Setup Policy Route on Openwrt X86 With Wireguard

2021-11-06

刷系统

选择 image，我用的是 x86_64 的硬件。如果你不确定，可以选择 generic 的试试看，如果你能用 64 的，启动的时候提示你用 64 位的性能更好。

然后需要选择不同的包，主要是在下面两个里面选。

squashfs-combined：类似传统路由器，可以任意重置路由器。但是磁盘大小也是固定大小。
ext4-combined：磁盘可以 resize，如果你有超过 50G 的磁盘，都想要在路由器里面用，那就选这个。否则上面那个更好，毕竟有问题的时候重置很方便。这个恐怕只能重新刷系统了，麻烦多了。

准备两个 u 盘。如果你能有一个 u 盘可以启动加存放那个 img 那就更好了。

一个刷 debian live cd，启动的时候选择 live
一个里面放 openwrt 的 img openwrt-21.02.0-x86-64-generic-ext4-combined.img.

连接显示器，键盘。

先使用 livecd 启动之后，先确认下盘符。一般 /dev/sda 是内置的磁盘，/dev/sdb 是 livecd。确认后插入另外一个 u 盘，这个的盘符应该是 /dev/sdc。

mount /dev/sdc1 /mnt
cd /mnt
dd if=openwrt-21.02.0-x86-64-generic-ext4-combined.img of=/dev/sda

使用 cfdisk resize 下 /dev/sda2 并写到分区表。然后使用 resize2fs /dev/sda2 命令应用到文件系统。这个时候就可以使用路由器自带的 openwrt 启动了。

初始化

system -> system

hostname
timezone

system -> administration

set password
ssh access:
- interface: lan
- uncheck all the boxes
ssh-keys
- add your pub keys

ssh [email protected] 测试连接。

调整网络配置

调整的主要原因是

192.168.x.x 容易和某些 vpn 什么的冲突
把 eth0 改成 wan 口，其他都是 lan 口，比较符合直观的感受。

调整内容

network
- interfaces -> lan
  - ip address: 10.10.10.1
- interfaces -> wan 和 wan6
  - device: eth0
- devices -> br-lan
  - 把 eth0 之外都选上这个操作之后，需要把线改接第二个口了。我遇到情况是 apply 之后部分修改没生效，别慌，把接口接回去应该还能继续配置。

使用 dnsmasq-full 替换 dnsmasq

这一步需要通过 ssh 操作。这一步放最前面是为了避免丢失配置，因为为了省事（解决配置冲突）需要删除 /etc/config/dhcp。

opkg update
opkg remove dnsmasq # 这一步可能会导致 dns 丢失，如果出现问题可以去 /etc/resolve.conf 里面重新配置下 dns
rm /etc/config/dhcp
opkg install dnsmasq-full

网络拓扑

openwrt -> wifi router -> pc/mac/iphone 10.10.10.1/24 -> 10.10.10.2/10.10.8.1/24 -> 10.10.8.x

这样的结构下，如果 openwrt 出问题，可以随时把外网接 wifi router 上面继续用，其他设备都不用动。等稳定之后，可以把 wifi router 改成桥接模式。

配置 wireguard

参考文档：https://openwrt.org/docs/guide-user/services/vpn/wireguard/server

规划下 wireguard 各个节点的 ip

这里需要提前规划下 wireguard 网络，我的目的是通过远端的 vps 上网，所以我的设置如下

network: 10.10.20.1/24
vps: 10.10.20.1
openwrt: 10.10.20.11
其他设备: 10.10.20.21(mac),22(iphone)

安装配置 wireguard

system -> software
- update lists
- install: wireguard-tools(必须) luci-proto-wireguard(通过配置 luci 配置 wireguard 必须) luci-app-wireguard(显示一些连接信息，不是必须)

这个时候可能需要重启下路由器才能继续，否则可能在菜单里面看不到 wireguard 这个选项

network -> interfaces
- Add new interface
  - name: wg0
  - protocal: wireguard vpn
  - create interface
    - private key: 可以点那个 generate key
    - listen port: 54321
    - ip address: 10.10.20.11
  - save
- save and apply

这个时候执行 wg 命令应该可以看到 wg 设备的情况了。在 status -> wireguard 也可以看到。如果想要在这里支持 qr/code ，还需要安装一些 qrcode 相关的包。

配置 firewall

单独为 wg 创建一个 zone。允许通过 wg 访问 wan 和 lan。

network -> firewall -> zones
- add
  - name: wireguard
  - forward: accept
  - mss clamping
  - masquerading
  - covered networks: wg0
  - allow forward to dest zone: lan, wan, wan6，也可以设置只允许访问 wan。
  - allow forward from source zone: lan(这个好像是需要的)
  - save
- save and apply

允许通过 wan 访问 54321

network -> firewall -> traffic rule
- add
  - name: Allow-wireguard-from-wan
  - protocol: udp
  - dest zone: input
  - dest port: 54321
  - save
- save and apply

配置 wireguard peers

network -> interfaces -> wg0 -> edit -> peers
- add peer(客户端 peer)
  - description: Mac
  - pub key:
  - allowed ips: 10.10.20.21/32
- add peer(vps server)
  - description: vps
  - endpoint host: vps ip
  - endpoint port: vps port
  - allowed ips: 0.0.0.0/0
- save
- save and apply
- restart interface

这个时候执行 wg 命令或者去 status -> wireguard 应该能看到更多信息了。比较关键的是确认下 vps 那个有没有连接成功，看 latest handshake 是什么时候。

peer: <pub_key>
  endpoint: <ip:port>
  allowed ips: 0.0.0.0/0
  latest handshake: 45 seconds ago
  transfer: 92 B received, 212 B sent
  persistent keepalive: every 25 seconds

也可以测试下是不是可以通过电脑或者手机连接这个 openwrt 上面的 wireguard。这个时候应该只能 handshake 成功，但是不能通过这个连接访问任何网站，因为还没有配置相关的路由。DNS 也不通。

配置路由

配置针对 10.10.20.0/24 网段的路由，配置之后就可以通过 wg 访问路由器的ip 10.10.10.1 了。

route add -net 10.10.20.0 netmask 255.255.255.0 dev wg0

如果你还想通过 wg 访问内网的设备(10.10.8.x)，还需要配置一条路由

network -> dhcp and dns -> static leases

找到 wifi router 的设备，给它设置为固定 ip

network -> static routes -> add

interface: lan
target: 10.10.8.0
netmask: 255.255.255.0
gateway: 10.10.10.2(这个是 wifi router 的固定 ip)

注意几点

需要关闭 wifi 的防火墙，因为路由器一般默认不允许从 wan 连接。
wireguard 客户端的路由配置里面，增加 10.10.8.1/24，默认是没有的。

增加 route table

编辑 /etc/iproute2/rt_tables，增加一行

200 gfw

配置 dnsmasq 和 ipset

配置 ipset

安装 ipset

创建 /etc/gfw.ip.ipset 文件。里面存放需要通过 wg 访问的 ip。

8.8.8.8
1.1.1.1

创建 /etc/gfw.net.ipset 文件。里面存放需要通过 wg 访问的 cidr

# telegram
67.198.55.0/24
91.108.4.0/22
91.108.8.0/22
91.108.12.0/22
91.108.16.0/22
91.108.56.0/22
109.239.140.0/24
149.154.160.0/20
149.154.164.0/22
149.154.168.0/22
149.154.172.0/22
205.172.60.0/22

修改 /etc/config/firewall 文件。增加下面的内容

config ipset
    option name 'gfw'
    option match 'ip'
    option storage 'hash'
    option enabled '1'
    option loadfile '/etc/gfw.ip.ipset'
	
config ipset
    option name 'gfwnet'
    option match 'net'
    option storage 'hash'
    option enabled '1'
    option loadfile '/etc/gfw.net.ipset'

重启 firewall /etc/init.d/firewall restart. 执行 ipset list 查看结果

Name: gfwip
Type: hash:ip
Revision: 4
Header: family inet hashsize 1024 maxelem 65536
Size in memory: 200
References: 0
Number of entries: 0
Members:
1.1.1.1
8.8.8.8

Name: gfwnet
Type: hash:net
Revision: 6
Header: family inet hashsize 1024 maxelem 65536
Size in memory: 1216
References: 0
Number of entries: 12
Members:
149.154.172.0/22
109.239.140.0/24
91.108.8.0/22
67.198.55.0/24
149.154.168.0/22
149.154.160.0/20
91.108.12.0/22
91.108.16.0/22
149.154.164.0/22
91.108.56.0/22
91.108.4.0/22
205.172.60.0/22

日后这两个文件 /etc/gfw.net.ipset 和 /etc/gfw.ip.ipset 就是管理静态的需要走 wg 的 ip 的文件。

配置 dnsmasq

network -> dhcp and dns

Listen interfaces: lan, wg

这个配置之后应该可以通过 wg 访问 openwrt 的 dns 了。

创建 /etc/dnsmasq.d/gfw.conf 文件，可以根据需要自己写，也可以使用别人写好的。格式如下

server=/twitter.com/8.8.8.8
ipset=/twitter.com/gfwip

也可以使用我整理好的 https://github.com/wd/gfwlist-ipset/blob/main/gfwlist-ipset.conf

修改 /etc/config/dhcp 文件，增加一行

config dnsmasq
	...
	option confdir '/etc/dnsmasq.d'

重启 dnsmasq, /etc/init.d/dnsmasq restart. 测试下

# dig twitter.com

; <<>> DiG 9.17.13 <<>> twitter.com
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 13344
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 1232
;; QUESTION SECTION:
;twitter.com.                   IN      A

;; ANSWER SECTION:
twitter.com.            1227    IN      A       104.244.42.193
twitter.com.            1227    IN      A       104.244.42.1

;; Query time: 0 msec
;; SERVER: 127.0.0.1#53(127.0.0.1) (UDP)
;; WHEN: Sun Oct 24 22:38:47 CST 2021
;; MSG SIZE  rcvd: 72

# ipset list gfwip
Name: gfwip
Type: hash:ip
Revision: 4
Header: family inet hashsize 1024 maxelem 65536
Size in memory: 392
References: 0
Number of entries: 4
Members:
8.8.8.8
104.244.42.193
1.1.1.1
104.244.42.1

能看到 twitter ip 已经加入到了 ipset 里面。（这个测试里面不一定能返回正确的 twitter 的 ip，只是测试 dnsmasq + ipset 是正常工作的）。

以后需要翻墙的域名就在这个 /etc/dnsmasq.d/gfw.conf 文件里面维护。也可以在这个目录放多个文件。

配置匹配 ipset 的包走 wg

network -> firewall -> custom rules

iptables -t mangle -N fwmark
iptables -t mangle -A PREROUTING -j fwmark
iptables -t mangle -A OUTPUT -j fwmark

iptables -t mangle -A fwmark -m set --match-set gfwip dst -j MARK --set-mark 1
iptables -t mangle -A fwmark -m set --match-set gfwnet dst -j MARK --set-mark 1

路由规则

# 有 0x1 标记的，都走 gfw 这个 table
ip rule add fwmark 0x1 table gfw

# gfw 这个 table 默认都从 10.10.20.1 出去
ip route add default via 10.10.20.1 dev wg0 table gfw

配置 hotplug

上面的路由规则目前都是通过手动配置的，重启设备就没有了。需要配置一个自动添加的脚本。

创建一个文件 /etc/hotplug.d/iface/50-wg

#!/bin/sh

if [ "ifup" = "$ACTION" ] && [ "$INTERFACE" = "wg0" ]; then
        ip route add 10.10.20.0/24 dev wg0
        ip rule|grep -q 'fwmark 0x1 lookup gfw' || ip rule add fwmark 0x1 table gfw
        ip route add default via 10.10.20.1 dev wg0 table gfw
fi

排查错误

在全部配置好之后，最好重启下 openwrt，确保重启后依然是可以上网的。如果有问题，可以参考下面的步骤。

确保 ipset ok，应该有两个set gfwip 和 gfwnet。查询一个被屏蔽的 dns 之后能在 ipset 列表里面看到。

# ipset list

确保路由规则都在

# ip route show table gfw
default via 10.10.20.1 dev wg0

# ip rule|grep fwmark
32765:  from all fwmark 0x1 lookup gfw

# ip route |grep wg
10.10.20.0/24 dev wg0 scope link

iptables 规则 ok

# iptables -t mangle -nvL PREROUTING
Chain PREROUTING (policy ACCEPT 26721 packets, 5880K bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
  27M   31G fwmark     all  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
 
# iptables -t mangle -nvL OUTPUT
Chain OUTPUT (policy ACCEPT 6295 packets, 2828K bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
 307K   86M fwmark     all  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0

# iptables -t mangle -nvL fwmark
Chain fwmark (2 references)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
 188K   29M MARK       all  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            match-set gfwip dst MARK set 0x1
 1417  157K MARK       all  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            match-set gfwnet dst MARK set 0x1

启用 log system -> logging

write system log to file: /tmp/system.log

通过看 FORWARD 和 POSTROUTING 的日志来判断可能是哪里有问题。

DEST=8.8.8.8
iptables -t filter -A FORWARD -d $DEST -j LOG --log-prefix 'FWD:'
iptables -t mangle -A POSTROUTING -d $DEST -j LOG --log-prefix 'POST:'

DEST=10.10.8.1
iptables -t filter -D FORWARD -d $DEST -j LOG --log-prefix 'FWD:'
iptables -t mangle -D POSTROUTING -d $DEST -j LOG --log-prefix 'POST:'

如果只有 FORWARD 没有 POSTROUTING，那就是包被 drop 了。同时也观察包是否有正确的 src dst 和 mark。

其他

iptv

network -> interfaces -> add

name: iptv
protocal: dhcp
device: eth0
advanced settings
- use default geteway: 去掉选择

安装 luci-app-udpxy

services -> udpxy

enabled 选上
status 选上
port 4022
source ip/interface: eth0
其他都留空
save and apply

访问 http://10.10.10.1:4022/status 能看到 Multicast address 是 192.168.1.x 这样的 ip。可以找一个地址测试下是不是可以用吧。

ddns

安装 ddns-scripts-cloudflare ca-certificates

services -> ddns -> add

hostname: x.abc.com
ddns service provider: cloudflare.com-v4
domain: [email protected]
username: Bearer
password: token from cloudflare
path to ca certs: /etc/ssl/certs
save

点击那个 reload 可以重复执行。点击 edit 可以看 log，如果遇到 ssl 错误，可能需要安装 libwolfssl4.8.1.66253b90，openwrt 默认使用 wolfssl 。

穷人的防屏蔽措施

wireguard 连不上也很稀松平常，一方面 UDP 被 Qos，另外一方面就是 GFW 作怪。我在 twitter 上面无意中看到一个措施感觉还有点用。思路就是在服务器端开 N 个 wireguard 端口，客户端连接有问题的时候就换一个。

当然实际上在服务器端也不用真的开 N 个，只需要用 iptables 转发到真实的端口就行。就是类似下面这句，把其中的几个端口改改就行。

iptables -t nat -A PREROUTING -p udp --destination-port 20011:23344 -j REDIRECT --to-ports 1234

然后在 openwrt 里面，增加一个 crontab 定期检查网络是不是通的就行。这里面几个端口可能需要改改，以及 wg 设备的名字。 crontab 项目类似这个 * * * * * /etc/wg/change-wg-port.sh.

LOG=/tmp/check_gfw.log


log() {
    echo "$(date +%F_%T) $1" >> $LOG
}

check_gfw() {
    code=$(curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}" google.com)
    if [ "$code" = "301" ]; then
        log "google.com is ok"
    else
        log "google.com is not ok $code, switch port"
        switch_port
    fi
}

switch_port() {
    current_port=$(uci get network.@wireguard_wg0[2].endpoint_port)
    new_port=$(expr $current_port + 1)
    if [ "$new_port" = "23344" ];then
      new_port=20011
    fi
    log "new port is $new_port"
    uci set network.@wireguard_wg0[2].endpoint_port=$new_port
    uci commit network
    ifup wg0
}

check_gfw

这个是我的一些检查日志，8.5 断了九分钟，8.7 断了三分钟。这个因为是 1 分钟检查一次，所以可能会有点慢，但是，总归比什么都不做强。。

2022-08-02_12:53:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:24:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:25:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:26:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:27:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:28:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:29:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:30:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:31:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-05_22:32:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-07_02:11:15 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-07_02:12:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-07_02:13:05 google.com is not ok 000, switch port
2022-08-07_02:14:05 google.com is not ok 000, switch port

其他

通过配置 port-foward -> router 开放 router 下面客户端的端口。例如 NAS bt 下载用的 p2p 端口。注意还需要在 router 里面也做这个映射。当然也可以直接把 nas 接到 openwrt。
如果在路由配置好之前发生了针对被污染的域名的 dns 查询，那很可能会缓存被污染的结果，目前没想到什么好办法。不过好在一般等 dns 过期之后就正常了。

TODO

ipv6 支持：因为这个方案目前不支持 ipv6，所以如果有 app 优先使用 ipv6 查询的话，那么返回的 ipv6 地址是不会走 wg 的，这个时候就会出现不能用。解决方法就是关闭这个设备的 ipv6，或者直接关闭 openwrt 的 ipv6 支持。