Freifunk-Gateway aufsetzen: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Freifunk Franken
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|'''Achtung:''' Die Seite wird aktuell für den KeyxchangeV2 umgebaut.<br>Daher könnte sie zeitweise Inkonsistenzen enthalten und wird sich inhaltlich stark verändern. Den letzten V1-Stand gibt es [[Special:PermanentLink/11209|hier]]
|}
__TOC__
__TOC__
[[Kategorie:Technik]]
[[Kategorie:Technik]]


= Preface =
= Preface =
Für das Aufsetzen eines Freifunk-Gateway gibt es kein universelles Kochrezept. Auch erfahrene Admins erfahren bei der Installation kleinere und grössere Herausforderungen, die es zu überwinden gilt. Unterschiedliche Softwareinstallationen, Netzwerkkonfigurationen, Hoster und VPN Anbieter können Anpassungen zu der hier präsentierten Vorgehensweise notwendig werden lassen, z.B. indem Pakete nach installiert werden oder Netzwerkkonfigurationen angepasst werden müssen. Um dies zu erleichtern, versucht der Artikel nicht nur die Konfiguration darzulegen, die in diesem spezifischen Fall funktioniert hat ("Know-How"), sondern versucht auch kurz auf die Hintergründe einzugehen, um ggf. eine Anpassung zu erleichern ("Know-Why").
Für das Aufsetzen eines Freifunk-Gateway gibt es kein universelles Kochrezept. Auch erfahrene Admins erfahren bei der Installation kleinere und grössere Herausforderungen, die es zu überwinden gilt. Unterschiedliche Softwareinstallationen, Netzwerkkonfigurationen, Hoster und VPN Anbieter können Anpassungen zu der hier präsentierten Vorgehensweise notwendig werden lassen, z.B. indem Pakete nach installiert werden oder Netzwerkkonfigurationen angepasst werden müssen. Um dies zu erleichtern, versucht der Artikel nicht nur die Konfiguration darzulegen, die in diesem spezifischen Fall funktioniert hat ("Know-How"), sondern versucht auch kurz auf die Hintergründe einzugehen, um ggf. eine Anpassung zu erreichen ("Know-Why").
 
Die Anleitung dient dazu, den Einstig zu erleichtern.</br>
Viele der Dinge können später auf die eigenen Bedürfnisse angepasst und zugeschnitten werden.
 
Die Anleitung hat keine Garantie auf Vollständigkeit und wird stetig verändert und verbessert.</br>
Wenn du beim Installieren auf Probleme oder Fehler stößt: Der nächste freut sich, wenn er auf diesen Fehler nicht mehr stößt oder eine entsprechende Anmerkung im Wiki findet. :-)


Freifunk Franken ist "Development in Progress", d.h. eine Konfiguration die heute funktioniert, wird morgen durch eine andere und vielleicht sogar bessere abgelöst. Ein einmal aufgesetztes Gateway muss sich so der Entwicklung anpassen.
Freifunk Franken ist "Development in Progress", d.h. eine Konfiguration die heute funktioniert, wird morgen durch eine andere und vielleicht sogar bessere abgelöst. Ein einmal aufgesetztes Gateway muss sich so der Entwicklung anpassen.
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Für Rat und Tat empfiehlt sich die Freifunk Franken Development und die Freifunk Franken Gateway Mailingliste.
Für Rat und Tat empfiehlt sich die Freifunk Franken Development und die Freifunk Franken Gateway Mailingliste.


Zum den Änderungen vom KeyxchangeV1 zum KeyxchangeV2 Gateway geht's hier: https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/keyxchangev2
'''Referenzen / Andere Freifunk HowTo's'''
* [http://wiki.freifunk.net/Freifunk_Hamburg/Gateway Gateway FF-Hamburg]




== Voraussetzungen ==


= Referenzen / Andere Freifunk HowTo's =
=== Was der Betreiber mitbringen sollte ===
* http://wiki.freifunk.net/Freifunk_Hamburg/Gateway  
* Grundlegende Kenntnisse mit IP-Routing (IPv4 und IPv6)
* http://wiki.mag.lab.sh/wiki/Freifunk_Fulda/Gateway
* Motivation, etwas ''[jede Menge]'' dazuzulernen und sich aktiv mit der Materie auseinanderzusetzen.
 
* Das Freifunk Netz ist der optimale Ort, um sich in dieser Richtung neue Kenntnisse anzueignen - zumindest wenn man sich dann auch damit (und. v.a. mit den auftretenden Problemen) auseinandersetzt.
 
* Es gibt viele nette Leute im [[Kommunikation | IRC]], die immer gerne helfen, wenn die Motivation da ist, sich auch selbst mit dem Problem zu befassen.
* Für die schnelle Abstimmung unter den GW Betreibern sollte sich jeder Betreiber auf der [[Mailinglisten#freifunk-gateway| freifunk-gateway]] Mailingliste setzen. Die "große" [[Mailinglisten#franken-freifunk| Liste]] und die [[Mailinglisten#freifunk-dev| dev-Liste]] sind ebenfalls hilfreich.
* Ohne Vorkenntnisse ist es schwierig, aber ganz und gar nicht unmöglich ein Gateway aufzusetzen. Auch hier gilt wieder: Es wird gerne geholfen, wenn man sich mit Problemen einigermaßen selbstständig auseinandersetzt und konkrete Fragen stellt.
* Bereitschaft mitzuhelfen, das Wiki aktuell zu halten, damit die Ressourcenplanung (IPs!) funktioniert und für Notfälle die wichtigsten Infos und Ansprechpartner zu den Servern vorhanden sind. Die wichtigsten Seiten sind [[Server]], [[Portal:Netz]] und [[Portal:Netz/IPv6]].
* Ein wenig Zeit - sowohl fürs Aneignen des Verständnisses als auch fürs Aufsetzen an sich. Gehe erstmal von ganz grob 5-20 Stunden Arbeitszeit aus, um von einem "nackten" Server zu einem voll funktionstüchtigen GW zu kommen, das ja doch aus recht vielen verschiedenen Diensten besteht. Nach der Ersteinrichtung sollte man regelmäßig ein wenig Zeit investieren, um zu schauen, ob alles in Ordnung ist, Updates zu fahren, Änderungen in der Infrastruktur nachzupflegen, sich tiefergend mit der Materie zu beschäftigen, etc.


= Voraussetzungen =
=== Was der Server können muss ===
=== Was der Server können muss ===
* Öffentliche IPv4 und IPv6 Adresse
* Öffentliche IPv4 und IPv6 Adresse
* Kernelmodule laden
** Leider aktuell noch zu viele IPv4 Anschlüsse, um IPv4 außen vor zu lassen. :-(
** IPv6 ist pflicht.
* Kernelmodule laden (Bestimmte Virtualisierungslösungen wie OpenVZ sind daher nicht möglich)
* Nur relativ wenig CPU und RAM nötig
* Nur relativ wenig CPU und RAM nötig
* dafür relativ viel Traffic (Je nach Größe und Anzahl der Hoods durchaus im ein- bis niedrigen zweistelligen TB Bereich)
* dafür relativ viel Traffic (Je nach Größe und Anzahl der Hoods durchaus im ein- bis niedrigen zweistelligen TB Bereich)


=== Was der Betreiber mitbringen sollte ===
* Grundlegende Kenntnisse mit IP-Routing (IPv4 und IPv6)
* Motivation, etwas ''[jede Menge]'' dazuzulernen und sich aktiv mit der Materie auseinanderzusetzen.
* Das Freifunk Netz ist der optimale Ort, um sich in dieser Richtung neue Kentnisse anzueignen - zumindest wenn man sich dann auch damit (und. v.a. mit den auftretenden Problemen) auseinandersetzt
* Es gibt viele nette Leute im IRC, die immer gerne helfen, wenn die Motivation da ist, sich auch selbst mit dem Problem zu befassen.
* Ohne Vorkenntnisse ist es schwierig aber ganz und gar nicht unmöglich ein Gateway aufzusetzen. Soweit es nicht bei dem Kenntnissstand bleiben soll, wird auch hier gerne geholfen.


=== Was das Gateway können muss ===
* fastd VPN
* fastd VPN
* Batman ''(Compat15)''
* Batman ''(Compat15)''
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* Babel Routing Protokoll
* Babel Routing Protokoll
* Webserver für Hoodfiles
* Webserver für Hoodfiles
Näheres ist unter [[#Dienste|Dienste]] beschrieben.
=== Anonymisierung (Störerhaftung) ===
Sofern der Server nicht über einen Uplink verfügt, wo es egal ist was durchgeht (unseriöse Bulletproof-Hoster), möchte man vermutlich den Traffic aus dem Freifunk-Netz durch ein VPN ins Internet schieben.
Auf längere Sicht, wäre es natürlich wünschenswert, wenn die Problematik der Störerhaftung in ihrer derzeitigen Form wegfällt um beispielsweise eine dezentralere Infrastruktur zu erlauben.
Folgende VPN-Anbieter sind zu diesem Zeitpunkt jedoch empfehlenswert:
* [https://mullvad.net/en/ Mullvad] (Schweden, Niederlande)
** Bis zu drei gleichzeitige Verbindungen
** Kann man anonym mit Bitcoin bezahlen
** Serverauswahl über die ausgelieferte OpenVPN-Konfiguration
*** Server in den Niederlanden sind abends oft stark ausgelastet
**(Gute Erfahrungen in Lübeck)
* [https://integrityvpn.com/ Integrity VPN] (Schweden, Port80)
** Drittes Oktett durch Auswahl des normalerweise per round.robin-dns ausgewählten OpenVPN-Servers bestimmbar, das letzte Oktett ist immer gleich. Somit muss man sich keine dynamisch vergebenen IP-Adressen mit anderen teilen. Verbindungen daher durch die Anzahl der OpenVPN-Server (derzeit 3; unterschiedliche Ports nicht ausprobiert) beschränkt.
**Hat eine überaus seriöse Webseite und eine Ltd. erfunden.™
**Hat schon mal was von IPv6 gehört. Nutzt es zurzeit jedoch nur für SEO.
**Blockiert Port 25 derzeit nicht.
**Ist ein ein neuer Anbieter, der _bisher_ unausgelastet wirkt.
** sind derzeit noch nicht nicht overselled und haben ihren Krams scheinbar halbwegs sauber konfiguriert
* [https://ipredator.se/ Ipredator] (Schweden, Niederlande, Deutschland)
** (Glänzen nicht durch Kompetenz, da sie lange Zeit nur PPTP angeboten haben)
** Mögen schnelle Reconnects nicht -> manchmal muss man OpenVPN ein paar Stunden deaktivieren, bevor es wieder funktioniert.
** Möchten bald auch IPv6 anbieten.
** Angeblich Reseller von relakks
* Cyberghost
** blockt alle SMTP Ports!!
* Perfect Privacy
* AzireVPN
Ungetestet:
* [https://www.anonine.com/en Anonine VPN] (Portlane)
* [https://privacy.io/ privacy.io] (Portlane)
* [http://prq.se/?p=tunnel&intl=1 prq.se] (Eigenes Netz, teuer)
* [http://arethusa.su/vpn.html Arethusa VPN] (Loggen in Frankreich, andere Server angeblich nicht)


== Anbindung an andere Netze ==
== Anbindung an andere Netze ==
Es gibt drei relativ relevante Netzwerke bei denen es sich lohnt, das lokale Netz damit zu  verbinden:
Neben unserem eigenen Freifunknetz gibt es weitere Netzwerke mit denen sich ein Peering lohnt:


* InterCity-VPN zwischen den meisten Freifunknetzen
* InterCity-VPN zwischen den meisten Freifunknetzen
** BGP
** BGP
** kleine Übsicht der http://www.ddmesh.de/topology/ic-vpn-verbindungen.html
** kleine Übsicht der [http://www.ddmesh.de/topology/ic-vpn-verbindungen.html IC-VPN-Verbindungen]
** Mehr Infos http://wiki.freifunk.net/IC-VPN
** Mehr Infos: [[ICVPN]]


* DN42
* DN42
** BGP
** BGP
** Experimentelles Darknet zur Erprobung von Routing-Technologien und so weiter, wird privat betrieben. Viel interessantes Zeugs™
** Experimentelles Darknet zur Erprobung von Routing-Technologien und so weiter, wird privat betrieben. Viel interessantes Zeugs™
** Hat Routen ins ChaosVPN und IC-VPN, <strike>wer faul ist bei der Konfiguration deckt damit also alles™</strike> ab nicht alle Routen vom IC-VPN oder ChaosVPN werden im DN42 verteilt, ob man das will kann ggf nochmal besprechen.


* ChaosVPN
* ChaosVPN
Zeile 108: Zeile 65:
<br>
<br>


== Server-Anbieter die empfehlenswert sind ==
== Server-Anbieter==
* [https://www.de-punkt.de/vserver.html de-punkt] (Databurg, FFM)
** Schneller Speicher, gut bezahlbar, KVM, nur Traffic-Flat™® das übliche.
* [http://www.hetzner.de/hosting/produktmatrix_vserver/vserver-produktmatrix Hetzner] (Falkenstein)
** Bezahlbarer Extratraffic 1,19 €/TB, KVM
* [http://colorhost.de/server/vserver/ colorhost] (über 23media, Global Switch, FFM)
* Untersagt Nutzung für Freifunk (http://colorhost.de/server/vserver/kvm/small/)
** Achtung: Nur Xen oder Xen HVM funktionieren
* [http://www.xirra.net/en/v-server/productmatrix/ xirra] (Core-Backbone, NBG)
** KVM, TB-Traffic zu 5,95€. Langweilig und funktioniert. Pflegt bisher einen guten Kontakt zu Kunden.
* [http://buyvm.net/ BuyVM]
** Begrenztes Angebot, das in Stößen rausgegeben wird. 2.50$/TB Extratraffic. Nur KVM ist brauchbar für diesen Zweck. USA Ost- und Südküste. TOS sagt, dass man da theoretisch kein weiteres VPN ins Netz brauchen würde.
* [http://webhod.de webhod]
** 9,99 € für die kleinste KVM im Monat[https://www.webhod.de/de/vserver/kvm.html]
<br>


== Server-Anbieter die '''nicht''' empfehlenswert sind ==
=== Hoster, bei denen gute Erfahrungen gemacht wurden ===
* [http://www.wrzhost.com/ WRZhost]
Diese unvollständige, nicht abschließende Liste von Hostern dient nur der Orientierung.
** Aktivierung des V-Servers erst auf mehrfache Nachfrage, anschließend falsches Betriebssystem. Außerdem nur OpenVZ und somit nicht für FreiFunk nutzbar. Für andere Zwecke sicher brauchbar, da gut angebunden und offshore.
Solange ein Hoster die weiter oben genannten Voraussetzungen erfüllt, ist er für ein Freifunk Gateway geeignet.


Umso mehr verschiedene Hoster im Freifunknetz, umso besser.


* [https://www.hetzner.de/hosting/produktmatrix_vserver/vserver-produktmatrix Hetzner] (Nürnberg, Falkenstein, Helsinki)
** Cloud Server, 20TB Traffic 2,96€/Monat
** Wird bedingt des vielen verfügbaren Traffics fürs Geld sehr viel genutzt
** Hetzner-interner Traffic wird nicht berechnet


= Dienste =
* [https://www.xirra.net/en/v-server/productmatrix/ xirra] (Core-Backbone, NBG)
== B.A.T.M.A.N. ==
** KVM, TB-Traffic zu 5,95€. Langweilig und funktioniert. Pflegt bisher einen guten Kontakt zu Kunden.
B.A.T.M.A.M. wird bei uns als Layer2 Routing-Protokoll (Ja, klingt kaputt. Ist es auch) eingesetzt, um WLAN-Mesh zu ermöglichen.
Für Linux gibt es dafür das B.A.T.M.A.N. Advanced Kernel-Modul.


Die Version, die beim Kernel von Debian Stretch mit dabei ist (v2016.4) ist Compat15, was die aktuell verwendete Compat-Version ist. (siehe [https://www.open-mesh.org/projects/batman-adv/wiki/Compatversion hier])
* [https://www.netcup.de/ netcup]


Wenn man möchte, kann man sich die aktuellste Version aus dem Open-Mesh Git kompilieren und installieren.
= Installation =
Die Installation des Betriebssystems, Absicherung des Servers, Installieren von Updates usw. sind '''NICHT''' Gegenstand dieser Anleitung. Trotzdem kurz einige Hinweise:


'''Hinweis''': Wird der Kernel aktualisiert, müssen alle selbstkompilierten Kernelmodule erneut gegen die aktualisierte Kernelversion gebaut und danach installiert werden! Folglich muss ein selbstkompiliertes batman_adv nach jedem Kernelupdate neu gebaut und installiert werden. Für den Anfang empfiehlt es sich, mit dem mitgelieferten batman_adv zu arbeiten.
* Empfohlenes Betriebssystem: Debian
 
** Die Anleitung basiert aktuell auf '''Debian 10 (Buster)'''. Für Einsteiger wird dringend empfohlen mit dieser Version anzufangen.
Das Kernel-Modul kann testweise mit folgendem Befehl geladen werden:
<code>
modprobe batman-adv
</code>
 
Im Kernel Log sollte das Laden protokolliert werden:
<pre>
~# dmesg | grep batman_adv
batman_adv: B.A.T.M.A.N. advanced 2018.0 (compatibility version 15) loaded
</pre>
 
 
Das Kernelmodul von B.A.T.M.A.N. kann dann bei jedem Neustart des Systems geladen werden, indem in die Datei /etc/modules der Eintrag "batman-adv" hinzugefügt wird:
 
<pre>
batman-adv
</pre>
 
 
B.A.T.M.A.N. Advanced wird mit dem Tool batctl gesteuert. Das muss entsprechend installiert werden. Hier kann ebenfalls die Version aus den Debian Paketquellen oder die selbstkompilierte verwendet werden.
 
<code>
apt install batctl
</code>
 
<br>
 
== FastD ==
Die Verbindung zwischen Gateway und zentralen Routern wird über einen fastd-Tunnel realisiert.
 
Die fastd-Version aus den Stretch Paketquellen ist aktuell und kann (und sollte) verwendet werden.
 
<code>
apt install fastd
</code>
 
== Babel ==
Innerhalb von Freifunk Franken wird Babel als IP-Routingprotokoll verwendet. Damit sind alle Gateways und damit alle Hoods miteinander verbunden.
 
Für Linux kann babeld aus den Stretch Paketquellen als Daemon für Babel verwendet werden.
<code>
apt install babeld
</code>
 
Auch hier gilt wieder: Die Version aus den Debian Paketquellen ist nicht super aktuell, in babeld-1.8.0 gab es einige Änderungen.<br>
Auch babeld kann selbst kompiliert werden. Sourcen gibts [https://github.com/jech/babeld hier]
 
babeld importiert und exportiert alle Routen in/aus einer Routingtabelle. Es bietet sich an, für fff eine neue Tabelle anzulegen und zu benennen. Dazu Tabellennummer und Name in /etc/iproute2/rt_tables eintragen:
<pre>
10 fff
</pre>
 
== Tunnel für den Backbone ==
TODO
 
 
 
= Grundinstallation des Servers =
Die Installation des Betriebssystems, Absicherung des Servers, Installieren von Updates usw. sind '''NICHT''' Gegenstand dieser Anleitung. Trotzdem kurz einige Hinweise.
 
=== Folgendes sollte unbedingt beachtet werden ===
* Betriebssystem aktuell halten. Bei Linux wird dafür für gewöhnlich eine Paketverwaltung verwendet
** Bei Debian ist das apt
** ''apt update'' aktualisiert die Paketquellen
** ''apt upgrade'' aktualisiert die Pakete
* Sicherheit
* Sicherheit
** SSH Login nur mit Keys, Login per Passwort abschalten (siehe [https://www.thomas-krenn.com/de/wiki/OpenSSH_Public_Key_Authentifizierung_unter_Ubuntu hier]
** [https://www.thomas-krenn.com/de/wiki/OpenSSH_Public_Key_Authentifizierung_unter_Ubuntu SSH Login nur mit Keys, Login per Passwort abschalten]
** root-Login per SSH höchstens per Key, besser abschalten
** root-Login per SSH höchstens per Key, besser abschalten
** Siehe [http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Absicherung_eines_Debian_Servers hier] für weitere Hinweise.
** Hier bekommst du weitere Tipps zur [http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Absicherung_eines_Debian_Servers Absicherung eines Debian Servers]
 
 
 
= Konfigurieren des Freifunk-Gateways =
Nachdem nun die erforderlichen Softwarepakete auf dem Gateway installiert wurden, kann man das Gateway als solches einrichten. Die Konfiguration wird exemplarisch für das Einrichten eines GW's in der Fürther Hood beschrieben, wobei erläutert wird, welche Anpassungen für nicht-Fürther Hoods gemacht werden müssen. 
<br>
== IPv4 des Gateways, IP-Bereich der Hood und DHCP Range des Gateway==
Das Gateway benötigt eine IP aus jedem verbundenen Layer-2 Netz.
 
Für jede Hoods sucht man sich dafür unter [[Portal:Netz]] bzw. [[Portal:Netz/IPv6]] eine IPv4 bzw. IPv6 Adresse (bei IPv4 aus dem statischen Bereich) der Hood aus.<br>
Damit es keine Doppelbelegungen gibt, muss diese auch gleich "'''reserviert'''" werden, indem das Wiki entsprechend editiert wird.


Für die Peerings verwenden wir Adressen aus einem speziell dafür vorgesehenen [[Portal:Netz#10.83.252.0.2F22_.28Master_IPs.29|Bereich]].<br>
== Vorbereitung ==
Die Adressen werden mit einer /32 Netzmaske an die Peering-Interfaces gehängt, um die entsprechenden Routen kümmert sich dann babel. So spart man sich ein paar IPv4 Adressen, da nicht immer ein /31 Subnetz für ein Peering drauf geht und (wenn auch unsauber) für jedes Peeringinterface die gleiche Adresse genutzt werden kann.<br>
=== IP-Adressen und DHCP Range des Gateway ===
Bei IPv6 genügen die Link-Local Adressen.


Möchte man auf seinem Gateway Dienste unabhängig von den Hoods anbieten, kann dafür die Peering-IP (für IPv6 ist daher ebenfalls ein [[Portal:Netz/IPv6#Transfer-IPs|Bereich]] dafür vorgesehen) gut verwendet werden.
Um Doppelbelegungen zu vermeiden, müssen diese auch im Wiki eingetragen werden.


An dieser Stelle sollte man sich unbedingt mit Subnetzen und der [https://de.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing CIDR-Notation] vertraut machen, falls einem das (noch) Fremdworte sind.<br>
An dieser Stelle sollte man sich unbedingt mit Subnetzen und der [[CIDR|CIDR-Notation]] vertraut machen, falls einem das (noch) Fremdworte sind.<br>
Ein entsprechender IP-Rechner findet sich z.B. [http://www.heise.de/netze/tools/netzwerkrechner/ hier].


==== Private FFF IPs ====
Für jede Hood reserviert man sich einen [[Portal:Netz|IPv4]] bzw. [[Portal:Netz/IPv6|IPv6]] Adressbereich, mit welchem die Knoten und Clients versorgt werden.


Für die Hoods muss bei IPv4 noch ein Bereich festgelegt werden, aus dem dann später Adressen verteilt werden. Dieser muss:
Für die Hoods muss bei IPv4 noch ein Bereich festgelegt werden, aus dem dann später Adressen verteilt werden. Dieser muss:
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Bei IPv6 wird nur Gateway, DNS-Server und Subnetz per Router Advertisement in der Hood bekannt gemacht, den Rest erledigen die Clients.
Bei IPv6 wird nur Gateway, DNS-Server und Subnetz per Router Advertisement in der Hood bekannt gemacht, den Rest erledigen die Clients.


== Routing Tabelle für Freifunk ==
==== Peering-IPs ====
Für die Routen im Freifunk Franken Netz sollte eine eigene Routingtabelle deklariert werden.
Für die Peerings verwenden wir Adressen aus einem speziell dafür vorgesehenen [[Portal:Netz#10.83.252.0.2F22_.28Master_IPs_for_use_as_.2F32_routed_IPs_withing_L3_network.29|Bereich]].<br>
Die Adressen werden mit einer /32 Netzmaske an die Peering-Interfaces gehängt, um die entsprechenden Routen kümmert sich dann babel. <br>
So spart man sich ein paar IPv4 Adressen, da nicht immer ein /31 Subnetz für ein Peering drauf geht und (wenn auch unsauber) für jedes Peeringinterface die gleiche Adresse genutzt werden kann.<br>


Dazu Tabellennummer und Name in /etc/iproute2/rt_tables eintragen:
Bei IPv6 genügen die Link-Local Adressen.


<pre>
Möchte man auf seinem Gateway Dienste unabhängig von den Hoods anbieten, kann dafür die Peering-IP (für IPv6 ist daher ebenfalls ein [[Portal:Netz/IPv6#Transfer-IPs|Bereich]] dafür vorgesehen) gut verwendet werden.
20    fff
</pre>
 
Der Inhalt der Routingtabelle kann später mit
<code>
ip route show table fff
</code>
angezeigt werden.
<br>


== B.A.T.M.A.N Netzwerk-Interface, fff Routingregeln und -tabelle ==
==== Öffentliche Adressen ====
<del>'''Hinweis:''' Wenn man für einige nette Dinge um das B.A.T.M.A.N Netzwerk-Interface eine Bridge haben möchte gibt es unter [[Freifunk-Gateway aufsetzen/Batman bridge]] eine entsprechende Anleitung.</del>
Damit das Internet erreicht werden kann, sind öffentliche IP Adressen nötig, die im Internet bekannt sind.


In der Datei /etc/network/interfaces ...
Diese können von verschiedenen Freifunkern bezogen werden, siehe [[IPv6]]


<code>
=== OS Settings ===
vi /etc/network/interfaces
==== IP-Forwarding ====
</code>
Per default leitet Debian keine Pakete weiter, die unser Gateway erreichen. Deswegen muss IP-Forwarding aktiviert werden.
 
fügen wir zunächst folgenden Textblock des Gateways "klee" aus der Fürther Hood an:


Manuell (nur bis zum reboot aktiv):
<pre>
<pre>
.
.
.
# device: bat0
iface bat0 inet manual
post-up ifconfig $IFACE up
    ##Einschalten post-up:
    # IP des Gateways am B.A.T.M.A.N interface:
    post-up ip addr add 10.50.32.5/21 dev $IFACE
    # Regeln, wann die fff Routing-Tabelle benutzt werden soll:
    post-up ip rule add iif $IFACE table fff
    post-up ip rule add from 10.0.0.0/8 table fff
    post-up ip rule add to 10.0.0.0/8  table fff
    # Route in die Fuerther Hood:
    post-up ip route replace 10.50.32.0/21 dev $IFACE proto static table fff
    # Start des DHCP Servers:
    post-up invoke-rc.d isc-dhcp-server restart
    ##Ausschalten post-down:
    # Loeschen von oben definieren Routen, Regeln und Interface:
    post-down ip route del 10.50.32.0/21 dev $IFACE table fff
    post-down ip rule del from 10.0.0.0/8 table fff
    post-down ip rule del to 10.0.0.0/8 table fff
    post-down ip rule del iif $IFACE table fff
    post-down ifconfig $IFACE down
# VPN Verbindung in die Fuerther Hood
iface ffffuerthVPN inet manual
    post-up batctl -m bat0 if add $IFACE
    post-up ifconfig $IFACE up
    post-up ifup bat0
    post-down ifdown bat0
    post-down ifconfig $IFACE down
</pre>
In diesem Beispiel sind:
* IP des Gateway/Netzmaske der Fürther Hood: 10.50.32.5/21
* IP des Netzwerks Fürther Hood / Netzmaske der Fürther Hood: 10.50.32.0/21.
Diese müssen gegen die oben reservierte IP/Netzmaske des Gateways der Hood und gegen die Netzwerk-IP/Netzmaske der Hood, in die das neue Gateway soll, ausgetauscht werden.
Der Eintrag "ip route add 10.50.32.0/21 dev $IFACE table fff" fügt in der fff Routingtabelle eine Route in das Netzwerk "Fürther Hood" ein. Für Hassberge müsste dieser Eintrag z.B. in 10.50.56.0/22 geändert und für die IP-Adresse des Gateways eine aus dem statischen Bereich der Hassberger Hood reserviert und verwendet werden (s.o.).
Die Regeln definieren, das Traffic der
* aus dem Netzwerk 10.0.0.0/8 kommt
* das Netzwerk 10.0.0.0/8 zum Ziel hat
* oder über die B.A.T.M.A.N Schnittstelle übermittelt wird
von der fff Routingtabelle behandelt wird. Die Einträge sind so allgemein formuliert, dass sie für das gesamte Freifunk Franken Netz Gültigkeit haben sollten.
Im post-down Abschnitt werden die vorher definierten Regeln, Interfaces und Routen wieder gelöscht.
<i>Hinweis:</i> Die MTU darf nicht verstellt (vergrößert) werden, diesbezügliche Laufzeitmeldungen von batman_adv bitte ignorieren!
<br>
== IP-Forwarding ==
Um Anfragen, die das Gateway erreichen, weiterzuleiten, muss IP-Forwarding aktiviert werden.
Manuell geht dies über:
<code>
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/default/forwarding
echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding
echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding
</pre>


# Sonst landen ICMP-Fehlerpakete auf eth0 - mit source-IP 10.50.x.y...
# https://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/ip-sysctl.txt
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_errors_use_inbound_ifaddr
</code>


Dauerhaft lässt sich IP-Forwarding in /etc/sysctl.conf aktivieren:
sysctl Einstellungen können in der Datei '''/etc/sysctl.conf''' dauerhaft eingestellt werden.
<code>
vi /etc/sysctl.conf
</code>


.. um dort die Abschnitte einzukommentieren, die das Forwarding steuern:
Dort gibt es für das Forwarding bereits die passenden Zeilen, die nur einkommentiert werden müssen:
<pre>
<pre>
.
 
.
.
# Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv4
# Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv4
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.ip_forward=1
Zeile 356: Zeile 149:
#  based on Router Advertisements for this host
#  based on Router Advertisements for this host
net.ipv6.conf.all.forwarding=1
net.ipv6.conf.all.forwarding=1
.
 
.
.
</pre>
</pre>
<br>


Um ICMP-Fehlerpakete auf eth0 zu vermeiden, die als src-IP 10.50.x.y haben (böseböse!) dann noch
==== ICMP Fehlerpakete für IPv4 ====
Damit ICMP hinter unserem NAT korrekt funktioniert, müssen die ICMP Fehler passend geroutet werden, dass sie beim NAT-Server landen. Das kann in Linux mit der Option "net.ipv4.icmp_errors_use_inbound_ifaddr = 1" erreicht werden.


Analog zu oben sollte diese Einstellung in sysctl.conf eingetragen werden, damit sie rebootfest ist:
<pre>
<pre>
# Sonst landen ICMP-Fehlerpakete auf eth0 - mit source-IP 10.50.x.y...
# https://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/ip-sysctl.txt
net.ipv4.icmp_errors_use_inbound_ifaddr = 1
net.ipv4.icmp_errors_use_inbound_ifaddr = 1
</pre>
</pre>


einfügen
Außerdem landen dann keine ICMP Pakete mit internen Adressen als Absender auf dem Uplink [dem Hoster].


== Testen von B.A.T.M.A.N, fastd und Autostart ==
Siehe auch [[MTU]]
Hierfür booten wir das Gateway am besten erst mal neu:
<code>
reboot & exit
</code>


und starten das fast.d Startskript manuell:
==== Routing Tabelle für Freifunk ====
<code>
Für die Routen im Freifunk Franken Netz muss eine eigene Routingtabelle angelegt werden.
/etc/fastd/fff_beispiel_fastd.sh &
</code>


Beim Erststart werden Schlüsselpaare generiert und ausgetauscht, es kann also etwas dauern.
Damit die Tabelle auch mit Name aufrufbar ist, sollten Tabellennummer und Name in /etc/iproute2/rt_tables eingetragen werden:


Danach sollte der Aufruf von...
<code>
pgrep fastd
</code>
... mit der Prozess-ID beantwortet werden: Fastd läuft in dem Fall.
Ein Aufruf von ifconfig:
<code>
ifconfig
</code>
sollte die neu erstellten Interfaces bat0 und ffffuerthVPN zurückliefern.
Exemplarisch und als Auszug:
<pre>
<pre>
bat0      Link encap:Ethernet  HWaddr ea:95:50:07:f7:27 
10     fff
          inet addr:10.50.32.5  Bcast:0.0.0.0  Mask:255.255.248.0
          inet6 addr: fe80::e895:50ff:fe07:f727/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:1089992 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:849698 errors:0 dropped:1728 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:141311612 (134.7 MiB)  TX bytes:1052934594 (1004.1 MiB)
 
.
.
.
ffffuerthVPN Link encap:Ethernet  HWaddr e6:3b:f3:b7:fc:db 
          inet6 addr: fe80::e43b:f3ff:feb7:fcdb/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1426  Metric:1
          RX packets:32389694 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:2699525 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:500
          RX bytes:4193328694 (3.9 GiB)  TX bytes:1384843740 (1.2 GiB)
.
.
.
</pre>
</pre>
Aus dem ifconfig Auszug für bat0 sollte die eingerichtete IP des Gateways und die Netzmaske hervorgehen.


 
Der Inhalt der Routingtabelle kann später mit
Die Abfrage der IP-Regeln:
<code>
ip rule
</code>
 
sollte die oben definierten Regeln wieder spiegeln (fff Tabelle für Traffic, der entweder über bat0 oder 10.0.0.0/8 rein- oder rausgeht):
<pre>
<pre>
32757: from all to 10.0.0.0/8 lookup fff  
ip route show table fff
32758: from 10.0.0.0/8 lookup fff
bzw.
32759: from all iif bat0 lookup fff  
ip -6 route show tab fff
</pre>
</pre>
 
angezeigt werden.
Eine Abfrage der fff-Routing Tabelle
<code>
ip route show table fff
</code>
 
sollte die B.A.T.M.A.N Route (Device bat0) in das Netzwerk der eingerichtete Hood ergeben. In diesem Beispiel ist es die Fürther Hood:
<pre>
10.50.32.0/21 dev bat0  scope link
</pre>
 
Ein Aufruf von "batctl o"
<code>
batctl o
</code>
 
ergibt eine Liste der MAC-Adressen von unseren nächsten Nachbarn. Exemplarisch und als Auszug:
<pre>
[B.A.T.M.A.N. adv 2013.4.0, MainIF/MAC: ffffuerthVPN/e6:3b:f3:b7:fc:db (bat0)]
  Originator      last-seen (#/255)          Nexthop [outgoingIF]:  Potential nexthops ...
96:43:c4:2e:73:68    0.004s  (255) 96:43:c4:2e:73:68 [ffffuerthVPN]: 96:43:c4:2e:73:68 (255)
.
.
.
</pre>
 
Hat soweit alles geklappt, kann das Startscript /etc/fastd/fff_beispiel_fastd.sh bei jedem Systemstart ausgeführt werden, indem es z.B. in /etc/rc.local eingetragen wird:
<code>
vi /etc/rc.local
</code>
 
Hier spendieren wir einen Eintrag, der fastd mit 10 Sekunden Verzögerung bei jedem Systemstart mitstartet:
<pre>
# launch fastd with 10 seconds delay
(sleep 10; sh /etc/fastd/fff_beispiel_fastd.sh) &
</pre>
 
'''Zusätzlich''' muss ein Cronjob angelegt werden, der das Skript z.B. alle 10 Minuten ausführt:
<code>
crontab -e
</code>
 
Nun folgendes eingeben:
<pre>
*/5 * * * * sleep 10; sh /etc/fastd/fff_beispiel_fastd.sh
</pre>
 
und
 
<code>
/etc/init.d/cron restart
</code>
<br>
 
== OpenVPN-Tunnel einrichten ==
Die Einrichtung eines OpenVPN Tunnels kann von Anbieter zu Anbieter variieren.
Im Laufe der Zeit sollte die Dokumentation so um funktionierende Konfigurationen verschiedener Anbieter erweitert werden.
<br>
<br>
=== Mullvad ===
Unter https://mullvad.net/download/config/  Reiter "Other platforms" kann man sich die mullvadconfig_xx.zip runterladen.
Mullvad liefert in dieser Datei, die notwendigen Schlüssel (ca.crt, mullvad.crt, mullvad.key) als auch eine Konfigurationsdatei (mullvad_linux.conf) mit, die später angepasst werden muss.
Man kopiert nun die zip-Datei auf das Gateway, entpackt sié und kopiert das Kundenummern-Verzeichnis mit dem Dateien ca.crt, crl.pem, mullvad.crt, mullvad.key, mullvad_linux.conf nach /etc/openvpn:
Von dem lokalen Rechner kopieren wir die zip Datei per scp für [http://ged.msu.edu/angus/tutorials/using-putty-on-windows.html Windows] oder [http://www.hypexr.org/linux_scp_help.php Linux] auf das Gateway.
Als unverbindliche Richtschnur für Linux:
<code>
scp mullvadconfig.zip root@<ipv4 des Gateways>:/root
</code>
Danach loggen wir uns auf dem Gateway ein und entpacken die Datei (nicht vergessen unzip zu installieren):
<code>
ssh root@<ipv4 des Gateways>
unzip mullvadconfig.zip
cd <Kundennummernverzeichnis>
cp * /etc/openvpn
</code>
''/etc/openvpn/'' sollte mit dem Inhalt des entpackten mullvadconfig.zip Archivs dann so aussehen:
<pre>
ca.crt crl.pem  mullvad.crt  mullvad.key  mullvad_linux.conf  mullvad_windows.conf.ovpn  update-resolv-conf
</pre>
'''Wichtiger Hinweis''': Wer sich nicht von seinem Gateway aussperren möchte, sollte so lange den Rechner nicht neu starten, wie die openvpn Konfiguration nicht wie unten angepasst wurde. Wenn es doch passiert, ist evtl. noch ein Zugriff auf das Gateway über die hoster-Konsole möglich.
Wir legen ein benutzerspezifisches start-up Script namens mullvad-up an:
<code>
vi /etc/openvpn/mullvad-up
</code>
und füllen sie mit folgendem Inhalt:
<pre>
#!/bin/bash
logger -t OPENVPN VPN Gateway: /sbin/ip route replace default via ${route_vpn_gateway} dev ${dev} proto static table fff
/sbin/ip route replace default via ${route_vpn_gateway} dev ${dev} proto static table fff
iptables -t nat -A POSTROUTING -o ${dev} -j MASQUERADE
</pre>
Das Skript definiert in der fff-Routingtabelle zunächst den VPN Anbieter als Standard-Gateway ("/sbin/ip route add default via ${route_vpn_gateway} dev ${dev} table fff"). D.h. Traffic, der über das Freifunk-Netz hereinkommt (Definiert über die fff IP rules) und für den keine anderweitigen Routinginformationen bekannt sind (z.B. Internet Traffic), wird pauschal in Richtung des VPN Gateways geschickt (IP ${route_vpn_gateway}, Device ${dev}). Das Default-Gateway für Traffic, der nicht freifunkbezogen ist, bleibt unangetastet, um sich nicht selber auszusperren.
Da wir Anfragen vieler Clients (verschiedene IPs) über eine VPN IP schieben, müssen wir darüber hinaus "Network Adress Translation" (NAT) betreiben ("iptables -t nat -A POSTROUTING -o ${dev} -j MASQUERADE"). Dies ist auch erforderlich, da der Freifunk IPv4 Adressbereich 10.0.0.0/8 für lokale Netze reserviert ist und nicht im Internet geroutet wird.
Das Skript mullvad-up muss ferner ausführbar sein:
<code>
chmod +x /etc/openvpn/mullvad-up
</code>
Dieses spezifische Routing muss zwingend in mullvad_linux.conf eingepflegt werden:
<code>
vi /etc/openvpn/mullvad_linux.conf
</code>
und hier die Konfiguration entsprechend geändert werden:
<pre>
.
.
.
# Allow calling of built-in executables and user-defined scripts.
script-security 2
# Parses DHCP options from openvpn to update resolv.conf
#up /etc/openvpn/update-resolv-conf
#down /etc/openvpn/update-resolv-conf
# Enable Freifunk specific Routing
route-noexec
route-delay 3
route-up    /etc/openvpn/mullvad-up
.
.
.
</pre>
Script security muss auf "2" stehen, damit benutzerspezifische Skripte ausgeführt werden dürfen. Unser Freifunk spezifisches Routing wird über "route-up /etc/openvpn/mullvad-up" ausgeführt, wobei wir vorher openvpn mit "route-noexec" verbieten, automatisch selber Routen anzulegen. Aus Sicherheitsgründen führen wir einen kleinen Zeitpuffer von 3 Sekunden ein ("route-delay 3"). Vorhandene Start/Stop-Skripte (up/down) sollten auskommentiert werden.
Wer möchte, kann in mullvad_linux.conf auch Länder definieren, über die der VPN Traffic laufen soll (Ein- /Auskommentieren).
Der openvpn Tunnel kann nun testweise gestartet werden:
<code>
cd /etc/openvpn
/usr/sbin/openvpn mullvad_linux.conf  &
</code>
und sollte exemplarisch und im Auszug folgendes zurück liefern:
<pre>
Sun Sep  6 12:45:20 2015 OpenVPN 2.3.4 x86_64-pc-linux-gnu [SSL (OpenSSL)] [LZO] [EPOLL] [PKCS11] [MH] [IPv6] built on Dec  1 2014
Sun Sep  6 12:45:20 2015 library versions: OpenSSL 1.0.1k 8 Jan 2015, LZO 2.08
Sun Sep  6 12:45:20 2015 NOTE: the current --script-security setting may allow this configuration to call user-defined scripts
.
.
.
Sun Sep  6 12:45:23 2015 /sbin/ip link set dev tun0 up mtu 1500
Sun Sep  6 12:45:23 2015 /sbin/ip addr add dev tun0 10.114.0.45/16 broadcast 10.114.255.255
Sun Sep  6 12:45:23 2015 /sbin/ip -6 addr add fdef:e287:a479:72::102b/112 dev tun0
Sun Sep  6 12:45:23 2015 /etc/openvpn/mullvad-up tun0 1500 1558 10.114.0.45 255.255.0.0 init
Sun Sep  6 12:45:23 2015 Initialization Sequence Completed
</pre>
Wichtig ist hierbei, dass in der vorletztes Zeile unser Freifunk-spezifisches Routing durchgeführt wird.
Das VPN-Gateway sollte nun als Default Route in der fff-Routingtabelle auftauchen:
<code>
ip route show table fff | grep default
</code>
Exemplarisch wäre eine Ausgabe für das Tunnel-Device tun0 und dem VPN-Gateway 10.114.0.1:
<pre>
default via 10.114.0.1 dev tun0
</pre>


Auch ein ifconfig Eintrag für das Tunnel Device...
Die Konfiguration wird exemplarisch für das Einrichten eines GW's in der Fürther Hood beschrieben, wobei erläutert wird, welche Anpassungen für nicht-Fürther Hoods gemacht werden müssen.
<code>
ifconfig
</code>
 
...sollte jetzt existieren (Exemplarisch und im Auszug):
<pre>
.
.
.
tun0      Link encap:UNSPEC  HWaddr 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00 
          inet addr:10.114.0.76  P-t-P:10.114.0.76  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fdad:bdef:735d:72::104a/112 Scope:Global
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:1012476 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:640206 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:100
          RX bytes:1250196616 (1.1 GiB)  TX bytes:84979294 (81.0 MiB)
.
.
.
</pre>
 
 
Wenn alles geklappt hat, kann man (sofern openvpn nicht korrekt beim Systemstart geladen wird), den openvpn Tunnel in der /etc/rc.local bei jedem Systemstart laden:
<code>
vi /etc/rc.local
</code>
 
und dort z.B. ein zeitverzögertes Starten nach 5 Sekunden vereinbaren:
<pre>
# launch vpn with 5 seconds delay
(sleep 5; /usr/sbin/openvpn /etc/openvpn/mullvad_linux.conf >> /var/log/mullvad_vpn.log &) &
</pre>
<br>
<br>


=== NordVPN ===
== Layer-3 ==
NordVPN liefert die Datei config.zip mit, die für jeden verwendbaren VPN-Server eine seperate Konfigurationsdatei enthält.
=== Generelle Layer-3 Routing Regeln ===
Damit Pakete vom Gateway selbst passend in das Freifunk Netz geroutet werden, sind einige Regeln nötig.


'''Hinweis:''' Auch hier gilt - Wer sich nicht ungewollt von seinem Gateway aussperren möchte, muss vor dem Starten von OpenVPN und vor einem neuen Reboot die Konfigurationsdatei anpassen.
Diese können an die Debian Interfacekonfiguration des Loopback Interfaces hinzugefügt werden, damit sind sie direkt nach dem Boot des Servers verfügbar.


Von dem lokalen Rechner kopieren wir die zip Datei per scp für [http://ged.msu.edu/angus/tutorials/using-putty-on-windows.html Windows] oder [http://www.hypexr.org/linux_scp_help.php Linux] auf das Gateway.
'''prio''' legt fest, in welcher Reihenfolge die Regeln abgearbeitet werden.
Hier sollte sich zunächst an die im Wiki vorgegebene Reihenfolge gehalten werden, später kann man diese auf die eigenen Bedürfnisse anpassen.


Als unverbindliche Richtschnur für Linux:
Außerdem können auch FFF-interne IP Adressen (10.x.x.x, fd43:5602:29bd:ffff::xx) an das Loopback Interface gehängt werden.
<code>
scp config.zip root@<ipv4 des Gateways>:/root
</code>


Und entpacken diese auf dem Gateway:
<code>
cd ~
mkdir nordvpn-configs
mv config.zip nordvpn-configs
cd nordvpn-configs
unzip config.zip
</code>
Danach wählen wir einen VPN Server aus, z.B. unter dem Gesichtspunkt das er wenige Hops vom Gateway entfernt ist und/oder in einem Land unserer Wahl steht.
Im Beispiel nehmen wir se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn und passen Sie zunächst Freifunk-spezifisch an (siehe Aussperr-Hinweis oben):
<code>
vi se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn
</code>
Änhlich wie bei Mullvad, bestimmen wir dass wir das Routing mit einem eigenen Skript festlegen wollen (/etc/openvpn/nordvpn-up) und openvpn die Route nicht selber definieren soll. Zusätzlich geben wir eine Datei an, in die wir später Password und Benutzername des NordVPN Zugangs (/etc/openvpn/nordvpn-pw) ablegen:
<pre>
<pre>
.
iface lo inet static
.
address 10.83.252.x/32
.
# Provide Username and Password
auth-user-pass /etc/openvpn/nordvpn-pw
.
.
.
# Allow calling of built-in executables and user-defined scripts.
script-security 2


# Enable Freifunk specific Routing
up ip -4 rule add to 10.0.0.0/8 prio 500 lookup fff
route-noexec
down ip -4 rule del to 10.0.0.0/8 prio 500 lookup fff
route-delay 3
route-up    /etc/openvpn/nordvpn-up
.
.
.
</pre>


Die angepasste Datei (im Beispiel  se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn) kopieren wir nach /etc/openvpn und spendieren Ihr gleichzeitig die Endung .conf, damit der Autostart Mechanismus die Konfigurationsdatei als solche erkennt:
        #DN42
<code>
up ip -4 rule add to 172.20.0.0/14 prio 500 lookup fff
cp se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn /etc/openvpn/se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn.conf
down ip -4 rule del to 172.20.0.0/14 prio 500 lookup fff
</code>


Hier legen wir noch unser Freifunk Startskript und unsere Password Datei an und machen das Skript ausführbar:
iface lo inet6 static
<code>
address fd43:5602:29bd:ffff::xx/128
touch /etc/openvpn/nordvpn-up


touch /etc/openvpn/nordvpn-pw
up ip -6 rule add to fc00::/7 prio 500 lookup fff
 
down ip -6 rule del to fc00::/7 prio 500 lookup fff
chmod +x /etc/openvpn/nordvpn-up
</code>
 
Man öffnet nordvpn-up...
<code>
vi /etc/openvpn/nordvpn-up
</code>
 
und füllt die Datei mit identischem Inhalt wie mullvad-up. Bei Interesse stehen weitere Hinweise bei mullvad (Network Adress Translation, Default Gateway für Freifunk Traffic):
<pre>
#!/bin/bash
logger -t OPENVPN VPN Gateway: /sbin/ip route replace default via ${route_vpn_gateway} dev ${dev} proto static table fff
/sbin/ip route replace default via ${route_vpn_gateway} dev ${dev} proto static table fff
iptables -t nat -A POSTROUTING -o ${dev} -j MASQUERADE
</pre>
</pre>


Nun öffnet man nordvpn-pw:
Für Pakete die auf Interfaces, welche für Freifunk verwendet werden (z.b. Clientnetz oder alle Babelverbindungen), ankommen muss auch expliziet in die fff table geguckt werden, dies muss für IPv4 und IPv6 gesetzt werden und sollte sinnvollerweise direkt an das entsprechende Interface geschrieben werden. Diese Regeln sollten eine möglich hohe Priorität haben (niedrige Zahl) damit Transit auf jeden Fall immer funktioniert.
<code>
vi /etc/openvpn/nordvpn-pw
</code>


Und legt in der ersten Zeile der Datei seinen NordVPN Usernamen und in der zweiten Zeile sein NordVPN Passwort ab:
<pre>
<pre>
(Username bei NordVPN)
[...]
(Password bei NordVPN)
up ip -6 rule add iif $IFACE prio 200 table fff
up ip rule add iif $IFACE prio 200 table fff
[...]
</pre>
</pre>


Der Tunnel kann nun testweise gestartet werden (hier im Beispiel mit der Konfigurationsdatei se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn)
=== Layer-3 Tunnelprotokolle ===
<code>
Für Babel ist eine direkte Verbindung mit dem Nachbar nötig (Ethernet, WiFi, ..). Wenn keine direkte Verbindung besteht, kann mithilfe eines Layer-3 Tunnels eine direkte Verbindung durch ein bestehendes Netzwerk (z.B. das Internet) hergestellt werden.
openvpn /etc/openvpn/se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn.conf &
</code>


Und sollte aufgebaut werden:
==== GRE ====
<pre>
GRE benötigt an beiden Enden eine feste IP-Adresse, da die Konfiguration komplett statisch ist.
Sun Sep 27 09:07:13 2015 OpenVPN 2.3.2 x86_64-pc-linux-gnu [SSL (OpenSSL)] [LZO] [EPOLL] [PKCS11] [eurephia] [MH] [IPv6] built on Dec  1 2014
Außerdem unterstützen viele NATs GRE nicht, ggf. muss bei IPv4 eine passende Portweiterleitung angelegt werden.
.
.
.
Sun Sep 27 09:07:15 2015 /sbin/ip link set dev tun0 up mtu 1500
Sun Sep 27 09:07:15 2015 /sbin/ip addr add dev tun0 local 10.8.8.226 peer 10.8.8.225
Sun Sep 27 09:07:18 2015 Initialization Sequence Completed
</pre>


Wenn alles geklappt hat, kann man (sofern openvpn nicht korrekt beim Systemstart geladen wird), den openvpn Tunnel in der /etc/rc.local bei jedem Systemstart laden:
Dafür ist es ein sehr einfaches Protokoll, leicht zu debuggen, sehr leightgewichtig und dadurch extrem schnell.
<code>
vi /etc/rc.local
</code>


und dort z.B. ein zeitverzögertes Starten nach 5 Sekunden vereinbaren:
Es wird daher meist zwischen Servern in Rechenzentren eingesetzt. Der Traffic ist nicht verschlüsselt.
<pre>
# launch vpn with 5 seconds delay
(sleep 5; cd /etc/openvpn ; /usr/sbin/openvpn se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn.conf >> /var/log/nordvpn.log &) &
</pre>
Die Beispiel-Konfigurationsdatei (se1.nordvpn.com.udp1194.ovpn.conf) muss entsprechend angepasst werden.
<br>


== DNS Server ==
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/gre]]
In der einfachsten Konfiguration betreiben wir den DNS Server als Caching Nameserver, d.h. alle Anfragen Domainnames in IP Adressen zu wandeln, die schon mal durch den Server gelaufen sind, werden selber beantwortet. Ansonsten wird ein anderer DNS-Server aus dem Freifunk-Netz oder dem Internet angefragt.


----
==== wireguard ====
Wireguard benötigt nur an einem Ende eine feste IP Adresse. Außerdem kann es leicht hinter NAT betrieben werden, da UDP verwendet wird.


'''ACHTUNG! Freifunk Franken hat nun sein eigenes DNS System. Damit dies von überall funktioniert bitte [https://wiki.freifunk-franken.de/w/DNS#Funktionsf.C3.A4higkeit_auf_allen_GWs diese Seite] beachten.'''
Dafür ist das Protokoll etwas komplizierter (und verschlüsselt) und dadurch auch etwas langsamer.
Dennoch lassen sich je nach Hardware einige hundert MBit/s erreichen.


----
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/wireguard]]


Hierfür editieren wir die Datei named.conf.options...
=== Babel Routingprotokoll ===
<code>
vi /etc/bind/named.conf.options
</code>


...und tragen die DNS Server, die wir anfragen wollen, wenn wir die Information nicht selber haben, als forwarders ein:
Zwischen den Routern werden Routen über ein Routingprotokoll ausgetauscht.
<pre>
.
.
.
forwarders  {
              10.83.252.11;
              10.50.252.0;
            };
allow-query {
              127.0.0.1/8;
              10.0.0.0/8;
            };
.
.
.
</pre>
Darüber hinaus ist es sinnvoll, nur Anfragen zu beantworten, die das Gateway selber stellt (localhost; 127.0.0.1/8) oder die aus dem Freifunk Netz kommen (10.0.0.0/8). Der zugehörige Parameter heißt "allow-query".
Neustart des DNS-Servers mit der neuen Konfiguration:
<code>
/etc/init.d/bind9 restart
</code>


Testen können wir, indem wir vom DNS Server des Gateways (localhost/127.0.0.1) eine DNS-Auflösung abfragen.  
Bei Freifunk Franken verwenden wir dafür aktuell '''Babel'''.


Ein DNS Resolve für freifunk-franken.de ...
Babel tauscht die erreichbaren IP-Bereiche zwischen den Routern aus, sodass jeder Router weiß über welchen Weg er andere IP-Bereiche erreichen kann.
<code>
dig @127.0.0.1 freifunk-franken.de
</code>
...sollte von uns selber (Server localhost; 127.0.0.1) beantwortet werden:
<pre>
;; global options: +cmd


;; Got answer:
Es gibt aktuell 2 Implementierungen für Babel, aktuell wird noch mehrheitlich babeld verwendet aber auch bird2 kann verwendet werden.


;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 5819
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/babeld]]
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 13, ADDITIONAL: 1
;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096


;; QUESTION SECTION:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/bird2]]
;freifunk-franken.de. IN A
;; ANSWER SECTION:
freifunk-franken.de. 3599 IN A 31.172.113.113
.
.
.
;; Query time: 117 msec
;; SERVER: 127.0.0.1#53(127.0.0.1)
;; WHEN: Tue Sep 08 14:16:32 EEST 2015
;; MSG SIZE  rcvd: 275
</pre>
<br>


== B.A.T.M.A.N Gateway Selection ==
=== Routing ins Internet ===
Es gibt verschiedene Möglichkeiten Traffic ins Internet zu routen.
* Einen anderen Router ins Internet routen lassen und dessen angebotene Route nutzen.
* Direkt am eigenen Server ins Internet routen
* Über einen VPN Anbieter ins Internet routen


'''ACHTUNG: Dieses Script sollte erst aktiviert werden wenn sicher feststeht das:'''
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Routing-ins-Internet]]
* Babel alle Routen übertragen hat, "ip r s table fff" gibt viele routen zu 10.x.x.x und 172.x.x.x aus
* Der Server als Gateway in den KeyXchange eingetragen ist (muss man wissen, falls unbekannt bitte an die dev Liste fragen oder einen KeyXChange Admin)
* Ein funktionierender DHCP Server läuft


'''Man sich also prinzipiell sicher ist, das der Server komplett fertig ist. Dies sollte der allerletzte Schritt sein wenn der Server eigentlich schon Online ist.
== Layer-2 ==
'''
=== B.A.T.M.A.N. Advanced ===
Zwischen den zentralen Knoten und dem dazugehörenden Gateway wird mithilfe von Tunneln und batman-adv ein großes Layer-2 Netz aufgebaut. Dieses kann man sich vorstellen wie einen großen Switch zwischen dem Gateway und allen zentralen Knoten.


Wird das Script vorher aktiviert, announced man sich im Batman als Gateway obwohl man keine IPs vergibt (oder nicht richtig routet). Dies führt dazu das Clients keine IPs oder kein Routing ins Freifunknetz bekommen was sehr unschön ist.
Für '''dezentrale Gateways''' ohne batman-adv gilt dennoch der "Konfigurationsabschnitt" von batman-adv für das Clientinterface, nur dass die batman-adv spezifischen Einstellungen weggelassen werden.


Ab Version 0.5.1 der Router Firmware ist die [http://www.open-mesh.org/projects/batman-adv/wiki/Gateways B.A.T.M.A.N Gateway Selection] aktiviert worden. Der Router wählt sein bevorzugtes Gateway anhand der Verbindungsqualität und dessen noch verfügbaren Bandbreite aus und selektiert das GW für die Clients vor.
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Batman-adv]]


Die noch verfügbare Bandbreite muss vom Gateway an die Router annonciert werden. Hierfür muss man vorab die maximal zur Verfügung stehende Up- und Downloadkapazität des Gateways festlegen. Dies kann z.B. unter folgenden Gesichtspunkten geschehen:
=== VPN für die Knoten ===
* Bandbreite der Netzanbindung (z.B. 100 Mbit/sec, gesplittet in 50 Mbit/sec up/down)
* Freier Traffic des Hosters (z.B.: 5 TByte/Monat, entspricht einer Grundlast von 15 Mbit/sec, z.B. gesplittet in 5 Mbit/sec down, 10 Mbit/sec up)
* Erfahrungswerten / eigenes Ermessen
* Bandbreite, bei dem der Gateway Prozessor ausgelastet ist


Eventuell muss zuerst bc nachinstalliert werden, falls nicht vorhanden:
Um das batman-adv der Knoten mit dem des Gateways zu verbinden, sind Layer-2 Tunnel nötig.
<code>
apt-get install bc
</code>


Wir sollten nur die Bandbreite annoncieren, die tatsächlich noch frei ist: Also unsere Gesamtkapazität abzüglich der verwendeten Bandbreite. Hierfür kann man ein Skript verwenden, dass die aktuell verwendete (zeitlich gemittelte) Bandbreite vom Gateway ausliest, mit der Gesamtkapazität vergleicht und die noch freie Bandbreite an die GW Selection weitergibt.
Dafür gibt es aktuell zwei verschiedene Möglichkeiten. Es wird in der aktuellen Firmware immer nur eine der beiden Varianten verwendet.
Derzeit empfehlen wir aber trotz der deutlich langsameren Verbindungen fastd, da l2tp auf dem Server häufig instabil läuft.


Importieren des Skripts aus einer Vorlage:
==== fastd ====
<code>
+ wird von fast allen Gateways eingesetzt</br>
wget https://raw.githubusercontent.com/FreifunkFranken/configs/master/dyn_announce_gw_bw.sh -P /usr/local/bin/
+ relativ einfach zu Konfigurieren</br>
</code>
- Läuft im Userspace, daher recht performancehungrig</br>


Alternativ kann das Skript auch als leere Datei erstellt werden:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/fastd]]
<code>
touch /usr/local/bin/dyn_announce_gw_bw.sh
</code>


Wir machen das Skript ausführbar und öffnen die Datei:
==== l2tp mit Tunneldigger ('''Nicht mehr unterstützt''') ====
<code>
+ Läuft im Kernel, daher sehr schnell</br>
chmod +x /usr/local/bin/dyn_announce_gw_bw.sh
- Läuft scheinbar instabil</br>
- Aktuell kennen sich nur wenig Leute mit dieser Konfiguration aus</br>


vi /usr/local/bin/dyn_announce_gw_bw.sh
'''Achtung: Ab dem nächsten Firmware-Release (Stand: 07/2019) wird L2TP nicht mehr von der Router-Firmware unterstützt!'''
</code>


Und Füllen dieses mit Inhalt oder editieren den importierten Inhalt:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/l2tp]]
<pre>
#!/bin/bash
gwsel_lockfile="/tmp/gwsel_lockfile"  # lockfile to allow for low bandwidth settings


if [ -z "$1" ]; then
=== vpn via vxlan ===
        echo
        echo "usage: $0 <network-interface> <update_interval [sec]> <total BW up [Mbit/sec]> <total BW down [Mbit/sec]>"
        echo
        echo "e.g. $0 eth0 60 10 10"
        echo
        exit
fi


while true
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/vxlan]]
do
    if [ ! -e ${gwsel_lockfile} ]; then    # lockfile not present
        # Bandwidth currently used (time averaged)
        R1=$(cat "/sys/class/net/$1/statistics/rx_bytes")
        T1=$(cat "/sys/class/net/$1/statistics/tx_bytes")
        sleep "$2"
        R2=$(cat "/sys/class/net/$1/statistics/rx_bytes")
        T2=$(cat "/sys/class/net/$1/statistics/tx_bytes")
        TkbitPS=$(echo "scale=0; ($T2 - $T1) / 1024 * 8 / $2" | bc -l)
        RkbitPS=$(echo "scale=0; ($R2 - $R1) / 1024 * 8 / $2" | bc -l)
#        echo "BW used      -- up $1: $TkbitPS kBit/s; down $1: $RkbitPS kBit/s"


        # Remaining bandwidth available; cut-off negative values
=== B.A.T.M.A.N Gateway Selection ===
        Tavail_kbitPS=$(echo "scale=0; if (($3 * 1024 - $TkbitPS) >0) ($3 * 1024 - $TkbitPS) else 0" | bc -l)
        Ravail_kbitPS=$(echo "scale=0; if (($4 * 1024 - $RkbitPS) >0) ($4 * 1024 - $RkbitPS) else 0" | bc -l)
#        echo "BW available -- up $1: $Tavail_kbitPS kBit/s; down $1: $Ravail_kbitPS kBit/s"
    else                                    # lockfile present
        Tavail_kbitPS=0
        Ravail_kbitPS=0
        sleep "$2"
    fi


    for bat in /sys/class/net/bat*; do
Um zu steuern, von welchem der Gateways Clients Adressen und damit auch das Default-Gateway beziehen, setzen wir einen weiteren großen Pfusch ein: Die Batman Gatewayselection
              iface=${bat##*/}
              if [ `pidof dhcpd` > "0" ]
              then
                  batctl -m $iface gw_mode server "${Ravail_kbitPS}kbit/${Tavail_kbitPS}kbit"
              else
                  batctl -m $iface gw_mode server off
                  /etc/init.d/isc-dhcp-server restart
              fi


    done
Diese filtert DHCP Offers von den Gateways und lässt nur die Offers eines bestimmten Gateways bis zum Client durch. Dies funktioniert natürlich nur für IPv4. Batman-adv bleibt dennoch mit jedem Gateway verbunden, hier werden ausschließlich nur die DHCP für IPv4 Anfragen verändert.
done
</pre>


''Achtung'':
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Batman-Gatewayselection]]
Wenn man ein bat Interface hat, das nicht Gateway ist muss man dies aus der letzten Schleife ausschließen da sonst dort ebenfalls die Gatewayselection aktiviert wird und man eine Bandbreite announced.


Das Skript übernimmt als Parameter:
== Dienste ==
* Netzwerkinterface, das es zu überwachen gilt (i.d.R. eth0)
=== SLAAC ===
* Updateintervall in Sekunden, in denen ein neuer Wert durch die B.A.T.M.A.N GW Selection annonciert wird (Um nicht allzu volatil auf Kurzzeitschwankungen im Durchsatz zu reagieren empfiehlt sich ein Mittelungsintervall zwischen 30 und 120 Sekunden)
Bei IPv6 funktioniert die automatische Adresszuweisung über SLAAC.</br>
* Upload Kapazität in Mbit/sec (insgesamt zur Verfügung stehend s.o.)
Dafür ist ein Dienst nötig, der die Router Advertisements mit den passenden Subnetzen sendet.
* Download Kapazität in Mbit/sec (insgesamt zur Verfügung stehend s.o.)


Bei Existenz des oben definierten Lockfiles "/tmp/gwsel_lockfile", annonciert das Gateway nur noch eine minimale Bandbreite. Dies dient dazu, möglichst keine neuen Clients zu akquirieren, z.B. weil gerade der VPN Tunnel ausgefallen ist und nur noch eine Babel Defaultroute mit geringer Bandbreite verfügbar ist.
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/radvd]]


Ein Aufruf für eth0 als Interface, ein Update alle 5 Minuten, 12 Mbit/sec maximaler Upload und 10 Mbit/sec maximaler Download wäre z.B.:
=== DHCP Server ===
<code>
Die automatische Adresszuweisung funktioniert bei IPv4 mit DHCP.
/usr/local/bin/dyn_announce_gw_bw.sh eth0 300 12 10
Es muss ein DHCP Server installiert werden, der die Adressen passend an die Clients verteilt.
</code>


Bei Debian 9 muss das Interface angepasst werden.
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/DHCP]]
Als Beispiel:
<code>
/usr/local/bin/dyn_announce_gw_bw.sh ens18 300 12 10
</code>


Um die Gateway Selection beim Systemsstart zu aktivieren, können wir das Skript z.B. in rc.local aufrufen:
=== DNS Server ===
<code>
Die Clients möchten Domains auflösen können, deshalb ist ein DNS-Server nötig.
vi /etc/rc.local
Zwar könnte einfach einer der öffentlichen {Google,Cloudflare,Quad9} DNS Server ausgeliefert werden, aber wir wollen die Anfragen ja nicht an große Unternehmen senden. :-)
</code>


um dort, leicht zeitverzögert, o.a. Befehl einzupflegen, wobei die Parametrisierung noch Gateway-spezifisch angepasst werden muss:
Außerdem können mit einem eigenen (rekursiven) DNS-Server auch die IC-VPN DNS Server erreichbar gemacht werden.
<pre>
.
.
.
#enable batman GW selection with 15 seconds delay
(sleep 15; /usr/local/bin/dyn_announce_gw_bw.sh eth0 300 12 10) &
.
.
.
</pre>
 
 
auf den Routern kann der vorselektierte Gateway mit
 
<code>
batctl gwl
</code>
angeguckt werden.
 
=== Gatewayselection abschalten wenn Lease voll ===


Wenn man mit den dhcp Leases am Limit ist, sollte das Script angepasst werden das es die Gatewayselection abschaltet wenn nur noch wenige Leases offen sind. Dazu muss vor den letzten "done" folgender Teil hinzugefügt werden, Beispiel für Hood Erlangen auf nue2-gw1. Das grep muss auf die entsprechende IP Range angepasst werden und der IF Vergleich auf die maximale Menge an Leases, man sollte dabei noch einen Puffer offen halten.
Es kann entweder selbst ein DNS-Server betrieben werden, oder in DHCP und Router Advertisement auf einen (oder mehrere) der gemeinsam betriebenen DNS Server verwiesen werden.


<pre>
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/DNS]]
# Erlangen schalten wir die Gatewayselection zur Sicherheit bei 450 leases ab, damit noch etwas Puffer nach oben ist!
leasecount=$(/usr/sbin/dhcp-lease-list --parsable --lease /var/lib/dhcp/dhcpd.leases 2>&1 | grep "10.50.6" | wc -l)
if [ $leasecount -gt 450 ]  
then
batctl -m bat1 gw_mode off
fi
</pre>


== DHCP Server ==
=== http Server für Hoodfile ===
Die DHCP Konfiguration kann schon mal vorbereitet werden, sollte aber erst mit als vorletzter Schritt scharf geschaltet werden. Ein DHCP-Server, der Clients nicht funktionierende DNS-Server oder ein nicht funktionierendes Gateway mitteilt, sperrt diese aus dem Freifunk Netz aus.
Das Gateway muss ein aktuelles Hoodfile an Meshknoten ausliefern können. Dafür ist ein HTTP Server nötig.


In isc-dhcp-server definieren wir ...
Dies ist nur nötig, wenn der zentrale keyxchange verwendet wird.
<code>
vi /etc/default/isc-dhcp-server
</code>


... das der DHCP Server für das B.A.T.M.A.N Device Anfragen beantworten soll:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/http]]
<pre>
.
.


INTERFACES="bat0"
=== Alfred Master (Monitoring) ===
.
Die Nodewatcher-Daten aller Knoten werden in einem Alfred Server gesammelt und am Gateway dann gemeinsam ans Monitoring übertragen.
.
</pre>


Nachfolge Konfiguration wird in auskommentierter Form vorbereitet und sollte erst im letzten Schritt durch Einkommentieren und durch einen Neustart des DHCP Servers...
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Alfred]]
<code>
/etc/init.d/isc-dhcp-server restart
</code>
...aktiviert werden.


Die Konfiguration wird in dhcpd.conf vorgenommen:
Für dezentrale Gateways wird auf der Firmware layer3-20191214-beta ist alfred bereits integriert und aktiviert. Die Infos werden aus der GWConfig gezogen.
<code>
vi /etc/dhcp/dhcpd.conf
</code>


und folgender Konfigurationsblock zunächst auskommentiert eingefügt, wobei Gateway und Hood spezifische Änderungen noch eingepflegt werden müssen:
=== ntp Server ===
<pre>
Ein Dienst, der den Routern die aktuelle Uhrzeit bereitstellt.
.
Ist nicht für jedes Gateway zwingend nötig, es kann auch der NTP eines anderen Gateways verwendet werden.
.
.
### Freifunk Franken
#option domain-name "fff.community";
#option domain-name-servers 10.50.16.1;
#authoritative;
### Fuerth
#shared-network fff-fuerth {
#    subnet 10.50.32.0 netmask 255.255.248.0 {                  # Netzwerk und Netzmaske der Fuerther Hood
#        range 10.50.38.0 10.50.39.254;                    # IP-Range die der DHCP-Server innerhalb der Fuerther Hood verwaltet
#        option routers 10.50.32.5;                        # Default-Gateway, dass Clients mitgeteilt wird
#        option domain-name-servers 10.50.32.5, 10.50.32.1; # Name-Server, die Clients mitgeteilt werden
#    }
#}
</pre>


Netzwerk und Netzmaske müssen derjenigen der Hood des Gateways entsprechen. Im Beispiel ist dies Fürth, für z.B. Hassberge hieße der Eintrag "subnet 10.50.56.0 netmask 255.255.252.0".
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/ntp]]


Der IP-Bereich (Range), die der DHCP-Server in der Hood verwaltet, wurde zuvor unter [[Portal:Netz]] reserviert.
=== gwinfo (optional, Gateway-Daten für Monitoring) ===
gwinfo ist ein Zusätzliches Script, das Informationen vom Gateway sammelt und ebenfalls ans Monitoring sendet.
Das ganze ist optional.


Unter Routers wird den Clients das Default-Gateway mitgeteilt: Das Gateway, über das Clients das Internet oder eine andere Hood erreichen. In unserem Beispiel routet das aufgesetzte Gateway selber via VPN ins Internet oder via olsr (später) in andere Hoods. Als Default-Gateway wird also die eigene statische IP des Gateways, aus der eigenen Hood, die in [[Portal:Netz]] reserviert wurde, verwendet.
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/gwinfo]]


Ähnlich verhält es sich mit den Nameservern: Auf unserem Gateway wurde ein DNS Server eingerichtet, also kann der domain-name-server unser eigenes Gateway, mit der reservierten statische IP aus der Hood, wie in [[Portal:Netz]], sein. Als Backup empfiehlt sich ein weiterer DNS-Server aus der Hood, in unserem Beispiel ro1 in der Fürther.
=== xlat464 (optional, falls man kein IPv4 mehr in der Backbone routen möchte) ===
<br>
Mit xlat464 ist es möglich, den Clients ein ganz normales DualStack Netzwerk anzubieten aber in der Backbone kein IPv4 mehr routen zu müssen. Wir nutzen dazu clatd auf den Gateways


== GRE-Tunnel zu anderen Gateways ==
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/xlat464]]
Um die einzelnen Hoods miteinander zu verbinden, werden die jeweiligen Gateways über GRE-Tunnel miteinander verbunden. Es reicht dabei nicht, den GRE Tunnel nur auf einem Gateway einzurichten, vielmehr müssen beide zu verbindende Gateways konfiguriert werden. Hierfür muss man mit dem Admin des jeweiligen Tunnelpartners in Kontakt treten => [[Server]].


Der GRE-Tunnel wird in /etc/network/interfaces...
= Einbringen des Gateways in die Hood / Keyserver =
<code>
Dieser Schritt ist nur nötig, wenn du ein Gateway in einer zentralen v2 Hood betreiben möchtest. Für reine Layer 3 Router o.ä. Setups ist dieser Schritt nicht nötig.
vi /etc/network/interfaces
</code>


...mit folgenden noch auf das Gateway anzupassenden Einträgen deklariert:
Abschliessend kann das Gateway im Keyserver als Gateway der entsprechenden Hood eingetragen werden. Hierfür benötigt man einen Keyserver-Administrator => [[KeyXchange#fff-netmon2]]. Alternativ kann die Hood natürlich auch mit festen Hoodfiles betrieben werden
<pre>
auto <tunnel>
iface <tunnel> inet static
address <Eigene IPv4 (Freifunk Netz)>
pre-up ip -4 tunnel add $IFACE mode gre local <Eigene IPv4 (Internet)> remote <IPv4 des Tunnelpartners (Internet)> ttl 255
#pre-up ip -6 tunnel add $IFACE mode ip6gre local <Eigene IPv6 (Internet)> remote <IPv6 des Tunnelpartners (Internet)> ttl 255


up ifconfig $IFACE multicast
Bevor man das Gateway der Hood zuordnet, empfiehlt sich ein persönliches Review durch einen erfahrenen Gateway-Admin. Das neue Gateway kann auch versuchsweise zunächst einer Test-Hood zugeordnet werden, um es erstmal auf korrekte Funktion zu überprüfen.
pointopoint <IPv4 des Tunnelpartners (Freifunk Netz)>
post-up iptables -t mangle -A POSTROUTING -p tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -o $IFACE -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu
post-up ip rule add iif $IFACE table fff
post-up ip -6 rule add iif $IFACE table fff
post-up ip rule add from 10.50.0.0/16 table fff
post-up ip rule add to 10.50.0.0/16 table fff
post-down ip rule del iif $IFACE table fff
post-down ip -6 rule del iif $IFACE table fff
post-down ip rule del from 10.50.0.0/16 table fff
post-down ip rule del to 10.50.0.0/16 table fff
post-down iptables -t mangle -D POSTROUTING -p tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -o $IFACE -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu
post-down ip tunnel del $IFACE
</pre>


Der Tunnelname, die Internetadresse beider Tunnelpartner und die Freifunkadresse beider Tunnelpartner  müssen hierbei eingefügt werden. Für GRE-Tunnel wurde der Adressbereich 10.50.252.0/22 in [[Portal:Netz]] reserviert, in denen beiden Tunnelpartnern eine dezidierte IPv4 zugewiesen wird. Das Vorgehen wurde gewählt, um auch Hood-übergreifend Tunnel erstellen zu können. Hier verwendete IP-Adressen '''müssen''' in die Tabelle eingetragen werden und so als belegt gekennzeichnet werden.
= Optimierungen =
* ARP Cache
* nf_conntrack
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Optimierungen]]


'''Beispiel:'''
= Statistik =
Um als fff-nue1 einen Tunnel zu ro1 aufzubauen, können die IP-Adressen wie folgt gewählt werden:
<pre>
<tunnel>                                  ro1
<Eigene IPv4 (Freifunk Netz)>            fff-nue1      10.50.252.1
<IPv4 des Tunnelpartners (Freifunk Netz)> ro1          10.50.252.0
<Eigene IPv4 (Internet)>                  fff-nue1      31.172.33.99
<IPv4 des Tunnelpartners (Internet)>      ro1          176.126.221.7
</pre>


In der Partnerkonfiguration für ro1 werden die Rollen entsprechend vertauscht:
== MRTG ==
<pre>
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Statistik/mrtg|Statistik MRTG]]
<tunnel>                                  fff-nue1
<Eigene IPv4 (Freifunk Netz)>            ro1          10.50.252.0
<IPv4 des Tunnelpartners (Freifunk Netz)> fff-nue1      10.50.252.1
<Eigene IPv4 (Internet)>                  ro1          176.126.221.7
<IPv4 des Tunnelpartners (Internet)>      fff-nue1      31.172.33.99       
</pre>


Der Tunnel kann über den Aufruf von
= Fehlersuche =
<code>
Zum finden von Fehlern, die erst Auftreten, wenn die Konfiguration schon einmal funktioniert hat, kann folgende Seite hilfreich sein:
ifup <tunnel>
</code>
...aufgebaut werden, wobei <tunnel> der Name des GRE-Interfaces ist (im Beispiel ro1)


Nach Aufruf von ifconfig..
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Fehlersuche]]
<code>
ifconfig
</code>
sollten wir einen Eintrag für den Tunnel (in diesem Beispiel ro1) vorfinden:
<pre>
.
.
.
ro1      Link encap:UNSPEC  HWaddr B0-7B-1C-73-30-30-3A-35-00-00-00-00-00-00-00-00 
          inet addr:10.50.252.1  P-t-P:10.50.252.0  Mask:255.255.255.255
          inet6 addr: fe80::200:5efe:b07b:1c73/64 Scope:Link
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1476  Metric:1
          RX packets:160913 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:146654 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:66984353 (63.8 MiB)  TX bytes:10675001 (10.1 MiB)
.
.
.
</pre>
<br>
 
 
= Einbringen des Gateways in die Hood / Keyserver =
Abschliessend muss das Gateway im Keyserver als Gateway der entsprechenden Hood eingetragen werden. Hierfür benötigt man einen Keyserver-Administrator => [[Server]].
 
Bevor man das Gateway der Hood zuordnet, empfiehlt sich ein persönliches Review durch einen erfahrenen Gateway-Admin. Das neue Gateway kann auch versuchsweise zunächst einer Test-Hood zugeordnet werden, um es erstmal auf korrekte Funktion zu überprüfen.
 
Der DHCP-Server sollte als letzter Schritt aktiviert werden (s.o.)
<br>


= Einzelne IPs oder Services über anderen Server routen =
= Einzelne IPs oder Services über anderen Server routen =


Manchmal möchte man einzelne Clients oder bestimmte Services (Achtung Netzneutralität!) über einen anderen Server ins Internet routen. Dies ist folgendermaßen möglich. In meinen Beispiel route ich auf [https://wiki.freifunk-franken.de/w/Server#Gateway_Server_.22fff-gw-cd1.22 fff-gw-cd1] den kompletten Internettraffic von nbgland über fff-pi-cd1 ins Internet um den Mullvad auf [https://wiki.freifunk-franken.de/w/Server#Gateway_Server_.22fff-gw-cd1.22 fff-gw-cd1] zu entlasten (nbgland hat ein hohes Trafficaufkommen).
wird fast nie benötigt, war für mich aber immer ein schönes Nachschlagewerk deshalb lass ich das ganz unten stehen:
 
== Routingtabelle anlegen ==
Zuerst brauchen wir eine weitere Routingtabelle:
<pre>
vi /etc/iproute2/rt_tables
</pre>
und fügen dort hinzu:
<pre>
12 nbgland
</pre>
Diese Routingtabelle füllen wir mit einem neuen default
<pre>
ip route add default via 10.50.252.251 dev fff-pi-cd1 table nbgland
</pre>
 
== Routing erstellen ==


Anschließend können wir alle Pakete mit Iptables markieren und für diese markierten Pakete in die neue Routingtabelle gucken, in unserem Beispiel:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/spezielles_routing]]
<pre>
iptables -A PREROUTING -t mangle -s 10.50.88.0/21 ! -d 10.0.0.0/8 -j MARK --set-mark 3
ip rule add fwmark 3 table nbgland
</pre>
Das heißt:
Markiere alle Pakete mit dem "Marker 3" die von dem IP Bereich 10.50.88.0/21 hereinkommen und nicht als Ziel 10.0.0.0/8 haben (damit wird Freifunkinterner Traffic von der Regel ausgenommen). Mit dem ip rule Regel sagen wir das für alle Pakete mit dem Marker 3 in die neue Routingtabelle nbgland geguckt werden soll wo der neue default fff-pi-cd1 drinnen steht.
Da mit Iptables sehr viele möglichkeiten bestehen ist man über diesen Weg extrem flexibel, man könnte z.b. alle Torrentpakete markieren (Achtung Netzteutralität!) und über einen "Müllserver" ausleiten.


== Problem wenn Server offline ==
[[Kategorie:Technik]]
 
[[Kategorie:Hoods-V2]]
Ein Problem bleibt noch, was passiert wenn fff-pi-cd1 offline ist? Genau da dies ganze am Olsr "vorbei" läuft stehen alle markierten Pakete dann ohne Exit (in unseren Fall ganz nbgland ohne Internet) da. Dazu hab ich das [https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen#OpenVPN_Start.2FStop_Automatik OpenVPN Start/Stop Automatik] von [[Benutzer:Green|Green]] ein wenig vereinfacht und angepasst für unsere bedürfnisse:
[[Kategorie:Gateways]]
 
<pre>
#!/bin/bash
ping1 () {
    ping -c 3 -i 5 8.8.8.8 -I fff-pi-cd1
    ping1_ExitCode=$?
    echo "$(date): Exit Status: ${ping1_ExitCode}"
}
 
 
while true
do
    ping1
    # check if ping successful
    if ([[ ${ping1_ExitCode} -eq 0 ]]); then
        sleep 10;
                echo "Ping success";
    else
                echo "Ping fault";
                iptables -D PREROUTING -t mangle -s 10.50.88.0/21 ! -d 10.0.0.0/8 -j MARK --set-mark 3
    fi
done
</pre>
 
Das Script wird gestartet und läuft in einer Endlosschleife. Es wird regelmäßig versucht über fff-pi-cd1 8.8.8.8 zu pingen und falls dies nicht mehr gelingt wird die iptables Regel mit -D entfernt, somit werden die Pakete nicht mehr markiert und Olsr hat wieder die Kontrolle über den Traffic. Ein automatisches reaktivieren findet aktuell nicht statt, dies müsste ich nach beheben des Problems manuell anstoßen.
Diese Konstellation läuft jetzt schon seit 6. Januar problemlos, es gab keine beschwerden und das Script musste noch nicht einmal eingreifen.
 
Achtung: Falls am fff-pi-cd1 der OpenVPN abstürzt baut dort Olsr auf einen anderen Server um. Da dadurch der Ping nach wie vor gelingt, wird die iptables Rule auch nicht entfernt. Man sollte also dafür sorgen das fff-pi-cd1 einen guten 2. Exit hat, falls OpenVPN abstürzt. Dies ist heute passiert und da es keinen guten Exit gab, war nbgland einige Zeit ziemlich lahm.
 
= Problem nf_conntrack =
Bei vielen Clients und vorallem NAT und anderen Iptables kann es passieren das die nf_conntrack auf den Server voll läuft. Wenn dies passiert fängt der Server an Pakete zu verwerfen und ist dann nur noch schwer erreichbar.
Zu erkennen ist das auch wenn dmesg unmengen von
<pre>
nf_conntrack: table full, dropping packet
</pre>
um sich wirft.
 
Folgendes sollte man im Auge behalten:
 
== Ermitteln des conntrack_max ==
<pre>
cat /proc/sys/net/ipv4/netfilter/ip_conntrack_max
</pre>
 
Debian9:
 
<pre>
cat /proc/sys/net/nf_conntrack_max
</pre>
 
== Ermitteln des aktuellen conntrack count ==
<pre>
/sbin/sysctl net.netfilter.nf_conntrack_count
</pre>
 
sollte die aktuell Größe nahe an die maximale Größe kommen, kann diese vergrößert werden:
<pre>
sysctl -w net.netfilter.nf_conntrack_max=131072
echo 32768 > /sys/module/nf_conntrack/parameters/hashsize
</pre>
zu beachten ist, das eine größere conntrack auch mehr Arbeitsspeicher fordert. Unter 4GB sollte sie nicht vergrößert werden. Der hashsize sollte 1/4 des conntrack_max Wertes betragen
Der Wert kann auch permamenent angepasst werden:
<pre>
vi /etc/sysctl.conf  // Am Ende einfügen
net.netfilter.nf_conntrack_count = 131072
vi /etc/rc.local
echo 32768 > /sys/module/nf_conntrack/parameters/hashsize
</pre>
zusätzlich kann das unnötig lange Timeout verringert werden um den conntrack count schon von Grund auf kleiner zu halten:
 
<pre>
vi /etc/sysctl.conf // Am Ende einfügen
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_generic_timeout = 120
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_established = 54000
</pre>
bzw. die Werte sofort setzen:
<pre>
sysctl -w net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_generic_timeout=120
sysctl -w net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_established=54000
</pre>
Quelle: [http://doku.fietz.net/index.php?title=Nf_conntrack]
 
= ARP Cache erhöhen =
ACHTUNG: Das ganze ist noch nicht intensiv getestet, bitte bei Änderungen beobachten!
Default ist im Linux der Arp Cache relativ klein. Wenn man mehrmals hintereinander die Menge an ARP Einträgen im Cache abfragt (z.b. ip neigh show | wc -l) und man feststellt das der Cache regelmäßig aufgeräumt wird (Zahl springt alle paar Sekunden wieder auf einen deutlich kleineren Wert zurück) sollte man den Wert erhöhen um die Arp Requests im Netz zu verringern. Dies geht über sysctl Variablen:
 
<pre>
sysctl -w net.ipv6.neigh.default.gc_thresh1=128
sysctl -w net.ipv6.neigh.default.gc_thresh2=512
sysctl -w net.ipv6.neigh.default.gc_thresh3=1024
sysctl -w net.ipv4.neigh.default.gc_thresh1=128
sysctl -w net.ipv4.neigh.default.gc_thresh2=512
sysctl -w net.ipv4.neigh.default.gc_thresh3=1024
</pre>
 
die oben angegeben Werte sind die default Werte. Weitere Infos zu den Werten:
https://wiki.manitu.de/index.php/Server:Fehlermeldung_%22kernel:_Neighbour_table_overflow%22
 
Ich hab z.b. auf nue2gw3 mit ~2400 Clients die Werte auf 2048 4096 8192 gesetzt.
 
= Port Sperren =
Es empfiehlt sich folgende Ports / IPs zu sperren
 
Ausgehend:
* tcp-25
* tcp-137
* udp-137
* ip-10.0.0.0/8
* ip-172.16.0.0/12
* ip-192.168.0.0/16
* ip-100.64.0.0/10
* ip-169.254.0.0/10
* ip-192.0.0.0/24
* ip-192.0.2.0/24
* ip-198.18.0.0/15
* ip-198.51.100.0/24
* ip-203.0.113.0/24
* ip-0.0.0.0/8
 
Gateways, welche beim Hoster Hetzner stehen, sollte weitere Vorkehrungen treffen. Hetzner monitored den Traffic, den die Gateways verursachen. Sollten Verbindungsversuche zu nicht gerouteten IPs dabei sein, generiert Hetzner Abuse und schickt es (Achtung!) nicht an die hinterlegte Abuse-Adresse. Was man dagegen tun kann ist hier beschrieben: [[Hetzner]]

Aktuelle Version vom 14. März 2023, 17:54 Uhr

Preface

Für das Aufsetzen eines Freifunk-Gateway gibt es kein universelles Kochrezept. Auch erfahrene Admins erfahren bei der Installation kleinere und grössere Herausforderungen, die es zu überwinden gilt. Unterschiedliche Softwareinstallationen, Netzwerkkonfigurationen, Hoster und VPN Anbieter können Anpassungen zu der hier präsentierten Vorgehensweise notwendig werden lassen, z.B. indem Pakete nach installiert werden oder Netzwerkkonfigurationen angepasst werden müssen. Um dies zu erleichtern, versucht der Artikel nicht nur die Konfiguration darzulegen, die in diesem spezifischen Fall funktioniert hat ("Know-How"), sondern versucht auch kurz auf die Hintergründe einzugehen, um ggf. eine Anpassung zu erreichen ("Know-Why").

Die Anleitung dient dazu, den Einstig zu erleichtern.
Viele der Dinge können später auf die eigenen Bedürfnisse angepasst und zugeschnitten werden.

Die Anleitung hat keine Garantie auf Vollständigkeit und wird stetig verändert und verbessert.
Wenn du beim Installieren auf Probleme oder Fehler stößt: Der nächste freut sich, wenn er auf diesen Fehler nicht mehr stößt oder eine entsprechende Anmerkung im Wiki findet. :-)

Freifunk Franken ist "Development in Progress", d.h. eine Konfiguration die heute funktioniert, wird morgen durch eine andere und vielleicht sogar bessere abgelöst. Ein einmal aufgesetztes Gateway muss sich so der Entwicklung anpassen.

Für Rat und Tat empfiehlt sich die Freifunk Franken Development und die Freifunk Franken Gateway Mailingliste.

Referenzen / Andere Freifunk HowTo's


Voraussetzungen

Was der Betreiber mitbringen sollte

  • Grundlegende Kenntnisse mit IP-Routing (IPv4 und IPv6)
  • Motivation, etwas [jede Menge] dazuzulernen und sich aktiv mit der Materie auseinanderzusetzen.
  • Das Freifunk Netz ist der optimale Ort, um sich in dieser Richtung neue Kenntnisse anzueignen - zumindest wenn man sich dann auch damit (und. v.a. mit den auftretenden Problemen) auseinandersetzt.
  • Es gibt viele nette Leute im IRC, die immer gerne helfen, wenn die Motivation da ist, sich auch selbst mit dem Problem zu befassen.
  • Für die schnelle Abstimmung unter den GW Betreibern sollte sich jeder Betreiber auf der freifunk-gateway Mailingliste setzen. Die "große" Liste und die dev-Liste sind ebenfalls hilfreich.
  • Ohne Vorkenntnisse ist es schwierig, aber ganz und gar nicht unmöglich ein Gateway aufzusetzen. Auch hier gilt wieder: Es wird gerne geholfen, wenn man sich mit Problemen einigermaßen selbstständig auseinandersetzt und konkrete Fragen stellt.
  • Bereitschaft mitzuhelfen, das Wiki aktuell zu halten, damit die Ressourcenplanung (IPs!) funktioniert und für Notfälle die wichtigsten Infos und Ansprechpartner zu den Servern vorhanden sind. Die wichtigsten Seiten sind Server, Portal:Netz und Portal:Netz/IPv6.
  • Ein wenig Zeit - sowohl fürs Aneignen des Verständnisses als auch fürs Aufsetzen an sich. Gehe erstmal von ganz grob 5-20 Stunden Arbeitszeit aus, um von einem "nackten" Server zu einem voll funktionstüchtigen GW zu kommen, das ja doch aus recht vielen verschiedenen Diensten besteht. Nach der Ersteinrichtung sollte man regelmäßig ein wenig Zeit investieren, um zu schauen, ob alles in Ordnung ist, Updates zu fahren, Änderungen in der Infrastruktur nachzupflegen, sich tiefergend mit der Materie zu beschäftigen, etc.

Was der Server können muss

  • Öffentliche IPv4 und IPv6 Adresse
    • Leider aktuell noch zu viele IPv4 Anschlüsse, um IPv4 außen vor zu lassen. :-(
    • IPv6 ist pflicht.
  • Kernelmodule laden (Bestimmte Virtualisierungslösungen wie OpenVZ sind daher nicht möglich)
  • Nur relativ wenig CPU und RAM nötig
  • dafür relativ viel Traffic (Je nach Größe und Anzahl der Hoods durchaus im ein- bis niedrigen zweistelligen TB Bereich)


  • fastd VPN
  • Batman (Compat15)
  • DHCP
  • Router Advertisements
  • Routing
  • Babel Routing Protokoll
  • Webserver für Hoodfiles

Anbindung an andere Netze

Neben unserem eigenen Freifunknetz gibt es weitere Netzwerke mit denen sich ein Peering lohnt:

  • DN42
    • BGP
    • Experimentelles Darknet zur Erprobung von Routing-Technologien und so weiter, wird privat betrieben. Viel interessantes Zeugs™
  • ChaosVPN
    • Tinc
    • Relativ großes „Darknet“ zwischen vielen Hackerspaces auf der ganzen Welt.


Server-Anbieter

Hoster, bei denen gute Erfahrungen gemacht wurden

Diese unvollständige, nicht abschließende Liste von Hostern dient nur der Orientierung. Solange ein Hoster die weiter oben genannten Voraussetzungen erfüllt, ist er für ein Freifunk Gateway geeignet.

Umso mehr verschiedene Hoster im Freifunknetz, umso besser.

  • Hetzner (Nürnberg, Falkenstein, Helsinki)
    • Cloud Server, 20TB Traffic 2,96€/Monat
    • Wird bedingt des vielen verfügbaren Traffics fürs Geld sehr viel genutzt
    • Hetzner-interner Traffic wird nicht berechnet
  • xirra (Core-Backbone, NBG)
    • KVM, TB-Traffic zu 5,95€. Langweilig und funktioniert. Pflegt bisher einen guten Kontakt zu Kunden.

Installation

Die Installation des Betriebssystems, Absicherung des Servers, Installieren von Updates usw. sind NICHT Gegenstand dieser Anleitung. Trotzdem kurz einige Hinweise:

Vorbereitung

IP-Adressen und DHCP Range des Gateway

Um Doppelbelegungen zu vermeiden, müssen diese auch im Wiki eingetragen werden.

An dieser Stelle sollte man sich unbedingt mit Subnetzen und der CIDR-Notation vertraut machen, falls einem das (noch) Fremdworte sind.

Private FFF IPs

Für jede Hood reserviert man sich einen IPv4 bzw. IPv6 Adressbereich, mit welchem die Knoten und Clients versorgt werden.

Für die Hoods muss bei IPv4 noch ein Bereich festgelegt werden, aus dem dann später Adressen verteilt werden. Dieser muss:

  • innerhalb des Subnetzes der Hood liegen.
  • innerhalb der Hood eindeutig sein. (Darf sich nicht mit dem Adressbereich überschneiden, den andere DHCP Server in der Hood verwalten)
  • vollständig außerhalb des statischen Bereichs der Hood liegen.

Gleichzeitig teilt der DHCP-Server den Clients mit, welchen DNS-Server und welches Default-Gateway die Clients verwenden sollen. Die Gesamtgröße aller verwalteten DHCP-Bereiche des Servers hat so direkten Einfluss auf die Arbeitslast, die der den Clients zugeteilte DNS-Server und der zugeteilte Internet-Gateway später sehen.

Bei IPv6 wird nur Gateway, DNS-Server und Subnetz per Router Advertisement in der Hood bekannt gemacht, den Rest erledigen die Clients.

Peering-IPs

Für die Peerings verwenden wir Adressen aus einem speziell dafür vorgesehenen Bereich.
Die Adressen werden mit einer /32 Netzmaske an die Peering-Interfaces gehängt, um die entsprechenden Routen kümmert sich dann babel.
So spart man sich ein paar IPv4 Adressen, da nicht immer ein /31 Subnetz für ein Peering drauf geht und (wenn auch unsauber) für jedes Peeringinterface die gleiche Adresse genutzt werden kann.

Bei IPv6 genügen die Link-Local Adressen.

Möchte man auf seinem Gateway Dienste unabhängig von den Hoods anbieten, kann dafür die Peering-IP (für IPv6 ist daher ebenfalls ein Bereich dafür vorgesehen) gut verwendet werden.

Öffentliche Adressen

Damit das Internet erreicht werden kann, sind öffentliche IP Adressen nötig, die im Internet bekannt sind.

Diese können von verschiedenen Freifunkern bezogen werden, siehe IPv6

OS Settings

IP-Forwarding

Per default leitet Debian keine Pakete weiter, die unser Gateway erreichen. Deswegen muss IP-Forwarding aktiviert werden.

Manuell (nur bis zum reboot aktiv): 

echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding


sysctl Einstellungen können in der Datei /etc/sysctl.conf dauerhaft eingestellt werden.

Dort gibt es für das Forwarding bereits die passenden Zeilen, die nur einkommentiert werden müssen: 


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

# Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv6
#  Enabling this option disables Stateless Address Autoconfiguration
#  based on Router Advertisements for this host
net.ipv6.conf.all.forwarding=1

ICMP Fehlerpakete für IPv4

Damit ICMP hinter unserem NAT korrekt funktioniert, müssen die ICMP Fehler passend geroutet werden, dass sie beim NAT-Server landen. Das kann in Linux mit der Option "net.ipv4.icmp_errors_use_inbound_ifaddr = 1" erreicht werden.

Analog zu oben sollte diese Einstellung in sysctl.conf eingetragen werden, damit sie rebootfest ist: 

net.ipv4.icmp_errors_use_inbound_ifaddr = 1

Außerdem landen dann keine ICMP Pakete mit internen Adressen als Absender auf dem Uplink [dem Hoster].

Siehe auch MTU

Routing Tabelle für Freifunk

Für die Routen im Freifunk Franken Netz muss eine eigene Routingtabelle angelegt werden.

Damit die Tabelle auch mit Name aufrufbar ist, sollten Tabellennummer und Name in /etc/iproute2/rt_tables eingetragen werden: 

10     fff

Der Inhalt der Routingtabelle kann später mit 

ip route show table fff
bzw.
ip -6 route show tab fff

angezeigt werden.

Die Konfiguration wird exemplarisch für das Einrichten eines GW's in der Fürther Hood beschrieben, wobei erläutert wird, welche Anpassungen für nicht-Fürther Hoods gemacht werden müssen.

Layer-3

Generelle Layer-3 Routing Regeln

Damit Pakete vom Gateway selbst passend in das Freifunk Netz geroutet werden, sind einige Regeln nötig.

Diese können an die Debian Interfacekonfiguration des Loopback Interfaces hinzugefügt werden, damit sind sie direkt nach dem Boot des Servers verfügbar.

prio legt fest, in welcher Reihenfolge die Regeln abgearbeitet werden. Hier sollte sich zunächst an die im Wiki vorgegebene Reihenfolge gehalten werden, später kann man diese auf die eigenen Bedürfnisse anpassen.

Außerdem können auch FFF-interne IP Adressen (10.x.x.x, fd43:5602:29bd:ffff::xx) an das Loopback Interface gehängt werden. 

iface lo inet static
	address 10.83.252.x/32

	up ip -4 rule add to 10.0.0.0/8 prio 500 lookup fff
	down ip -4 rule del to 10.0.0.0/8 prio 500 lookup fff

        #DN42
 	up ip -4 rule add to 172.20.0.0/14 prio 500 lookup fff
	down ip -4 rule del to 172.20.0.0/14 prio 500 lookup fff

iface lo inet6 static
	address fd43:5602:29bd:ffff::xx/128

	up ip -6 rule add to fc00::/7 prio 500 lookup fff
	down ip -6 rule del to fc00::/7 prio 500 lookup fff

Für Pakete die auf Interfaces, welche für Freifunk verwendet werden (z.b. Clientnetz oder alle Babelverbindungen), ankommen muss auch expliziet in die fff table geguckt werden, dies muss für IPv4 und IPv6 gesetzt werden und sollte sinnvollerweise direkt an das entsprechende Interface geschrieben werden. Diese Regeln sollten eine möglich hohe Priorität haben (niedrige Zahl) damit Transit auf jeden Fall immer funktioniert. 

[...]
up ip -6 rule add iif $IFACE prio 200 table fff
up ip rule add iif $IFACE prio 200 table fff
[...]

Layer-3 Tunnelprotokolle

Für Babel ist eine direkte Verbindung mit dem Nachbar nötig (Ethernet, WiFi, ..). Wenn keine direkte Verbindung besteht, kann mithilfe eines Layer-3 Tunnels eine direkte Verbindung durch ein bestehendes Netzwerk (z.B. das Internet) hergestellt werden.

GRE

GRE benötigt an beiden Enden eine feste IP-Adresse, da die Konfiguration komplett statisch ist. Außerdem unterstützen viele NATs GRE nicht, ggf. muss bei IPv4 eine passende Portweiterleitung angelegt werden.

Dafür ist es ein sehr einfaches Protokoll, leicht zu debuggen, sehr leightgewichtig und dadurch extrem schnell.

Es wird daher meist zwischen Servern in Rechenzentren eingesetzt. Der Traffic ist nicht verschlüsselt.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/gre

wireguard

Wireguard benötigt nur an einem Ende eine feste IP Adresse. Außerdem kann es leicht hinter NAT betrieben werden, da UDP verwendet wird.

Dafür ist das Protokoll etwas komplizierter (und verschlüsselt) und dadurch auch etwas langsamer. Dennoch lassen sich je nach Hardware einige hundert MBit/s erreichen.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/wireguard

Babel Routingprotokoll

Zwischen den Routern werden Routen über ein Routingprotokoll ausgetauscht.

Bei Freifunk Franken verwenden wir dafür aktuell Babel.

Babel tauscht die erreichbaren IP-Bereiche zwischen den Routern aus, sodass jeder Router weiß über welchen Weg er andere IP-Bereiche erreichen kann.

Es gibt aktuell 2 Implementierungen für Babel, aktuell wird noch mehrheitlich babeld verwendet aber auch bird2 kann verwendet werden.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/babeld

Freifunk-Gateway_aufsetzen/bird2

Routing ins Internet

Es gibt verschiedene Möglichkeiten Traffic ins Internet zu routen.

  • Einen anderen Router ins Internet routen lassen und dessen angebotene Route nutzen.
  • Direkt am eigenen Server ins Internet routen
  • Über einen VPN Anbieter ins Internet routen

Freifunk-Gateway_aufsetzen/Routing-ins-Internet

Layer-2

B.A.T.M.A.N. Advanced

Zwischen den zentralen Knoten und dem dazugehörenden Gateway wird mithilfe von Tunneln und batman-adv ein großes Layer-2 Netz aufgebaut. Dieses kann man sich vorstellen wie einen großen Switch zwischen dem Gateway und allen zentralen Knoten.

Für dezentrale Gateways ohne batman-adv gilt dennoch der "Konfigurationsabschnitt" von batman-adv für das Clientinterface, nur dass die batman-adv spezifischen Einstellungen weggelassen werden.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/Batman-adv

VPN für die Knoten

Um das batman-adv der Knoten mit dem des Gateways zu verbinden, sind Layer-2 Tunnel nötig.

Dafür gibt es aktuell zwei verschiedene Möglichkeiten. Es wird in der aktuellen Firmware immer nur eine der beiden Varianten verwendet. Derzeit empfehlen wir aber trotz der deutlich langsameren Verbindungen fastd, da l2tp auf dem Server häufig instabil läuft.

fastd

+ wird von fast allen Gateways eingesetzt
+ relativ einfach zu Konfigurieren
- Läuft im Userspace, daher recht performancehungrig

Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/fastd

l2tp mit Tunneldigger (Nicht mehr unterstützt)

+ Läuft im Kernel, daher sehr schnell
- Läuft scheinbar instabil
- Aktuell kennen sich nur wenig Leute mit dieser Konfiguration aus

Achtung: Ab dem nächsten Firmware-Release (Stand: 07/2019) wird L2TP nicht mehr von der Router-Firmware unterstützt!

Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/l2tp

vpn via vxlan

Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/vxlan

B.A.T.M.A.N Gateway Selection

Um zu steuern, von welchem der Gateways Clients Adressen und damit auch das Default-Gateway beziehen, setzen wir einen weiteren großen Pfusch ein: Die Batman Gatewayselection

Diese filtert DHCP Offers von den Gateways und lässt nur die Offers eines bestimmten Gateways bis zum Client durch. Dies funktioniert natürlich nur für IPv4. Batman-adv bleibt dennoch mit jedem Gateway verbunden, hier werden ausschließlich nur die DHCP für IPv4 Anfragen verändert.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/Batman-Gatewayselection

Dienste

SLAAC

Bei IPv6 funktioniert die automatische Adresszuweisung über SLAAC.
Dafür ist ein Dienst nötig, der die Router Advertisements mit den passenden Subnetzen sendet.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/radvd

DHCP Server

Die automatische Adresszuweisung funktioniert bei IPv4 mit DHCP. Es muss ein DHCP Server installiert werden, der die Adressen passend an die Clients verteilt.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/DHCP

DNS Server

Die Clients möchten Domains auflösen können, deshalb ist ein DNS-Server nötig. Zwar könnte einfach einer der öffentlichen {Google,Cloudflare,Quad9} DNS Server ausgeliefert werden, aber wir wollen die Anfragen ja nicht an große Unternehmen senden. :-)

Außerdem können mit einem eigenen (rekursiven) DNS-Server auch die IC-VPN DNS Server erreichbar gemacht werden.

Es kann entweder selbst ein DNS-Server betrieben werden, oder in DHCP und Router Advertisement auf einen (oder mehrere) der gemeinsam betriebenen DNS Server verwiesen werden.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/DNS

http Server für Hoodfile

Das Gateway muss ein aktuelles Hoodfile an Meshknoten ausliefern können. Dafür ist ein HTTP Server nötig.

Dies ist nur nötig, wenn der zentrale keyxchange verwendet wird.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/http

Alfred Master (Monitoring)

Die Nodewatcher-Daten aller Knoten werden in einem Alfred Server gesammelt und am Gateway dann gemeinsam ans Monitoring übertragen.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/Alfred

Für dezentrale Gateways wird auf der Firmware layer3-20191214-beta ist alfred bereits integriert und aktiviert. Die Infos werden aus der GWConfig gezogen.

ntp Server

Ein Dienst, der den Routern die aktuelle Uhrzeit bereitstellt. Ist nicht für jedes Gateway zwingend nötig, es kann auch der NTP eines anderen Gateways verwendet werden.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/ntp

gwinfo (optional, Gateway-Daten für Monitoring)

gwinfo ist ein Zusätzliches Script, das Informationen vom Gateway sammelt und ebenfalls ans Monitoring sendet. Das ganze ist optional.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/gwinfo

xlat464 (optional, falls man kein IPv4 mehr in der Backbone routen möchte)

Mit xlat464 ist es möglich, den Clients ein ganz normales DualStack Netzwerk anzubieten aber in der Backbone kein IPv4 mehr routen zu müssen. Wir nutzen dazu clatd auf den Gateways

Freifunk-Gateway_aufsetzen/xlat464

Einbringen des Gateways in die Hood / Keyserver

Dieser Schritt ist nur nötig, wenn du ein Gateway in einer zentralen v2 Hood betreiben möchtest. Für reine Layer 3 Router o.ä. Setups ist dieser Schritt nicht nötig.

Abschliessend kann das Gateway im Keyserver als Gateway der entsprechenden Hood eingetragen werden. Hierfür benötigt man einen Keyserver-Administrator => KeyXchange#fff-netmon2. Alternativ kann die Hood natürlich auch mit festen Hoodfiles betrieben werden

Bevor man das Gateway der Hood zuordnet, empfiehlt sich ein persönliches Review durch einen erfahrenen Gateway-Admin. Das neue Gateway kann auch versuchsweise zunächst einer Test-Hood zugeordnet werden, um es erstmal auf korrekte Funktion zu überprüfen.

Optimierungen

  • ARP Cache
  • nf_conntrack

Freifunk-Gateway_aufsetzen/Optimierungen

Statistik

MRTG

Statistik MRTG

Fehlersuche

Zum finden von Fehlern, die erst Auftreten, wenn die Konfiguration schon einmal funktioniert hat, kann folgende Seite hilfreich sein:

Freifunk-Gateway_aufsetzen/Fehlersuche

Einzelne IPs oder Services über anderen Server routen

wird fast nie benötigt, war für mich aber immer ein schönes Nachschlagewerk deshalb lass ich das ganz unten stehen:

Freifunk-Gateway_aufsetzen/spezielles_routing

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