Pi 3をWifi AccessPoint化（Raspbian stretch Lite 2018）

昨年7月のRaspbianでアクセスポイント化する方法では、今年の3月以降のRaspbianではうまく動作しません。

なんとも厄介な話ですが、常に新しいソフトや仕組みを取り入れて成長してきた「Linux」らしい環境の変化ともいえます。

もう少し正確にかくとAccess Pointは動作するのですが、DHCPクライアントが起動に失敗していて、結果的に有線LAN側がネットワークに繋がらなくなります。

試行錯誤の結果、まともに動作できるようになりましたので手順を書いておきます。

Wifi AccessPoint化は、有線LANを接続しなくてもタブレットやスマホからWifiで直接RaspberryPi 3にアクセスできるようにするのが目的です。
１：１接続ならアドホックモードもありますが、ここでは１：Ｎ接続できるようにします。そして有線LANを接続したら、そちらからもアクセスできるようにしたいのです。

では早速はじめましょう。　基本的には昨年の方法に沿ってやっていきます。

raspi-configで国を設定する

まずは raspi-config で、国を設定してください。そうしないとwifiがEnableされません。

ここでは割愛しますが、ここの中央あたりをみると分かりやすいかも。

4 Localisation Options

   > I4 Change Wi-fi Country

        >  JP Japan

2019年10月 追記

　dhcpcd.conf  に
　country_code=JP  を追記する必要があるとのこと。

eth0、wlan0の名称を使う

Raspbian stretchになってからmacアドレスを基にした固有名称で呼ぶようになっていて使いにくくなっているので、/boot/cmdline.txt の末尾に下記を追記します。

net.ifnames=0

これでeth0、wlan0として指定することが出来るようになります。

無くても大丈夫になっている？？　　さすがにあの仕様は嫌われたのかも。　

ソフトウェアのインストール

avahi、hostapd、dnsmasqという３つのソフトウェアを使って実現しています。 avahiはRaspbianに最初から入っているので、残り２つをインストール＆設定していきます。

sshでログイン後のコマンドです。ピンク文字がコマンド。青文字はファイル編集内容です。コピペしてください。

sudo apt-get update

sudo apt-get install hostapd dnsmasq -y

とコマンドを打ってインストールします。

hostapd ： アクセスポイントのソフト。

dnsmasq ： ホスト名とIPアドレスを覚えるDNSサーバソフト。

今回、dnsmasqはシンプルなDHCPサーバとして使用しています。ホスト名など覚えません。　つまり本来のDNSの機能を使っていません。

DHCPクライアント設定

sudo nano /etc/dhcpcd.conf  で開いて以下を追記します。（コメントアウト「行の先頭の # 」を取って編集してもよい。）

# define static profile
profile static_eth0
static ip_address=192.168.1.50
static routers=192.168.1.1
static domain_name_servers=192.168.1.1

# fallback to static profile on eth0
interface eth0
fallback static_eth0

denyinterfaces wlan0

interface wlan0
static ip_address=172.24.1.1/24
static routers=172.24.1.1
static domain_name_servers=172.24.1.1
static broadcast 172.24.1.255

dhcp割り当てに失敗したときに、fallbackで（固定）IPアドレスを指定しています。ご自身のネットワーク環境に合わせてください。これを指定しないとAPモード時にdhcpクライアントが機能しなくなります。ここがミソでした。

また、wlan0のIPアドレスもここに書きます。

以前は/etc/network/interfacesにwlan0のIPアドレスを書いていましたが /etc/dhcpcd.conf で集中管理するようにしています。新しいやり方に則ったカタチです。

ctrl+oで保存。 ctrl+x で閉じます。

hostapdの設定（AP設定）

sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf で新規ファイルを作って下記を書き込みます。　

interface=wlan0
driver=nl80211
ssid=Pi3-AP
hw_mode=g
channel=6
ieee80211n=1
wmm_enabled=1
ht_capab=[HT40][SHORT-GI-20][DSSS_CCK-40]
macaddr_acl=0
auth_algs=1
ignore_broadcast_ssid=0
wpa=2
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_passphrase=raspberry
rsn_pairwise=CCMP

以上、ここまでです。　保存して閉じます。
太字の部分のSSIDやパスフレーズ（8文字以上）は任意で変更することが出来ます。というか、セキュリティ面から考えると必ず変更するべきです。

チャンネルは空いているところをandroidアプリのWifi Analyzerなどで探して指定してください。

この設定ファイルをhostapdに登録します。

sudo nano /etc/default/hostapd  で開いて下記の1行を追記します。

DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"

ht_capab の [HT40] では チャンネル「1～9」、 [HT40-] ならチャンネル「5～13」 が使えます。

＜＜ 2.4GHz wifiのチャンネル分布図  こちらからの転載 ＞＞

※Pi 3 B+の 2.4G/5G Dual AP化はこちらを参考にすれば良いかもしれません。

dnsmasqでのDHCPサーバー設定

sudo mv /etc/dnsmasq.conf /etc/dnsmasq.conf.orig

sudo nano /etc/dnsmasq.conf   で下記を書き込みます。

interface=wlan0
listen-address=172.24.1.1
#bind-interfaces
server=8.8.8.8
domain-needed
bogus-priv
dhcp-range=172.24.1.50,172.24.1.100,12h

ここまで、一気にコピペしてください。　保存して閉じます。

172.24.1.50 から 172.24.1.100 までの50アドレスをDHCP用として登録しています。

※bind-interfaces の記載があるとエラーが出るため削りました。

ソフト起動＆リブート

sudo systemctl enable hostapd

sudo systemctl enable dnsmasq

sudo reboot

一旦、再起動します。

これで繋がるはずだったのですが接続できませんでした。パスワード認証までは通るもののdhcpサーバからIPアドレスが降ってきません。

なぜかdnsmasqの起動に失敗している

systemctl status dnsmasq で状態を見てみると起動に失敗しています。

ということで、sudo nano /etc/rc.local で exit 0 の上に以下を追記します。

service dnsmasq stop
sleep 8
service dnsmasq start

dnsmasqを一旦止めて、数秒まってから再起動しています。

5秒くらいのスリープでもPi 3なら大丈夫なのですが、Pi ZERO W ではたまに失敗します。 ZERO Wを使うなら8秒にする方が安心です。

以上で設定完了です。

お疲れ様でした。

さらにIPv4をFORWARDING してみましょ

こうしてRaspberryPi 3をWifi APにしても、接続した端末からインターネット上に出て行くことができません。タブレットからネットへアクセスしたくなったとき既設のWifiルーターへと接続しなおすのは面倒です。

ようは、RaspberryPi 3がWifiルーターと同様の機能をもってしまえば済む話です。

上のところまででアクセスポイントとして動作しているため、ルーティング、フォワーディングするだけWifiルーター化できます。

IPv4 フォワードをEnableする

sudo sh -c "echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward"

sudo nano /etc/sysctl.conf  で開いて下記を追加 （というか該当箇所のコメントアウト # を外す）

net.ipv4.ip_forward=1

iptables でルーティング、フォワーディングの設定（NAT設定）

sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT

sudo iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT

iptablesをセーブします

sudo sh -c "iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat"

sudo nano /etc/rc.local  で exit 0 より上の行に下記を追加して再起動時にiptablesをレストアするようにします

iptables-restore < /etc/iptables.ipv4.nat

再起動すれば完了です。

これで、Pi 3上のサーバーにもアクセスでき、さらにインターネットにも繋げることが出来ます。

Pi 3のWifi-APからネットに繋げられるということでセキュリティー面には十分お気をつけください。少なくともパスフレーズは変更してください。　また、WEPは絶対に使わないでください。 その他、インターネット側からの攻撃などもあるかもしれませんので、ご理解いただける方のみ参考にしてください。

参考サイト

https://frillip.com/using-your-raspberry-pi-3-as-a-wifi-access-point-with-hostapd/

https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/wireless/access-point.md

http://kassyjp.ninja-web.net/ras/jessie/bridge.htm

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