樹莓派 Raspberry Pi 設定無線網路 WiFi AP，打造無線 IP 分享器

這裡介紹如何使用樹莓派架設一個無線網路 AP，讓各種無線網路設備透過樹莓派上網。

樹莓派在插上一張 USB 無線網路卡之後，可以透過無線網路上網，而除了讓樹莓派上網之外，我們也可以使用同樣一張 USB 無線網路卡將樹莓派打造成無線網路基地台（AP，Access Point），當作 IP 分享器使用。

以下是用樹莓派打造無線 IP 分享器所需要準備的設備：

• 樹莓派開發板一張。
• 支援 AP 模式的 USB 無線網路卡一張，本文使用 TP-LINK TL-WN722N USB 無線網路卡作為示範。

以下是整個安裝與設定過程。

基本 Linux 系統

將樹莓派安裝好基本的 Linux 系統，若是新手建議使用 NOOBS 安裝。

安裝好 Linux 系統之後，將 USB 無線網路卡插上樹莓派。

網路設定

這裡我規劃使用樹莓派的有線以太網路（eth0）對外，而 USB 無線網路卡（wlan0）則對內，在開始設定之前請先確認自己的樹莓派基本環境是可以正常上網的（也就是 eth0 要先設定好），接著再調整無線網路卡的網路設定。

首先關閉無線網路卡 wlan0：

sudo ifdown wlan0

編輯 /etc/network/interfaces 設定檔：

auto eth0
iface eth0 inet static
  address 192.168.0.200
  network 255.255.255.0
  broadcast 192.168.0.255
  gateway 192.168.0.1
  dns-nameservers 192.168.0.1 168.95.192.1 168.95.1.1

auto wlan0
iface wlan0 inet static
  address 192.168.2.1
  netmask 255.255.255.0

這裡需要更改的是 wlan0 的部份，要選定一個新的虛擬網段，並且指定一個固定的 IP 位址。

而 eth0 的部份就要看自己的環境是怎麼設定，我這裡的 eth0 是設定為靜態的固定 IP 位址，使用 DHCP 動態取得應該也是可以。

啟用無線網路卡 wlan0：

sudo ifup wlan0

DHCP 伺服器

樹莓派對內的區域網路（wlan0）中需要一台 DHCP 伺服器來配發上網設備的 IP 位址，這樣才能上內部的設備自動取的 IP 上網。

在樹莓派上安裝 DHCP 伺服器：

sudo apt-get install isc-dhcp-server

編輯 /etc/dhcp/dhcpd.conf 設定檔，將 domain name 的全域設定拿掉：

# option definitions common to all supported networks...
# option domain-name "example.org";
# option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;

設定這個 DHCP 伺服器為官方（authoritative）伺服器：

# If this DHCP server is the official DHCP server for the local
# network, the authoritative directive should be uncommented.
authoritative;

設定要給 DHCP 伺服器配發的 IP 網段，這裡的網段要跟上面無線網路卡的網段相同：

subnet 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.2.10 192.168.2.50;
  option broadcast-address 192.168.2.255;
  option routers 192.168.2.1;
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
  option domain-name "local";
  option domain-name-servers 168.95.192.1, 168.95.1.1;
}

編輯 /etc/default/isc-dhcp-server 設定檔，設定 INTERFACES：

# On what interfaces should the DHCP server (dhcpd) serve DHCP requests?
# Separate multiple interfaces with spaces, e.g. "eth0 eth1".
INTERFACES="wlan0"

設定好之後，重新啟動 DHCP 伺服器：

service isc-dhcp-server restart

並檢查是否有錯誤訊息。

Packet Forwarding

封包轉送（packet forwarding）的作用在於將內部 wlan0 區域網路的封包轉送至 eth0，讓內部的設備可以連線至外部網路。

編輯 /etc/sysctl.conf 設定檔，設定 packet forwarding：

# Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv4
net.ipv4.ip_forward=1

若要讓 packet forwarding 馬上生效，可以執行：

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

設定 NAT：

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

查看 iptables 的設定：

sudo iptables -t nat -S
sudo iptables -S

接著要讓 NAT 的設定可以在每次開機都自動設定，我們將 iptables 的設定儲存在 /etc/iptables.ipv4.nat 中：

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

編輯 /etc/network/interfaces，加入：

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

這樣在網路啟動時就會自動設定 NAT。

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