从现有 WiFi 到以太网的透明桥？

Question 1

好的，我认为这里的主要问题是通信问题：您使用的术语在网络中具有非常具体的含义（将 WLAN 桥接到 LAN），而不是描述所需的结果（我有一个没有 WLAN 的设备 A，我想通过第二个设备将其连接到我的 WLAN 路由器，以便可以从 WLAN 上的所有其他设备访问该路由器，反之亦然）。然后，您当然会得到一个符合具有特定含义的术语的答案（XY 问题中的 Y）），这不是您想要的（您的 X）。

这就是 XY 问题的全部内容：如果您询问 X 而不是 Y，您会得到正确的答案。如果你问Y，人们无法正确回答。

那么，让我们做一些网络基础知识。这开放系统互连模型描述了网络的几个层。第 2 层是以太网/Wifi 层：设备通过 MAC 地址进行标识，有一个网段（也称为广播域），所有设备都可以在该网段中看到彼此，并可以向该网段上的所有其他设备发送消息。另一方面，第 3 层使用 Internet (IP) 地址。

桥接表示连接两个第 2 层段，以便它们显示为单个第 2 层段（因此在前面的两个段中都会看到第 2 层广播）。路由表示通过在第 3 层上查找数据包的下一个目的地，然后将该数据包转发到第 2 层上的该目的地来连接两个第 2 层段。

现在 WLAN 被设计为允许第二层网段上有多个接入点（称为分发系统（DS））：

<--- SEGMENT (DS) --->  <- SEGMENT ->
       
    LAN         WLAN        LAN 
     |      
     |           .....C1------------D
     |---- B1 ....
A----|           .....C2
     |
     |---- B2 ..
     |

A 是 DS 的网关，B1 和 B2 是接入点（AP），C1 和 C2 是工作站（STA），D 是通过 LAN 连接到 C1 的计算机。

稍微简化一下，“数据包”（802.11帧通过 WLAN 发送的 ) 包含 A、B 和 C 的 MAC 地址（3 地址模式）。因此，AP 可以桥接 WLAN 和 LAN 适配器，形成单个网段：如果 C 想要直接向 A 发送第 2 层数据包，它知道它与 B 关联，因此它可以将地址（A、B、C ）到数据包中。当 B 收到数据包时，它看到最终目的地是 A，因此它可以在桥接 LAN 接口上再次将其发送出去。另一个方向也是如此。

现在，如果 STA C 尝试做同样的事情，桥接 LAN 和 WLAN，会发生什么？那么当D向A发送二层数据包时，C应该在WLAN数据包中放入哪些地址呢？它可以放入（A，B，D）。如果通信未加密，则 AP B 会说“嘿，该数据包来自 D，但我与 D 没有关联。所以该数据包一定出了问题，让我们丢弃它”。更糟糕的是，如果通信被加密（这应该成为当今的标准），密钥将在 AP 和 STA 之间协商。但C只有<B,C>钥匙，没有<B,D>钥匙。所以这个数据包无法被正确加密。

如果C只输入自己的MAC地址怎么办？然后对于数据包来说到D，它们最终也会被发送给 C。因此，C 必须决定如何区分将数据包转发到 D 和自己接受这些数据包。这很难做到，因为在第 2 层上没有太多信息可以作为此决策的基础。这就是为什么在这种情况下，最终 C “消失”，而 D 似乎直接连接到 B。这就是 WLAN_KABEL 实现的解决方案。此决定的变体确实基于所使用的（第 3 层）端口等。

另一种选择是仅输入所有涉及的地址（A、B、C、D），而不是仅输入（A、B、C）。这称为 4 地址模式，有时也称为无线分布式系统（WDS；小心，WDS 也用于其他专有方式来执行类似的操作）。

现在您知道为什么可以在 STA 上桥接 LAN 和 WLAN 了。

如果你不想桥，只要保留如图所示的片段，那么一切就变得简单了：你路线，只需在 A 和所有 B 上为 D 添加适当的（静态）路由表，就像这样，它就变得可达。由于三层IP地址是按段分配的，所以它只会有一个不同范围的地址。例如，WLAN网段为192.168.23.0/24，假设A为192.168.23.1，B1为192.168.23.2，B2为192.168.23.3，C1为192.168.23.100，C2为192.168.23.101； C1和D之间的LAN网段C1为10.0.0.1，D为10.0.0.2。然后 C2 可以只说“发送第 3 层数据包到 10.0.0.2”，它就会正常到达。无需 NAT。

请注意，在大多数家庭网络上，只有一个 AP（很少有人知道如何正确设置多个 AP，如果他们想要多个 AP，就会做一些可怕的事情，例如双 NAT），并且您的家庭路由器将 A 和 B 组合成一个设备。但协议仍然如上所述。

您会发现多个 AP 的设置与酒店等场所中描述的一样，由专业人员进行安装。

Answer

好的，我认为这里的主要问题是通信问题：您使用的术语在网络中具有非常具体的含义（将 WLAN 桥接到 LAN），而不是描述所需的结果（我有一个没有 WLAN 的设备 A，我想通过第二个设备将其连接到我的 WLAN 路由器，以便可以从 WLAN 上的所有其他设备访问该路由器，反之亦然）。然后，您当然会得到一个符合具有特定含义的术语的答案（XY 问题中的 Y）），这不是您想要的（您的 X）。

这就是 XY 问题的全部内容：如果您询问 X 而不是 Y，您会得到正确的答案。如果你问Y，人们无法正确回答。

那么，让我们做一些网络基础知识。这开放系统互连模型描述了网络的几个层。第 2 层是以太网/Wifi 层：设备通过 MAC 地址进行标识，有一个网段（也称为广播域），所有设备都可以在该网段中看到彼此，并可以向该网段上的所有其他设备发送消息。另一方面，第 3 层使用 Internet (IP) 地址。

桥接表示连接两个第 2 层段，以便它们显示为单个第 2 层段（因此在前面的两个段中都会看到第 2 层广播）。路由表示通过在第 3 层上查找数据包的下一个目的地，然后将该数据包转发到第 2 层上的该目的地来连接两个第 2 层段。

现在 WLAN 被设计为允许第二层网段上有多个接入点（称为分发系统（DS））：

<--- SEGMENT (DS) --->  <- SEGMENT ->
       
    LAN         WLAN        LAN 
     |      
     |           .....C1------------D
     |---- B1 ....
A----|           .....C2
     |
     |---- B2 ..
     |

A 是 DS 的网关，B1 和 B2 是接入点（AP），C1 和 C2 是工作站（STA），D 是通过 LAN 连接到 C1 的计算机。

稍微简化一下，“数据包”（802.11帧通过 WLAN 发送的 ) 包含 A、B 和 C 的 MAC 地址（3 地址模式）。因此，AP 可以桥接 WLAN 和 LAN 适配器，形成单个网段：如果 C 想要直接向 A 发送第 2 层数据包，它知道它与 B 关联，因此它可以将地址（A、B、C ）到数据包中。当 B 收到数据包时，它看到最终目的地是 A，因此它可以在桥接 LAN 接口上再次将其发送出去。另一个方向也是如此。

现在，如果 STA C 尝试做同样的事情，桥接 LAN 和 WLAN，会发生什么？那么当D向A发送二层数据包时，C应该在WLAN数据包中放入哪些地址呢？它可以放入（A，B，D）。如果通信未加密，则 AP B 会说“嘿，该数据包来自 D，但我与 D 没有关联。所以该数据包一定出了问题，让我们丢弃它”。更糟糕的是，如果通信被加密（这应该成为当今的标准），密钥将在 AP 和 STA 之间协商。但C只有<B,C>钥匙，没有<B,D>钥匙。所以这个数据包无法被正确加密。

如果C只输入自己的MAC地址怎么办？然后对于数据包来说到D，它们最终也会被发送给 C。因此，C 必须决定如何区分将数据包转发到 D 和自己接受这些数据包。这很难做到，因为在第 2 层上没有太多信息可以作为此决策的基础。这就是为什么在这种情况下，最终 C “消失”，而 D 似乎直接连接到 B。这就是 WLAN_KABEL 实现的解决方案。此决定的变体确实基于所使用的（第 3 层）端口等。

另一种选择是仅输入所有涉及的地址（A、B、C、D），而不是仅输入（A、B、C）。这称为 4 地址模式，有时也称为无线分布式系统（WDS；小心，WDS 也用于其他专有方式来执行类似的操作）。

现在您知道为什么可以在 STA 上桥接 LAN 和 WLAN 了。

如果你不想桥，只要保留如图所示的片段，那么一切就变得简单了：你路线，只需在 A 和所有 B 上为 D 添加适当的（静态）路由表，就像这样，它就变得可达。由于三层IP地址是按段分配的，所以它只会有一个不同范围的地址。例如，WLAN网段为192.168.23.0/24，假设A为192.168.23.1，B1为192.168.23.2，B2为192.168.23.3，C1为192.168.23.100，C2为192.168.23.101； C1和D之间的LAN网段C1为10.0.0.1，D为10.0.0.2。然后 C2 可以只说“发送第 3 层数据包到 10.0.0.2”，它就会正常到达。无需 NAT。

请注意，在大多数家庭网络上，只有一个 AP（很少有人知道如何正确设置多个 AP，如果他们想要多个 AP，就会做一些可怕的事情，例如双 NAT），并且您的家庭路由器将 A 和 B 组合成一个设备。但协议仍然如上所述。

您会发现多个 AP 的设置与酒店等场所中描述的一样，由专业人员进行安装。

Question 2

我得到了它！只需要一些细微的调整这个起点，它似乎平移一个方向，但不平移另一个方向。向另一个方向填充使其发出“咔嗒”声。

显然，由于我仍然不完全理解的原因（有线设备连接到 WiFi 网络），您无法通过这种网桥使用 DHCP，但如果您同意网桥和设备的静态地址，那么它就可以工作。我是这样做的：

将其添加到/etc/network/interfaces：

auto eth0
auto lo wlan0
iface lo inet loopback

# We're going to play router on this interface, so set that address
iface eth0 inet static
    address 192.168.3.1
    netmask 255.255.255.0

# Setup WiFi and take a static address, so we know the context
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet static
    wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
    address 192.168.2.5
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.2.1

# Take a second address, so we can bridge it to the single device at 192.168.3.x
iface wlan0 inet static
    address 192.168.2.6

将其添加到/etc/rc.local：

# Match settings in /etc/network/interfaces
IP_THIS="192.168.2.6"
IP_OTHR="192.168.3.6"

# Actual work
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
iptables -t nat -A PREROUTING  -d $IP_OTHR -i  eth0 -j DNAT --to-destination $IP_THIS
iptables -t nat -A PREROUTING  -d $IP_THIS -i wlan0 -j DNAT --to-destination $IP_OTHR
iptables -t nat -A POSTROUTING -s $IP_THIS          -j SNAT --to-source      $IP_OTHR
iptables -t nat -A POSTROUTING -s $IP_OTHR          -j SNAT --to-source      $IP_THIS

确保/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf包括以下内容：

network={
    ssid="MyNetwork"
    psk="MyPassword"
    key_mgmt=WPA-PSK
}

如果您已经通过图形实用程序连接，它可能已经在那里，但无论如何都要确保。根据您的网络需要进行修改。

将桥接设备设置为静态：

address: 192.168.3.6
netmask: 255.255.255.0
gateway: 192.168.3.1

及其目标（如果有）位于192.168.2.x网络上，就像直接位于该网络上一样。

与自己子网之外的东西进行通信似乎很奇怪，但是当网桥进行翻译时（iptables），结果是正确的。

同样，将主网络上的任何内容配置为使用网桥的第二个地址（而不是实际地址）与桥接设备进行通信。

使用交叉电缆将设备连接到网桥，重新启动网桥后，它应该“正常工作”。（或者至少对我来说是这样）

结果结构是：

Router:
addr: 192.168.2.1
ssid: MyNetwork
pass: MyPassword
auth: WPA2
dhcp: 100+

Target for Bridged Device
addr: 192.168.2.2

Bridge
addr: 192.168.2.5 (WiFi primary - used for the Bridge Machine itself)
addr: 192.168.2.6 (WiFi secondary - forwards to Bridged Device)
addr: 192.168.3.1 (Wired - "plays router" for Bridged Device)

Bridged Device
addr: 192.168.3.6

当然，您可以根据需要更改这些地址，但请务必保持它们正确。

Answer