关于WIFI的工作模式--AP MODE/STATION MODE

时间：2021-01-25 20:25:00

wifi的concurrent mode

所谓wifi的共存模式，有以下几种：

    • station mode + station mode
    • station mode + ap mode
    • station mode + p2p mode
    • p2p mode + ap mode

WIFI模块通常支持几种工作模式，但也可以支持两种模式并存，即AP MODE & STATION MODE。注意，这两个网络接口，都是在驱动中虚拟出来的，共享同一个物理硬件

关于WIFI的工作模式--AP MODE/STATION MODE

AP MODE通用应用在无线局域网成员设备（即客户端）的加入，即网络下行。它提供以无线方式组建无线局域网WLAN，相当际WLAN的中心设备。

那STATION MODE，即工作站模式，也可以理解为某个网格中的一个工作站即客户端。那当一个WIFI芯片提供这个功能时，它就可以连到另外的一个网络当中，

如家用路由器就是这种，AP MODE提供给手机设备等连接，提供上网功能，实际能提供上网功能的就是STATION MODE做为INTERNET的一个工作站，所以

STATION MODE通常用于提供网络的数据上行服务。

在芯片支持的前提下，LINUX或EMBED LINUX SYSTEM都提供了相应的驱动支持，可以使两种模式同时存在，同时工作。

目前android自从JB version后，就开始支持station + p2p的共存，但其他的共存模式目前在android上都还未支持。现在市面上的wifi驱动主要是支持前三种共存，目前第四种共存模式，暂未见到；而station+ap mode,目前我们有在BXXX项目中使用，使用场景就是：

做Ap供其他的mid或phone来连接，同时自己又做station mode来连接外面可以上网的路由器，这样在mid或phone上，就可以在访问BXXX的同时，还可以上网。BXXX自己当然也可以上网了。

但需要主要的是，以上各模式中的station，ap，p2p在驱动中都需要对应的网络接口的，所以如果要支持concurrent mode，你的驱动insmod后，必须吐出两个网络接口才行，如果只有一个网络接口，那肯定是不支持concurrent mode的，见下图，加载驱动后就会出现wlan0，p2p0两个网络接口。

关于WIFI的工作模式--AP MODE/STATION MODE

2.1：station的启动方式

inmod wifi drivers modules  //加载wifi驱动模块，在这里可以指定各个网络接口的名字，正常会出wlan0和p2p0两个网络接口。

ifconfig wlan0 up //打开station mode对应的wlan0网络接口

如下设置wpa_supplicant.conf,这样让station mode一起来就自动去链接指定的ap

/ # cat /data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf

ctrl_interface=wlan0

update_config=1

network={

        ssid="ASUS_BEN_NEW"

        psk="33333333"

        priority=1

}

/system/bin/wpa_supplicant -iwlan0 -Dnl80211 -c/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf //启动wpa_supplicant后台服务

执行wpa_cli,就可以查看这个时候station 是

/ # wpa_cli

wpa_cli v2.0-devel-4.2.1

Copyright (c) 2004-2012, Jouni Malinen <j@w1.fi> and contributors

This software may be distributed under the terms of the BSD license.

See README for more details.

Using interface 'wlan0'

Interactive mode

<3>CTRL-EVENT-SCAN-RESULTS

sta sta_autoconnect status

> status

bssid=50:46:5d:00:68:e8

ssid=ASUS_BEN_NEW

id=0

mode=station

pairwise_cipher=CCMP

group_cipher=CCMP

key_mgmt=WPA2-PSK

wpa_state=COMPLETED

ip_address=192.168.1.136

p2p_device_address=00:92:cc:0c:e0:89

address=00:92:cc:0c:e0:89

<3>CTRL-EVENT-STATE-CHANGE id=0 state=9 BSSID=50:46:5d:00:68:e8 SSID=ASUS_BEN_NEW

<3>CTRL-EVENT-CONNECTED - connection to 50:46:5d:00:68:e8 completed (reauth) [id=0 id_str=]

> p2p0: STA a0:f4:59:45:fc:d5 WPA: group key handshake completed (RSN)

　　

否已经跟路由器连接上了，在确认已经跟路由器连接上后，这个时候只是关联，鉴权完成，data port打开，但还未分配ip地址。

/ # wpa_cli

wpa_cli v2.0-devel-4.2.1

Copyright (c) 2004-2012, Jouni Malinen <j@w1.fi> and contributors

This software may be distributed under the terms of the BSD license.

See README for more details.

Using interface 'wlan0'

Interactive mode

<3>CTRL-EVENT-SCAN-RESULTS

sta sta_autoconnect status

> status

bssid=50:46:5d:00:68:e8

ssid=ASUS_BEN_NEW

id=0

mode=station

pairwise_cipher=CCMP

group_cipher=CCMP

key_mgmt=WPA2-PSK

wpa_state=COMPLETED

ip_address=192.168.1.136

p2p_device_address=00:92:cc:0c:e0:89

address=00:92:cc:0c:e0:89

<3>CTRL-EVENT-STATE-CHANGE id=0 state=9 BSSID=50:46:5d:00:68:e8 SSID=ASUS_BEN_NEW

<3>CTRL-EVENT-CONNECTED - connection to 50:46:5d:00:68:e8 completed (reauth) [id=0 id_str=]

> p2p0: STA a0:f4:59:45:fc:d5 WPA: group key handshake completed (RSN)

设置/system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf文件

/ # cat /system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf

# dhcpcd configuration for Android Wi-Fi interface

# See dhcpcd.conf(5) for details.

# Disable solicitation of IPv6 Router Advertisements

noipv6rs

interface wlan0

# dhcpcd-run-hooks uses these options.

option subnet_mask, routers, domain_name_servers

system/bin/dhcpcd -aABKL      -f/system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf -handroid-e4cf57339578c6dc wlan0//开始申请ip地址

ifconfig -a  //通过这个命令，可以看到这个时候wlan0已经被分配了ip地址。这个时候如果可以ping通路由器的ip地址，说明station mode的启动已经ok。

ap的启动方式

  • 设定/data/misc/wifi/hostapd.conf内容，由于上面已经加载了wifi驱动，所以这里不需要再加载
/ # cat /proc/1261/cmdline

hostapd/data/misc/wifi/hostapd.conf/ #

/ #

/ # cat /data/misc/wifi/hostapd.conf

interface=p2p0

ssid=CAST-0CE089

channel=1

auth_algs=1

wpa=2

wpa_passphrase=198d02d6

wpa_key_mgmt=WPA-PSK

rsn_pairwise=TKIP CCMP

ctrl_interface=/data/misc/wifi/hostapd

beacon_int=100

hw_mode=g

ieee80211n=1

wme_enabled=1

max_num_sta=8

上面的配置文件中：interface关键字指定ap mode使用的网络接口名字；ssid字段指定了ap的ssid名字；wpa*相关字段设定了ap的加密鉴权方式及密码；ctrl_interface设定控制接口，一般用于hostap_cli来跟他连接。

ifconfig p2p0 up  //打开p2p0网络接口

ifconfig p2p0 192.168.5.1 //配置p2p0网络接口的ip地址

hostapd /data/misc/wifi/hostapd.conf & // 启动hostapd后台，至此ap应该可以被其他wifi设备搜索到，说明启动成功，这个时候应该可以关联，鉴权成功，但由于ap端还未启动dhcp service，所以最终未能分配到ip地址而连接失败

/system/bin/dnsmasq --no-daemon --no-resolv      --no-poll --address=/b.tv/192.168.5.1      --dhcp-range=192.168.5.2,192.168.5.254,24h //dnsmasq有两个作用：一个是可以起到dhcp service的作用，另一个可以实现dns的forward；上面的--address指定了域名和ip地址的对应关系，--dhcp-range指定了dhcp的地址分配范围

设定dnsmasq的dns转发，通常设定为8.8.8.8或8.8.4.4//不设定的话，mid或phone后面虽然可以通过ip地址ping通百度，但却不能够通过浏览器来浏览网页，原因就是dnsmasq的dns没有设置好

这个时候，其他wifi设备如果能够扫描到它，并且还能连上它，分配的ip地址也是在192.168.5.2到192.168.5.254之间，并且能够ping通路由器的ip（在这里是192.168.5.1），说明ap mode的启动是成功。

station 与 ap之间的路由

至此，station mode和ap mode都已经启动成功，并且wlan0和p2p0都有ip地址，但这个时候，你在BXXX或mid上却不能ping通百度的ip地址（ping 180.76.3.151），但是在BXXX上可以ping 通route，在mid上可以ping通BXXX（见上面的框架图），为什么呢，因为你没有设置默认路由的关系。

    • route add 192.168.1.1 wlan0 //在BastCast上，为wlan0接口添加路由
    • route add 192.168.5.1 p2p0//在BastCast上，为p2p0接口添加路由
    • route add default gw 192.168.1.1 ////在BastCast上，添加默认路由
    • iptables -t nat -A natctrl_nat_POSTROUTING -o wlan0      -j MASQUERADE //设定nat，这样内网才能给外网通讯
    • echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward //是能内核的ip转发功能，默认是禁止的。
    • ping 180.76.3.151 //这个时候在BXXX上应该就可以ping通百度的ip地址了
    • 如果正确设置了dnsmasque的dns转发功能，应该可以通过浏览器上网了

参考资料

关于iptable：http://kuangkuang.blog.51cto.com/838/247230

关于dnsmasq：https://wiki.archlinux.org/index.php/Dnsmasq

关于dnsmasq：http://blog.chinaunix.net/uid-192452-id-3991843.html

关于realteck wifi的参考文件：

Realtek_WiFi_concurrent_mode_Introduction.pdf

Quick_Start_Guide_for_Station_Mode.pdf

Quick_Start_Guide_for_SoftAP.pdf

wpa_cli_with_wpa_supplicant.pdf

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