韌體動態模擬之網路介面的淺析

anfieldqi發表於2020-11-27

網路埠淺析

因為在做韌體模擬的時候，遇到了QEMU模擬時因為模擬執行的韌體內部·埠未開放導致不能訪問管理介面的問題，So簡單學習一下關於網路卡和開放埠的知識，總結如下。

1. 結構圖

OpenWrt的網路配置很豐富，在我看來幾乎可以完成任何網路結構。下圖為一個支援OpenWrt的路由器網路結構：這個路由器內部交換機有6個口，其中1個WAN口、4個LAN口、Port5預設連線內部網路卡eth0，還有連線Wifi的無線網路卡接eth2，eth3保留，其主要通過VLAN和Bridging實現

1.1 VLAN（Virtual Local Area Network）

在這裡插入圖片描述

  1. 主要功能：實現單網路卡路由器接入多個網路

  2. 基本原理：區域網中的同一工作組的主機連在一起，隔絕不同的子網（在一個或多個交換機上），減少了訊息全面廣播所帶來的危險。連線子網時省去額外路由器

  3. 網路劃分：VLAN需要路由器內建的交換機支援，最多可以劃分4096個VLAN。

    一般使用只劃分兩個VLAN：WAN和LAN，分別對應外網和內網。如果是純的VLAN，則WAN和LAN之間是隔離的，互相不能通訊，但在自己的VLAN裡可以自由通訊。

1.2 Trunking

此技術是具體實現一張網路卡連線多個網路的核心技術，如上圖Port 5.

  1. 連線：Port5一邊連線路由器，一邊連線網路卡eth0
  2. 作用：連線vlan0和vlan1。這就是採用VLAN的Trunking技術，在Trunk Port(port5)經過的乙太網幀上打標籤(Tagging)用以區分來自那個VLAN，然後路由器用網路卡eth0接收並處理標籤從而處理（在CPU中處理）

1.3 Bridging

在這裡插入圖片描述

  1. 主要功能：用軟體模擬乙太網交換機，連線多個乙太網網路卡（虛擬的或物理的）分享同一個IP子網
  2. 在openWrt中，主要用來連線無線WIFI網路和LAN，組成一個統一的內部區域網

2.網路配置

2.1 有線網路配置

openwrt的有線網路配置檔案位於**/etc/config/network**，配置如下：

config interface 'loopback'//本地環回
    option ifname 'lo'
    option proto 'static'
    option ipaddr '127.0.0.1'
    option netmask '255.0.0.0'
 
config globals 'globals'
    option ula_prefix 'auto'
 
config interface 'lan'//配置LAN口 
    option ifname 'eth0.1'// 代表vlan1,這個很重要，下面配置會用到
    option force_link '1'
    option type 'bridge' //橋接方式 
    option proto 'static'//靜態IP
    option ipaddr '192.168.1.1'
    option netmask '255.255.255.0'
    option ip6assign '60'
    option macaddr '64:09:80:05:e1:bb'//設定MAC地址
 
config interface 'wan' //配置WAN口 
    option ifname 'eth0.2'
    option _orig_ifname 'eth0.2'
    option _orig_bridge 'false'
    option proto 'pppoe'
    option macaddr '64:09:80:05:e1:bc'
    option username '11100026295'
    option password '380926'
 
config interface 'wan6'
    option _orig_ifname '@wan'
    option _orig_bridge 'false'
    option proto '6to4'
 
config switch //switch中文意思就開關，所以下面就是使能vlan口 
    option name 'mt762x'
    option reset '1'
    option enable_vlan '1'
 
config switch_vlan
    option device 'mt762x'
    option vlan '1' //VLAN1, 和上面的option ifname ‘eth0.1’相匹配，所以是配置LAN口 
    option ports '0 1 2 3 5 6t' //0~3都是LAN口，RT5350有5個埠
 
config switch_vlan
    option device 'mt762x'
    option vlan '2' //VLAN2, 和上面的option ifname ‘eth0.2’相匹配，所以是配置WAN口
    option ports '4 6t' //4是WAN口

2.2無線網路配置

openwrt的無線網路配置檔案位於**/etc/config/wireless**，配置如下：

config wifi-device 'rai0'
    option type 'mt7612'
    option mode '14'
    option channel 'auto'
    option txpower '100'
    option ht '20+40+80'
    option country 'US'
    option disabled '0'
 
config wifi-iface
    option device 'rai0'
    option network 'lan'
    option mode 'ap'
    option ssid 'BYBY_WORLD'
    option encryption 'psk2'
    option key 'xxx'
 
config wifi-device 'ra0'
    option type 'rt2860v2'
    option mode '9'
    option channel 'auto'
    option txpower '100'
    option ht '40'
    option country 'US'
    option disabled '0'
 
config wifi-iface
    option device 'ra0'
    option network 'lan'
    option mode 'ap'
    option wps 'pbc'
    option ssid 'HELLO_WORLD'
    option encryption 'psk2'
    option key 'xxx'

這裡可以與韌體中相關目錄下的做一下對比，即可發現埠開放情況。

2.3 配置相關解釋

  1. lo:虛擬裝置，自身的迴環網裝置。

  2. ra0 rai0:這兩個是成對出現，一看就知道是無線裝置，它們各自對應一個SSID，分別是2.4G和5G。

  3. eth0:eth0是一塊物理網路卡。eth0.1 eth0.2都是從此裝置上虛擬出來的/eth0.1 是vlan1分出的lan口/eth0.2 是vlan分出的wan口

  4. br-lan:虛擬裝置，用於LAN口裝置橋接，可以用brctl show檢視使用情況

    ~ brctl show
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
br-lan        7fff.64098005e1bb    no        eth0.1 rai0 ra0

    br-lan = eth0.1 + rai0 + ra0，即將有線LAN口和無線網統一劃分為 LAN，便於管理，但是如果只開啟了br-lan，恐怕是不能與外部網路進行溝通的

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