Freifunk-Gateway aufsetzen: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Kategorie:Technik]]
= 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").


= TODO =
Die Anleitung dient dazu, den Einstig zu erleichtern.</br>
* Bitte kein Wheezy mehr verwenden. Das ist oldstable, wird bald nicht mehr von Debian supported.
Viele der Dinge können später auf die eigenen Bedürfnisse angepasst und zugeschnitten werden.
* Batman-Adv aus Jessie ist zu neu. Hier muss manuell das alte gebaut werden
** aptitude install build-essential linux-headers-amd64
** clone https://github.com/freifunk-gluon/batman-adv-legacy
** make
* batctl ist auch zu neu
** wget http://downloads.open-mesh.org/batman/releases/batman-adv-2013.4.0/batctl-2013.4.0.tar.gz
** make
* fastdstart in ein git legen und verlinken
* nameserver installation
* tunnel to other gws
* olsr config


== Preface ==
Die Anleitung hat keine Garantie auf Vollständigkeit und wird stetig verändert und verbessert.</br>
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).
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.


Für Rat und Tat empfiehlt sich die Freifunk Franken Development Mailingliste.
Für Rat und Tat empfiehlt sich die Freifunk Franken Development und die Freifunk Franken Gateway Mailingliste.
 
== Vorraussetzungen ==
* ssh-Zugang zum Server
* Grundlegende Netzwerkkenntnisse
** IPv4 und Netzmaske
** Devices
** Routing (Default route, Interfaces, Routing-Table)
* Kentnisse im Umgang mit
** Texteditoren
** Linux Shell
** (Selbständige Nach-)Installation von (fehlenden) Software-Paketen
** Kompilieren von Software-Quellen
 
== Referenzen / Andere Freifunk HowTo's ==
 
* http://wiki.freifunk.net/Freifunk_Hamburg/Gateway
* http://wiki.mag.lab.sh/wiki/Freifunk_Fulda/Gateway
 
== Anforderungen an Gateways ==
Die Anforderungen an das Gateway sind an sich niedrig. Wichtig ist, dass die Möglichkeit besteht, eigene Kernel-Module zu laden und das monatliche Traffic-Kontingent nicht zu niedrig ist. Entsprechend sind OpenVZ, Linux-vServer und ähnliche Containerlösungen nicht geeignet.
 
Hardware:
* CPU: 1x (64Bit)
* RAM: 256MB .. 1GB
* HDD: > 5 GB
* NIC: 1x
 
Software:
* Debian Jessie (8) 64Bit Kernel
* fastd v17
* openvpn
* B.A.T.M.A.N. adv 2013.4.0
* dhcpd
* olsr
* bind9
 
Pauschal gibt es keine Mindestanforderungen für den Trafficverbrauch, folgende Staffelung könnte aber dabei helfen, sich eine Vorstellung davon zu machen, was in etwa pro Monat notwendig ist:
* Dauerlast von 2 Mbit/s: ~633 GB
* Dauerlast von 6 Mbit/s: ~1.9 TB
* Dauerlast von 10 Mbit/s: ~3.2 TB
* Dauerlast von 25 Mbit/s: ~8 TB
 
Nach den Erfahrungen vom Lübecker Freifunk-Projekt liegt der Traffic-Verbrauch bei zwei Gateways bei ca. 2TB im Monat je Gateway. Auf unserem derzeitigen Gateway haben wir in den letzten Monaten derartige Werte gehabt, wobei sich das Projekt noch aufbaut:
* Januar '13: 243 GB
* Februar '13: 309 GB
 
=== 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.  
'''Referenzen / Andere Freifunk HowTo's'''
* [http://wiki.freifunk.net/Freifunk_Hamburg/Gateway Gateway FF-Hamburg]


Folgende VPN-Anbieter sind zu diesem Zeitpunkt jedoch empfehlenswert:


* [https://mullvad.net/en/ Mullvad] (Schweden, Niederlande)
== Voraussetzungen ==
** 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)
=== Was der Betreiber mitbringen sollte ===
** 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.
* Grundlegende Kenntnisse mit IP-Routing (IPv4 und IPv6)
**Hat eine überaus seriöse Webseite und eine Ltd. erfunden.
* Motivation, etwas ''[jede Menge]'' dazuzulernen und sich aktiv mit der Materie auseinanderzusetzen.
**Hat schon mal was von IPv6 gehört. Nutzt es zurzeit jedoch nur für SEO.
* 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.
**Blockiert Port 25 derzeit nicht.
* 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.
**Ist ein ein neuer Anbieter, der _bisher_ unausgelastet wirkt.
* 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.
** sind derzeit noch nicht nicht overselled und haben ihren Krams scheinbar halbwegs sauber konfiguriert
* 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.


* [https://ipredator.se/ Ipredator] (Schweden, Niederlande, Deutschland)
=== Was der Server können muss ===
** (Glänzen nicht durch Kompetenz, da sie lange Zeit nur PPTP angeboten haben)
* Öffentliche IPv4 und IPv6 Adresse
** Mögen schnelle Reconnects nicht -> manchmal muss man OpenVPN ein paar Stunden deaktivieren, bevor es wieder funktioniert.
** Leider aktuell noch zu viele IPv4 Anschlüsse, um IPv4 außen vor zu lassen. :-(
** Möchten bald auch IPv6 anbieten.
** IPv6 ist pflicht.
** Angeblich Reseller von relakks
* 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)


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)


Einige Freifunknetze mieten auch VMs in Osteuropa. Da die VMs noch nicht an ihre Grezen stößt könnte man diese auch mitnutzen. Ansprechpartner wäre s0ma.
* fastd VPN
* Batman ''(Compat15)''
* DHCP
* Router Advertisements
* Routing
* Babel Routing Protokoll
* Webserver für Hoodfiles


=== 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
** Tinc
** Tinc
** Relativ großes „Darknet“ zwischen vielen Hackerspaces auf der ganzen Welt.
** Relativ großes „Darknet“ zwischen vielen Hackerspaces auf der ganzen Welt.
<br>


=== vServer-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)
** Bezahlbar, 6.90€/TB Extratraffic, 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]


== Grundinstallation des Servers ==
=== Hoster, bei denen gute Erfahrungen gemacht wurden ===
Vom ausgesuchten Hoster lassen wir uns eine aktuelle Linux-Distribution istallieren, wobei sich die Anleitung auf ein Debian 8 / Jessie bezieht.
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.


=== Repositories und Update ===
* [https://www.hetzner.de/hosting/produktmatrix_vserver/vserver-produktmatrix Hetzner] (Nürnberg, Falkenstein, Helsinki)
Als erstes bringen wir das System auf den neuesten Stand...
** Cloud Server, 20TB Traffic 2,96€/Monat
** Wird bedingt des vielen verfügbaren Traffics fürs Geld sehr viel genutzt
** Hetzner-interner Traffic wird nicht berechnet


<code>
* [https://www.xirra.net/en/v-server/productmatrix/ xirra] (Core-Backbone, NBG)
sudo vi /etc/apt/sources.list
** KVM, TB-Traffic zu 5,95€. Langweilig und funktioniert. Pflegt bisher einen guten Kontakt zu Kunden.
</code>


...und schauen nach, inwieweit auf die gleichen Software-Repositories verwiesen wird:
* [https://www.netcup.de/ netcup]


<pre>
= Installation =
deb http://security.debian.org/ jessie/updates main
Die Installation des Betriebssystems, Absicherung des Servers, Installieren von Updates usw. sind '''NICHT''' Gegenstand dieser Anleitung. Trotzdem kurz einige Hinweise:
deb-src http://security.debian.org/ jessie/updates main


deb http://ftp.de.debian.org/debian/ jessie main contrib non-free
* Empfohlenes Betriebssystem: Debian
deb-src http://ftp.de.debian.org/debian/ jessie main contrib non-free
** Die Anleitung basiert aktuell auf '''Debian 10 (Buster)'''. Für Einsteiger wird dringend empfohlen mit dieser Version anzufangen.
* Sicherheit
** [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
** Hier bekommst du weitere Tipps zur [http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Absicherung_eines_Debian_Servers Absicherung eines Debian Servers]


deb http://ftp.de.debian.org/debian/ jessie-updates main
== Vorbereitung ==
deb-src http://ftp.de.debian.org/debian/ jessie-updates main
=== IP-Adressen und DHCP Range des Gateway ===


</pre>
Um Doppelbelegungen zu vermeiden, müssen diese auch im Wiki eingetragen werden.


Danach speichern und das System auf einen aktuellen Stand bringen:
An dieser Stelle sollte man sich unbedingt mit Subnetzen und der [[CIDR|CIDR-Notation]] vertraut machen, falls einem das (noch) Fremdworte sind.<br>


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


sudo apt-get upgrade
Für die Hoods muss bei IPv4 noch ein Bereich festgelegt werden, aus dem dann später Adressen verteilt werden. Dieser muss:
</code>
* 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.


=== Sicherheit ===
Bei IPv6 wird nur Gateway, DNS-Server und Subnetz per Router Advertisement in der Hood bekannt gemacht, den Rest erledigen die Clients.
Den SSH-Zugang besser schützen durch:
* Änderung des Ports
* login nur mit key
* Siehe [http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Absicherung_eines_Debian_Servers hier] für genaue Anleitung:


<code>
==== Peering-IPs ====
sudo apt-get install fail2ban
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>
</code>
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>


und [http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/SSH_Login_unter_Debian_mit_fail2ban_absichern einrichten]
Bei IPv6 genügen die Link-Local Adressen.


So,nun sollte der Server ausreichend abgesichert sein.
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.


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


=== B.A.T.M.A.N. adv 2013.4.0 Kernel-Modul ===
Diese können von verschiedenen Freifunkern bezogen werden, siehe [[IPv6]]
Batman-Adv aus Jessie ist zu neu. Hier muss manuell das alte B.A.T.M.A.N. advanced 2013.4.0 gebaut werden.


Hierfür benötigen wir minimal die Paketquellen build-essential linux-headers-amd64, und git:
=== 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):
<pre>
<pre>
    aptitude install build-essential linux-headers-amd64
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
    aptitude install git
echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding
</pre>
</pre>


Die Softwarequellen müssen heruntergeladen...
<pre>
    git clone https://github.com/freifunk-gluon/batman-adv-legacy
    cd batman-adv-legacy
</pre>


... und kompiliert und installiert werden:
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:
<pre>
<pre>
    make
    make install
</pre>


Hinweis: Sollten noch Paketquellen fehlen, wird dies während des Kompilierens gemeldet. Die Software-Quellen müssen nachinstalliert werden und der letzte  Kompilierungs- und Installationsschritt so lange wiederholt werden, bis die Software erfolgreich erstellt wurde.
# Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv4
net.ipv4.ip_forward=1


=== B.A.T.M.A.N adv 2013.4.0 batctl ===
# Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv6
Gleiches gilt für batctl, ein Shellprogramm zur B.A.T.M.A.N Konfiguration. Die alte Version 2013.4.0 muss selber gebaut werden, da die Debian 8 / Jessie Paketquellen zu neu sind.
#  Enabling this option disables Stateless Address Autoconfiguration
#  based on Router Advertisements for this host
net.ipv6.conf.all.forwarding=1


Herunterladen und Entpacken der Softwarequellen:
<pre>
    wget http://downloads.open-mesh.org/batman/releases/batman-adv-2013.4.0/batctl-2013.4.0.tar.gz
    tar xzf batctl-2013.4.0.tar.gz
    cd batctl-2013.4.0.tar.gz
</pre>
</pre>


Kompilieren und Installieren:
==== 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>
    make
net.ipv4.icmp_errors_use_inbound_ifaddr = 1
    make install
</pre>
</pre>


Hinweis: Auch hier müssen ggf. fehlende Quellen händisch nachinstalliert und das Kompilieren und Installieren bis zum Erfolg wiederholt werden.
Außerdem landen dann keine ICMP Pakete mit internen Adressen als Absender auf dem Uplink [dem Hoster].
 
=== FastD ===
Die Verbindung zwischen Gateway und Router wird über einen fastd-Tunnel realisiert.


Hierfür müssen wir ein neues Repository in /etc/apt/sources.listdeklarieren:
Siehe auch [[MTU]]


<code>
==== Routing Tabelle für Freifunk ====
vi /etc/apt/sources.list
Für die Routen im Freifunk Franken Netz muss eine eigene Routingtabelle angelegt werden.
</code>


Dort fügen wir folgendes Repository an:
Damit die Tabelle auch mit Name aufrufbar ist, sollten Tabellennummer und Name in /etc/iproute2/rt_tables eingetragen werden:


<pre>
<pre>
deb http://repo.universe-factory.net/debian/ sid main
10    fff
deb-src http://repo.universe-factory.net/debian/ sid main
</pre>
</pre>


 
Der Inhalt der Routingtabelle kann später mit
Danach die PGP Schlüssel holen:
<code>
gpg --keyserver hkp://pool.sks-keyservers.net --recv-key 16EF3F64CB201D9C
 
gpg -a --export 16EF3F64CB201D9C | apt-key add -
</code>
 
Datenbankupdate der Paketverwaltung:
<code>
apt-get update
</code>
 
Installation von fastd:
<code>
apt-get install batctl batman-adv-dkms fastd
</code>
 
 
=== Bind9 ===
Als DNS Server nehmen wir in diesem Beispiel den de-facto-Standard bind:
<code>
apt-get install bind9
</code>
 
=== OLSR ===
Als Routing-Protocoll, um die einzelnen Hoods später zu einem Freifunk Franken Netz zu verbinden wird OLSR installiert:
<code>
apt-get install olsrd
</code>
 
== Aufsetzen des Freifunk-GW ==
 
Als erstes sollte man unter [[Portal:Netz]] schauen, welche IP-Adressen belegt sind und sich eine unbenutzte aussuchen und auch gleich im Wiki eintragen, damit es keine Probleme mit anderen Benutzern gibt.
 
Genauso sollte man gleich den DHCP-Bereich für die jeweilige Hood, die der GW bedienen soll reservieren, so dass es keine Überschneidungen mit bestehnden DHCP-Servern gibt. Ist das gemacht, haben wir ja schon die IP im Freifunknetz.
 
Dann können wir jetzt die Netzwerk-Interfaces anlegen.
 
<code>
sudo vi /etc/network/interfaces
</code>
 
folgende interfaces dazuschreiben:
<pre>
<pre>
auto bat0
ip route show table fff
iface bat0 inet manual
bzw.
post-up ifconfig $IFACE up
ip -6 route show tab fff
    post-up ip addr add "ip des GW im Freifunknetz mit netmask präfix z.B: 10.50.56.3/22" dev $IFACE
    post-up ip rule add iif $IFACE table fff
    post-up ip rule add from "ip des subnetzes z.B.:10.50.56.0/22 table fff
    post-up ip rule add to 10.50.56.0/22  table fff
    post-up ip route add 10.50.56.0/22 dev $IFACE table fff
    post-up invoke-rc.d isc-dhcp-server restart
    post-down ip route del 10.50.56.0/22 dev $IFACE table fff
    post-down ip rule del from 10.50.56.0/22 table fff
    post-down ip rule del to 10.50.56.0/22 table fff
    post-down ip rule del iif $IFACE table fff
    post-down ifconfig $IFACE down
 
auto fffbeispielhoodVPN
iface fffbeisbielhoodVPN 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>
</pre>
angezeigt werden.
<br>


Speichern.
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>


Nun werden wir noch iptables zum routen des traffics benötigen.
== Layer-3 ==
=== Generelle Layer-3 Routing Regeln ===
Damit Pakete vom Gateway selbst passend in das Freifunk Netz geroutet werden, sind einige Regeln nötig.


<code>
Diese können an die Debian Interfacekonfiguration des Loopback Interfaces hinzugefügt werden, damit sind sie direkt nach dem Boot des Servers verfügbar.
sudo apt-get install iptables
</code>


<code>
'''prio''' legt fest, in welcher Reihenfolge die Regeln abgearbeitet werden.
sudo vi /etc/iproute2/rt_tables
Hier sollte sich zunächst an die im Wiki vorgegebene Reihenfolge gehalten werden, später kann man diese auf die eigenen Bedürfnisse anpassen.
</code>


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


<pre>
<pre>
10     fff
iface lo inet static
</pre>
address 10.83.252.x/32
 
Speichern.


 
up ip -4 rule add to 10.0.0.0/8 prio 500 lookup fff
Jetzt brauchen wir eine neue Quelle:
down ip -4 rule del to 10.0.0.0/8 prio 500 lookup fff


<code>
        #DN42
vi /etc/apt/sources.list
up ip -4 rule add to 172.20.0.0/14 prio 500 lookup fff
</code>
down ip -4 rule del to 172.20.0.0/14 prio 500 lookup fff


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


<pre>
up ip -6 rule add to fc00::/7 prio 500 lookup fff
deb http://repo.universe-factory.net/debian/ sid main
down ip -6 rule del to fc00::/7 prio 500 lookup fff
deb-src http://repo.universe-factory.net/debian/ sid main
</pre>
</pre>


danach die PGP Schlüssel holen:
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>
gpg --keyserver hkp://pool.sks-keyservers.net --recv-key 16EF3F64CB201D9C
 
gpg -a --export 16EF3F64CB201D9C | apt-key add -
</code>
 
<code>
sudo apt-get update
</code>
 
Nun können wir das B.A.T.M.A.N.-Modul und fastd laden
 
<code>
sudo apt-get install batctl batman-adv-dkms fastd
 
sudo modprobe batman-adv
</code>
 
da das Kernelmodul B.A.T.M.A.N. bei Neustart des Systems geladen werden soll
 
<code>
sudo vi /etc/modules
</code>
 
und folgendes hinzufügen:


<pre>
<pre>
batman-adv
[...]
up ip -6 rule add iif $IFACE prio 200 table fff
up ip rule add iif $IFACE prio 200 table fff
[...]
</pre>
</pre>


Dann erstellen wir eine Datei in ''/etc/fastd'' mit dem Befehl:
=== 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.


<code>
==== GRE ====
touch fff_beispiel_fastd.sh
GRE benötigt an beiden Enden eine feste IP-Adresse, da die Konfiguration komplett statisch ist.
</code>
Außerdem unterstützen viele NATs GRE nicht, ggf. muss bei IPv4 eine passende Portweiterleitung angelegt werden.


danach öffnen wir diese:
Dafür ist es ein sehr einfaches Protokoll, leicht zu debuggen, sehr leightgewichtig und dadurch extrem schnell.


<code>
Es wird daher meist zwischen Servern in Rechenzentren eingesetzt. Der Traffic ist nicht verschlüsselt.
vi /etc/fastd/fff_beispiel_fastd.sh
</code>


und folgendes [https://www.hidrive.strato.com/lnk/QVCVp477 Skript] einfügen:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/gre]]
<pre>
#!/bin/sh


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


hood="hood eintragen"
Dafür ist das Protokoll etwas komplizierter (und verschlüsselt) und dadurch auch etwas langsamer.
project="fff"
Dennoch lassen sich je nach Hardware einige hundert MBit/s erreichen.
port=10004


SERVERNAME="$SERVERNAME.$hood"
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/wireguard]]


hostname=$SERVERNAME
=== Babel Routingprotokoll ===


if [ ! -d /etc/fastd ]
Zwischen den Routern werden Routen über ein Routingprotokoll ausgetauscht.
then
        mkdir /etc/fastd
fi


if [ ! -d /etc/fastd/$project.$hood ]
Bei Freifunk Franken verwenden wir dafür aktuell '''Babel'''.
then
        mkdir /etc/fastd/$project.$hood
        mkdir /etc/fastd/$project.$hood/peers


        echo "# Log warnings and errors to stderr" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
Babel tauscht die erreichbaren IP-Bereiche zwischen den Routern aus, sodass jeder Router weiß über welchen Weg er andere IP-Bereiche erreichen kann.
        echo "log level error;" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "# Log everything to a log file" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "log to syslog as \"${project}${hood}\" level info;" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "# Set the interface name" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "interface \"${project}${hood}VPN\";" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "# Support xsalsa20 and aes128 encryption methods, prefer xsalsa20" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "#method \"xsalsa20-poly1305\";" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "#method \"aes128-gcm\";" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "method \"null\";" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "# Bind to a fixed port, IPv4 only" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "bind any:${port};" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "# Secret key generated by \"fastd --generate-key\"" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
              echo "secret \"$(fastd --generate-key | grep -i Secret | awk '{print $2}')\";" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "# Set the interface MTU for TAP mode with xsalsa20/aes128 over IPv4 with a base MTU of 1492 (PPPoE)" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "# (see MTU selection documentation)" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "mtu 1426;" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "on up \"/etc/fastd/${project}.${hood}/up.sh\";" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "on post-down \"/etc/fastd/${project}.${hood}/down.sh\";" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "# Include peers from the directory 'peers'" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "include peers from \"/etc/fastd/${project}.${hood}/peers\";" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf
        echo "secure handshakes no;" >> /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf


        echo "#!/bin/sh" >> /etc/fastd/$project.$hood/down.sh
Es gibt aktuell 2 Implementierungen für Babel, aktuell wird noch mehrheitlich babeld verwendet aber auch bird2 kann verwendet werden.
        echo "/sbin/ifdown \$INTERFACE" >> /etc/fastd/$project.$hood/down.sh
        chmod +x /etc/fastd/$project.$hood/down.sh


        echo "#!/bin/sh" >> /etc/fastd/$project.$hood/up.sh
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/babeld]]
        echo "/sbin/ifup \$INTERFACE" >> /etc/fastd/$project.$hood/up.sh
        chmod +x /etc/fastd/$project.$hood/up.sh
fi


pubkey=$(fastd -c /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf --show-key --machine-readable)
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/bird2]]
port=$(grep ^bind /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf | cut -d: -f2 | cut -d\; -f1)


# fire up
=== Routing ins Internet ===
if [ "$(/sbin/ifconfig -a | grep -i ethernet | grep ${project}${hood}VPN)" = "" ]
Es gibt verschiedene Möglichkeiten Traffic ins Internet zu routen.
then
* Einen anderen Router ins Internet routen lassen und dessen angebotene Route nutzen.
/bin/rm /var/run/fastd.$project.$hood.pid
* Direkt am eigenen Server ins Internet routen
fastd -c /etc/fastd/$project.$hood/$project.$hood.conf -d --pid-file /var/run/fastd.$project.$hood.pid
* Über einen VPN Anbieter ins Internet routen
fi


# register
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Routing-ins-Internet]]
wget -T15 "http://mastersword.de/~reddog/fff/?name=$hostname&port=$port&key=$pubkey" -O /tmp/fastd_${project}.${hood}_output
if [ "$?" != "0" ]
then
        echo "Update failed"
        echo "Exiting, no clean up, no refresh"
        exit
fi


touch /tmp/fastd_${project}.${hood}_starting
== 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.


filenames=$(cat /tmp/fastd_${project}.${hood}_output| grep ^#### | sed -e 's/^####//' | sed -e 's/.conf//g')
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.
for file in $filenames
do
grep -A100 ^####$file.conf$ /tmp/fastd_${project}.${hood}_output | grep -v ^####$file.conf$ | grep -m1 ^### -B100 | grep -v ^### | sed 's/ float;/;/g' > /etc/fastd/$project.$hood/peers/$file
echo 'float yes;' >> /etc/fastd/$project.$hood/peers/$file
done


echo "Lösche alte:"
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Batman-adv]]


find /etc/fastd/$project.$hood/peers/ -exec test -f '{}' -a /tmp/fastd_${project}.${hood}_starting -nt '{}' \; -print
=== VPN für die Knoten ===
find /etc/fastd/$project.$hood/peers/ -exec test -f '{}' -a /tmp/fastd_${project}.${hood}_starting -nt '{}' \; -print | xargs /bin/rm /tmp/fastd_${project}.${hood}_starting


#reload
Um das batman-adv der Knoten mit dem des Gateways zu verbinden, sind Layer-2 Tunnel nötig.
kill -HUP $(cat /var/run/fastd.$project.$hood.pid)


exit 0
Dafür gibt es aktuell zwei verschiedene Möglichkeiten. Es wird in der aktuellen Firmware immer nur eine der beiden Varianten verwendet.
</pre>
Derzeit empfehlen wir aber trotz der deutlich langsameren Verbindungen fastd, da l2tp auf dem Server häufig instabil läuft.


Speichern
==== fastd ====
+ wird von fast allen Gateways eingesetzt</br>
+ relativ einfach zu Konfigurieren</br>
- Läuft im Userspace, daher recht performancehungrig</br>


Nun müssen wir einen Cronjob anlegen, der das Skript alle 5 Minuten ausführt:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/fastd]]


<code>
==== l2tp mit Tunneldigger ('''Nicht mehr unterstützt''') ====
sudo crontab -e
+ Läuft im Kernel, daher sehr schnell</br>
</code>
- Läuft scheinbar instabil</br>
- Aktuell kennen sich nur wenig Leute mit dieser Konfiguration aus</br>


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


<pre>
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/l2tp]]
*/5 * * * * sh /etc/fastd/fff_beispiel_fastd.sh
</pre>


speichern und
=== vpn via vxlan ===


<code>
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/vxlan]]
/etc/init.d/cron restart
</code>


=== OpenVPN-Tunnel einrichten ===
=== B.A.T.M.A.N Gateway Selection ===


als nächstes werden wir Mullvad mit der gelieferten OpneVPN Config konfigurieren
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


Zip-Datei nach der Bezahlung von 5,-€ herunterladen.
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.


Die Zip-Datei entpackt man in das Verzeichnis ''/etc/openvpn/'' auf dem Server
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Batman-Gatewayselection]]


Wie man Dateien auf einen Server kopiert steht z.B. [http://www.hypexr.org/linux_scp_help.php hier]
== Dienste ==
=== SLAAC ===
Bei IPv6 funktioniert die automatische Adresszuweisung über SLAAC.</br>
Dafür ist ein Dienst nötig, der die Router Advertisements mit den passenden Subnetzen sendet.


nun sollte man seine Kundenummer sehen.
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/radvd]]


Jetzt kopieren wir den Inhalt des Ordners mit unserer Kundenummer in den Ordener ''/etc/openvpn/''
=== 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.


Sollte dann so aussehen:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/DHCP]]


<pre>
=== DNS Server ===
123XXXXXXXXX  crl.pem  mullvad.conf  mullvad.key
Die Clients möchten Domains auflösen können, deshalb ist ein DNS-Server nötig.
ca.crt       mullvad  mullvad.crt  mullvad-up
Zwar könnte einfach einer der öffentlichen {Google,Cloudflare,Quad9} DNS Server ausgeliefert werden, aber wir wollen die Anfragen ja nicht an große Unternehmen senden. :-)
</pre>


Nun bearbeiten wir noch Mullvad folgendermaßen:
Außerdem können mit einem eigenen (rekursiven) DNS-Server auch die IC-VPN DNS Server erreichbar gemacht werden.


<code>
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.
sudo /etc/openvpn/mullvad-up
</code>


und ändern die Zeilen in:                                                                                 
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/DNS]]


<pre>
=== http Server für Hoodfile ===
/sbin/ip route replace 0.0.0.0/1 via $5 table fff
Das Gateway muss ein aktuelles Hoodfile an Meshknoten ausliefern können. Dafür ist ein HTTP Server nötig.
/sbin/ip route replace 128.0.0.0/1 via $5 table fff
</pre>


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


<code>
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/http]]
sudo vi /etc/openvpn/mullvad.conf
</code>


dort nur den Server einkommentieren über den der Traffic gehen soll.
=== Alfred Master (Monitoring) ===
Die Nodewatcher-Daten aller Knoten werden in einem Alfred Server gesammelt und am Gateway dann gemeinsam ans Monitoring übertragen.


z.B:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Alfred]]


<pre>
Für dezentrale Gateways wird auf der Firmware layer3-20191214-beta ist alfred bereits integriert und aktiviert. Die Infos werden aus der GWConfig gezogen.
#remote openvpn.mullvad.net 1194
#remote openvpn.mullvad.net 1194
#remote openvpn.mullvad.net 443
#remote openvpn.mullvad.net 53
#remote se.mullvad.net # Servers in Sweden
remote nl.mullvad.net # Servers in the Netherlands
#remote de.mullvad.net # Servers in Germany
#remote us.mullvad.net # Servers in the USA
</pre>


nun sollte alles über Holland gehen.
=== 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.


So, fast fertig.
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/ntp]]


=== DHCP Server ===
=== 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.


Nun noch den DHCP Konfigurieren:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/gwinfo]]


<code>
=== xlat464 (optional, falls man kein IPv4 mehr in der Backbone routen möchte) ===
sudo apt-get install isc-dhcp-server
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
</code>


Konfiguration öffnen:
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/xlat464]]


<code>
= Einbringen des Gateways in die Hood / Keyserver =
sudo vi /etc/default/isc-dhcp-server
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.
</code>


und Interface eintragen:
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>
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.
INTERFACES="bat0"
</pre>


= Optimierungen =
* ARP Cache
* nf_conntrack
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Optimierungen]]


<code>
= Statistik =
sudo vi /etc/dhcp/dhcpd.conf
</code>


und folgendes einfügen:
== MRTG ==
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Statistik/mrtg|Statistik MRTG]]


<pre>
= Fehlersuche =
option domain-name "freifunk-franken.de";
Zum finden von Fehlern, die erst Auftreten, wenn die Konfiguration schon einmal funktioniert hat, kann folgende Seite hilfreich sein:
option domain-name-servers 10.50.16.1;
authoritative;
# beispielhood
subnet 10.50.56.0 netmask 255.255.252.0 {
        range 10.50.59.0 10.50.59.254;
        option routers 10.50.56.3;
        option domain-name-servers 10.50.56.3;
}
</pre>


die ip und die range muss natürlich in die bereits ,am Anfang im Wiki reservierten, ausgetauscht werden ;-)
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Fehlersuche]]


So, nun werden wir am besten einen reboot durchführen und schauen ob alles läuft.
= 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]]


[[Kategorie:Technik]]
[[Kategorie:Technik]]
[[Kategorie:Hoods-V2]]
[[Kategorie:Gateways]]

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