,然后按标有“更新列表...更新列表...”的按钮更新您的包管理器。更新包你会看到很多包;您需要安装以下内容:usb-modeswitchkmod-miikmod-usb-netkmod-usb-wdmkmod-usb-serialkmod-usb-serial-optionkmod-usb-serial-wwan(如果未安装)另外,下载此调制解调器管理包,并在弹出的窗口中按标有“上传包...上传包...”的按钮以安装它。重启树莓派使安装包生效。设置移动网络接口安装完所有这些包后,您就可以设置移动网络接口了。在将调制解调器连接到树莓派之前,请阅读调制解调器手册进行设置。然后将您的移动调制解调器连接到RaspberryPi并等待一段时间,直到调制解调器启动。导航到网络→接口。在页面底部,按“添加新接口...添加新接口...”按钮。在弹出的窗口中,为您的界面命名(例如“mobile”)并从下拉列表中选择“ModemManager”。添加新的移动界面按标有“创建界面”的按钮。您应该会看到一个新的弹出窗口。这是设置界面的主窗口。在此窗口中,选择您的调制解调器并输入接入点名称(APN)或PIN码等信息。配置接口注意:如果列表中没有调制解调器设备,请尝试重新启动RaspberryPi或安装kmod-usb-net-qmi-wwan包。完成接口配置后,按“保存”,然后按“保存并应用”。给系统一些时间来生效。如果一切顺利,您应该会看到类似这样的内容。配置好的界面如果你想通过界面查看你的网络连接,你可以使用SSH连接到你的RaspberryPishell。在终端中,键入:sshroot@192.168.1.1默认IP地址为192.168.1.1:如果更改了它,请使用更改后的IP地址进行连接。连接后,在终端中执行命令:ping-Ippp0google.com如果一切正常,那么您应该会收到来自Google服务器的ping。终端接口ppp0是您创建的移动网络接口的默认接口名称。您可以使用ifconfig命令检查您的接口。它仅显示活动接口。设置防火墙要使移动网络接口正常工作,您需要为移动网络接口和本地网络接口配置防火墙,以便将流量定向到正确的接口。导航到“网络→防火墙防火墙”。在页面底部,您应该会看到一个名为“区域”的部分。防火墙区域设置防火墙最简单的方法是调整“wan”区域。在“覆盖网络”选项中按“编辑”按钮,选择您的移动网络接口,然后“保存并应用”您的设置。如果你不想让你的树莓派连接WiFi,你可以从“Coverednetworks”中删除“wwan”接口,或者关闭WiFi连接。防火墙区域设置如果您想为每个接口设置一个单独的区域,只需创建一个新区域并分配必要的接口即可。例如,您可能希望有一个区域覆盖移动网络接口并通过它转发LAN接口流量。按“添加名称”按钮,然后为您的区域命名,选中“伪装”复选框,选中“覆盖网络”,然后选择哪些区域可以转发其流量。防火墙区域设置,然后“保存并应用”这些修改。现在你有了一个新的区域。设置接入点最后一步是为您的设备设置网络接入点以连接到互联网。要设置接入点,请导航至网络→无线。您将看到一个WiFi设备界面、一个名为OpenWRT的禁用接入点,以及一个用于通过WiFi连接到Internet的连接(如果您之前没有禁用或删除它)。在此禁用界面上,按“编辑”按钮,然后“启用”界面。启用无线网络如果需要,您可以通过编辑“ESSID”选项来更改接口名称。您还可以选择它将与哪个网络关联。默认情况下,它将与LAN接口相关联。配置接口要为此接口添加密码,请选择“无线安全”选项,选择“WPA2-PSK”加密方法,然后在“密钥”选项字段中键入接口密码。设置密码,然后“保存并应用”设置。如果设置正确,当扫描您的设备以寻找可用的接入点时,您应该会看到新的接入点以及您为其指定的名称。附加软件包如果您愿意,可以通过Web界面为您的路由器下载附加软件包。只需转到“系统→软件”并安装您要从列表或互联网上下载的软件包并上传即可。如果您在列表中没有看到任何包,请按“更新列表...更新列表...”按钮。您还可以添加其他包含适用于OpenWRT的软件包的存储库。软件包及其Web界面是单独安装的。以“luci-”开头的包名称是Web界面包。带有luci-前缀的包试试看这是我树莓派路由设置的过程。RaspberryPi路由器从RaspberryPi构建路由器并不难。缺点是RaspberryPi只有一个以太网端口。您可以使用USB转以太网适配器添加更多以太网端口。不要忘记在界面的网站上设置网络端口。OpenWRT支持大量的移动modem,可以使用通用的modem管理工具modemmanager为其设置移动网络接口。