配置树莓派作为一个Access Point（AP）

WLAN实验配置树莓派的内容：

1. SSH（使用Laptop方便打开树莓派命令行界面）

2. Hostapd v2.3或者最新版本

3. iperf2

配置SSH连接

SSH（Secure Shell）是一种用于安全远程登录和执行网络服务的网络协议。它通过加密通信和身份验证机制，提供了一种安全的方式来远程连接到远程计算机或设备。

• 树莓派用网线（cable）连接Laptop或者PC

• 在树莓派界面打开SSH

  • 注意下载树莓派的图形界面
  • 烧录树莓派OS系统（烧录工具balenaEtcher或者官方工具）
  • 打开树莓派SSH功能，一般默认情况下是关闭的（太懒了所以从别人那盗一张图.doge）
    

• 查询树莓派IP地址

  sudo ifconfig
  

  注意查看eth0端口的IP地址

  • 通常情况下会配置static IP，静态IP方便使用树莓派的eth0端口进行SSH连接

  //进入dhcpcd的配置文件
  //需要提前下载安装dhcpcd功能
  sudo nano /etc/dhcpcd.config//在dhcpcd.config中写入静态IP地址
  interface eth0 // 确定要修改的接口
  static_ip_address=192.168.11.10/24 // 192.168.11.10为WLAN实验常用SSH端口IP，可以根据自己的喜好进行任意设置，/24表示子网掩码为255.255.255.0// ctrl+X 退出并进行保存
  

• 经过上一步之后，我们的树莓派IP地址将变为192.168.11.10

• 在Laptop或者PC上打开终端（ctrl+alt+T），输入

  ssh pi@192.168.11.10 //自己设置的IP地址
  

• 输入ssh之后会显示输入树莓派的用户密码，用户名字一般设置为PI，用户密码建议设置为raspberry

• 可能存在的问题

  Permission denied# 用户名或密码错误：请确保输入的用户名和密码是正确的。默认情况下，树莓派的用户名是"pi"，密码是"raspberry"。如果已更改用户名或密码，请相应地使用新的凭据进行连接。
  # SSH服务未启用：在树莓派上默认情况下，SSH服务是禁用的。需要通过树莓派上的其他连接方式（例如显示器和键盘）启用SSH服务。请参考之前的"在树莓派上启用SSH服务"部分来启用SSH。
  # IP地址或主机名错误：确保输入的是正确的树莓派IP地址或主机名。可以使用树莓派上的ifconfig命令来获取正确的IP地址。publickey password
  # 通过以下指令查询log日志
  /var/log/auth.log
  # 一般出现在修改过IP之后
  # 大概率可能是用户名错误或者密码错误
  # 也可能是使用ssh pi@的主机出现了调用别的设备的情况导致密码不匹配# 指定用户名强行登录
  sudo ssh -l pi# 查询地址登录
  cat /var/lib/misc/dnsmasq.leases
  ssh pi@xxx# 查询树莓派SSH配置
  sudo cat /etc/ssh/sshd_config
  #PasswordAuthentication yes
  sudo service ssh restart# 修复SSH权限
  chmod 700 ~/.ssh
  chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys
  chown -R <username> ~/.ssh# 最后的办法
  # 备份当前的 /etc/ssh/sshd_config 文件，然后删除它，然后重新安装 OpenSSH 服务器：
  sudo apt purge openssh-server
  sudo apt install openssh-server# 最后最后最后的方法
  # 重装系统吧...
  

下载和安装配置hostapd

参考网页https://thepi.io/how-to-use-your-raspberry-pi-as-a-wireless-access-point/

• 使用apt指令下载

  sudo apt-get upgrade
  # 更新系统（可以跳过）sudo apt-get install hostapd
  

• 下载dnsmasq

  sudo apt-get dnsmasq
  

  下载和配置dnsmasq是为了提供一个完整的无线访问点解决方案。hostapd负责管理和控制无线接入点的功能，而dnsmasq则提供了DNS和DHCP服务。

• 我们稍后要编辑程序的配置文件，所以让先关闭程序

  sudo systemctl stop hostapd
  sudo systemctl stop dnsmasq
  

• 为无线接口配置静态IP

  sudo nano /etc/dhcpcd.config# 添加wlan1的接口信息（因为我们使用external NIC作为无线网卡，所以接口不是树莓派板载的wlan0，而是使用wlan1，通常为了防止干扰会禁用wlan0）
  

  进入到dhcpcd.config配置文件之后添加如下：

  interface wlan1
  static ip_address=192.168.11.1/24 //任意IP地址都可以，但是不要重复！
  denyinterfaces eth0
  denyinterfaces wlan1
  # denyinterfaces eth0：禁止eth0接口使用DHCP客户端。其实不写也没问题，因为在上边的步骤中我们给树莓派分配了eth0的静态IP, 写不写DHCP服务都不会生效。
  # denyinterfaces wlan1：禁止wlan0接口使用DHCP客户端。这意味着树莓派上的wlan0接口将不会尝试通过DHCP协议来获取IP地址。
  

  *这里科普一下DHCP协议

  DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）是一种网络协议，用于自动分配IP地址和其他网络配置参数给网络上的设备。主要作用是IP地址分配，DHCP服务器（通常是网络中的路由器或专用服务器）负责管理和分配IP地址给网络上的设备。当设备加入网络或需要续约IP地址时，它可以向DHCP服务器发送请求，并从服务器获取可用的IP地址。

• 用上边下载的dnsmasq作为server去进行DHCP的服务

  dnsmasq的默认配置文件包含了很多不必要的信息，所以我们更容易从头开始。让我们重命名默认配置文件并编写一个新配置文件：

  sudo mv /etc/dnsmasq.conf /etc/dnsmasq.conf.orig
  sudo nano /etc/dnsmasq.conf
  # mv: 是 "move"（移动）的缩写，用于移动或重命名文件。
  #/etc/dnsmasq.conf: 是要移动或重命名的目标文件的路径。
  #/etc/dnsmasq.conf.orig: 是目标文件的新路径和名称。
  

• 新的dnsmasq.config文件中添加如下：

  interface=wlan1 #这里表示dnsmasq要监听的接口，我们使用的是wlan1接口dhcp-range=192.168.11.10,192.168.11.100,255.255.255.0,24h
  # 这里定义了分配的IP地址范围
  # 192：常见的家庭网络标识号
  # 168.11：子网号
  # 10：具体的主机
  # 要保持分配的IP地址的子网号与wlan1的相同，同时不能包含wlan1的主机号，避免冲突
  

• 配置hostapd的config文件

  sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf
  

  interface=wlan1 # 接口
  bridge=br0 #使用br0桥接接口
  hw_mode=g #指定无线接口模式 hw_mode=a启动5GHz
  channel=7 #频道
  wmm_enabled=0 #禁用WMM
  macaddr_acl=0 #禁用mac地址访问控制
  auth_algs=1 #认证算法类型
  ignore_broadcast_ssid=0 #不忽略广播SSID
  wpa=2 #Wi-Fi Protected Access版本
  wpa_key_mgmt=WPA-PSK #指定WPA的密钥管理类型
  wpa_pairwise=TKIP #指定WPA的数据加密方式
  rsn_pairwise=CCMP #指定RSN（Robust Security Network）的数据加密方式
  ssid=NETWORK #SSID
  wpa_passphrase=PASSWORD #密码
  

  具体更多设置请参考：https://w1.fi/cgit/hostap/plain/hostapd/hostapd.conf

• 进入/etc/default文件夹修改默认配置

  sudo nano /etc/default/hostapd
  #修改为如下形式
  DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf
  

• 进入内核参数配置文件启用数据转发

  sudo nano /etc/sysctl.conf
  # net.ipv4.ip_forward=1修改为：
  net.ipv4.ip_forward=1
  

开启hostapd方法

很简单，设置好你需要的hostapd.config之后，执行：

sudo su #root权限
/usr/sbin/hostapd /etc/hostapd/hostapd.config

iperf设置

以下内容来自ChatGPT的科普：

iperf2 是一个用于测量网络带宽和性能的工具，它提供了以下功能：

1. 带宽测量：iperf2 可以用于测量网络连接的带宽，包括上传和下载速度。通过在服务器和客户端之间进行数据传输并计算传输速率，可以评估网络的吞吐量。
2. 传输模式：iperf2 支持多种传输模式，包括 TCP 和 UDP。TCP 模式用于测量可靠性传输的带宽和延迟，而 UDP 模式用于测量无连接传输的带宽和丢包率。
3. 测量参数：iperf2 允许设置各种参数来进行测量，包括数据包大小、传输时间、并发连接数等。通过调整这些参数，可以模拟不同负载和网络环境下的性能。
4. 服务器-客户端架构：iperf2 使用服务器-客户端架构进行测量。服务器端监听指定的端口，而客户端通过连接到服务器发送和接收数据。这种架构允许同时进行多个并发连接，从而模拟真实的网络负载。
5. 报告统计：iperf2 提供详细的统计信息和报告，包括带宽、延迟、丢包率、数据传输量等。这些报告可以帮助分析网络性能和瓶颈，并进行性能优化。

---

下面来配置iperf：

• 下载iperf（我们使用iperf2.0.5版本）

  wget https://downloads.sourceforge.net/project/iperf/iperf-2.0.5.tar.gz
  # 此处使用wget下载，避免没有源
  # 使用apt也可以
  sudo apt-get install iperf 2.0.5
  # 或者从网页上手动下载，安装
  

• 如果使用wget，继续执行：

  tar -xvf iperf-2.0.5.tar.gz
  

• 进入解压后的目录编译：

  cd iperf-2.0.5./configure
  make
  sudo make install
  #验证iperf版本
  iperf -v
  

---

下面来运行iperf：

• 在树莓派端输入：

  iperf -s
  # 作为server
  

• 在你的host端，我们使用laptop：

  # 首先连接到树莓派共享的Access Point
  iperf -c<服务器IP> -t<测量时间> -i<打印间隔> -w<窗口大小>
  # 默认情况下使用TCP服务，可以通过-u开启UDP
  

  科普一下TCP和UDP：

  TCP 提供可靠性和顺序性的数据传输，适合对数据完整性要求较高的应用，而 UDP 提供了较低的延迟和较高的传输速度，适合实时性要求较高的应用。

  这里我们使用TCP作为传输协议，因为要解决TCP的问题…

常用的Linux系统知识

这里科普一下常用的Linux系统知识：

Linux根目录

在 Linux 系统中，根目录（root directory）是整个文件系统的最顶层目录，用 / 表示。根目录是文件系统的起点，所有其他目录和文件都是从根目录开始的。

根目录包含了许多重要的系统目录和文件，以下是一些常见的根目录下的子目录和文件：

• /bin：存放系统的基本命令和可执行程序（二进制文件）。
• /boot：存放启动和引导相关的文件，如内核文件、启动加载程序（GRUB）等。
• /dev：存放设备文件，用于与硬件设备进行交互。
• /etc：存放系统的配置文件，如网络配置、用户账户配置、服务配置等。
• /home：默认的用户主目录，每个用户在此目录下有一个对应的子目录，用于存放个人文件和配置。
• /lib：存放系统库文件，包含许多共享的系统函数库。
• /mnt：用于挂载其他文件系统的临时挂载点。
• /proc：虚拟文件系统，提供对内核和进程信息的访问。
• /root：超级用户（root）的主目录。
• /sbin：存放系统管理命令和管理员使用的可执行程序。
• /tmp：用于存放临时文件。
• /usr：存放系统软件资源，包括应用程序、库文件、文档等。
• /var：存放变量数据，如日志文件、缓存文件、临时文件等。

Linux基础指令

文件操作指令：

• ls：列出目录内容。
• cd：切换目录。
• pwd：显示当前工作目录的路径。
• mkdir：创建新目录。
• rm：删除文件或目录。
• cp：复制文件或目录。
• mv：移动文件或目录。
• cat：显示文件内容。
• touch：创建空文件或更新文件的访问和修改时间戳。

---

网络工具指令：

• ifconfig

• iwconfig

  # iwconfig 是一个用于配置无线网络接口的命令行工具
  iwconfig
  # 指定接口
  iwconfig wlan0
  # 启用或禁用无线接口的传输功率控制：
  iwconfig <无线接口名称> txpower <功率级别>
  # 例如：
  iwconfig wlan0 txpower 20
  # 20的单位是dBm, 根据自己的adapter去调整
  

cp：复制文件或目录。

• mv：移动文件或目录。
• cat：显示文件内容。
• touch：创建空文件或更新文件的访问和修改时间戳。

---

网络工具指令：

• ifconfig

• iwconfig

  # iwconfig 是一个用于配置无线网络接口的命令行工具
  iwconfig
  # 指定接口
  iwconfig wlan0
  # 启用或禁用无线接口的传输功率控制：
  iwconfig <无线接口名称> txpower <功率级别>
  # 例如：
  iwconfig wlan0 txpower 20
  # 20的单位是dBm, 根据自己的adapter去调整