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博客 & 网络

便携路由器

背景

很多时候，我们想要出门在外也能方便地连入我们的内网。我最近就遇到了到朋友那玩 VR 结果串流不成功的问题。虽然理论上我可以在那慢慢配置 wireguard 啥的，但是通常一下午并没有这么多时间让我折腾。所以就在想是否可以随身携带一个便携路由器，只需要插上网线，连上 wifi 就能快速接入我的内网呢？这便对路由器提出了一些需求：

  1. 最重要的，需要便携性，能放入书包里
  2. 能刷 openwrt 跑 wireguard
  3. 有 wifi 6
  4. 最好是主线 openwrt
  5. 性能联发科 mt7981 以上

2）和4）主要是我设想的组网方案会用到 wireguard，而一些硬件主线还没有支持（比如 360t7 和 wr30u 都是 23 下半年才支持的，我买的时候还没有）。虽然有一些第三方的 openwrt 魔改版固件，比如 QWRT，XWRT 等等。但这些系统有一些我无法接受的点，比如使用闭源 wifi 驱动，这导致无法和主线的 openwrt 组 mesh 和 fast roaming 等。另外 wireguard 需要内核模块，如果第三方固件没有的话，也没法自己安装。

3）和 5）主要是因为 VR 串流对于带宽要求是比较高的，在一些高端硬件情况下，码率设置成 500 mbps 都是可行的。我的硬件一般 60 - 100 Mbps 就够了。由于 wg 需要加解密是需要吃较多 CPU 资源的，mt7981 能够跑到 350-400 Mbps 左右（见cyyself/wg-bench: WireGuard Benchmark using netns and iperf3 (github.com)）。而经典的 mt7261 MIPS SoC 则只能跑到 100 Mbps 左右就明显不够用了。因此为了保障有较好体验，wifi 6 和 mt7981 我觉得是个基准线了。

最终实现的效果

  • 设备通过 wg0 接口连接入我的内网
  • （三层接入）连接 5G wifi SSID1，被分配一个本地局域网地址 192.168.1.x，然后通过 wg0 NAT 后上网
  • （二层接入）连接 5G wifi SSID2，通过 vxlan 二层接入我的 op1 内网，获得 op1 的内网地址

测速

  • 有线 wg：420/430 (up/down，下同)
  • 无线（-60dBm signal/-90dBm noise）
    • L2: 257/320
    • L3：300/340

最后的接口示例：

MTU 的那些坑(二层隧道组网)

背景

背景：串流软件不支持手动添加 ip，导致需要二层隧道连接两个路由器。

通过 mDNS proxy 实现本地发现

之前还研究过这类软件一般是怎么发现server的。发现确实有一些方法可以实现跨网络的发现。比如常见的“发现”协议（不知道术语是什么）有mDNS和upnp。是通过ipv4 multicast实现的，所以只要能proxy多播包，就可以实现在两个网络互相发现。

2024/4/17 update: 今天在搜索 vxlan 时发现了一篇博客也遇到了这个问题。他的解决方案是通过设置 bridge-nf-call-iptables 使得桥接的数据包也通过 iptable，然后再通过 iptable 修正 MSS。因此其方案对于 UDP 仍然存在问题。不过将 bridge 的包进行三层的处理的思路是一样的。在 OpenWrt 设备间使用 VXLAN 创建隧道 – t123yh's Blog 看来这个问题并不是 gre 才会有的。那有没有更加现代的二层隧道协议，能够自动解决这个问题呢？

二层隧道方案

隧道方案如下图所示：

二层隧道拓扑图

  • 两个路由器间通过 WAN 口 IPv4 建立 GRE Tap 隧道
  • op1 上将直接将 tap 接口桥接到到原有 br-lan 上
  • op2 保留了原本自己的 lan，然后创建了一个新的 br-lan2，连接了 gre tap 接口和 eth2 接口。

op2 是 PVE Host 上一个容器

op2是PVE上的一个LXC容器，分配了eth0, eth1, eth2分别对应wan, lan1, lan2

  • op2 侧将一个无线路由器连接到 PVE host（软路由）一个网口，该网口位于 PVE vmbr2 下。op2 eth2 也连接到了 vmbr2。
  • 通过切换无线路由器连接到 PVE host 不同网口（对应 vmbr1 和 vmbr2），可以控制无线路由器位于 lan1 还是 lan2。

VLAN 切换 SSID 方案

刚开始想了一个更复杂不用改动AP网线的方案。将AP通过一根线和软路由连接，然后创建2个vlan。AP上，创建两个不同SSID绑定到不同VLAN接口上。这样就可以通过更改连接的WiFi来切换lan1和lan2了。不过PVE上vlan貌似配置有点复杂：可能需要创建一个vlan awareness的vmbr1，然后op2连接到vmbr1的eth1和eth2指定不同vlan id。但是我没想清楚vmbr1下untagged的接口怎么办？vmbr1设置了awareness后还能连接untagged的端口吗？因为不太了解PVE VLAN awareness bridge的更详细内容，加上路由器就在手边，换条线也很快，因此就没有使用该方案。

遇到的问题

实现上述方案后，确实让一开始的 VR 串流软件可以工作了，但是确遇到了一些意外的问题。

我发现我的手机平板都无法使用 moonlight 串流我位于 op1 下的台式机 KVM-win10 了。

  • moonlight 显示在线（这个需要开启 MSS clamping），但是一连接就报错。报错让检查 UDP 端口 478000 是否开放。
  • 笔记本同样连接的 WiFi，却确能够正常串流

以前也遇到这样能 ping 通，但是一发送数据就出问题的现象。问题一般是哪里的接口 MTU 设置不正确导致的，因此这次也是往 MTU 这方面排查问题。 加上之前遇到的 MSS 问题，于是这次相当于把我知道的都结合起来，看能否解决这个问题。

为设备分配静态 v6 基于 ndppd

背景

学校提供了 ipv6，我的许多服务都可以使用 v6 访问。但是学校提供的 PD 可能会变，虽然使用 ddns 可以将 v6 地址映射到固定的域名，但是 ddns 有延迟性。因此最好的解决办法仍然是给机器设置静态 ip。

p.s. 短期重启网卡 PD 不会变，但是如果长期离线再上线就可能变，类似于 dhcp。

宿舍的 v6 wan 口无法设置静态 ip，因为学校路由器要求设备必须发了 RS 才会路由该包。

信智楼则可以静态设置。当访问外网时，学校路由器不会检查源地址，会直接路由出去。等接收到回包时，学校路由器看到目的地址为设置的静态地址，会在广播域上发送 NS，我自己路由的 wan 口接收到 NS 后响应 NA（v6 版的 ARP 过程）。学校路由器便知道了我路由器 wan 口的 mac 地址，于是将包发送给我的路由器 wan 口。

虽然信智楼可以静态设置 v6，但是仅限于 wan 口。lan 下面的设备如果手动设置了静态 v6，是无法正常上网的。重复上过程会发现学校仍然会正常把包路由出去，但是收到回包后，会像之前一样发送 NS。而我们路由器的 wan 口接收到 NS 后，根本不会响应 NA（因为不是自己的 v6 地址）。LAN 和 WAN 又不是一个广播域，因此收不到 NS。从而导致学校路由器并不会把回包交给我们。

但其实上面的需求是可以实现的，我们需要一个叫做 NDP proxy 的软件。

NAS 无法扫描到涉及的网络知识

背景

tsj 的 NAS 插墙上网口，笔记本同样插墙上网口，然后使用 NAS 官方工具扫描不到设备。由于扫描不到设备所以不知道设备 ip，也就无法进一步配置。

那么是什么原因导致扫描不到呢，照理来说，NAS 和笔记本应该接在同一个交换机下，理应是互通的。在研究该问题过程中，查缺补漏了很多网络知识，特记录。

疑问一：学校为何插在相邻墙上的网口的机器分配到不同网段的 ip？比如 114.xxx 和 210.xxx 疑问二：宿舍路由器查看 wan 口邻居表，为何不同 ip 的 mac 地址是相同的？