如何建造超级强大的OpenWRT软路由——米尔基于NXP LS1028A开发板

 

由测评者HonestQiao提供

 

米尔MYD-J1028X开发板基于NXP LS1028A处理器，双核 Cortex-A72，主频1.5GHz，而且，支持6个千兆网口，且都支持TSN（开发板支持5个千兆工业网口）。强劲的性能，丰富的千兆网口，用来做路由器，那是再适合不过了。

 

这篇文章，就分享了，如何构建一台超级强大的OpenWRT软路由。

目录：

一、网络结构说明

二、建造步骤

1. 安装docker

2. 设置普通用户管理docker权限

3. Ubuntu主机网络接口设置

4. docker环境网络设置

5. 启动openwrt的docker实例

6. 互通互访设置

7. 将物理网络接口Ethernet 1~4分配给OpenWRT使用

8. 配置OpenWRT的基础网络

9. OpenWRT防火墙设置

10. 互通互访测试

11. 端口转发设置

12 登录OpenWRT管理界面

13. 子网设置

三、实际效果

四、总结

 

一、网络结构说明

这个OpenWRT软路由的网络结构如下：

 

传说，OpenWRT已经支持了NXP LS1028A，可以找到相关的信息：

OK1028与LS1028ARDB的区别 - Powered by Discuz! (witech.com.cn)

[OpenWrt Wiki] OpenWrt v21.02.0 Changelog

但是没有找到具体的应用，为了避免入坑，我选择了更稳妥的方式，在米尔MYD-J1028X开发板上运行官方的Ubuntu，然后安装docker，并在docker中跑OpenWRT，这个方案，目前非常成熟了。

那最终实现的效果就是：

1. 开发板跑Ubuntu；

2. OpenWRT跑在docker中；

3. 开发板的五个千兆网口，一个留给Ubuntu联网自用，其他的全部分配给OpenWRT

4. Ubuntu和OpenWRT能够互访

5. OpenWRT通过一个网口直接联网，而不是通过docker再通过Ubuntu联网，以求达到性能最优化

6. OpenWRT管理一个完整的子网

 

其中涉及到的网段规划：

1. 主路由：192.168.1.1/24网段

2. Ubuntu：

联网ip：192.168.1.237(DHCP获取)

与OpenWRT互通ip：192.168.10.253(固定)

3. OpenWRT：

联网ip：192.168.1.246(DHCP获取)

与Ubuntu互通ip：192.168.10.254(固定)

子网：192.168.11.254/24

注意：上述通过DHCP获取的IP地址，不是固定的，会根据实际情况变化。

 

二、建造步骤

1. 安装docker

sudo apt update
sudo apt upgrade -y
sudo apt install docker-ce -y

 

2. 设置普通用户管理docker权限：

如果以root用户建造，可以跳过，但是强烈建议以自己的用户运行，而非root用户。

sudo usermod -aG docker $USER

newgrp docker

docker ps -a

 

3. Ubuntu主机网络接口设置：

系统默认网络接口名称，为eno0、eno2、swp0、swp1、swp2、swp3。

其中：eno0对应Ethernet 0，swp0~3对应Ethernet1~4，eno2为DSA 以太网交换机主以太网接口。

具体的网络接口信息，可以查看官方手册了解：

 

现在我们只需要知道：

Ethernet 0：分配各Ubuntu使用，用于宿主系统联网

Ethernet 1~4：分配给OpenWRT系统使用

Ethernet 1：用于OpenWRT联网

Ethernet 2~4：用作LAN接口；当然，如果有多个网络接入，可以自由分配用作多WAN接入

为了便于识别，我们可以修改一下系统配置，使得网络接口的名称更可读一些，将swp0~3修改为eth1~4

先通过以下的指令，获取网络接口名称配置文件：

sudo grep -rn swp0 /etc/udev

 

sudo vim /etc/udev/rules.d/73-fsl-enetc-networking.rules

# 将swp0~3修改为eth1-4

 

然后重启生效：

sudo reboot

重启后，使用ifconfig -a，将会看到swp0~3变更为eth1~4

 

然后，我们还需要启用eth1~4，并设置网络接口的混杂模式，以便他们可以被分配到OpenWRT使用：

# 启用网络接口

sudo ifconfig eth1 up
sudo ifconfig eth2 up
sudo ifconfig eth3 up
sudo ifconfig eth4 up

 

# 设置混杂模式

sudo ip link set eth1 promisc on
sudo ip link set eth2 promisc on
sudo ip link set eth3 promisc on
sudo ip link set eth4 promisc on

 

# 查看网络接口状态：

ip addr show

 

对应的网络接口信息中，出现PROMISC，则表示开启混杂模式成功

 

4. docker环境网络设置：

为了Ubuntu和OpenWRT互通，专门设置一个网段192.168.10.0/24用于双方ip的设置，寄生于eno0上

docker network create -d macvlan \
--subnet=192.168.10.0/24 \
--ip-range=192.168.10.0/24 \
-o macvlan_mode=bridge \
-o parent=eno0 macnet1

 

设置后，可以查看docker的网络情况：

docker network ls

 

5. 启动openwrt的docker实例

openwrt的docker镜像有很多，经过了解，我选择了raymondwong/openwrt_r9镜像。

docker pull raymondwong/openwrt_r9:autobuild-22.2.12-arm64

docker run --name openwrt \
--restart always \
-d --network macnet1 \
--ip=192.168.10.254 \
--privileged raymondwong/openwrt_r9:autobuild-22.2.12-arm64 /sbin/init

 

通常情况下，启动一个dcoker镜像，不需要指定网络和ip，docker会自动设定；

但为了双方互通互访，这里设定为我们刚才创建的macnet1，并指定为192.168.10.254。

关于docker的网络以及macvlan的使用，可以查看docker官方的资料。

 

启动后，可以查看当前运行的实例：

docker ps

 

6. 互通互访设置：

此时，需要在Ubuntu上，添加一个虚拟网络接口，桥接到macvlan上去，并设定ip为192.168.10.253

sudo ip link add mymacvlan link eno0 type macvlan mode bridge
sudo ip addr add 192.168.10.253/24 dev mymacvlan
sudo ifconfig mymacvlan up

 

设置后，可以查看该虚拟网络接口的状态：

ip add show mymacvlan

 

7. 将物理网络接口Ethernet 1~4分配给OpenWRT使用：

使用docker exec openwrt ifconfig，可以查看OpenWRT当前挂载的网络接口。

要将网络接口分配给OpenWRT使用，需要将其设置到OpenWRT的Docker Namespace隔离空间中来。

通过下面的步骤，进行操作：

首先，获取当前OpenWRT的Namespace隔离空间：

nspid=$(sudo docker inspect -f '{{.State.Pid}}' openwrt)
echo $nspid

正常显示，说明获取到了；如果OpenWRT容器没有运行了，则获取不到。

 

然后进行设置：

sudo mkdir -p /var/run/netns/
sudo ln -s /proc/$nspid/ns/net /var/run/netns/$nspid

echo $nspid
ip netns list

 

两者一致，说明ns空间设置正确，然后再设置网络接口的归属：

sudo ip link set eth1 netns $nspid
sudo ip link set eth2 netns $nspid
sudo ip link set eth3 netns $nspid
sudo ip link set eth4 netns $nspid

此时，可以查看OpenWRT中，是否正确获得这些网络接口的使用权：

执行：

docker exec openwrt ifconfig

或者：

sudo ip netns exec $nspid ifconfig

 

设置正确的情况下，将会看到eth1~4，已经分配到了OpenWRT中了。

而在Ubuntu主机中，执行ifconfig -a，将再也看不到这几个网络接口了。

 

然后，再为OpenWRT启用这几块网络接口即可：

sudo ip netns exec $nspid ip link set eth1 up
sudo ip netns exec $nspid ip link set eth2 up
sudo ip netns exec $nspid ip link set eth3 up
sudo ip netns exec $nspid ip link set eth4 up

sudo ip netns exec $nspid ifconfig

 

8. 配置OpenWRT的基础网络：

设置好网络接口以后，就可以配置OpenWRT的基础网络，以便于后续进入图形界面进行管理。

因为OpenWRT的Docker已经运行了，我们可以通过docker命令，直接连接到OpenWRT环境中来进行配置：

docker exec -it openwrt sh

 

通过上面的指令，进入OpenWRT的shell环境，然后，编辑网络配置文件：

 vi /etc/config/network

config interface 'lan'
        option ifname 'eth0'
        option proto 'static'
        option ipaddr '192.168.10.254'
        option netmask '255.255.255.0'
 

config interface 'wan'
        option ifname 'eth1'
        option proto 'dhcp'

 

主要需要修改如下的部分：

 

其目的，是设置eth0的固定ip位192.168.10.254，以便和Ubuntu互通互访；

然后，设置eth1为WAN网络接口，通过DHCP从主路由获取ip地址。

 

配置完成后，重启网络，就能生效了：

/etc/init.d/network restart

用ifconfig可以查看网络状态：

 

因为使用了DHCP，所以eht1显示的实际IP，可能会和我们上的图不一致，因为是DHCP获取的。

 

9. OpenWRT防火墙设置：

设置好了以后，我们还能不能直接从Ubuntu访问，还需要进行防火墙设置：

vi /etc/firewall.user

# 在最后添加下面的内容：

# user
iptables -I INPUT -s 192.168.10.0/24 -j ACCEPT
iptables -t nat -I POSTROUTING -o eth1 -j MASQUERADE

 

具体如下：

 

其中，iptable两行设置，第一行允许192.168.10.0/24子网访问管理，第二行允许eth1作为NAT让子网设备上网。

 

10. 互通互访测试：

在OpenWRT上，ping 192.168.10.253

在Ubuntu上，ping 192.168.10.254

 

在Ubuntu上，访问OpenWRT的luci服务：

curl -v http://192.168.10.254/

 

此时，互通互访已经成功了。

 

11. 端口转发设置：

但是，这是Ubuntu上和OpemWRT互访互通，我们还需要在其他电脑上，能够通过luci管理OpenWRT。

因为Ubuntu挂载主路由上，网段为192.168.1.0/24，ip为192.168.1.237，而我的MacBook Pro也挂载这个网段下，所以，进一步配置，使得通过浏览器访问192.168.1.237能够访问到OpenWRT。

这一点，可以在Ubuntu上，通过iptables的端口转发功能来实现，也可以通过软件来实现。

因为后续还会有其他的测试，所以我用harpoxy这款专用代理软件来实现。

sudo apt install haproxy

sudo vim /etc/haproxy/haproxy.cfg

# 添加下面的配置
frontend web_in
            mode http
            maxconn 1000
            bind *:8000
            use_backend openwrt_server

backend openwrt_server  
            mode http
            balance roundrobin
            option  httpclose  
            server openwrt 192.168.10.254:80 check

 

具体操作如下图：

 

上面的配置，表示将8000端口，反向代理到192.168.10.254的80端口，后续访问 http://192.168.1.237:8000/

haproxy的功能非常强大，而且配置简洁明了，推荐学习。

配置好以后，可以检查配置，无误后，即可运行：

sudo haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -c

sudo /etc/init.d/haproxy start 

 

现在，基础设置妥当了，可以进入OpenWRT的图形管理界面了。

 

12 登录OpenWRT管理界面：

直接访问 http://192.168.1.237:8000/ 即可：【192.168.1.237为Ubuntu从主路由器获得的ip地址】

 默认的用户名和密码为：root password

输入后即可进入管理界面：

 

 

raymondwong/openwrt_r9这个版本很强大，集成了很多功能：

 不过这篇文章主要是讲建造，所以在这里就不多说了，感兴趣的同学，可以详细了解。

13. 子网设置：

之前我们将Ethernet1~4，均分配给了OpenWRT，分别挂在eth1~4，其中eth1用作WAN联网，eth2~4我们就可以作为LAN的接口了。

如果了解MWAN，可以将eth2~4进行分配到MWAN使用，实现多网络接入。

进入网络-接口界面中，可以查看当前设置的网络接口：

 

 

从上面可以看到：

eth0设置为LAN，ip为192.168.10.254，用于和Ubuntu互通互访；

eth1设置为WAN，用于从主路由器获取IP，接入网络

 

下一步，点击添加新接口，将剩下的网络接口应用起来：

 

在这里，给其取名为lan2，并设置为桥接模式，将eth2、3、4桥接到一起。

曾经尝试过，将eth0也桥接到一起，但是会导致主路由的DHCP广播通过macvlan污染过来。

 

然后，设置LAN2的地址：

 

上述地址，也可以设置为192.168.11.1，这样子看起来更给力一点，随你心意了。

 

注意防火墙部分，勾选lan即可：

 

最下面有DHCP的设置，开启即可：

  
 最后点击保存并应用并生效：

 

保存应用后，返回到了接口列表页面，再点击一下对应的连接按钮，即可正式启用：

 

如果LAN2部分没有显示IP地址，表示没有启用，需要点击连接即可。

此时，子网也设置好了，可以在Ethernet 2~4上，连接其他网络设备测试了。

 

三、实际效果：

我这边的实测测试，分别连接了三个设备：

Ethernet 2：连接星光派单板计算机

Ethernet 3：连接ThinkPad笔记本

Ethernet 4：连接Dell笔记本

 

都顺利的自动获取IP地址并成功联网：

 

 

 

在OpenWRT管理界面中，也可以查看当前连接的设备信息：

 

四、总结

到这里，我们已经完成了这款超级强大的OpenWRT软路由的建造了。关于OpenWRT的具体功能使用，同学们可以继续摸索了。

得益于米尔MYD-J1028X开发板基于NXP LS1028A处理器的强大，这个软路由性能良好，网速飞奔，顶呱呱！！！