FON: Extend Your Internet Connection - Introduction

當初許多人購買FON時，家裡原先就有一台無線AP，所以最關心的話題，自然是FON是否支援Wireless Distribution System(WDS)這項功能。而FON本身為分享網路頻寬的計畫，能否藉由這樣的功能，結合數台FON來擴展Internet連線的範圍，也是大家關心的問題。

在這裡我們先假設有兩台AP，稱為AP1和AP2，而AP1本身與Internet連接，AP2則無。WDS的迷人之處，在於AP1和AP2進行相關設定後，AP2不需要連接網路線，也能透過AP1提供Internet連線服務，而用戶端只需要連上其中一台AP，就能立即上網。AP2除了需先設定外，剩下的只需要插上插頭，待網路連線建立完成，就能立即提供服務。而就FON本身為分享網路頻寬的計畫而言，這樣的功能是必要的，只要能擴展無線網路的範圍越大，計畫就會越成功。

在正式介紹本系列文章的方法之前，先來看看使用WDS可能會碰到的問題：

• 加密系統的支援：使用WDS功能，視AP對於加密功能支援度不同，相容性會有所差異。許多AP雖然支援WPA或WPA2，但啟用WDS後僅能使用WEP，WPA和WPA2則不支援。關於WEP的部分，會在後文說明。
• 相容性：WDS並非一標準的規範，每家都可能有自行定義的部分，變成各廠牌間有相容性的問題。
• 需要兩邊AP的支援：兩台AP若想使用WDS接起來，一定要兩邊都支援WDS才行，且需在兩邊互相設定MAC位址。若其中一台不支援WDS，則必須使用其它方法，然而較早期的AP並未具有此功能。
• 支援ChilliSpot：雖然FON之間能用WDS連結起來，但對於提供FON_AP服務的ChilliSpot，若未經適當的調整，可能會造成連線上的障礙，並不是光靠WDS接起來之後，就會自動解決的問題。少了FON_AP的功能，也失去了分享頻寬的美意。
• 設定的難易度：由於目前FON的網頁管理介面並未實作WDS的相關介面，使得自行修改相關設定的難度相當高，能否穩定運作也是另一個大問題。若想要有較完整的WDS控制介面，需要將您的FON的韌體刷成DD-WRT系列，而刷的步驟需注意許多細節，操作不正確易導致FON故障。

先前PTT板友去信至Taiwan FON Labor，只可惜得到的回覆，大意是硬體有支援此功能，但目前歐洲總部並無計畫發展此功能。得到這樣的回覆，只好自行嘗試類似的功能，對FON進行徹底的改造。倘若官方韌體就有此功能，實在是不需要用這種幾乎要把FON改到翻過來的方法(XD)。

實際上在二月時，曾經嘗試使用FON內部的WDS相關設定之功能，有興趣的可以看此篇Blog，裡面有少量的相關資料。由於FON使用的是Atheros AR531X晶片，並使用MadWiFi，所以參考的文章皆與MadWiFi相關。當時參考了MadWiFi裡的WDS Bridging，但馬上發現第一個問題，就是無線網路加密的問題，在內文中並未提到如何同時使用WDS功能和WPA2或WEP加密，即使WEP加密的設定較為容易。

無線網路的加密相當的重要，只靠Hide SSID和MAC Filter當成主要防線並不足夠，因為資料在傳輸的過程並未加密，只要使用相關工具即可得知原始資料的內容，這兩個功能僅能讓AP不易被普通人使用而已。要對付Hide SSID，只需要使用相關工具，假冒成用戶端網卡的MAC位址，對AP送出Deauthentication封包，這樣AP會以為這是用戶端送出的封包。AP收到後會切斷用戶端的無線網路連結，但隨後用戶端的無線網卡會很「聰明」的自動送出具有SSID的封包，要求與AP建立連線，而這樣的封包也同時會被有意入侵的人接收到，進而可以使用你的AP。MAC Filter也一樣容易對付，只要使用工具，偽裝成你網卡的MAC號碼，就能假裝是你的網卡送出來的封包，進而使用你的AP。從以上的說明，應該能瞭解Hide SSID和MAC Filter對網路安全的幫助並不大，最徹底的還是要靠WPA或WPA2，把資料完整的加密。為什麼沒有提到WEP這個最常見於AP的加密功能呢？實際上，WEP有已知的漏洞，只要能累積足夠數量的封包，就能從這些封包解出原來WEP使用的Key，一旦Key遭破解，WEP加密將形同虛設。

為了使用WPA和WPA2加密，必須要有wpa_supplicant的幫忙才能建立連線，所以第一件事就是找它的設定檔。而可做為WPA2的設定檔，相當的不好找，大部分皆為WPA的設定檔，最後是參考How to install wpa supplicant才設定成功。近期在整理文章時，卻發現WPA Supplicant的設定檔內就有完整的選項說明，不過有實際可以運作的範例設定檔，還是有相當的幫助，畢竟只參照設定檔的內容，容易遺失某些必要的設定，或多加上不必要的設定。設定檔都就位後，才發現wpa_supplicant若要能在FON上運作，需要先從source code cross-compiling才行，因為FON的處理器為MIPS，並非使用x86指令集，而先前較少接觸這個領域，所以這部分花了最多的時間，而且一定要先解決這個問題，才能繼續後續的測試，使得原先計畫二月初完成的文章，直至最近才整理完成。

拜FON使用的晶片所賜，能同時送出兩個SSID，也就是我們看到的FON_AP和MyPlace，看起來就像是有兩台實體的AP一樣。實際上，它也能當成一般的無線網卡(Station)來運作，這樣就變成外觀是AP，但骨子裡卻是當無線網卡的設備，應該是許多人無法想像的事情，先前遇到這樣的情形也覺得蠻神奇的。實際運作時，FON可同時當成AP和Station，分別為FON_AP和MyPlace，再加上一個Station，也就是三個VAP。只要把這個Station與AP1連線，並且在AP2做適當的設定，就能在不變更AP1的情形下，達到延伸Internet連線的功能！也就是說，AP1本身是否支援WDS已無任何關係，只要AP1本身功能正常，能接受無線網卡的連線，且未超過有效距離，理論上就能成功連線，而本系列文章即是使用這樣的概念。

然而有幾項是WDS可以做到而本系列文章無法達成的，例如使用同一個SSID在不同的AP漫遊。這樣的概念就像手機基地台一樣，同一隻手機可以在同業者的不同基地台漫遊，而無需自行做額外的設定。但在FON分享頻寬的前提下，對於使用者而言，缺少這樣的功能似乎不會有太大的影響，頂多要重新登入而已，而且多數無線網路使用者為定點使用，很少會有這樣的需求，即使信號不足，也只需手動連至另一基地台就解決了。設定的部分也與WDS不同，本系列文章會要求AP2需設成與AP1網路不同的Subnet，以避免route會出問題，而在WDS的環境中，是可以設在同一個Subnet下的。SSID需設成不同，同樣也是避免AP2連線至AP1時發生混淆。這些設定的詳細內容，會在接下來的文章中交待。

四月初再度尋找相關資料時，找到了ponte這個解決方案。它與本文使用相似的概念，並且加上了網頁管理介面，使得設定相當簡單，只需要填入相關資訊即可。但最大的問題，就是拿掉了FON_AP的功能，這樣就只有一般AP的功能，並且移除許多與FON_AP相關的防火牆設定，相當的可惜。本系列文章參考ponte的概念，把設定檔模組化，並把原先系統檔先備份再建立新檔案的link，最後完成自動安裝的script，使得安裝過程較為容易。

感謝您耐心看完本文的介紹，接下來將開始我們的旅程。

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