安装后,网络速度太慢。

# 旁路网关

普通的路由器往往集无线信号转发、网关、DNS 服务器等角色为一身,其中的 “网关” 角色负责路由器内部数据的处理。但因为一般家用的路由器硬件性能很有限,在运行一些比较吃资源的应用(如酸酸乳、去广告等)时,几乎会占满所有硬件资源,导致路由器网络 / 系统不稳定等诸多问题。既然路由器的硬件性能有限,那可不可以把网关的重任交给硬件性能更好的设备去做,让路由器安安心心地做好它的老本行 – 无线转发呢?
完全可以。

所谓的旁路网关,就是在路由器之外的其他硬件设备上搭建一个网关环境,把路由器肩负的网关重任交给其他更适合的设备来做,同时,旁路网关处理完的结果会返回给路由器,由路由器继续进行无线转发。

这样,每个角色各司其职,路由器肩上的任务轻了,即使是油管 4K 也能轻松跑满网速了,而旁路由(树莓派)也结束了它吃灰的命运。由此资源的充分利用,一举两得。

# 重要说明

  1. 此文章中提到的 Docker 镜像只适用于树莓派 2B/3B/3B+/4B,在其他设备上理论上不能正常使用。但文中所述内容对其他设备应该有参考意义。
  2. 在 Docker 中运行 OpenWrt ,树莓派将工作在旁路网关模式下,在这种工作模式下,树莓派的板载无线网卡不会工作(同时在 OpenWrt 的控制面板中也找不到有关 WIFI 的设置)。所以,需要将树莓派与路由器通过网线连接来使用。

# 前期准备

既然需要在 Docker 中运行 OpenWrt ,那么首先需要在树莓派的现有系统上安装 Docker,在不同发行版上安装 Docker 的教程有很多,大家可以自行在搜索引擎中搜索相关内容以完成 Docker 的安装。

如果你的设备是 3B/3B+/4B,推荐使用 “树莓派爱好者基地” 编译的 64 位 Debian,此版本 Debian 可以充分发挥 64 位 CPU 的性能,同时默认开启 Docker,KVM 等功能,其中,Docker 功能开箱即用,非常方便。

# 步骤开始

# 1. 打开网卡混杂模式

sudo ip link set eth0 promisc on

# 2. 创建网络

(须结合实际网络情况,不能照抄命令)

docker network create -d macvlan --subnet=192.168.123.0/24 --gateway=192.168.123.1 -o parent=eth0 macnet

这一条命令需要根据树莓派所处的网络环境来做修改,可以使用 sudo ifconfig 命令来查看树莓派 eth0 网卡获得的 IP 地址,如果树莓派获得的 IP 地址为 192.168.2.154 ,那么说明树莓派处在 192.168.2.x 网段,相应的,命令中的 192.168.123.0192.168.123.1 需要被替换成 192.168.2.0192.168.2.1

  • docker network create -d macvlan --subnet=192.168.2.0/24 --gateway=192.168.2.1 -o parent=eth0 macnet

此时,我们使用 docker network ls 命令可以看到网络 macnet 已建立成功

# 3. 拉取镜像

若身处国内,为提高拉取速度,请拉取阿里云仓库中的镜像:

docker pull registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/suling/openwrt:latest

同时也提供存放在 Docker 官方仓库 中的镜像:

docker pull sulinggg/openwrt:latest

镜像拉取完成后,我们可以执行 docker images 命令查看现存镜像

# 4. 创建并启动容器

docker run --restart always --name openwrt -d --network macnet --privileged registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/suling/openwrt:latest /sbin/init

其中:
--restart always 参数表示容器退出时始终重启,使服务尽量保持始终可用;
--name openwrt 参数定义了容器的名称;
-d 参数定义使容器运行在 Daemon 模式;
--network macnet 参数定义将容器加入 maxnet 网络;
--privileged 参数定义容器运行在特权模式下;
registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/suling/openwrt:latestDocker 镜像名,因容器托管在阿里云 Docker 镜像仓库内,所以在镜像名中含有阿里云仓库信息;
/sbin/init 定义容器启动后执行的命令。

启动容器后,我们可以使用 docker ps -a 命令查看当前运行的容器:
若容器运行信息 STATUS 列为 UP 状态,则说明容器运行正常。

# 5. 进入容器并修改相关参数

(须结合实际网络情况,不能照抄配置)

docker exec -it openwrt bash

其中:
openwrt 为容器名称;
bash 为进入容器后执行的命令。
执行此命令后我们便进入 OpenWrt 的命令行界面,首先,我们需要编辑 OpenWrt 的网络配置文件:

vim /etc/config/network

我们需要更改 Lan 口设置:

config interface 'lan'
        option type 'bridge'
        option ifname 'eth0'
        option proto 'static'
        option ipaddr '192.168.123.100'
        option netmask '255.255.255.0'
        option ip6assign '60'
        option gateway '192.168.123.1'
        option broadcast '192.168.123.255'
        option dns '192.168.123.1'

其中:
所有的 192.168.123.x 需要根据树莓派所处网段修改, option gatewayoption dns 填写路由器的 IP ,若树莓派获得的 IP192.168.2.154 ,路由器 IP192.168.2.1 ,则需要这样修改:

config interface 'lan'
        option type 'bridge'
        option ifname 'eth0'
        option proto 'static'
        option ipaddr '192.168.2.100'
        option netmask '255.255.255.0'
        option ip6assign '60'
        option gateway '192.168.2.1'
        option broadcast '192.168.2.255'
        option dns '192.168.2.1'

option ipaddr 项目定义了 OpenWrtIP 地址,在完成网段设置后, IP 最后一段可根据自己的爱好修改(前提是符合规则且不和现有已分配 IP 冲突)。

# 6. 重启网络

/etc/init.d/network restart

# 7. 进入控制面板

在浏览器中输入第 5 步 option ipaddr 项目中的 IP 进入 Luci 控制面板,若 option ipaddr 的参数为 192.168.123.100 ,则可以在浏览器输入 http://192.168.123.100 进入控制面板。
用户名: root
密码: password

# 8. 关闭 DHCP 服务

在 “ 网络 - 接口 - Lan - 修改 ” 界面中,勾选下方的 “ 忽略此接口(不在此接口提供 DHCP 服务) ”,并 “ 保存&应用 ”。

# 9. 主路由 DHCP 设置

进入路由器后台中,将主路由的 DHCP 的默认网关和 DNS 服务器设置为第 5 步中 option ipaddr 项目中的 IP

# 10. 重新连接路由器

完成以上操作后,断开设备(如手机,电脑)与路由器的连接,重新连接路由器,连接路由器的设备将获取到我们设置到的 IP

# 其他修复

# 1. 关闭 WLAN 硬件加速

设置旁路路由后,若出现访问国内网站网速慢,不稳定的情况(多见于 Pandavan 及其改版固件,如华硕老毛子固件),请在路由器的控制面板中关闭有关 WLAN 的硬件加速,比如选择 “ Offload TCP/UDP for LAN ”(若未出现此现象请忽略)

# 2. 宿主机网络修复

OpenWrt 容器运行后,宿主机内可能无法正常连接外部网络,需要修改宿主机的 /etc/network/interfaces 文件以修复:
(须结合实际网络情况,不能照抄配置)

cp /etc/network/interfaces /etc/network/interfaces.bak # 备份文件
vim /etc/network/interfaces # 使用 vim 编辑文件

向文件末尾添加:

auto eth0
iface eth0 inet manual
auto macvlan
iface macvlan inet static
  address 192.168.123.200
  netmask 255.255.255.0
  gateway 192.168.123.1
  dns-nameservers 192.168.123.1
  pre-up ip link add macvlan link eth0 type macvlan mode bridge
  post-down ip link del macvlan link eth0 type macvlan mode bridge

修改后重启树莓派,之后树莓派的局域网 IP 地址将会固定为 /etc/network/interfaces 文件中 address 参数中的地址。

# 3. 手动指定网关

如果路由器固件不支持自定义 DHCP 服务的网关及 DNS 地址(常见于路由器官方固件),或者只希望局域网下的个别设备接入旁路网关时,须在接入设备上做以下配置

# 注意事项

  1. 文章所述方案适用于光猫或路由器已完成宽带拨号的网络环境,未测试也不推荐使用 Docker 内的 OpenWrt 进行宽带拨号;
  2. OpenWrt 容器跟随树莓派系统启动,无需手动干预;
  3. 由于容器内系统内核共享宿主机内核,所以在 Luci 面板的 “内核版本” 项与宿主机内核版本一致;
  4. 在对容器进行停止或删除操作时,树莓派可能会发生卡顿现象, SSH 可能会断开,1~2 分钟后会恢复正常,目前原因不明;