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在Docker 中运行 OpenWrt 旁路网关

华灯
2024-04-15 / 0 评论 / 0 点赞 / 27 阅读 / 0 字

什么是旁路网关/旁路由呢?

普通的路由器往往集无线信号转发、网关、DNS 服务器等角色为一身,其中的“网关”角色负责路由器内部数据的处理。但因为一般家用的路由器硬件性能很有限,在运行一些比较吃资源的应用(如酸酸乳、去广告等)时,几乎会占满所有硬件资源,导致路由器网络/系统不稳定等诸多问题。既然路由器的硬件性能有限,那可不可以把网关的重任交给硬件性能更好的设备去做,让路由器安安心心地做好它的老本行 – 无线转发呢?

完全可以。

所谓的旁路网关,就是在路由器之外的其他硬件设备上搭建一个网关环境,把路由器肩负的网关重任交给其他更适合的设备来做,同时,旁路网关处理完的结果会返回给路由器,由路由器继续进行无线转发。

这样,每个角色各司其职,路由器肩上的任务轻了,即使是油管 4K 也能轻松跑满网速了,而旁路由(树莓派)也结束了它吃灰的命运。由此资源的充分利用,一举两得。

在接下来的文章中,我们将在 Docker 容器中运行 OpenWrt,并通过设置,让 Docker 容器中的 OpenWrt 网关接管路由器自身的网关,减轻路由器的负担,同时,由于网关被 OpenWrt 接管,所以 OpenWrt 中的大部分应用都是可用的,比如酸酸乳,V2ray,去广告等。做个不恰当的比喻, OpenWrt 网关接管路由器自身的网关后,你可以理解为路由器是 OpenWrt 的一块外置网卡。

步骤开始:

1.打开网卡混杂模式

sudo ip link set eth0 promisc on
2.创建网络

(须结合实际网络情况,不能照抄命令)

docker network create -d macvlan --subnet=192.168.50.0/24 --gateway=192.168.50.1 -o parent=eth0 macnet
这一条命令需要根据树莓派所处的网络环境来做修改,可以使用 sudo ifconfig命令来查看树莓派 eth0 网卡获得的 IP 地址,如果树莓派获得的 IP 地址为 192.168.2.154,那么说明树莓派处在 192.168.2.x网段,相应的,命令中的192.168.50.0和192.168.50.1需要被替换成 192.168.2.0和192.168.2.1:

此时,我们使用 docker network ls命令可以看到网络macnet已建立成功:

$ docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
10e676133746 bridge bridge local
f5308b94e8fa host host local
16745ea66852 macnet macvlan local
5e72e41ea02a none null local

3.拉取镜像

若身处国内,为提高拉取速度,请拉取阿里云仓库中的镜像:

docker pull registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/suling/openwrt:latest
同时小苏也提供存放在 Docker 官方仓库 中的镜像:

docker pull sulinggg/openwrt:latest
镜像拉取完成后,我们可以执行docker images命令查看现存镜像:

$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/suling/openwrt latest 4f4bc5dca2d9 3 hours ago 112MB
可见,镜像已成功拉取到本地。

4.创建并启动容器

docker run --restart always --name openwrt -d --network macnet --privileged registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/suling/openwrt:latest /sbin/init
其中:

--restart always参数表示容器退出时始终重启,使服务尽量保持始终可用;

--name openwrt参数定义了容器的名称;

-d参数定义使容器运行在 Daemon 模式;

--network macnet参数定义将容器加入 maxnet网络;

--privileged 参数定义容器运行在特权模式下;

registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/suling/openwrt:latest为 Docker 镜像名,因容器托管在阿里云 Docker 镜像仓库内,所以在镜像名中含有阿里云仓库信息;

/sbin/init定义容器启动后执行的命令。

启动容器后,我们可以使用 docker ps -a命令查看当前运行的容器:

$ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
a26cee7cade6 openwrt:latest "/sbin/init" 3 hours ago Up 3 hours openwrt
若容器运行信息STATUS列为 UP状态,则说明容器运行正常。

5.进入容器并修改相关参数

(须结合实际网络情况,不能照抄配置)

docker exec -it openwrt bash
其中:

openwrt为容器名称;

bash为进入容器后执行的命令。

执行此命令后我们便进入 OpenWrt 的命令行界面,首先,我们需要编辑 OpenWrt 的网络配置文件:

vim /etc/config/network
我们需要更改 Lan 口设置:

config interface 'lan'

option type 'bridge'
option ifname 'eth0'
option proto 'static'
option ipaddr '192.168.50.100'
option netmask '255.255.255.0'
option ip6assign '60'
option gateway '192.168.50.1'
option broadcast '192.168.50.255'
option dns '192.168.50.1'

其中:

所有的 192.168.50.x 需要根据树莓派所处网段修改,option gateway和option dns填写路由器的 IP,若树莓派获得的 IP 为 192.168.2.154,路由器 IP 为192.168.2.1,则需要这样修改:

config interface 'lan'

option type 'bridge'
option ifname 'eth0'
option proto 'static'
option ipaddr '192.168.50.2'
option netmask '255.255.255.0'
option ip6assign '60'
option gateway '192.168.2.1'
option broadcast '192.168.2.255'
option dns '192.168.2.1'

option ipaddr 项目定义了 OpenWrt 的 IP 地址,在完成网段设置后,IP最后一段可根据自己的爱好修改(前提是符合规则且不和现有已分配 IP 冲突)。

6.重启网络

/etc/init.d/network restart

7.进入控制面板

在浏览器中输入第 5 步option ipaddr 项目中的 IP 进入 Luci 控制面板,若option ipaddr 的参数为 192.168.123.100,则可以在浏览器输入 http://192.168.123.100进入控制面板。

用户名:root

密码:password

8.关闭 DHCP 服务

在 “网络 - 接口 - Lan - 修改” 界面中,勾选下方的 “忽略此接口(不在此接口提供 DHCP 服务)”,并“保存&应用”。

iShot2022-04-05_12.27.25.jpg
如果有部分功能不能用,进入openwrt网络----接口------物理设置----桥接勾掉

iShot2022-04-05_12.44.01.jpg
注意点(不设置可能导致无法上网)
1.接口设置中将桥接模式关闭。
2.防火墙中添加自定义设置:iptables -t nat -I POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
iShot2022-04-05_12.49.33.jpg

到此为止,旁路由的配置基本完毕,后面就是测试了。如果中间任何配置有问题想重来,停止并删除容器即可。
docker stop openwrt
docker rm openwrt

9.主路由 DHCP 设置

进入路由器后台中,将主路由的 DHCP 的默认网关和 DNS 服务器设置为第 5 步中option ipaddr 项目中的 IP。

iShot2022-04-05_12.27.30.jpg

10.重新连接路由器

完成以上操作后,断开设备(如手机,电脑)与路由器的连接,重新连接路由器,连接路由器的设备将获取到我们设置到的 IP。

其他修复

1.关闭 WLAN 硬件加速

设置旁路路由后,若出现访问国内网站网速慢,不稳定的情况(多见于 Pandavan 及其改版固件,如华硕老毛子固件),请在路由器的控制面板中关闭有关 WLAN 的硬件加速,比如选择“Offload TCP/UDP for LAN”(若未出现此现象请忽略):
iShot2022-04-05_12.27.37.jpg

2.宿主机网络修复

OpenWrt 容器运行后,宿主机内可能无法正常连接外部网络,需要修改宿主机的 /etc/network/interfaces 文件以修复:

(须结合实际网络情况,不能照抄配置)

cp /etc/network/interfaces /etc/network/interfaces.bak # 备份文件
vim /etc/network/interfaces # 使用 vim 编辑文件
以“树莓派爱好者基地”64 位 Debian 为例,向文件末尾添加:

auto eth0
iface eth0 inet manual

auto macvlan
iface macvlan inet static
address 192.168.123.200
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.123.1
dns-nameservers 192.168.123.1
pre-up ip link add macvlan link eth0 type macvlan mode bridge
post-down ip link del macvlan link eth0 type macvlan mode bridge
其中,所有的 192.168.123.x都需要按照树莓派所处网段更改,gateway和dns-nameservers填写路由器的 IP,若树莓派获得的 IP 为 192.168.2.154,路由器 IP 为192.168.2.1,则需要这样修改:

auto eth0
iface eth0 inet manual

auto macvlan
iface macvlan inet static
address 192.168.2.200
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.2.1
dns-nameservers 192.168.2.1
pre-up ip link add macvlan link eth0 type macvlan mode bridge
post-down ip link del macvlan link eth0 type macvlan mode bridge
修改后重启树莓派,之后树莓派的局域网 IP 地址将会固定为/etc/network/interfaces文件中address参数中的地址。

3.手动指定网关

如果路由器固件不支持自定义 DHCP 服务的网关及 DNS 地址(常见于路由器官方固件),或者只希望局域网下的个别设备接入旁路网关时,须在接入设备上做以下配置

iShot2022-04-05_12.30.03.jpg
需要在安卓的 WIFI 设置内将 IP 获取方式更改为“静态”或“手动”,其中:

“IP 地址”项目需要更改为网段内不冲突的地址;

“网关”或“路由器”项目需要更改为旁路网关 IP 地址;

“前缀长度”项目填写“24”;

“DNS”项目需要更改为旁路网关 IP 地址(两个 DNS 输入框填写一个就可以)。

完成并提交设置后,关闭 WIFI 开关再打开,连接设置的 WIFI 热点,若当前网络参数为设定值,则证明设置成功。
iShot2022-04-05_12.30.14.jpg
在无线热点的“属性”界面下,点击 “IP 设置 - 编辑”按钮,在弹出框中更改 IP 分配模式为“手动”,打开 IPV4 的开关,根据所处网段及上文安卓的相关设置填写相关参数即可。
注意事项
文章所述方案适用于光猫或路由器已完成宽带拨号的网络环境,未测试也不推荐使用 Docker 内的 OpenWrt 进行宽带拨号;

OpenWrt 容器跟随树莓派系统启动,无需手动干预;

由于容器内系统内核共享宿主机内核,所以在 Luci 面板的 “内核版本”项与宿主机内核版本一致;

在对容器进行停止或删除操作时,树莓派可能会发生卡顿现象,SSH 可能会断开,1~2 分钟后会恢复正常,目前原因不明;

经测试,发现 Adblock 不工作,UnblockNeteaseMusic 需要自行设置代理,除此之外容器中的 OpenWrt 多数应用工作正常,如有发现不能正常工作的应用请评论反馈~

最后说一下防火墙添加下面这行命令
iptables -t nat -I POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

先解释一下这个规则:iptables 修改 NAT 表,使经过 eth0 的网卡的流量的源 IP 伪装成 eth0 的 IP,而且是动态伪装(直接读取 eth0 的 IP 地址)

为什么要这么做:
一般小伙伴的 N1 只配置了一个 LAN 口,WAN 口是没有使用,或者直接把 WAN 口删了,这个时候 N1 作为辅助网关,LAN 口负责把数据转发给主路由网关,默认是不会修改你的源 IP 的。
有没有可以不用加的方法?
方法是有的,添加一个WAN口,关闭LAN口桥接,WAN口和LAN口共用eth0,WAN口发出数据的时候,会自动做SNAT,回来的包会先回到N1,再返给设备。
N1作为旁路时,推荐加上iptables规则,原因如下:

不加的话,主路由会错误显示N1的IP,N1替谁转发了流量,主路由就会显示为谁的IP,这不逼死强迫症吗?
flippy帖子里有说,N1作为旁路由时,Padavan固件路由作为主路由时,开启硬加速的情况下,可能会存在微信或者QQ图片打不开等问题,其中具体原因可能就在于N1没有做SNAT,导致去广告或者留学白名单(如微信、QQ)回城不经过N1。
加上无害,反而可以解决一些奇奇怪怪的问题。
总结:什么时候需要设置 iptables -t nat -I POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE ?
需要设置情况:

主路由开DHCP(未指向旁路由网关),旁路由关DHCP,旁路由只有LAN口工作,其他设备需设置静态网关为旁路由,需要设置。
主路由开DHCP(未指向旁路由网关),旁路由开DHCP(强制模式开),旁路由只有LAN口工作,其他设备通过强制DHCP获取旁路由网关,需要设置。
主路由开DHCP(指向旁路由网关),旁路由关DHCP,旁路由只有LAN口工作,需要设置。
主路由关DHCP,旁路由开DHCP,旁路由只有LAN口工作,需要设置。
不需要设置的情况:
旁路由WAN LAN共用eth0,不用设置。
单臂路由情况,N1作为拨号路由(有拨号就有WAN口),不用设置。
终极记忆口诀:没wan口就加!

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