一些有趣的事实：关于 Wlan 和 Bridge

比眉伴天荒 2022-09-10 03:09 365阅读 0赞

## 背景 ##

尝试将笔记本电脑的 WiFi 网络在二层共享给qemu虚拟机，想当然地就执行了以下命令：

$ sudo brctl addbr br0
     $ sudo brctl addif br0 wlan0
     can't add wlan0 to bridge br0: Operation not supported

## 发现 ##

### wifi Station模式的限制 ###

wifi 标准限定 Station 模式下的接口不能与其他接口直接桥接;  
参考：https://superuser.com/questions/597834/bridging-wifi-to-ethernet-on-ubuntu-not-working/658143\#658143

### 4-address 模式 ###

4-address 指的是802.11包头部里面的4个MAC地址字段，设计的目的在于支持 WDS 桥接，多余的两个MAC地址用来表示以太网帧的 Source 和 Destination，参考 What is needed for WDS

- sender of the ethernet frame
    - receiver of the ethernet frame
    - sender of the WLAN frame
    - receiver of the WLAN frame

使用 iw dev wlan0 set 4addr on 会开启4addr模式，然后可以通过 brctl 将其添加到桥接接口中；  
但是此时网卡是无法作为 Station 正常工作的，因为AP并没有启用这种模式，也就会忽略来自 Staion 的 4-addr 模式的包；参考：Bridging: Loosing WLAN network connection with 4addr on option - Why

另外，使用这种 WDS 很大概率会和其他厂家的WDS方案不兼容；

总结： 4-addr 确实是无线网络桥接（Wlan to Ether）的解决方案，但是要求该 AP 下的所有 Station 同时使用这一模式，具体实施较不方便。  
（有一个繁琐的解决措施， AP 或者 Station 建立两个虚拟的无线网络接口，4-addr 模式分别为 on 和 off…

### 其他方案 ###

#### VirtualBox ####

实际上 VirtualBox 是能够直接桥接到宿主机的wifi接口上的，可以发现其使用了一个内核模块，这里猜测也就是所谓的 “spoof MAC”，因为在AP侧看到宿主机、虚拟机IP所对应的MAC地址相同；  
Ps: 如果 AP 做了一些安全加固，可能不允许一个 associated 设备出现多个MAC或IP地址；  
Pss: 具体 VirtualBox 的代码实现并没有查阅, 以上为个人猜测；

root@XXXXX:~/ # dmesg | grep VBoxNetFlt
    [42706.661956] VBoxNetFlt: attached to 'wlo1' / e4:f8:9c:00:00:00
     
    root@XXXXX:~/ # modinfo vboxnetflt 
    filename:       /lib/modules/4.9.0-8-amd64/misc/vboxnetflt.ko
    version:        5.2.6 r120293 ((0xA2CDe001U))
    license:        GPL
    description:    Oracle VM VirtualBox Network Filter Driver
    author:         Oracle Corporation
    srcversion:     BB20500B0B118D3871FEA6B
    depends:        vboxdrv
    retpoline:      Y
    vermagic:       4.9.0-8-amd64 SMP mod_unload modversions

#### TP-Link 等路由厂家的WDS方案 ####

实际上在多年以前，笔者就通过 TP-Link 路由器的WDS桥接功能，将其作为“ WLAN to Ether ”这样一个特殊的设备在用；因为两个路由器桥接之后，二层打通了，因此通过网线连接电脑也是同处一个二层网络的（ARP正常工作，未共享MAC地址？）。  
实际上这两个路由器之间有没有悄悄地使用 4-address 的方式建立桥接，或者是其他办法实现的 WDS 协议，暂时还没有作更深入研究。  
备注：  
TP-Link (VxWorks) 桥接 TP-Link (VxWorkd) ==> 成功  
TP-Link (VxWorks) 桥接 OpenWRT(hostapd 未配置 wds\_sta=1) ==> 成功  
TP-Link (VxWorks) 桥接 Padavan ==> 失败 => TP-Link 和 Padavan 互通，但是 TP-Link 下的 Wifi 客户端仅能和 TP 联通，无法到达 padavan 以及 padavan 下的其他设备

### 使用 ARP Proxy 方案 ###

参考：Bridging Network Connections with Proxy ARP

### libpcap ###

一些奇奇怪怪的模拟器，使用 libpcap 的方案，实现一个虚拟的“网卡”，对所有数据包进行监听处理，响应ARP请求等，对外部表现为一个正常的具有独立MAC、IP 的设备。

## 参考链接 ##

1.  http://madwifi-project.org/wiki/AboutWDS\#WhatisneededforWDS
2.  https://wireless.wiki.kernel.org/en/users/documentation/iw\#using\_4-address\_for\_ap\_and\_client\_mode
3.  http://80211notes.blogspot.com/2013/09/understanding-address-fields-in-80211.html
4.  https://askubuntu.com/questions/155041/bridging-loosing-wlan-network-connection-with-4addr-on-option-why
5.  https://wiki.debian.org/BridgeNetworkConnectionsProxyArp
6.  https://superuser.com/questions/597834/bridging-wifi-to-ethernet-on-ubuntu-not-working/658143\#658143
7.  http://lists.infradead.org/pipermail/hostap/2016-May/035670.html