dnsmasq的使用以及Raspberry Pi AP功能改進systemd服務封裝

今天小編就為大家?guī)硪黄?a title="dns" target="_blank" href="http://www.kemok4.com/dns/">dnsmasq的使用以及Raspberry Pi AP功能改進systemd服務封裝的文章。小編覺得挺不錯的，為此分享給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧。

1. 使用命令行方式啟動，并未將啟動本身封裝成為一個固定的“服務”

2. 三代樹莓派的內置網卡以及筆者使用的外置網卡的名稱均為wlan*，在系統啟動的時候有可能造成編號的錯亂

3. udhcpd服務的配置文件里面，需要手動指定上游DNS的地址，使得調整起來并不方便

由于筆者使用的Kali系統是較新的Kali rolling，和Debian 9，Ubuntu16.04以及CentOS/RHEL 7.x一樣，已經使用systemd代替了init，因此，針對第一個缺陷，筆者使用systemd將服務進行封裝，方便進行管理。

systemd不僅能夠管理系統服務，同時對于網絡進行管理。針對第二個缺陷，筆者通過利用systemd-networkd，進行網卡設備的重命名，從而避免和內置網卡名稱的混淆

針對第三個問題，udhcpd的靜態(tài)指定DNS的問題，這里筆者將采用dnsmasq來代替，從而讓AP客戶端使用樹莓派的上游DNS進行名稱解析。

注：關于init以及systemd，將會在其他的博文中詳細闡述，本文以實際應用為主

• 網卡名稱的修改
  在Debian whezzy版本以及CentOS/RHEL6.x當中，我們利用編寫udev規(guī)則來修改網卡設備的名稱，而現在我們能夠利用systemd-networkd，通過編寫.link文件，達到修改網卡名稱的目的

我們需要查詢到我們想要的硬件信息，通過如下命令：

jc@kali:~$ sudo udevadm info -a -p /sys/class/net/wlan1
......
......
ATTR{address}=="00:11:22:33:44:55"
DRIVERS=="rt2800usb"
......
......

在/etc/systemd/network目錄下面創(chuàng)建一個.link文件，內容如下：

jc@kali:~$ sudo cat /etc/systemd/network/10-ethusb0.link
[Match]
MACAddress=00:11:22:33:44:55
[Link]
Description=USB to Ethernet Adapter
Name=ethusb0

之后重啟開啟systemd-networkd這個服務(如果已經開啟了，可以忽略上述操作)，并且重新掛載網卡驅動，用ip命令可以查看到，網卡名稱已經改變：

jc@kali:~$ sudo systemctl enable systemd-networkd.service
jc@kali:~$ sudo systemctl start systemd-networkd.service
jc@kali:~$ modprobe -r rt2800usb
jc@kali:~$ modprobe rt2800usb
jc@kali:~$ sudo ip l sh | grep ethusb0
6: ethusb0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP mode DEFAULT group default qlen 1000

之后對于hostapd的配置文件(hostapd的安裝配置過程，請詳見前言中提到的上一篇博文)，進行修改，修改之后的內容如下：

interface=ethusb0
ssid=raspberry_AP
hw_mode=g
channel=11
macaddr_acl=0
auth_algs=1
ignore_broadcast_ssid=0
wpa=2
wpa_passphrase=PASSWORD
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP
rsn_pairwise=CCMP

• dnsmasq的安裝以及配置
  下面介紹如何利用dnsmasq這個輕量級的應用來將樹莓派作為DHCP服務端以及本地DNS服務器。首先簡單介紹一下dnsmasq。這是一款輕量級的配置DNS代理以及DHCP和TFTP的工具，適用于小型網絡，經常用于嵌入式系統，而且Openstack當中針對虛機實例的DHCP分發(fā)功能也是由dnsmasq來完成的。

首先，安裝dnsmasq

jc@kali:~$ sudo apt-get dnsmasq

查詢一下dnsmasq的介紹以及都安裝了哪些內容：

jc@kali:~$ dpkg-query -l dnsmasq
Desired=Unknown/Install/Remove/Purge/Hold
| Status=Not/Inst/Conf-files/Unpacked/halF-conf/Half-inst/trig-aWait/Trig-pend
|/ Err?=(none)/Reinst-required (Status,Err: uppercase=bad)
||/ Name Version Architecture Description
+++-======================-================-================-==================================================
ii dnsmasq 2.76-5 all Small caching DNS proxy and DHCP/TFTP server



jc@kali:~$ dpkg-query -L dnsmasq
/.
/etc
/etc/default
/etc/default/dnsmasq
/etc/dnsmasq.conf
/etc/dnsmasq.d
/etc/dnsmasq.d/README
/etc/init.d
/etc/init.d/dnsmasq
/etc/insserv.conf.d
/etc/insserv.conf.d/dnsmasq
/etc/resolvconf
/etc/resolvconf/update.d
/etc/resolvconf/update.d/dnsmasq
/lib
/lib/systemd
/lib/systemd/system
/lib/systemd/system/dnsmasq.service
/usr
/usr/lib
/usr/lib/resolvconf
/usr/lib/resolvconf/dpkg-event.d
/usr/lib/resolvconf/dpkg-event.d/dnsmasq
/usr/share
/usr/share/dnsmasq
/usr/share/dnsmasq/installed-marker
/usr/share/doc
/usr/share/doc/dnsmasq


jc@kali:~$ sudo dpkg-query -L dnsmasq-base
/.
/etc
/etc/dbus-1
/etc/dbus-1/system.d
/etc/dbus-1/system.d/dnsmasq.conf
/usr
/usr/sbin
/usr/sbin/dnsmasq
/usr/share
/usr/share/dnsmasq-base
/usr/share/dnsmasq-base/trust-anchors.conf
/usr/share/doc
/usr/share/doc/dnsmasq-base
/usr/share/doc/dnsmasq-base/DBus-interface.gz
/usr/share/doc/dnsmasq-base/FAQ.gz
/usr/share/doc/dnsmasq-base/README.Debian
/usr/share/doc/dnsmasq-base/changelog.Debian.gz
/usr/share/doc/dnsmasq-base/changelog.archive.gz
/usr/share/doc/dnsmasq-base/changelog.gz
/usr/share/doc/dnsmasq-base/copyright
/usr/share/doc/dnsmasq-base/doc.html
/usr/share/doc/dnsmasq-base/examples
/usr/share/doc/dnsmasq-base/examples/dnsmasq.conf.example
/usr/share/doc/dnsmasq-base/setup.html
/usr/share/locale
/usr/share/locale/de
/usr/share/locale/de/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/de/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/es
/usr/share/locale/es/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/es/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/fi
/usr/share/locale/fi/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/fi/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/fr
/usr/share/locale/fr/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/fr/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/id
/usr/share/locale/id/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/id/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/it
/usr/share/locale/it/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/it/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/no
/usr/share/locale/no/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/no/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/pl
/usr/share/locale/pl/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/pl/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/pt_BR
/usr/share/locale/pt_BR/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/pt_BR/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/locale/ro
/usr/share/locale/ro/LC_MESSAGES
/usr/share/locale/ro/LC_MESSAGES/dnsmasq.mo
/usr/share/man
/usr/share/man/es
/usr/share/man/es/man8
/usr/share/man/es/man8/dnsmasq.8.gz
/usr/share/man/fr
/usr/share/man/fr/man8
/usr/share/man/fr/man8/dnsmasq.8.gz
/usr/share/man/man8
/usr/share/man/man8/dnsmasq.8.gz
/var
/var/lib
/var/lib/misc

由上面結果可以看到，主程序為/usr/sbin/dnsmasq，默認配置文件為/etc/dnsmasq.conf，并且在systemd下面也有dnsmasq的服務。但是在本文中，為了將dnsmasq和hostapd封裝成為一個統一的新服務，因此棄用程序包中默認安裝的dnsmasq服務以及默認的配置文件。編輯新的配置文件如下所示，下面的配置中，使用dhcp-options給客戶端傳遞DNS服務器為樹莓派本身20.20.20.1，而樹莓派使用/etc/resolv.conf文件作為上游的DNS服務器進行名稱解析，而這個/etc/resolv.conf文件在進行pon dsl-provider撥號的時候，會自動獲得。

jc@kali:~$ cat /etc/dnsmasq_AP.conf
#DHCP
listen-address=20.20.20.1,127.0.0.1
dhcp-range=20.20.20.2,20.20.20.20,12h
dhcp-option=3,20.20.20.1
user=dnsmasq

#DNS
no-hosts
cache-size=500
resolv-file=/etc/resolv.conf

• service封裝
  準備好上述過程之后，下面對于hostapd，dnsmasq進行統一的封裝。

創(chuàng)建/lib/systemd/system/AP.service文件，內容如下所示。其中Unit段做描述以及服務依賴的配置；Service段做服務啟動的配置，包括開啟鏈路，配置網卡的IP地址，開啟hostapd服務，以及開啟dnsmasq服務；Install配置段指定該服務使用multi-user.target，對應于多用戶狀態(tài)。

[Unit]
Description=AP
Wants=network.target
Before=network.target
BindsTo=sys-subsystem-net-devices-ethusb0.device
After=sys-subsystem-net-devices-ethusb0.device

[Service]
Type=oneshot
RemainAfterExit=yes
ExecStart=/sbin/ip link set dev ethusb0 up
ExecStart=/sbin/ip addr add 20.20.20.1/24 broadcast 20.20.20.255 dev ethusb0
ExecStart=/usr/sbin/hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf
ExecStart=/usr/sbin/dnsmasq -C /etc/dnsmasq_AP.conf

ExecStop=/sbin/ip addr flush dev ethusb0
ExecStop=/sbin/ip link set dev ethusb0 down

[Install]
WantedBy=multi-user.target

通過如下命令激活該service，并設置為開機自動啟動。觀察ip地址，hostapd服務，dnsmasq服務是否已經啟動：

jc@kali:~$ sudo systemctl enable AP.service
jc@kali:~$ sudo systemctl start AP.service

jc@kali:~$ ps -ef | grep -E ".*hostapd|.*dnsmasq" | grep -v grep
root 1337 1 0 19:43 ? 00:00:12 /usr/sbin/hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf
dnsmasq 1340 1 0 19:43 ? 00:00:00 /usr/sbin/dnsmasq -C /etc/dnsmasq_AP.conf

jc@kali:~$ ip a sh dev ethusb0
6: ethusb0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
link/ether c8:3a:35:d3:1b:4e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 20.20.20.1/24 brd 20.20.20.255 scope global ethusb0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::ca3a:35ff:fed3:1b4e/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

將windows作為客戶端嘗試連接raspberry_AP，cygwin輸出信息如下：

無線局域網適配器 無線網絡連接: 連接特定的 DNS 后綴 . . . . . . . : 
描述. . . . . . . . . . . . . . . : Realtek RTL8723AE Wireless LAN 802.11n PCI-E NIC 
物理地址. . . . . . . . . . . . . : FF-FF-FF-FF-FF-FF 
DHCP 已啟用 . . . . . . . . . . . : 是 
自動配置已啟用. . . . . . . . . . : 是 
本地鏈接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::c011:2b50:411b:56b7%38(首選) 
IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 20.20.20.8(首選) 
子網掩碼 . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0 
獲得租約的時間 . . . . . . . . . : 2017年5月14日 19:46:52 
租約過期的時間 . . . . . . . . . : 2017年5月15日 7:46:52 
默認網關. . . . . . . . . . . . . : 20.20.20.1 
DHCP 服務器 . . . . . . . . . . . : 20.20.20.1 
DHCPv6 IAID . . . . . . . . . . . : 810821406 
DHCPv6 客戶端 DUID . . . . . . . : 00-01-00-01-1C-58-D9-FD-44-8A-5B-ED-33-CF 
DNS 服務器 . . . . . . . . . . . : 20.20.20.1 
TCPIP 上的 NetBIOS . . . . . . . : 已啟用

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最短 = 7ms，最長 = 13ms，平均 = 10ms

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