使用树莓派4B+安装OpenWrt用作旁路由

需要的硬件和软件

硬件

一台有网线接口的电脑
内存2GB以上的树莓派4B+
8GB以上的小SD卡，可以插在树莓派上
SD卡的读卡器
一根网线
显示器（非必须），Micro USB - HDMI线（非必须）

软件

Balena Etcher，MacBook用户可以选择下载这个，也可以选择用命令行代替
VM Virtual Box和Ubuntu虚拟机，非必须，用于编译OpenWrt固件，不过也可以选择下载别人编译好的固件。有一点需要注意，我第一次编译60GB就足够了，但是第二次希望编译一个固件库，想把所有功能全部选上，60GB不够，建议分配128GB储存
SecureCRT或PuTTy，非必须，不知道大家用什么命令行终端，但是我MacBook和Windows都是用系统自带的命令行终端

获得镜像

下载镜像

可以从OpenWrt的官网下载镜像

OpenWrt Images

但我是比较能折腾的，我找到了这个仓库：Lean，readme有比较详细的编译步骤，于是决定自己尝试一下。可以先在本地编译一次熟悉一下编译的流程，然后再使用GitHub Actions编译。

本地编译

第一次编译

首先在Ubuntu上clone repo

https://github.com/coolsnowwolf/lede.git

安装依赖包

sudo apt update -y
sudo apt full-upgrade -y
sudo apt install -y ack antlr3 asciidoc autoconf automake autopoint binutils bison build-essential \
bzip2 ccache cmake cpio curl device-tree-compiler fastjar flex gawk gettext gcc-multilib g++-multilib \
git gperf haveged help2man intltool libc6-dev-i386 libelf-dev libfuse-dev libglib2.0-dev libgmp3-dev \
libltdl-dev libmpc-dev libmpfr-dev libncurses5-dev libncursesw5-dev libpython3-dev libreadline-dev \
libssl-dev libtool lrzsz mkisofs msmtp ninja-build p7zip p7zip-full patch pkgconf python3 \
python3-pyelftools python3-setuptools qemu-utils rsync scons squashfs-tools subversion swig texinfo \
uglifyjs upx-ucl unzip vim wget xmlto xxd zlib1g-dev

更新feed并选择配置

cd lede
./scripts/feeds update -a
./scripts/feeds install -a
make menuconfig

输入这个命令后就开启了配置页面，我使用的是树莓派4B，我目前的常用场景有见这里

# 编译的目标系统
TargetSystem:
  - Broadcom BCM27xx
Subtarget:
  - BCM2711 boards (64 bit)
TargetProfile:
  - Raspberry Pi 4B/400/4CM (64bit)

# 镜像参数
TargetImages:
  - ext4 # ext4格式的固件可方便地调整分区大小
  - squashfs # squashfs格式的固件可恢复出厂设置
  - KernelPartitionSize: 64 # boot分区大小为64M
  - RootFilesystemPartitionSize: 2048 # root分区大小为2048M

# 可选工具
BaseSystem:
  - block-mount # 在LuCI界面添加<挂载点>菜单
  - blockd # 自动挂载设备
  - wireless-tools # 无线扩展工具
Administration:
  - htop # 添加htop命令

# 文件系统
KernelModules:
  Filesystems:
    - kmod-fs-ext4
    - kmod-fs-f2fs
    - kmod-fs-ntfs
    - kmod-fs-squashfs
    - kmod-fs-vfat
    - kmod-fuse

  # # 网卡支持
  # NetworkDevices:
    # - kmod-xxx # 有线网卡支持，跟以下几项可根据需求选择性添加
  NetworkSupport:
  	- kmod-wireguard
  # WirelessDrivers:
    # - kmod-rt2800-usb # 添加Ralink RT5370芯片的USB无线网卡驱动
  USBSupport:
    - kmod-usb-net:
      # - kmod-usb-net-asix # 添加支持亚信的有线网卡支持
      # - kmod-usb-net-asix-ax88179 # 添加USB3.0的有线网卡芯片AX88179的驱动
      # - kmod-usb-net-rtl8152 # 添加USB2/3的有线网卡RTL8152/3芯片支持
      # - kmod-usb-net-sr9700 # 添加USB2.0的有线网卡SR9700芯片支持
      - kmod-usb-core # 启用USB支持
  	  - kmod-usb-hid # USB键鼠支持
  	  # - kmod-usb-ohci # 添加OHCI支持，老USB才需要
  	  - kmod-usb-storage # 启用USB存储
  	  - kmod-usb-storage-extras
  	  # - kmod-usb-uhci # 添加UHCI支持，老USB才需要
  	  - kmod-usb2 # 开启USB2支持
  	  - kmod-usb3 # 开启USB3支持

# LuCI设置
LuCI:
  Collections:
    - luci # 开启luci
  Modules:
    Translations:
      - Chinese(zh-cn) # 中文支持
  Themes:
    - luci-theme-agron # 添加主题
  # LuCI应用
  Applications:
    - luci-app-adguardhome # 去广告
    - luci-app-advanced-reoot
    - luci-app-alist # 文件共享
    - luci-app-aria2 # 下载工具
    - luci-app-cloudflared
    - luci-app-ddns
    - luci-app-diskman
    - luci-app-dockerman
    - luci-app-filebrowser # 文件管理
    - luci-app-filetransfer
    - luci-app-firewall # 防火墙
    # - luci-app-frps
    # - luci-app-frpc # 内网穿透
    # - luci-app-hd-idle # 硬盘休眠
    # - luci-app-lucky
    - luci-app-opkg # 软件包
    # - luci-app-openvpn
    # - luci-app-openvpn-server
    - luci-app-passwall
    # - luci-app-qos # 服务质量
    - luci-app-samba # 网络共享
    - luci-app-smartdns
    - luci-app-upnp # UPnP服务
    # - luci-app-usb-printer
    - luci-app-wol # 网络唤醒
  Protocols:
  	- luci-protocol-wireguard

# 网络工具
Network:
  DownloadManager:
    - ariang # Aria2管理页面
  FileTransfer:
    - curl # 添加curl命令
    - wget-ssl # 添加wget命令
  IP Addresses and Names:
  	- ddns-scripts-cloudflare
  	- drill
  VPN:
  	- wireguard-tools

# 实用工具
Utilities:
  Compression:
    - bsdtar # tar打包工具
    - gzip # GZ 压缩套件
  Disc:
    - fdisk # 磁盘分区工具
    - lsblk # 磁盘查看工具
  Filesystem:
    - f2fs-tools
    - ntfs-3g # NTFS读写支持
    - resize2fs # 分区大小调整
  Terminal:
    - screen # 添加screen
  - losetup
  - pciutils # 添加lspci命令
  - qrencode
  - usbutils # 添加lsusb命令

配置完成后选择Save，会保存为一个.config文件。在最后一步安装之前还需要安装screen，用于创建持久会话，否则如果不小心关了ssh之前编译的就都没了（你猜我是怎么知道的）
```
sudo apt install screen
screen -S buildlede
```
最后执行命令用8个线程下载dl库，第一次编译用1个线程编译。在这里一开始我用的AWS的Ubuntu一直下不下来，没有办法换成了本地的Ubuntu虚拟机才下载编译成功
```
make download -j8
make V=s -j1
```
然后就是等待编译，编译完成后在bin\targets可以选择openwrt-bcm27xx-bcm2711-rpi-4-squashfs-factory.img.gz这个版本进行烧录

单独编译

有时候用着用着发现我们需要安装一个插件，这种情况下我们可以单独编译一个插件

编辑.config文件
```
make menuconfig
```
找到我们想单独编译的插件，比如luci-app-diskman，这是个管理路由器上的磁盘和分区的插件，第一次编译选择为[*]，意思是作为一个内置模块编译，不可以卸载。这次的话我们可以选择为[M]，意思是作为一个模块编译

使用如下命令可以编译
```
make package/luci-app-diskman/compile V=s
```
编译完成后在/bin/packages/aarch64_cortex-a72/luci文件夹下能找到luci-app-diskman_v0.2.11_all.ipk
打开openwrt，System → File Transfer选择文件上传，右下角安装就可以了
我安装完后OpenWrt没有立刻出现新安装的插件，过了一段时间才出现的

如果要单独编译内核模块，比如kmod-wireguard，可以在kernel module中选中它为[M]，然后运行

make package/kernel/linux/compile V=s

很快编译就完成了，编译出来的包在bin/packages/<target>/<package-repo>/kmod-wireguard_xxx.ipk

第二次编译

拉取最新feeds

sudo sh -c "apt update && apt upgrade -y"
git pull
./scripts/feeds update -a && ./scripts/feeds install -a

清除旧的编译产物（可选）

make clean
# 源码有大规模更新或者内核更新后执行，以保证编译质量
# 此操作会删除 /bin 和 /build_dir 目录中的文件

make dirclean
# 如果要更换架构，例如要从 x86_64 换到 MediaTek Ralink MIPS 建议执行以下命令深度清理 
# 此操作会删除 /bin 和 /build_dir 目录的中的文件（make clean），以及 /staging_dir、/toolchain、/tmp 和 /logs 中的文件

编译

make defconfig
make download -j8
find dl -size -1024c -exec ls -l {} \;
make -j$(nproc) || make -j1 || make -j1 V=s

GitHub Actions编译

熟悉了本地编译的流程之后就推荐使用GitHub Actions进行编译了，这样可以把脏活累活全部交给云，本来想自己写Workflow的yaml，但是找到了这个仓库，决定还是不重复造轮子了哈哈哈。

注意如果希望自动将Artifact发布到Release的话，需要赋予PAT权限，在Settings → Developer Settings → Personal access tokens → Tokens (classic) → 你的Token，勾选workflow和write:packages

GitHub PAT Permissions

尝试了一下如果只选择必要的插件，是可以编译成功的，但是如果选择的插件多了Runner分配的14GB储存是不够的，需要拆分工作流。

制作Docker镜像

如果希望将OpenWrt系统制作为Docker镜像

首先解压镜像文件，这里我们选择openwrt-bcm27xx-bcm2711-rpi-4-ext4-factory.img.gz
```
gzip -d openwrt-bcm27xx-bcm2711-rpi-4-ext4-factory.img.gz
```

挂载镜像文件

sudo losetup -fP openwrt-bcm27xx-bcm2711-rpi-4-ext4-factory.img
sudo mount /dev/loop0p2 /mnt

制作rootfs.tar

sudo tar -C /mnt -czf rootfs.tar .
sudo umount /mnt
sudo losetup -d /dev/loop0

创建Dockerfile

FROM arm64v8/alpine:latest
ADD rootfs.tar /
CMD ["/sbin/init"]

构建Docker镜像

sudo docker buildx build --platform linux/arm64 -t openwrt-docker --load .

上传到Dockerhub

sudo docker tag openwrt-docker dockerhub-username/openwrt-docker:latest
sudo docker push dockerhub-username/openwrt-docker:latest

然后回到树莓派，拉取镜像，注意这里最好用命令行
```
docker pull dockerhub-username/openwrt-docker:latest
```

创建一个容器来运行镜像

docker run -it --name openwrt-docker dockerhub-username/openwrt-docker:latest

烧录

直接烧录的image我们选择openwrt-bcm27xx-bcm2711-rpi-4-squashfs-factory.img.gz

Windows

可以使用Balena Etcher或者其他的disk imager软件将image烧录到SD卡中，非常简单，按顺序一步一步来即可

Balena Etcher for Windows

MacOS

MacOS也可以使用Balena Etcher将镜像导入到SD卡中，但是我不喜欢下乱七八糟的软件，干脆直接使用命令行了

找到SD卡的磁盘编号，这里我的SD卡磁盘为/dev/disk4

diskutil list
/dev/disk4 (external, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:     FDisk_partition_scheme                        *7.9 GB     disk4
   1:             Windows_FAT_32 BOOT                    67.1 MB    disk4s1
   2:                      Linux                         109.1 MB   disk4s2
                    (free space)                         7.7 GB     -

由于我这里以前装过一个不带GUI版本的OpenWrt，SD卡多了几个分区，这次打算重新装一个带着GUI的

首先恢复分区，这个命令同时把SD卡进行格式化

diskutil eraseDisk FAT32 SDCARD MBRFormat /dev/disk4

恢复分区之后

diskutil list
/dev/disk4 (external, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:     FDisk_partition_scheme                        *7.9 GB     disk4
   1:                 DOS_FAT_32 SDCARD                  7.9 GB     disk4s1

输入以下命令卸载（但不移除） SD 卡，否则会显示busy
```
diskutil unmountDisk /dev/disk4
```

解压下载的image

gunzip ./openwrt-bcm27xx-bcm2711-rpi-4-squashfs-factory.img.gz

使用 dd 写入解压后的 .img 文件，注意这一步千万不要抄错了磁盘编号，否则伤害不可逆，dd是个很强的命令
```
sudo dd if=/Users/xxx/Desktop/openwrt-bcm27xx-bcm2711-rpi-4-squashfs-factory.img of=/dev/disk4 bs=1M status=progress
```
如果不报错一般就是成功了
最后将SD卡从电脑拔出，插到树莓派上，启动树莓派，这时使用网线将树莓派的以太网接口和电脑的以太网接口相连。由于OpenWrt 默认将树莓派的eth0接口桥接到br-lan并使用 IP 地址 192.168.1.1，我们要配置一下电脑端的Ethernet接口是否也在192.168.1.x的子网，x可以选2 - 255的随便一个数

当树莓派就跟电脑在相同子网后，在浏览器中输入192.168.1.1，就能登录到OpenWrt的GUI（LuCI）了，默认用户名和密码是root和password
大功告成了

连接路由器

我家主路由器使用的子网为192.168.2.x，需要将树莓派改为这个子网下（当然如果主路由器子网为192.168.1.x的话就不用多折腾这一步了）。我们先禁用桥接模式和修改IP地址

vi /etc/config/network

修改文件为

config interface 'lan'
        option device 'eth0'
        option proto 'static'
        option ipaddr '192.168.2.66'
        option netmask '255.255.255.0'
        option gateway '192.168.2.1'
        option dns '192.168.2.1'
        option ip6assign '60'

禁用DHCP，防止跟主路由器的DHCP冲突

vi /etc/config/dhcp

config dhcp 'lan'
        option interface 'lan'
        option ignore '1'

检查防火墙配置

vi /etc/config/firewall

config zone
        option name 'lan'
        list network 'lan'
        option input 'ACCEPT'
        option output 'ACCEPT'
        option forward 'ACCEPT'

应用设置
```
/etc/init.d/network restart
```
这时由于我们电脑还在192.168.1.x子网，但是树莓派已经到了192.168.2.x子网了，所以连接必定是断开的，我们再把电脑端的Ethernet端口改回192.168.2.x子网，就又能重新访问了
将树莓派与电脑断开连接，插到路由器的LAN口上，应该能正常访问网络，而且电脑也能访问树莓派了

设置旁路由

以上步骤只是将树莓派作为一个用网设备加入了家庭的局域网，我们的终端设备还是沿着主路由这条线进行通信，要想作为旁路由还需要进一步设置

其实很简单，我们只要将Wifi的网关从路由器之前DHCP自动分配的地址改为旁路由树莓派即可，假设我的主路由器IP地址为192.168.2.1，我的电脑IP地址为192.168.2.54，我的树莓派的IP地址为192.168.2.66，我需要这么修改：
MacBook也一样
同样的iPhone也可以设置，这里我就不放图了
因为怕炸网我暂时先使用这种非侵入式的设置，它只影响把网关设置为软路由的终端，这样一旦网坏了只影响部分设备，或者我修改一下网关修改到主路由器的IP地址就可以了

详见：软路由做旁路由三步搞定！openwrt软路由 R2S R4S openwrt软路由上网设置

安装插件

卸载插件

可以在System → Software → Installed中卸载插件
注意直接编译进内核固件的插件无法卸载

安装插件

直接安装

国外使用

src/gz openwrt_core https://downloads.openwrt.org/releases/23.05.0/targets/bcm27xx/bcm2711/packages
src/gz openwrt_base https://downloads.openwrt.org/releases/23.05.0/packages/aarch64_cortex-a72/base
src/gz openwrt_luci https://downloads.openwrt.org/releases/23.05.0/packages/aarch64_cortex-a72/luci
src/gz openwrt_packages https://downloads.openwrt.org/releases/23.05.0/packages/aarch64_cortex-a72/packages
src/gz openwrt_routing https://downloads.openwrt.org/releases/23.05.0/packages/aarch64_cortex-a72/routing
src/gz openwrt_telephony https://downloads.openwrt.org/releases/23.05.0/packages/aarch64_cortex-a72/telephony

国内使用

src/gz openwrt_core https://mirrors.tencent.com/lede/snapshots/targets/bcm27xx/bcm2711/packages
src/gz openwrt_base https://mirrors.tencent.com/lede/snapshots/packages/aarch64_cortex-a72/base
src/gz openwrt_luci https://mirrors.tencent.com/lede/releases/18.06.9/packages/aarch64_cortex-a72/luci
src/gz openwrt_packages https://mirrors.tencent.com/lede/snapshots/packages/aarch64_cortex-a72/packages
src/gz openwrt_routing https://mirrors.tencent.com/lede/snapshots/packages/aarch64_cortex-a72/routing
src/gz openwrt_telephony https://mirrors.tencent.com/lede/snapshots/packages/aarch64_cortex-a72/telephony

自己编译

首先需要在Ubuntu上编译插件
```
make menuconfig
```
在LuCI → Applications可以把固件全选上，毕竟我们是做个固件库，之后有啥需求就装啥。选择时应该模块化，按空格让前面括号里出现一个M。保存后回到命令行开始编译
```
make -j1 V=s
```
编译完成后在bin\packages中就能找到我们编译的全部插件了，而且都为.ipk格式

常见使用场景

去广告

所需插件（具体配置路径见这里）
- luci-app-adguardhome
配置参考：【韩风Talk】Openwrt插件对广告说不，怎么做？两款热门插件随你用！_哔哩哔哩_bilibili

外网访问我的Windows台式机

Wireguard

Wireguard因为比OpenVPN轻量化速度更快，因此是我目前首选
所需插件（具体配置路径见这里）
- kmod-wireguard
- luci-proto-wireguard
- wireguard-tools
- luci-app-wireguard（可以不选，而且在我的menuconfig没找到）
配置参考：OpenWrt配置Wireguard | Kunyang’s Blog

ZeroTire

所需插件
- luci-app-zerotire
配置参考：【韩风Talk】Openwrt的Zerotier插件玩法，异地组网不求人，大虚拟局域网走起！_哔哩哔哩_bilibili

OpenVPN

所需插件
- luci-app-openvpn
- luci-app-openvpn-server
- luci-i18n-openvpn-server-zh-cn
- luci-i18n-openvpn-zh-cn
- open-vpn-easy-rsa
- openvpn-openssl

文件管理

文件管理器
- luci-app-filebrowser
- luci-app-filetransfer
- luci-app-samba
- 配置参考：【韩风Talk】Openwrt文件管理的玩法合集，这期顺便解决中文乱码问题！_哔哩哔哩_bilibili
云盘管理器
- luci-app-alist
- luci-app-cloudflared
- 配置参考：OpenWrt配置AList | Kunyang’s Blog

需要的硬件和软件#

硬件#

软件#

获得镜像#

下载镜像#

本地编译#

第一次编译#

单独编译#

第二次编译#

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制作Docker镜像#

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Windows#

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连接路由器#

设置旁路由#

安装插件#

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安装插件#

直接安装#

自己编译#

常见使用场景#

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Wireguard#

ZeroTire#

OpenVPN#

文件管理#

需要的硬件和软件

硬件

软件

获得镜像

下载镜像

本地编译

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烧录

Windows

MacOS

连接路由器

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安装插件

卸载插件

安装插件

直接安装

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常见使用场景

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