Layer3Firmware

Allgemeine Informationen

Wichtige Dateien

Hoodfile (Fabian) /etc/hoodfile Hoodfile (Adrian) /www/hood/keyxchangev2data Gatewaykonfiguration /etc/config/gateway

Script configuregateway

Die Gatewayfirmware kann sehr einfach mithilfe des Skripts configuregateway auf Basis von Hoodfile und der Gatewaykonfiguration konfiguriert werden.

Das Script configuregateway wird nie automatisch ausgeführt. Entsprechend muss es nach Änderungen erneut ausgeführt werden sowie nach Updates. (Es werden zwar die o.g. Dateien beim Upgrade KOPIERT, jedoch muss eben manuell configuregateway ausgeführt werden, um sie ANZUWENDEN ...)

ACHTUNG: Unbekannte Einstellungen werden möglicherweise entfernt!

ULA und Wifi bezieht das Skript aus der Hoodfile, den Rest aus der Gatewaykonfiguration.

Firmwarezweige

Die Gatewayfirmware wird aktuell größtenteils hier entwickelt:

• https://github.com/fblaese/firmware/tree/l3
  • Rebase auf aktuelle Firmware und aktuelle Entwicklung im l3-rebase-beta Branch!
• https://github.com/adrianschmutzler/fff-firmware/tree/fork-gw

Die beiden Firmwarezweige unterscheiden sich funktional wenig voneinander. Am besten immer den aktuellen Stand abfragen, was gerade wie zu installieren ist.

Download

Fertige Builds gibt es entsprechend den Tags aus dem o.g. Repository hier:

• http://fw.sgstbr.de/gateway/ (Nur über Internet erreichbar! Die Kiste hat keine Legacy IP (IPv4))
  • Aktuell empfohlener Build: 20180726-beta-26-ge7a9185
• https://freifunk.jubt.org/fff-firmware.php (Variante gw_* wählen!)

ACHTUNG: Die Imagedatei *.bin darf nicht länger als 64 Zeichen sein, sonst wird sie beim flashen nicht erkannt!

Typischer Ablauf einer Installation

1. Router flashen
2. Als Client mit dem Router per SSH verbinden oder aus dem Heimnetzwerk über die WAN-IP des Routers per SSH verbinden
3. Wireguard-Keypair generieren falls Wireguard verwendet wird (Schlüssel sichern!) oder sich für eine Richtfunkstrecke absprechen
4. Peering-Partner für Wireguard suchen, persönlich treffen und Schlüssel austauschen
5. Die Gatewaykonfiguration auf das Gerät kopieren (/etc/config/gateway)
6. Das Hoodfile auf das Gerät kopieren (/etc/hoodfile oder /www/hood/keyxchangev2data)
7. Mit "configuregateway -c" die Einstellungen aus der Gatewayconfig in die Openwrt Configs übernehmen.
8. Mit "configuregateway -t" die Einstellungen testen, falls das Script nicht manuell abgebrochen wird, werden nach 200 Sekunden die Einstellungen zurück gesetzt
9. falls der Router noch erreichbar ist, das Script beenden (STRG+C) falls man von der SSH Session heruntergeflogen ist, innerhalb 200 Sekunden erneut verbinden und das configuregateway skript killen (z.B. mit killall configuregateway). Sollte man auf den Router nicht mehr drauf kommen, werden nach 200 Sekunden alle Einstellungen zurück gesetzt und man ist wieder im Ursprungszustand
10. alle Einstellungen prüfen
11. Mit "configuregateway -a" werden alle Einstellungen fest gespeichert, erst hiermit wird alles rebootfest geschrieben. Davor kann durch einen reboot jederzeit der Urzustand wieder erreicht werden.

Peering-Partner

https://wiki.freifunk-franken.de/w/Portal:Layer3Peering

Für Redundanz sollten (mindestens) zwei Peerings eingestellt werden(zum Testen reicht eines aber völlig aus). Sinnvoll ist es auch, wenn nicht beide Peerings einfach per VPN-Tunnel laufenn sondern z.b. ein weiteres per Richtfunk. somit läuft das Netz auch weiter wenn der Internetanschluss ausfällt!

VPN-Tunnel via Wireguard

Wenn du über das Internet peeren willst, muss die Gegenseite Wireguard sprechen.

Es ist aktuell in der Firmware nicht möglich aber man kann theoretisch auch andere Tunneltechnologien (z.b. GRE eignet sich sehr gut) für Babel verwenden.

Für Wireguard musst du dir einen Peering-Partner suchen (= mit einem Menschen reden, ob er mit dir ein Peering eingehen will) und mit ihm deinen Public-Key austauschen. Mit diesem könnt ihr die VPN-Verbindung aufbauen.

Generieren der Keys für wireguard

Ausführliche Anleitung: https://www.wireguard.com/quickstart/

Für wireguard muss ein Keypair generiert werden. Am einfachsten macht man dies per ssh direkt am Gateway-Router:

wg genkey | tee privatekey | wg pubkey > publickey

Den privatekey in der gleichnamigen Datei trägst du in deine gatewayconfig ein. Den publickey teilst du deinem Peering-Partner mit.

Prinzipiell ist es möglich, pro Router jeweils ein Keypair zu generieren oder immer das gleiche Keypair für alle Gateways zu verwenden (mit größerem Risiko bei "Verlust").

Es empfiehlt sich, den privatekey zu sichern, da man sonst vom Peering-Partner gehauen wird, wenn deswegen der Tunnel neu eingerichtet werden muss.

Per LAN Kabel / Richtfunk / Glasfaser

Es kann am Gateway Babel auch auf einen Ethernetport (wenn nötig auch VLAN-getagget) gelegt werden. Somit kann auch über Kabel gepeered werden. Natürlich kann das peering auch über Richtfunk, Glasfaser oder sonstige Technologien (z.b. Internet-Exchange) realisiert werden.

hood file

Das Hood File ist konzeptionell identisch zu der unter V2 verwendeten Datei.

Details zum Hood-File unter: Hood file

Benutzte IP-Adressbereiche eintragen!

IPv4: Portal:Netz

IPv6: Portal:Netz/IPv6

Babel Metrik

Für Nürnberg/Fürth wurde sich für folgende Babel Metriken entschieden:

• Ethernet: 96
• Richtfunk
  • >100Mbit: 256
  • 30-100Mbit: 512
  • 10-30Mbit: 1024
  • bis 10Mbit: 4096
• VPN (z.B. Wireguard): 4096 - 16384

Je nach Situation können Links auch schlechter hier angegeben bewertet werden. Auf eine Aufwertung sollte jedoch verzichtet werden. Pro Link sollte maximal 16384 verwendet werden, damit auch bei vielen Hops das Maximum von 65535 nicht erreicht wird.

Begründung:

Wir wollen Richtfunklinks mit mehr Hops (z.b. fbl -> stm -> Hardhöhe -> Neunhof) bevorzugen vor VPN (z.b. fbl -> per VPN zu einen HetznerGW -> per VPN nach Neunhof) da dies meist schneller ist.

Ob dieses Metrikbeispiel auch in anderen Städten übernommen werden will, muss im Einzelfall entschieden werden.

configuregateway

Folgende Parameter können übergeben werden:

• -c: Konfiguriert das Gateway mit uci. Kein commit, kein Anwenden der Einstellungen!
• -t: Startet alle Dienste neu, damit werden die Einstellungen aus -c angewendet. Skript wartet bis zu 200s darauf, dass es beendet wird (Strg + c wenn ssh nicht verloren geht, ansonsten kill(all)). Wird das Skript in dieser Zeit nicht beendet, werden die Einstellungen zurückgesetzt und die Dienste erneut neu gestartet.
• -a: Applied die Änderungen (uci commit), startet Dienste neu.
• -r: Revert changes.

/etc/config/gateway

Benutzte IP-Adressbereiche eintragen:

IPv4: Portal:Netz

IPv6: Portal:Netz/IPv6

Beispiel Konfiguration

Eine Bespielkonfiguration mit einem direkten Peer und einem Wireguardpeer gibts hier: https://gist.github.com/fblaese/ca4d903b20b4d7033553f48625b93ca6

ACHTUNG: Die VLAN Settings hier sind für den wdr4900 für andere Geräte muss z.b. geprüft werden auf welchen Port der WAN liegt. Eine Liste ist ganz unten zu finden oder in der offiziellen Firmware https://github.com/FreifunkFranken/firmware/tree/master/src/packages/fff/fff-network/ar71xx

gateway

Name	Type	Required	Description
name	string	no
peer_ip	IPv4 Adresse	no	IPv4 Adresse für Peerings
peer_ip6	IPv6 Adresse	no	IPv6 Adresse für Peerings

vlan

Name	Type	Required	Description
comment	string	no
port	list	no	Ports auf dem Standard-Switch

client

Name	Type	Required	Description
iface	interface	no	Clientnetz auf Interface legen
vlan	number	no	Clientnetz auf VLAN mit angegebener IP auf dem Standard-Switch legen (Alternativ zu iface!!)
ipaddr	IPv4 Adresse	no	Router-IP im Client-Netz (CIDR Notation)
ip6addr	IPv6 Adresse	no	Router-IP im Client-Netz (CIDR Notation)
dhcp_start	IPv4 Adresse	no	DHCP Startadresse
dhcp_limit	number	no	Maximale Anzahl an DHCP-Leases (default 150)

dns

Name	Type	Required	Description
server	list	no	DNS-Server, auf den geforwarded wird

batman

Name	Type	Required	Description
iface	interface	no	Batman auf physikalisches auf Interface legen
vlan	number	no	Batman auf VLAN mit angegebener IP auf dem Standard-Switch legen (Alternativ zu iface!!)

babelpeer

Name	Type	Required	Description
iface	interface	no	Babel auf physikalisches Interface legen
vlan	number	no	Babel auf VLAN mit angegebener IP auf dem Standard-Switch legen (Alternativ zu iface!!)
type	babel-type	no	Babel Verbindungstyp (z.B. wired, wireless, tunnel, ..)

wireguardpeer

Name	Type	Required	Description
endpoint_host	host oder ip	yes
endpoint_port	port	yes
persistent_keepalive	seconds	no
public_key	wireguard pubkey	yes
private_key	wireguard privkey	no	automatically generated if unspecified

Hardware Port Belegungen

Die Switch Port Belegung für die gängigen und genutzten Router für die VLAN Konfiguration.

TP-Link WDR4900 v1

Port	Switch Port
WAN	1
LAN 1	2
LAN 2	3
LAN 3	4
LAN 4	5

TP-Link WR1043ND v1

Port	Switch Port
WAN	0
LAN 1	1
LAN 2	2
LAN 3	3
LAN 4	4

TP-Link WR1043ND v2 + v3

Port	Switch Port
WAN	5
LAN 1	4
LAN 2	3
LAN 3	2
LAN 4	1
CPU	0

Perfomance Tests

Device	Wireguard (Mbit/s)	Routing (Mbit/s)
wr1043 v1	40 - 46	150 - 200
wr1043 ab v2	50	??
wdr4900	100	650 - 700
C2600	140 - 170	??
ER-X_SFP	35 - 50	800 - 930