树莓派cm4 ioboard配置虚拟网卡、usb无线网卡、静态ip、dhcp服务_树莓派新增虚拟网卡

树莓派cm4 iobard，可经过配置将树莓派当作一个usb网卡设备，使用usb即可与树莓派进行网络通信。

1、虚拟网卡配置

修改配置文件，将树莓派usb slave配置为网卡设备linux ethernet gadget 。

• config.txt 中末行添加 dtoverlay=dwc2
• cmdline.txt 文件中的 rootwait 后添加 modules-load=dwc2,g_ether

重启树莓派生效，会增加一个 usb0 的网络设备，此时没有ip地址分配。

2、Windows PC 连接测试

使用 micro usb连接开发板和win电脑，会提示有一个RNDIS设备（部分win10可能识别为com设备，安装驱动即可 链接1， 链接2， 也可如下方式安装：右键更新驱动程序-手动查找和安装-“从计算机的可用驱动程序列表中选取”-“网络适配器”-厂商Microsoft-“远程NDIS兼容设备”），设备管理和网络适配器中显示如下图

连接成功后，查看树莓派的usb0设备会分配一个ip地址 169.254.x.x（每次开机都可能不同）

此时，window下也能查看到分配到相同网段的ip

到这里，树莓派网卡虚拟配置已经成功，两者能够彼此ping成功。

3、usb无线网卡

3.1、树莓派4b aarch64 Debian12

使用的系统信息 Linux raspberrypi 6.6.31+rpt-rpi-v8 。外接ac1200（RTL8812AU）usb无线网卡，lsusb 能看到网卡信息，但是ifconfig 和 ip addr 看不到有新增的wlan1信息。

安装驱动

pi@raspberrypi:~ $ git clone -b v5.2.20 https://github.com/svpcom/rtl8812au.git
pi@raspberrypi:~ $ cd rtl8812au/
pi@raspberrypi:~/rtl8812au $ sudo ./dkms-install.sh

About to run dkms install steps...
Deprecated feature: REMAKE_INITRD (/usr/src/rtl8812au-5.2.20.2/dkms.conf)
Creating symlink /var/lib/dkms/rtl8812au/5.2.20.2/source -> /usr/src/rtl8812au-5.2.20.2
Sign command: /lib/modules/6.6.31+rpt-rpi-v8/build/scripts/sign-file
Signing key: /var/lib/dkms/mok.key
Public certificate (MOK): /var/lib/dkms/mok.pub
Certificate or key are missing, generating self signed certificate for MOK...
Deprecated feature: REMAKE_INITRD (/var/lib/dkms/rtl8812au/5.2.20.2/source/dkms.conf)

Building module:
Cleaning build area...
'make' -j4 KVER=6.6.31+rpt-rpi-v8 KSRC=/lib/modules/6.6.31+rpt-rpi-v8/build...................................................................
Signing module /var/lib/dkms/rtl8812au/5.2.20.2/build/88XXau_wfb.ko
Cleaning build area...
Deprecated feature: REMAKE_INITRD (/var/lib/dkms/rtl8812au/5.2.20.2/source/dkms.conf)

88XXau_wfb.ko.xz:
Running module version sanity check.
 - Original module
   - No original module exists within this kernel
 - Installation
   - Installing to /lib/modules/6.6.31+rpt-rpi-v8/updates/dkms/
depmod....
Finished running dkms install steps.
Disabled IPv6 Successfuly
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1
net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 1
net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6 = 1
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1
net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 1
net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6 = 1
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安装成功，重启后查看，正常。

pi@raspberrypi:~ $ ip addr | grep wlan
3: wlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    inet 192.168.3.95/24 brd 192.168.3.255 scope global dynamic noprefixroute wlan0
4: wlan1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 4052 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    inet 192.168.3.6/24 brd 192.168.3.255 scope global dynamic noprefixroute wlan1
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3.2、ubuntu18.04 接入 rtl8811c无线网卡

树莓派安装 ubuntu 18.04 插上之后 使用 dmesg 能够看到 NIC 无线网卡设备，但是ipconfig都就看不到（，并且无线网卡上的信号灯未闪烁）。可以确认是没有驱动。 使用的是rtl8811c系列，直接下载源码安装即可，如下

git clone https://github.com/brektrou/rtl8821CU.git
cd rtl8821CU
make -j4
make install
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之后，重启，新增了一个wlan1接口。

注意，重启后两个无线网卡的名称可能出现调换，即重启后wlan0和wlan1可能对应的是不用网卡设备。

3.3、禁用某个无线网卡

前面可能会出现网卡名称对应设备出现变化的情况，如果要使用特定网卡设备，可以禁用其他网卡驱动。

• 1、使用 lshw -C network 查看网络设备信息

  ubuntu@ubuntu:~/Downloads/rtl8821CU$ sudo lshw -C network
  *-network:0
     description: Wireless interface
     physical id: 1
     bus info: usb@1:1.1
     logical name: wlan0
     serial: 90:de:80:a7:4d:50
     capabilities: ethernet physical wireless
     configuration: broadcast=yes driver=rtl8821cu ip=192.168.3.59 multicast=yes wireless=IEEE 802.11AC
  *-network:1
     description: Ethernet interface
     physical id: 2
     logical name: eth0
     serial: dc:a6:32:fb:fe:c4
     size: 100Mbit/s
     capacity: 1Gbit/s
     capabilities: ethernet physical tp mii 10bt 10bt-fd 100bt 100bt-fd 1000bt 1000bt-fd autonegotiation
     configuration: autonegotiation=on broadcast=yes driver=bcmgenet driverversion=v2.0 duplex=full ip=192.168.3.39 link=yes multicast=yes port=MII speed=100Mbit/s
  *-network:2
     description: Wireless interface
     physical id: 3
     logical name: wlan1
     serial: dc:a6:32:fb:fe:c5
     capabilities: ethernet physical wireless
     configuration: broadcast=yes driver=brcmfmac driverversion=7.45.202 firmware=01-72f6ece2 ip=192.168.3.29 multicast=yes wireless=IEEE 802.11
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  可以看到我们的usb网卡使用 驱动为 rtl8821cu，树莓派网卡驱动为brcmfmac。

• 2、在 /etc/modprobe.d/blacklist.conf 屏蔽指定模块
  例如，我们屏蔽树莓派网卡，则需要将树莓派网卡驱动加入到黑名单，禁止系统加载该驱动
  在配置文件末尾添加 blacklist brcmfmac，之后重启即可。
  恢复使用时，删除新增的行，重启。

3.4、监听模式

3.4.1、检查是否支持监听

首先查看无线网卡是否支持开启混杂功能，实现对所有数据包的监听能力。
使用 iw list 查看 ，在 Supported interface modes 中出现 monitor即说明支持。

可以使用 iwconfig 看到 wlan1 默认工作在 Managed 模式

pi@raspberrypi:~/projects/pcap_uav $ iwconfig
lo        no wireless extensions.

eth0      no wireless extensions.

wlan0     IEEE 802.11  ESSID:"702-office"  
          Mode:Managed  Frequency:5.18 GHz  Access Point: C2:FC:A9:EF:80:15   
          Bit Rate=24 Mb/s   Tx-Power=31 dBm   
          Retry short limit:7   RTS thr:off   Fragment thr:off
          Power Management:on
          Link Quality=64/70  Signal level=-46 dBm  
          Rx invalid nwid:0  Rx invalid crypt:0  Rx invalid frag:0
          Tx excessive retries:0  Invalid misc:0   Missed beacon:0

wlan1     IEEE 802.11  ESSID:off/any  
          Mode:Managed  Access Point: Not-Associated   Tx-Power=18 dBm   
          Retry short limit:7   RTS thr:off   Fragment thr:off
          Power Management:off
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3.4.2、开启监听

使用 iwconfig wlan1 mode monitor 命令行开启网卡wlan1 的监听模式。 若无该工具，安装 apt install wireless-tools。

无任何错误则说明配置成功，否则说明不支持。如下图，

也可以使用 Aircrack-ng 套件 中的airmon-ng 来配置 airmon-ng start wlan1

pi@raspberrypi:~/projects/pcap_uav $ sudo airmon-ng start wlan1

Found 4 processes that could cause trouble.
Kill them using 'airmon-ng check kill' before putting
the card in monitor mode, they will interfere by changing channels
and sometimes putting the interface back in managed mode

    PID Name
    537 avahi-daemon
    552 avahi-daemon
    634 NetworkManager
    645 wpa_supplicant

PHY     Interface       Driver          Chipset

phy0    wlan0           brcmfmac        Broadcom 43430
phy1    wlan1           rtl88xxau_wfb   Realtek Semiconductor Corp. RTL8812AU 802.11a/b/g/n/ac 2T2R DB WLAN Adapter
                (monitor mode enabled)
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其中有提示影响开启监听模式，需要执行 airmon-ng check kill 后再次开启。

再次iwconfig查看其工作模式，确认工作在monitor模式

wlan1     IEEE 802.11  Mode:Monitor  Frequency:2.457 GHz  Tx-Power=18 dBm   
          Retry short limit:7   RTS thr:off   Fragment thr:off
          Power Management:off
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4、静态ip配置

上一章中，树莓派作为usb网卡插入电脑后，树莓派本机会分配为169.254.x.x网段的随机ip。如果通过PC连接访问树莓派，就会存在问题。因此，期望固定树莓派的ip地址。

在 /etc/network/interfaces.d 中新增文件 usb0 ，内容如下

auto usb0
allow-hotplug usb0
iface usb0 inet static
address 192.168.112.100
netmask 255.255.255.0
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重启后，树莓派和pc端看到ip如下，树莓派静态ip配置成功，但是pc端仍然为169.254.x.x/16网段。

此时，windows pc端无法ping通树莓派。接着，在windows pc上配置网卡IP为树莓派相同网段，例如 ip为192.168.112.101，掩码为255.255.255.0，再次ping即可成功，如图

5、dhcp服务

在前一章的基础上，希望树莓派作为网卡接入pc时，pc能自动分配一个相同网段的ip。因此，配置一个dhcp服务。

• 保留/etc/network/interfaces 中 usb0 的静态 ip 配置
• 安装 dnsmasq 服务 sudo apt-get install dnsmasq
• 在 /etc//etc/dnsmasq.conf 文件增加以下内容

  listen-address=192.168.112.100
  interface=usb0
  bind-interfaces
  dhcp-range=192.168.112.101,192.168.112.200, 255.255.255.0, 2h
  dhcp-option=3
  dhcp-option=6
  dhcp-authoritative
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  6
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配置完成后，pc将自动分配 ip池 192.168.112.101~200的地址，网关为192.168.112.100，网关为192.168.112.100，掩码为 255.255.255.0。

重启树莓派，连接到pc上之后，pc自动获取了ip为192.168.112.101。