Freifunk-Gateway aufsetzen: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Freifunk Franken
(Tunnel für den Backbone)
(Installation)
(184 dazwischenliegende Versionen von 11 Benutzern werden nicht angezeigt)
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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]]
 
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__TOC__
 
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[[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").
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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").
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 +
Die Anleitung dient dazu, den Einstig zu erleichtern.</br>
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Viele der Dinge können später auf die eigenen Bedürfnisse angepasst und zugeschnitten werden.
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 +
Die Anleitung hat keine Garantie auf Vollständigkeit und wird stetig verändert und verbessert.</br>
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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'''
 
 
 
 
 
 
= Referenzen / Andere Freifunk HowTo's =
 
 
* http://wiki.freifunk.net/Freifunk_Hamburg/Gateway  
 
* http://wiki.freifunk.net/Freifunk_Hamburg/Gateway  
 
* http://wiki.mag.lab.sh/wiki/Freifunk_Fulda/Gateway
 
* http://wiki.mag.lab.sh/wiki/Freifunk_Fulda/Gateway
  
 
+
== Voraussetzungen ==
 
 
= Voraussetzungen =
 
=== Was der Server können muss ===
 
* Öffentliche IPv4 und IPv6 Adresse
 
* Kernelmodule laden
 
* 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)
 
  
 
=== Was der Betreiber mitbringen sollte ===
 
=== Was der Betreiber mitbringen sollte ===
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* 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.
 
* 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.
 
* 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. Soweit es nicht bei dem Kenntnisstand bleiben soll, wird auch hier gerne geholfen.
+
* 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]].
 
* 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, der 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 etc.
+
* 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)
 +
 
  
=== 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
** 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
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<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 installieren =
+
* [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])
 
  
Wenn man möchte, kann man sich die aktuellste Version aus dem Open-Mesh Git kompilieren und installieren.
+
=== Hoster mit bekannten Problemen ===
  
'''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.
+
* [https://www.netcup.de/ netcup]
 +
** Aus einem bisher nicht abschließend geklärtem Grund funktioniert GRE über IPv6 bei den VMs nicht.
 +
** Techniker ist bisher _nicht_ informiert
  
Das Kernel-Modul kann testweise mit folgendem Befehl geladen werden:
+
= Installation =
<code>
+
Die Installation des Betriebssystems, Absicherung des Servers, Installieren von Updates usw. sind '''NICHT''' Gegenstand dieser Anleitung. Trotzdem kurz einige Hinweise:
modprobe batman-adv
 
</code>
 
  
Im Kernel Log sollte das Laden protokolliert werden:
+
* Empfohlenes Betriebssystem: Debian
<pre>
+
** Die Anleitung basiert aktuell auf '''Debian 10 (Buster)'''. Für Einsteiger wird dringend empfohlen mit dieser Version anzufangen.
~# dmesg | grep batman_adv
+
* Sicherheit
batman_adv: B.A.T.M.A.N. advanced 2018.0 (compatibility version 15) loaded
+
** SSH Login nur mit Keys, Login per Passwort abschalten (siehe [https://www.thomas-krenn.com/de/wiki/OpenSSH_Public_Key_Authentifizierung_unter_Ubuntu hier])
</pre>
+
** 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]
  
 +
== Vorbereitung ==
 +
=== IP-Adressen und DHCP Range des Gateway ===
  
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:
+
Um Doppelbelegungen zu vermeiden, müssen diese auch im Wiki eingetragen werden.
  
<pre>
+
An dieser Stelle sollte man sich unbedingt mit Subnetzen und der [[CIDR|CIDR-Notation]] vertraut machen, falls einem das (noch) Fremdworte sind.<br>
batman-adv
 
</pre>
 
  
 +
==== 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.
  
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.
+
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.
  
<code>
+
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.
apt install batctl
 
</code>
 
  
<br>
+
Bei IPv6 wird nur Gateway, DNS-Server und Subnetz per Router Advertisement in der Hood bekannt gemacht, den Rest erledigen die Clients.
  
== FastD ==
+
==== Peering-IPs ====
Die Verbindung zwischen Gateway und zentralen Routern wird über einen fastd-Tunnel realisiert.
+
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>
  
Die fastd-Version aus den Stretch Paketquellen ist aktuell und kann (und sollte) verwendet werden.
+
Bei IPv6 genügen die Link-Local Adressen.
  
<code>
+
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.
apt install fastd
 
</code>
 
 
 
== l2tp Tunneldigger ==
 
 
 
Die Verbindung zwischen Gateway und zentralen Routern kann auch über einen l2tp Tunnel hergestellt werden.
 
 
 
Installation und Konfiguration des Tunneldigger-Brokers: [[L2TP und Tunneldigger]]
 
  
== Babel ==
+
==== Öffentliche Adressen ====
Innerhalb von Freifunk Franken wird Babel als IP-Routingprotokoll verwendet. Damit sind alle Gateways und damit alle Hoods miteinander verbunden.
+
Damit das Internet erreicht werden kann, sind öffentliche IP Adressen nötig, die im Internet bekannt sind.
Das ist für hoodübergreifenden Traffic, DNS-Verkehr, wenn kein eigener bzw. nur ein Stub eingerichtet wird, für Verbindungen ins IC-VPN etc. wichtig.  
 
  
Für Linux kann babeld aus den Stretch Paketquellen als Daemon für Babel verwendet werden.
+
Diese können von verschiedenen Freifunkern bezogen werden, siehe [[IPv6]]
<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>
+
=== OS Settings ===
Auch babeld kann selbst kompiliert werden. Sourcen gibts [https://github.com/jech/babeld hier]
+
==== IP-Forwarding ====
 +
Per default leitet Debian keine Pakete weiter, die unser Gateway erreichen. Deswegen muss IP-Forwarding aktiviert werden. :
  
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:
+
Manuell (nur bis zum reboot aktiv):
 
<pre>
 
<pre>
10 fff
 
</pre>
 
 
= 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
 
** SSH Login nur mit Keys, Login per Passwort abschalten (siehe [https://www.thomas-krenn.com/de/wiki/OpenSSH_Public_Key_Authentifizierung_unter_Ubuntu hier]
 
** 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.
 
 
=== 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/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 249: Zeile 156:
 
#  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].
 +
 
 +
Siehe auch [[MTU]]
  
=== Routing Tabelle für Freifunk ===
+
==== Routing Tabelle für Freifunk ====
Für die Routen im Freifunk Franken Netz sollte eine eigene Routingtabelle deklariert werden.
+
Für die Routen im Freifunk Franken Netz muss eine eigene Routingtabelle angelegt werden.
  
Dazu Tabellennummer und Name in /etc/iproute2/rt_tables eintragen:
+
Damit die Tabelle auch mit Name aufrufbar ist, sollten Tabellennummer und Name in /etc/iproute2/rt_tables eingetragen werden:
  
 
<pre>
 
<pre>
Zeile 275: Zeile 181:
  
 
Der Inhalt der Routingtabelle kann später mit
 
Der Inhalt der Routingtabelle kann später mit
<code>
+
<pre>
 
ip route show table fff
 
ip route show table fff
</code>
+
bzw.
 +
ip -6 route show tab fff
 +
</pre>
 
angezeigt werden.
 
angezeigt werden.
 
<br>
 
<br>
  
= Konfigurieren des Freifunk-Gateways =
+
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.   
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>
 
<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>
+
== Layer 3 ==
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>
+
=== Generelle Layer 3 Routing Regeln ===
Bei IPv6 genügen die Link-Local Adressen.
+
Damit Pakete vom Gateway selbst passend in das Freifunk Netz geroutet werden, sind einige Regeln nötig.
  
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.
+
Diese können an die Debian Interfacekonfiguration des Loopback Interfaces hinzugefügt werden, damit sind sie direkt nach dem Boot des Servers verfügbar.
  
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>
+
'''prio''' legt fest, in welcher Reihenfolge die Regeln abgearbeitet werden.
Ein entsprechender IP-Rechner findet sich z.B. [http://www.heise.de/netze/tools/netzwerkrechner/ hier].
+
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.
  
Für die Hoods muss bei IPv4 noch ein Bereich festgelegt werden, aus dem dann später Adressen verteilt werden. Dieser muss:
+
<pre>
* innerhalb des Subnetzes der Hood liegen.
+
iface lo inet static
* innerhalb der Hood eindeutig sein. (Darf sich nicht mit dem Adressbereich überschneiden, den andere DHCP Server in der Hood verwalten)
+
address 10.83.252.x/32
* 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.
 
 
 
== fastd ==
 
 
 
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN/fastd
 
 
 
== B.A.T.M.A.N Netzwerk-Interface, fff Routingregeln und -tabelle ==
 
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/interface
 
 
 
== Testen von B.A.T.M.A.N, fastd und Autostart ==
 
<del>Hierfür booten wir das Gateway am besten erst mal neu:
 
<code>
 
reboot & exit
 
</code>
 
<del>
 
und starten das fast.d Startskript manuell:
 
<code></del>
 
/etc/fastd/fff_beispiel_fastd.sh &
 
</code></del>
 
<del>
 
Beim Erststart werden Schlüsselpaare generiert und ausgetauscht, es kann also etwas dauern.</del>
 
  
Danach sollte der Aufruf von...
+
up ip -4 rule add to 10.0.0.0/8 prio 500 lookup fff
<code>
+
down ip -4 rule del to 10.0.0.0/8 prio 500 lookup fff
pgrep fastd
 
</code>
 
... mit der Prozess-ID beantwortet werden: Fastd läuft in dem Fall.
 
  
 +
        #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
  
Ein Aufruf von ifconfig:
+
iface lo inet6 static
<code>
+
address fd43:5602:29bd:ffff::xx/128
ifconfig
 
</code>
 
  
sollte die neu erstellten Interfaces bat0 und ffffuerthVPN zurückliefern.
+
up ip -6 rule add to fc00::/7 prio 500 lookup fff
Exemplarisch und als Auszug:
+
down ip -6 rule del to fc00::/7 prio 500 lookup fff
<pre>
 
bat0      Link encap:Ethernet  HWaddr ea:95:50:07:f7:27 
 
          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. + IPv6
 
  
 +
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.
  
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  
+
[...]
32758: from 10.0.0.0/8 lookup fff
+
up ip -6 rule add iif $IFACE prio 10 table fff
32759: from all iif bat0 lookup fff
+
up ip rule add iif $IFACE prio 10 table fff
 +
[...]
 
</pre>
 
</pre>
  
Eine Abfrage der fff-Routing Tabelle
+
=== 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.
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:
+
==== GRE ====
<pre>
+
GRE benötigt an beiden Enden eine feste IP-Adresse, da die Konfiguration komplett statisch ist.
10.50.32.0/21 dev bat0  scope link
+
Außerdem unterstützen viele NATs GRE nicht, ggf. muss bei IPv4 eine passende Portweiterleitung angelegt werden.
</pre>
 
  
''ganze IPv6 Zeug fehlt noch''
+
Dafür ist es ein sehr einfaches Protokoll, leicht zu debuggen, sehr leightgewichtig und dadurch extrem schnell.
  
Ein Aufruf von "batctl o"
+
Es wird daher meist zwischen Servern in Rechenzentren eingesetzt. Der Traffic ist nicht verschlüsselt.
<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>
 
''Auf neues Batman updaten (Versionsanzeiger)''
 
  
<del>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:
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/gre]]
<code>
 
vi /etc/rc.local
 
</code></del>
 
<del>
 
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></del>
 
<del>
 
'''Zusätzlich''' muss ein Cronjob angelegt werden, der das Skript z.B. alle 10 Minuten ausführt:
 
<code>
 
crontab -e
 
</code></del>
 
<del>
 
Nun folgendes eingeben:
 
<pre>
 
*/5 * * * * sleep 10; sh /etc/fastd/fff_beispiel_fastd.sh
 
</pre></del>
 
<del>
 
und
 
<del>
 
<code>
 
/etc/init.d/cron restart
 
</code>
 
<br></del>
 
  
== radvd ==
+
==== wireguard ====
 +
Wireguard benötigt nur an einem Ende eine feste IP Adresse. Außerdem kann es leicht hinter NAT betrieben werden, da UDP verwendet wird.
  
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/radvd
+
Dafür ist das Protokoll etwas komplizierter (und verschlüsselt) und dadurch auch etwas langsamer.
 +
Dennoch lassen sich je nach Hardware einige hundert MBit/s erreichen.
  
== ntp Server ==
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/wireguard]]
  
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/ntp
+
=== Babel Routingprotokoll ===
  
== http Server für Hoodfile ==
+
Zwischen den Routern werden Routen über ein Routingprotokoll ausgetauscht.
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/http
 
  
== Alfred Master aufsetzen ==
+
Bei Freifunk Franken verwenden wir dafür aktuell '''Babel'''.
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/Alfred
 
  
== OpenVPN-Tunnel einrichten ==
+
Babel tauscht die erreichbaren IP-Bereiche zwischen den Routern aus, sodass jeder Router weiß über welchen Weg er andere IP-Bereiche erreichen kann.
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/VPN-Exit
 
  
== DNS Server ==
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Babel]]
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/DNS
 
  
== 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 Layer2 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
+
=== B.A.T.M.A.N Gateway Selection ===
        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
+
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
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
+
Diese filtert DHCP Offers von den Gateways und lässt nur die Offers eines bestimmten Gateways bis zum Client durch.
        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
 
  
    if [ `pidof dhcpd` != "" ]; then
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Batman-Gatewayselection]]
        for bat in /sys/class/net/bat*; do
 
            iface=${bat##*/}
 
            batctl -m $iface gw_mode server "${Ravail_kbitPS}kbit/${Tavail_kbitPS}kbit"
 
        done
 
    else
 
        for bat in /sys/class/net/bat*; do
 
            iface=${bat##*/}
 
            batctl -m $iface gw_mode off
 
        done
 
        rm /var/run/dhcpd.pid >/dev/null 2>&1
 
        /etc/init.d/isc-dhcp-server restart
 
    fi
 
done
 
</pre>
 
  
''Achtung'':
+
== Dienste ==
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.
+
=== SLAAC ===
 +
Bei IPv6 funktioniert die automatische Adresszuweisung über SLAAC.</br>
 +
Dafür ist ein Dienst nötig, der die Router Advertisements mit den passenden Subnetzen sendet.
  
Das Skript übernimmt als Parameter:
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/radvd]]
* Netzwerkinterface, das es zu überwachen gilt (i.d.R. eth0)
 
* 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)
 
* Upload Kapazität in Mbit/sec (insgesamt zur Verfügung stehend s.o.)
 
* 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.
+
=== 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.
  
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.:
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/DHCP]]
<code>
 
/usr/local/bin/dyn_announce_gw_bw.sh eth0 300 12 10
 
</code>
 
  
Bei Debian 9 muss das Interface angepasst werden.
+
=== DNS Server ===
Als Beispiel:
+
Die Clients möchten Domains auflösen können, deshalb ist ein DNS-Server nötig.
<code>
+
Zwar könnte einfach einer der öffentlichen {Google,Cloudflare,Quad9} DNS Server ausgeliefert werden, aber wir wollen die Anfragen ja nicht an große Unternehmen senden. :-)
/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:
+
Außerdem können mit einem eigenen (rekursiven) DNS-Server auch die IC-VPN DNS Server erreichbar gemacht werden.
<code>
 
vi /etc/rc.local
 
</code>
 
  
um dort, leicht zeitverzögert, o.a. Befehl einzupflegen, wobei die Parametrisierung noch Gateway-spezifisch angepasst werden muss:
+
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>
 
.
 
.
 
.
 
#enable batman GW selection with 15 seconds delay
 
(sleep 15; /usr/local/bin/dyn_announce_gw_bw.sh eth0 300 12 10) &
 
.
 
.
 
.
 
</pre>
 
  
 +
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/DNS]]
  
auf den Routern kann der vorselektierte Gateway mit
+
=== http Server für Hoodfile ===
 +
Das Gateway muss ein aktuelles Hoodfile an Meshknoten ausliefern können. Dafür ist ein HTTP Server nötig.
  
<code>
+
Dies ist nur nötig, wenn der zentrale keyxchange verwendet wird.
batctl gwl
 
</code>
 
 
angeguckt werden.
 
  
=== Gatewayselection abschalten wenn Lease voll ===
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/http]]
  
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.
+
=== Alfred Master (Monitoring) ===
 +
Die Nodewatcher-Daten aller Knoten werden in einem Alfred Server gesammelt und am Gateway dann gemeinsam ans Monitoring übertragen.
  
<pre>
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Alfred]]
# 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 ==
+
Für dezentrale Gateways kann der Zwischenschritt über Alfred ausgelassen und die Daten direkt ans Monitoring gesendet werden.
 +
Dafür muss noch eine Anleitung geschrieben werden.
  
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/DHCP
+
=== 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.
  
== Babel ==
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/ntp]]
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/Babel
 
Hier wird auch erklärt wie man Gateways z.b. über GRE verbindet
 
  
== Gatewayinfos an das Monitoring senden ==
+
=== gwinfo (optional, Gateway-Daten für Monitoring) ===
Damit das Monitoring weiß, wie es dem Gateway geht bitte
+
gwinfo ist ein Zusätzliches Script, das Informationen vom Gateway sammelt und ebenfalls ans Monitoring sendet.
https://github.com/adrianschmutzler/fff-monitoring/blob/master/gwinfo/sendgwinfo.sh nach /usr/local/bin/sendgwinfo.sh herunterladen und chmod +x setzen.
+
Das ganze ist optional.
  
Danach noch einen neuen crontab Eintrag mit
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/gwinfo]]
<pre>
 
*/5 *  * * *  root    /usr/local/bin/sendgwinfo.sh
 
</pre>
 
setzen
 
  
 
= Einbringen des Gateways in die Hood / Keyserver =
 
= 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]].
+
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.
 
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>
 
  
 
= Optimierungen =
 
= Optimierungen =
 
* ARP Cache
 
* ARP Cache
 
* nf_conntrack
 
* nf_conntrack
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/Optimierungen
+
[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Optimierungen]]
 +
 
 +
= Statistik =
  
= Port Sperren =
+
== MRTG ==
Es empfiehlt sich folgende Ports / IPs zu sperren
+
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/Statistik/mrtg
  
Ausgehend:
+
= Fehlersuche =
* tcp-25
+
Zum finden von Fehlern, die erst Auftreten, wenn die Konfiguration schon einmal funktioniert hat, kann folgende Seite hilfreich sein:
* 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]]
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[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/Fehlersuche]]
  
 
= Einzelne IPs oder Services über anderen Server routen =
 
= Einzelne IPs oder Services über anderen Server routen =
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wird fast nie benötigt, war für mich aber immer ein schönes Nachschlagewerk deshalb lass ich das ganz unten stehen:
 
wird fast nie benötigt, war für mich aber immer ein schönes Nachschlagewerk deshalb lass ich das ganz unten stehen:
  
https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/spezielles_routing
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[[Freifunk-Gateway_aufsetzen/spezielles_routing]]
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[[Kategorie:Technik]]
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[[Kategorie:Hoods-V2]]
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[[Kategorie:Gateways]]

Version vom 5. Dezember 2019, 13:42 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.


Hoster mit bekannten Problemen

  • netcup
    • Aus einem bisher nicht abschließend geklärtem Grund funktioniert GRE über IPv6 bei den VMs nicht.
    • Techniker ist bisher _nicht_ informiert

Installation

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

  • Empfohlenes Betriebssystem: Debian
    • Die Anleitung basiert aktuell auf Debian 10 (Buster). Für Einsteiger wird dringend empfohlen mit dieser Version anzufangen.
  • Sicherheit
    • SSH Login nur mit Keys, Login per Passwort abschalten (siehe hier)
    • root-Login per SSH höchstens per Key, besser abschalten
    • Hier bekommst du weitere Tipps zur Absicherung eines Debian Servers

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/default/forwarding
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 10 table fff
up ip rule add iif $IFACE prio 10 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.

Freifunk-Gateway_aufsetzen/Babel

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 Layer2 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

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.

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 kann der Zwischenschritt über Alfred ausgelassen und die Daten direkt ans Monitoring gesendet werden. Dafür muss noch eine Anleitung geschrieben werden.

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

Einbringen des Gateways in die Hood / Keyserver

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

https://wiki.freifunk-franken.de/w/Freifunk-Gateway_aufsetzen/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