家庭网络改造,软路由 R4S 踩坑

家庭网络改造,软路由 R4S 踩坑

NanoPi R4S 是友善电子团队推出的一款 Arm 架构的软路由,这是 R2S 的升级版。之前用家里废弃的主机刷过 OpenWrt,但是主机同时需要常年开启,体积大没办法塞进弱电箱,还有功耗、噪音也成问题。这段时间家里准备装修,所以正好借此重新设计一下家里的弱电和网络结构,这款小巧的软路由正好符合我的需求。

名词解释

下面科普一些网络方面的知识,仅供大家参考,大佬可以直接跳过。

[ 软路由 ]

是指利用台式机或服务器配合软件形成路由解决方案,主要靠软件的设置,达成路由器的功能;而硬路由则是以特有的硬设备,包括处理器、电源供应、嵌入式软件,提供设定的路由器功能。

所以说,硬路由是专门为路由设计的嵌入式设备,考虑到成本、性价比、功耗等因素一般不会堆太多料,我目前用的 R7000 1GHz 双核、256MB RAM 在家用路由器里已经算非常不错了,若仅仅是路由功能,那么硬路由的性能绰绰有余所以我推荐如果不具备以下条件的朋友请勿购买软路由:

  1. 了解基础的网络知识
  2. 有良好的心理素质,经得起折腾
  3. 确实有需求在路由器里跑一些程序

[ OpenWrt ]

OpenWrt 是一个针对嵌入式设备而开发的一个 Linux 操作系统,目的是为了让用户更方便的操作固件而实现各种定制化的效果,现已广泛应用户软路由、嵌入式设备中。官方中文 Wiki

[ 五类线 vs 超五类线 vs 六类线 ]

五类线(CAT5), 超五类(CAT5e),六类线(CAT6)的网线最主要是在传输速率上面的区别。

种类 传输速率 如何区分
CAT5 100 Mbps 外皮 CAT5 标识
CAT5e 100 - 1000 Mbps 外皮 CAT5e 标识
CAT6 1000 Mbps 外皮 CAT6 标识,内部增加了十字骨架,直径较粗

网络拓扑结构设计

我家之前只有一台华硕 R7000 作为主路由 + AP,现在需要把软路由 R4S 作为主路由,R7000 仅当作 AP 使用,关闭路由功能。网络拓扑结构如下图所示:

R4S 安装部署

R4S 分 1G 和 4G RAM 两个版本,我买的是 4G 的,但实测下来应该 1G 版就绰绰有余了。然后外壳可选亚克力塑料外壳带风扇或者铝合金外壳被动散热,看知乎上大佬推荐的铝合金外壳就买了。另外我还买了一张 16G 的 tf 卡,因为 R4S 是不带内部存储的,系统是要自己刷进 tf 卡,所以这一项是必须的。当然某宝上也有全套懒人套餐。

刷机

  1. 买来第一件事就是刷机了,友善官方定制了一套 OpenWrt 的系统,但是官方系统是不带插件的,所以我推荐安装第三方固件。
    官方固件链接
    第三方编译固件
    第三方固件有很多版本,我推荐使用 ext4 版本的,文件名 *-ext4-sysupgrade.img.gz。

  2. 安装刷机工具 Etcher,macOS、Windows、Linux 都是支持的。
    Etcher 下载链接

  3. 然后把 tf 卡装进读卡器里,选择镜像就能卡刷了。

  4. 管理面板默认用户名/密码是root/password,ssh 默认开着的。

根路径扩容

卡刷完默认是 4G 的磁盘,剩余 12G 的分区还没有创建,所以我们需要扩容一下,可以挂载到其他路径,不过我还是推荐直接挂载到根路径。具体操作步骤如下:

  1. 选择 [系统] > [磁盘管理] 可以看到我们的 tf 卡磁盘。
  2. 选择修改, 新增分区,容量为剩余空间。
  3. ssh 登录,创建挂载点 /data,mkdir -p /data
  4. 继续在管理面板 [磁盘管理] 中设置挂载点为 /data。
  5. 拷贝原来 /overlay 分区的内容,cp -f -a /overlay/. /data
  6. 选择 [系统] > [挂载点] 找到我们新增的挂载点 /data 的分区,选择修改。
  7. 启用挂载点,设置为外部 /overlay 使用,如下图所示:

  1. 重启 R4S,再次查看磁盘分区,发现根路径挂载分区的容量已修改。

配置动态域名解析

如果你想让你的路由器能对外服务,那么你还需要绑定域名,家用宽带默认只会给你 NAT 转换后的 IP,不过你打电话给当地运营商的客服说要独立 IP,对方应该是会给你开的,不过常用的 80、443、22 等端口一般是封死的。

当地运营商给你的肯定是动态 IP,只要你重新拨号 IP 就会变更,这时候就的开启 DDns 已同步远端的 Dns 服务商重新解析。这里我推荐使用 dnspod 免费 3 个域名解析,同时还支持动态解析。具体操作步骤如下:

  1. 选择头像 > [密钥管理],添加密钥。

  1. 进入 OpenWrt 管理面板,选择 [服务] > [动态DNS],输入刚才添加的密钥即可。

  1. 保存重启,看看 dnspod 那边的解析有没有修改。

其他服务配置

这个第三方固件里还包含了其他很多插件,可自行启用:

  • 代理服务:各种代理协议、OpenClash
  • 容器服务:Docker
  • VPN服务:PPTP、IPSec、OpenVPN、ZeroTier 等
  • 内网穿透:frps、nps
  • 网络服务:迅雷快鸟、UU加速器、Aria2 等
  • 网络共享:WebDav、SMB、SFTP 等

无线接入点

R4S 是不带无线接入的,所以我们还需要一个 AP,刚好我家以前的硬路由 R7000 派上了用场,我把路由模式改成了 AP 模式,这样硬路由的压力会小很多,而且和主路由在同一个网段,端口映射会方便一些。

弱电改造

家里之前铺设的都是五类线,装修后全部改成六类线,推荐家里用大号带电源的弱电箱,可以放一些服务设备,很实用。预计家里装修今年8月份完工,届时会再分享一波。

Posted on

2021-03-08

Updated on

2021-03-16

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