Raspberry Pi + Fedora (aarch64) = Wi-Fi Hotspot (või vaarikaroider sinises mütsis)

Artiklis Raspberry Pi + CentOS = Wi-Fi Hotspot (või malina ruuter punases kübaras) Rääkisin, kuidas muuta «malina» traadita juurdepääsupunktiks operatsioonisüsteemi CentOS abil. Kogudes sellise plaani järgi oma kodurouteri, rahuldasin oma loova ego ja sain rahu, teades, et mul onotsustava tähtsusega element minu mugavas infrastruktuuris. Kuid lahenduse lõpetamatuse tunne ja sisemine perfektsionism ei andnud rahu: „ebatäiuslik töö ei tohi eksisteerida”. Mõte, et „ideaali võib ja peab saavutama”, ei lahkunud minust hetkekski.

Ning ühel päeval sattusin ühel temaatilisel foorumil arutelu keskele, kus räägiti olemasolevate operatsioonisüsteemide arhitektuuride sobivusest «malinale» (aarch64 vs armhfp): millised 64-bitised operatsioonisüsteemid saavad üldse mahutada ja töötada Raspberry Pi 3++ versioonil?

Minu lemmik CentOS ARM arhitektuuri jaoks «Userlandilt» ei kiirustanud viimase versiooni kerneli kasutuselevõtuga, et muutuda 64-bitiseks. Ja EPEL hoidla, mille aktiivsus ei olnud digitallooja järgi, oli ööunes mu rahutute unede kauge hirm...

RPM-põhiste distributiivide pooldajana olin üllatunud, et aruteludes «malina» operatsioonisüsteemidest oli täiesti unustatud Fedora! Ja see, et tema väljaanne
versioonist 28 toetab ametlikult Raspberry Pi 3B+ 64-bitises variandis!


Selles artiklis räägin paigaldamise viisist Fedora (aarch64) järgnevaga Raspberry Pi 3 Model B+ ühes ülimalt minimalistlikus variandis. Lühidalt käsitlen Wi-Fi juurdepääsupunkti tõstmise iseärasusi, mis ilmnesid minu eelneva konfiguratsiooni proovimise käigus CentOS 7.

0. Mida on vaja

Kõik, mis on loetletud eelnevas artiklis:

• Raspberry Pi 3 Model B+;
• microSD >= 4GB (hiljem võib süsteemi viia 2GB mäluseadmesse);
• Töötav tööjaam Linuxi ja microSD kaardilugejaga;
• Traadiga võrguühendus «malina» ja töötava Linuxi tööjaama vahel (sellisel juhul ei ole täiendavat monitori ja klaviatuuri seadistamist vaja), internetiühendus mõlemas seadmes;
• Edasijõudnud Linuxi oskus (teada ja mitte karta: parted, dd ja mkfs).

Nagu iteratiivne LFS- oma Linuxi ülesehitamine, kasutatakse distributiivset pilti Fedora, mille põhjal luuakse minimaalne süsteem (ilma «allika koode» kompileerimiseta).

1. Originaalse distributiivi paigaldamine

Süsteemi raw-pildi koordinaadid veebis:
https://…/fedora-secondary/releases/…/Spins/aarch64/images/Fedora-Minimal-…xz

Pärast selle kirjutamist microSD-le ja enne kasutamise alustamist tuleb:

1. Süsteemi faili süsteemi juur (3. osa, ext4) laiendada

   parted /dev/mmcblk0 resizepart 3 100%
   e2fsck -f /dev/mmcblk0p3; resize2fs /dev/mmcblk0p3; e2fsck -f /dev/mmcblk0p3
   for i in 1 2 3; do mkdir -p /mnt/$i; mount /dev/mmcblk0p$i /mnt/$i; done
   

2. Keen välja SELinux

   echo 'SELINUX=disabled' > /mnt/3/etc/selinux/config
   

3. Eemalda Esialgse seadistamise Meister:

   find /mnt/3/etc/systemd/ -iname initial-setup.service -delete
   

4. Lubage SSH ligipääs:

   mkdir -p /mnt/3/root/.ssh
   cp -fv ~/ .ssh/id_rsa.pub /mnt/3/root/.ssh/authorized_keys
   sed -i 's/#PermitRootLogin.*/PermitRootLogin yes/g' /mnt/3/etc/ssh/sshd_config
   

Nüüd saab „malina“ käivitada microSD-lt ja sellele võrgus ühenduda.

Külm käivitamine võtab aega umbes poolteist minutit. Süsteemi tehnilised andmed käivitumise järel:

rpm -qa | wc -l
444

2. Minimaalse süsteemi ülesehitamine

Kahjuks osutub arendajate „minimaalseks distributiiviks” kaugelt mitte kõige tagasihoidlikumaks ressursside kasutuses. Süsteemi kuju saab teha veel väiksemaks.

Selleks tuleb „malinal“ käivitada skript:

#!/bin/bash

. /etc/os-release
P=$(mktemp --directory $(pwd)/$ID-$VERSION_ID.XXX)

dnf --installroot=$P --releasever=$VERSION_ID --setopt=install_weak_deps=false 
--assumeyes install  
    bcm283x-firmware 
    dnf              
    grub2-efi-aa64   
    kernel           
    openssh-server   
    shim-aa64

for f in /boot/efi/EFI/fedora/grub.cfg 
         /boot/efi/EFI/fedora/grubenv  
         /boot/efi/rpi3-u-boot.bin     
         /etc/default/grub             
         /etc/fstab
do
  cp -fv $f $P$f
done

rm  -fv $P/dev/*
rm -rfv $P/var/cache/dnf

echo "--------------------------------------------------------------------------------"
du -hs $P

Pärast skripti täitmist luuakse praeguses kataloogis alamkataloog ($P) uue minimaalse OS redaktsiooni juure sisuga. Saab välja lülitada „malina“ ja viia microSD tagasi Linuxi tööjaama.

3. Minimaalse süsteemi paigaldamine

Paigaldamine seisneb minimaalsete „piltide” failide (mis saadi eelmisel sammul) kopeerimises spetsiaalselt ette valmistatud microSD-le vastavatesse kataloogidesse.

Piisab 2GB kaardist ja kahest jaotist:

1. /boot/efi — EFI+FAT32, käivitus, 100MB;
2. / (juur) — EXT4, kõik ülejäänud ruum.

Pärast microSD ettevalmistamist ja failide kopeerimist sellele tuleb:

• parandada OS käivitamist;
• lüüa võrku;
• seada SSH ligipääs.

Käivitamise parandamine seisneb jaotiste UUID-de asendamises failides:

microSD:/boot/efi/EFI/fedora/grub.cfg
microSD:/boot/efi/EFI/fedora/grubenv

ja parameetrites saved_entry= viimases failis

Failis:

microSD:/etc/fstab

võib leida vanad väärtused, aga praegused (aktiivsed) väärtused on käskluse väljundis:

blkid | grep mmcblk | sort

Pärast asendamist tuleb ka kohandada sisu fstab microSD-l, et montaažikohad vastaksid uutele UUID-dele.

Esimese käivitamise aeg on võimalik tagada väikese „lotoga” — luua link (skeemiliselt):

ln -s /usr/lib/systemd/system/systemd-networkd.service 
  microSD:/etc/systemd/system/multi-user.target.wants

ja fail:

mkdir -p microSD:/etc/systemd/network
cat > microSD:/etc/systemd/network/dhcp.network << EOF
[Match]
Name=*
[Network]
DHCP=ipv4
EOF

Pärast eduka käivitamist — viia süsteem käivitamine korda systemd-networkd:

systemctl disable systemd-networkd
systemctl enable systemd-networkd

Superkasutaja ssh-ülevaade seade sarnaneb p.1-ga.

Kui kõik tehakse korralikult ja ilma vigadeta, saab microSD kaardi "malinikku" paigutada ja alustada 64-bitise operatsioonisüsteemiga töötamist äärmiselt minimalistlikus vormis.

4. Valmis süsteem

Valmis süsteemi "pilt", mis on loodud eespooltoodud juhiste põhjal, on saadaval allolevalt lingilt:
Fedora-Tiny-31-5.5.7-200.aarch64

See on arhiiv, mis sisaldab kahte faili: installatsiooniskript ja TGZ opsüsteemi failidega. Arhiiv tuleb Linuxi tööjaama välja pakkida, sisestada microSD (piisab 2GB kaardist) ja käivitada skript parameetriga — seadme nimega:

./install /dev/mmcblk0

Olge ettevaatlik!

Ilma igasuguste hoiatusteta vormindatakse seade ja sellele installeeritakse operatsioonisüsteem.

Pärast skripti tõrgeteta töötamist saab kaardi tagasi "malinikku" paigutada ja kasutada: võtke dhcp kaudu, parool — "1".

Süsteem on vabanenud kõigist ID-dest ja võtmetest, mistõttu iga uus installatsioon on unikaalne.

Kordan veel kord, et süsteem — minimalistlik! Seega ärge muretsege: DNF on saadaval, tema tööks tuleb "väljamõelda" õige /etc/resolv.conf.

Malini külm start kestab umbes 40 sekundit. Süsteemi tehnilised andmed pärast käivitamist:

rpm -qa | wc -l
191

5. Wi-Fi

Veidi peatuge Wi-Fi juurdepääsupunkti rakenduse omadustel. Üksikasjade jaoks võite pöörduda minu eelneva artiklis.

EPEL ei ole enam vajalik — kõik paketid sisaldavad ametlikud repod.

Võib-olla oleks mõistlik loobuda dnsmasq, kuna Fedora's on, erinevalt CentOS'ist, piisavalt uus systemd-networkd, kus on normaalsed sisseehitatud DHCP/DNS serverid. Kuid fakt, et RHEL8 arendajad loobusid võrgu stacki toetamisest midagi muud kui NM, ei inspireeri usaldust projekti helge tuleviku osas (kurja). Kokkuvõttes, ei proovinud.

Edasi, praegused sisseehitatud Wi-Fi adapteri draiverid ei pea "varastama" Raspbiani ja laadige otse github.

Nii näevad minu "maliniku" Broadcomi tarkvarafailid välja (skema),

ls /usr/lib/firmware/brcm | grep 43455

 [612775] brcmfmac43455-sdio.bin
  [14828] brcmfmac43455-sdio.clm_blob
[symlink] brcmfmac43455-sdio.raspberrypi,3-model-b-plus.txt -> brcmfmac43455-sdio.txt
   [2099] brcmfmac43455-sdio.txt

Ilma nendeta ei saa 5GHz/AC.

Küsimus arvestuste ja interface nimede osas. Nüüd soovitan kõigil ilmselgelt mitte kasutada tarkvaralisi sõlme (sild), mis lisavad märkimisväärset koormust võrgu stackile ja takistavad marsruutimist. Kui ei plaanita mitut traadita adapterit, tuleks kasutada ainult füüsilisi liideseid. Minu puhul on kaks Wi-Fi-d, seega ainult neid ma koondan tarkvaraliseks sillaks (kuigi saab ka ilma, vaadates hostapd seadistust teistmoodi).

Ja ma armastan liideseid ümber nimetada.

Selleks peab Fedora's looma sümboolse lingi:

/etc/systemd/network/99-default.link -> /dev/null

ja siis saab sisutihedaid nimetusi anda, mitte nokitsedes udev, vaid “systemd-networkd” vahenditega.

Näiteks on minu ruuteri võrgukaartide nimed:

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000

2: wan: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000

3: lan: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000

4: int: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel master lan state UP group default qlen 1000

5: ext: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq master lan state UP group default qlen 1000

• int — sisseehitatud, ext — väline (USB) Wi-Fi adapterid, mis on ühendatud "sillaga" lan;
• wan — Ethernet adapter, kuhu on ühendatud Internet.

Kas märkate? fq_codel — on tõeliselt äge asi. Koos värske Linuxi kärgiga teevad tõelisi imesid traadita vahemikus: intensiivne "torrent allalaadimine" ei põhjusta naabrite jõudlas kiiruseta eeliseid. Isegi kodune IP-TV, mis töötab "õhu kaudu", ei "lagune" ega "hakkaks" sõna otseses mõttes!

Teenindusfail demonile tegi väikeseid muudatusi hostapd.

Nüüd näeb see välja nii (sisseehitatud adapteri näitel):

[Unit]
Description=Hostapd IEEE 802.11 AP, IEEE 802.1X/WPA/WPA2/EAP/RADIUS Authenticator
After=network.target
BindsTo=sys-subsystem-net-devices-int.device

[Service]
Type=forking
PIDFile=/run/hostapd-int.pid
#ExecStartPre=/usr/sbin/iw dev int set power_save off
ExecStart=/usr/sbin/hostapd /path/to/hostapd-int.conf -P /run/hostapd-int.pid -B

[Install]
RequiredBy=sys-subsystem-net-devices-int.device

Ja "mürgine" hostapd-int.conf, et toimida 5GHz/AC:

ssid=rpi
wpa_passphrase=FedoRullezZ

# 5180 MHz  [36] (20.0 dBm)
# 5200 MHz  [40] (20.0 dBm)
# 5220 MHz  [44] (20.0 dBm)
# 5240 MHz  [48] (20.0 dBm)
# 5745 MHz [149] (20.0 dBm)
# 5765 MHz [153] (20.0 dBm)
# 5785 MHz [157] (20.0 dBm)
# 5805 MHz [161] (20.0 dBm)
# 5825 MHz [165] (20.0 dBm)

channel=36
#channel=149

# channel+6
# http://blog.fraggod.net/2017/04/27/wifi-hostapd-configuration-for-80211ac-networks.html

vht_oper_centr_freq_seg0_idx=42
#vht_oper_centr_freq_seg0_idx=155

country_code=US

interface=int
bridge=lan

driver=nl80211

auth_algs=1
wpa=2
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
rsn_pairwise=CCMP

macaddr_acl=0

hw_mode=a
wmm_enabled=1

# N
ieee80211n=1
require_ht=1
ht_capab=[HT40+][SHORT-GI-40][SHORT-GI-20]

# AC
ieee80211ac=1
ieee80211d=0
ieee80211h=0
vht_oper_chwidth=1
require_vht=1
vht_capab=[SHORT-GI-80]

Veidi "fototööd" minu "Ericsson A1018s"-lt:

(ühendamine Interneti — 100Mbit/sek)
Ja väike FAQ kokkuvõte.

6. FAQ

6.1 Miks kasutada Raspberry't Wi-Fi ruuterina?

Saaks lihtsalt vastata, et "huvitav proovida ja nii edasi".

Aga tegelikult, nagu ma arvan, on teema piisavalt tõsine. Veretuks muutunud interneti ajastul, on poe ruuteri ostmine ja selle tootjaga sunniviise seotud jäämine üsna tuhm tulevik. Paljud hakkavad aru saama, et ei tohi kasutada CVE-dega või sisse ehitatud tagauksedega seadmeid.

Muidugi, saab migratsiooni teha WRT-firmware’ide peale entusiastidelt. Neile on võib-olla rohkem usaldust, kuid kui sa ei soovi neist sõltuda, siis ainus lahendus on — ise valminud toode. Ideaalis – täiskomplektne arvuti, et seda saaks kasutada kõikide võimaluste rakendamiseks. Ruutimise kontekstis, muidugi.

Seega, Raspberry valik — puhtalt majanduslik valik: tõeline arvuti ja samas — odav. Kuigi, võimalik, et sellel on ka oma "kahtlused".

6.2 Aga Raspberry – "mitte-ruuter": aeglane ja ainult ühe Etherneti portiga!

Koduseks Wi-Fi ruuteriks rahuldab "malaika" mind rohkem kui piisavalt. Kiirusest "õhus" olen juba rääkimas üleval. Ja ainult üks Ethernet, noh, samasuguses tootearenduses Apple'ilt on ka peaaegu täpselt sama!

Aga tõsiselt, muidugi oleks hea rohkem. Ja hoolimata sellest, et minu majapidamises on kõik seadmed traadita ühenduses, mõnikord on siiski vaja kaablilised ühendused. Selliste juhtumite jaoks on mul varuks "mobiliteet hub":

seade — midagi sellist

6.3 Kui see on ruuter, siis ei öeldud midagi TCP/IP „tuning'st“, mis on oluline!

Lisaks võrgu staki seadistamisele (tcp_fastopen, YeAH jne) ei ole selles ega eelnevas artiklis kajastatud teisi nüansse, sealhulgas microSD ettevalmistamise protsessi optimaalset kasutamist (kuigi installer püüab salvestusseadet nutikalt vormata). Täiustamisprotsess on lõputu, tuleb lihtsalt õigel ajal peatuda.

6.4 Miks Fedora?

Sest see meeldib mulle! Fedora — "peavool" — süsteem geeke, kellele selle artikli compendium ka mõeldud. Kirjutamishetkel kindlalt ainus operatsioonisüsteem, millel toetatakse Raspberry't ametlikult 64-bitises vormis arvestatava arendajate meeskonna poolt (keda ma ei ole suutnud ära oodata kernel 5.6).

6.5 Kas Bluetooth töötab? Kuidas on video/heli/GPIO-ga?

Ma ei tea. Artikkel käsitleb minimaalset süsteemi installimist ja selle järgmist kasutamist Wi-Fi ruuterina.

6.6 Miks kõik artiklid CentOS/Fedora/RedHat'is algavad SELinux'i keelamisest?

Sellepärast, et süsteem on minimaalne, seal ei ole isegi tulemüür ega seadistamise utiliidid. Kes vajab – võivad paigaldada kõik vajalikud vahendid.

6.7 Süsteemiga on võimatu töötada, parooli ei saa muuta — passwd puudub. Pole ping'i, pole midagi!

On DNF. Või see installimise variant ei ole sinu jaoks – kasuta arendajate distributsiooni.

6.8 Aga kus on SWAP? Ilma selleta ei suuda ma elada!

Tõesti? Noh, hästi:

fallocate -l 1G /swap
chmod -v 0600 /swap
mkswap -f /swap
swapon -v /swap
grep "/swap" /etc/fstab || echo "/swap swap swap defaults 0 0" >> /etc/fstab

6.9 Tahaksin alla laadida kohe valmis pildi, seadistatud Wi-Fi pääsupunktiga!

Installer 'kõigile' valmistamine nõuab teatud aega ja pingutust. Kui (juhtumisi!) kellelegi see tõesti tundub huvitav ja vajalik – kirjutage, mõtleme midagi välja.

Sellega lõpetan.

Soovin kõigile ohutut surfamist ja maksimaalset kontrolli oma infrastruktuuri üle!

Allikas: habr.com