Konfiguration des eingebauten Switches¶
(für unterstützte Modelle siehe unten)
Vorwort¶
Einige Modelle aus der FritzBox-Familie besitzen nicht nur einen LAN-Port, sondern gleich vier, z.B. die 7170. Da ich selber nur die 7170 „persönlich“ kenne, möge man die nachfolgenden Worte in erster Linie als Anleitung/Beschreibung für dieses Modell verstehen, andere Boxen bitte ergänzen.
Im Normalbetrieb der 7170 arbeiten die vier Ports wie ein normaler Switch, d.h. alle angeschlossenen Geräte befinden sich im gleichen Subnetz und können direkt miteinander kommunizieren. Mit Hilfe der Originalfirmware von AVM ist es aber auch möglich, den LAN 1-Port als WAN-Port zu nutzen (im Webinterface „Internetzugang via LAN 1“ auswählen), z.B. wenn man die Box an einem Kabelmodem o.ä. betreiben will. Dazu wird der Port von den verbleibenden drei Ports getrennt und wird als separates WAN-Netzwerkgerät von der Firmware entsprechend konfiguriert.
Das ist möglich, da in der FritzBox ein konfigurierbarer 5-Port-Switch eingebaut ist: vier der Ports sind als LAN 1 bis 4 nach außen geführt, am fünften hängt die eigentliche FritzBox, sprich die CPU. Leider bietet AVM im Webinterface keine Möglichkeit, die Ports weitergehend individuell zu konfigurieren. Da dies in bestimmten Fällen aber sehr hilfreich wäre, entstand das kleine Tool cpmaccfg. Es kann via Telnet/SSH-Zugang auf der FritzBox ausgeführt - oder aber mit Freetz direkt in das Firmware-Image eingebunden werden.
AVM hat die Schnittstelle für die Switchkonfiguration in den
Linux-Netzwerkkartentreiber (avm_cpmac) eingebunden, offenbar gibt es
da eine „alte“ und eine „neue“ Version dieser Schnittstelle. Während die
alte noch sehr weitgehenden Zugriff auf den Switch erlaubt und es
ermöglicht, das volle Potential des Switches auszuschöpfen, ist die neue
etwas „abstrakter“ gehalten, was dazu führt, dass man nur noch zwischen
verschiedenen vordefinierten Konfigurationen auswählen kann. Wer vollen
Zugriff braucht, kann aber die alte Schnittstelle durch Hinzufügen von 2
Zeilen Kernelquellcode wieder aktivieren. In Freetz passiert dies beim
Einbinden von cpmaccfg automatisch, wenn in
menuconfig replace kernel
ausgewählt wird.
Das Tool cpmaccfg funktioniert auch beim Speedport W900V.
Vordefinierte Switch-Konfigurationen¶
AVM selbst hat im Kernelmodul schon verschiedene vordefinierte Konfigurationen hinterlegt, eine ist davon ist die bereits erwähnte Variante „Internetzugang via LAN 1“, intern als ATA-Modus bezeichnet. Hier ein Überblick über alle vordefinierten Modi:
- normal: alle vier Ports arbeiten wie ein normaler Switch, der Kernel verwendet eth0 als Netzwerkinterface (jenachdem, ob „Alle Computer befinden sich im selben Subnetz“ angekreuzt ist, wird eth0 noch mit den WLAN-Interfaces zu einem „lan“-Interface zusammengebridged)
- ata: LAN 1 kommt im Kernel als „wan“ an, die drei anderen Ports als „eth0“ (eventuelle Einbindung von eth0 in Bridge wie im Normalmodus)
- split: jedem Port wird ein einzelnes Interface zugeordnet, also „eth0“, „eth1“…
- split_ata: wie split, jedoch bekommt LAN 1 die Bezeichnung „wan“
- all_ports: im Grunde wie normal, genauer Sinn & Zweck noch unbekannt (eventuell für Boxen mit mehr als 4 Ports gedacht?)
- special: siehe unten
Den aktuellen Modus kann man mit Hilfe von cpmaccfg gsm abfragen,
setzen ist mit cpmaccfg ssm <zielmodus> möglich.
Modus „special“¶
Mit einem gepatchtem Kernel ist auch möglich, eigene individuelle
Port-Konfigurationen zu erstellen. Dazu dient der Modus „special“, der
quasi als Platzhalter für eine Konfiguration im Kernel vorhanden ist.
Dieser Platzhalter muss zunächst mittels cpmaccfg ssms ... gefüllt
werden, anschließend kann mit cpmaccfg ssm special auf diese
Konfiguration umgeschaltet werden.
Patch des Standard-Modus¶
Die Nutzung des Special-Modus hat den Nachteil, dass die Modus erst
während des Startvorganges der Box aktiviert werden muss. Bei einer
Änderung des standardmäßig in der Box verwendeten Modus, wie z.B.
NORMAL oder ATA, wird der Switch automatisch beim Starten der
Box passend aufgeteilt.
Für diese Änderung ist es notwendig, den gewünschten Modus in der Datei
linux-2.6.19.2/drivers/net/avm_cpmac/cpphy_adm6996.c zu patchen. Das
folgende Beispiel beschreibt die Aufteilung des Switch in die beiden
Interface eth0 mit LAN1 und LAN2 sowie eth1 mit LAN3 und LAN4. Der
folgende Patch wurde für eine 7270 mit Firmware 76 erstellt.
--- linux-2.6.19.2/drivers/net/avm_cpmac/cpphy_adm6996.c_orig 2009-06-08 13:59:52.000000000 +0200
+++ linux-2.6.19.2/drivers/net/avm_cpmac/cpphy_adm6996.c 2009-08-20 10:57:14.000000000 +0200
@@ -137,9 +137,10 @@
{ {"", 0x0}
}
},
- /* CPMAC_MODE_NORMAL */ { 1, 0xff,
- { {"eth0", 0x2f}
- }
+ /* CPMAC_MODE_NORMAL */ { 2, 0xff,
+ { {"eth0", 0x23},
+ {"eth1", 0x2c}
+ }
},
/* CPMAC_MODE_ATA */ { 2, 0,
{ {"wan", 0x21},
Den Patch in das Verzeichnis /make/linux/patches/2.6.19.2 oder ggf.
Unterordner wie z.B. 7270_04.76 kopieren.
make menuconfig
Box konfigurieren und die Option „Replace Kernel“ auswählen
Bestehenden Kernel löschen:
make kernel-dirclean
Kernel-Sourcen bereitstellen und Patchen
make kernel-source
Hier kann noch kontrolliert werden, ob der Patch korrekt durchgeführt wird. z.B.:
applying patch file make/linux/patches/2.6.19.2/7270_04.76/990-cpmac.patch
patching file linux-2.6.19.2/drivers/net/avm_cpmac/cpphy_adm6996.c
Dann noch das Image erstellen:
make
Anpassungen in der ar7.cfg¶
Die Anpassungen der ar7.cfg stellen sicher, dass die Änderungen auch bei verschiedenen Konfiguationsänderungen, wie z.B. Aus- und Einschalten des Wlan bestehen und und automatisch konfiguriert werden und bleiben.
Kopie der ar7.cfg erstellen und diese bearbeiten:
cd /var/tmp
cat /var/flash/ar7.cfg > ar7.cfg
vi ar7.cfg
Box muss sich im Modus „Router“ befinden, dies wird mit der Option
ethmode in der ar7.cfg eingestellt.
ethmode = ethmode_router;
Dann muss noch der Bereich ethinterfaces verändert werden.
Bei der Konfiguration ist folgendes zu beachten. Nur den dort vorhandenen wird eine IP-Adresse zugewiesen. Alle anderen Interfaces existieren zwar und können über ifconfig abgefragt oder ggf. manuell konfiguriert werden.
Bei den Devices kann über die Option „interfaces“ Bridges automatisch gebildet werden. Das folgende Beispiel beschreibt die Konfiguration zweier Devices intern und extern.
extern wird aus dem Interface „eth1“ mit der Adresse
192.168.1.1 gebildet, das Device intern aus eth0 und den
verschiedenen WLan-Interfaces mit der Adresse 192.168.0.1.ethinterfaces {
name = "extern";
dhcp = no;
ipaddr = 192.168.1.1;
netmask = 255.255.255.0;
dstipaddr = 0.0.0.0;
interfaces = "eth1";
dhcpenabled = no;
dhcpstart = 0.0.0.0;
dhcpend = 0.0.0.0;
} {
name = "eth0:0";
dhcp = no;
ipaddr = 169.254.1.1;
netmask = 255.255.0.0;
dstipaddr = 0.0.0.0;
dhcpenabled = yes;
dhcpstart = 0.0.0.0;
dhcpend = 0.0.0.0;
} {
name = "intern";
dhcp = no;
ipaddr = 192.168.0.1;
netmask = 255.255.255.0;
dstipaddr = 0.0.0.0;
interfaces = "eth0", "ath0", "wdsup1", "wdsdw1", "wdsdw2",
"wdsdw3", "wdsdw4";
dhcpenabled = no;
dhcpstart = 192.168.0.20;
dhcpend = 192.168.0.200;
}
Dann die bestehende ar7.cfg durch die veränderte Datei
überschreiben:
cat /var/tmp/ar7.cfg > /var/flash/ar7.cfg
Dann die Änderungen mit einen Reboot oder ar7cfgchanged aktivieren.
cpmacspecial {
enabled = yes;
normalcfg = "eth0,1,2,3", "eth3,4";
atacfg = "wan,1", "eth0,2,3", "eth3,4";
}
cpmacspecial {
enabled = yes;
normalcfg = "eth0,1", "eth1,2", "eth2,3", "eth3,4";
atacfg = "wan,1", "eth1,2", "eth2,3", "eth3,4";
}
Beispiel¶
Die vier Ports sollen in zwei Gruppen aufgeteilt werden: LAN 1 und LAN 2 sollen für das interne Netz zur Verfügung stehen (als eth0), LAN 3 und LAN 4 werden zwei Freifunk-Router angeschlossen, die zusammen in einem separaten Subnetz stecken (als eth1), vom internen LAN also getrennt sein sollen.
Ruft man cpmaccfg ohne weitere Parameter auf, erscheint eine knappe
Übersicht über Kommandos und Parameter. Damit ermittelt man, welche
PORTMASK für die jeweiligen Interfaces zu verwenden ist. Diese
Portmaske ergibt sich aus der Logischen-Oder-Verknüpfung der jeweiligen
Portkonstanten. Das sind folgende Werte: LAN 1 = 0x01, LAN 2 = 0x02, LAN
3 = 0x04, LAN 4 = 0x08 und der CPU-Port ist 0x20.
Für das obige Beispiel muss also folgender Befehl aufgerufen werden:
cpmaccfg ssms eth0 0x23 eth1 0x2c
Man beachte, dass in beiden Portmasken der CPU-Port eingeschlossen wurde. Macht man dies nicht, entsteht zwar das Interface, es „sieht“ aber keinen Traffic (noch nicht probiert, zu überprüfen).
Anschließen kann mit cpmaccfg ssm special diese Konfiguration
aktiviert werden.
Sicherheits-Warnung¶
Beim Booten startet die Box immer im Modus normal, d.h.: wie und wo
man auch immer die Umschaltung in den gewünschten Modus realisiert (z.B.
per debug.cfg oder in einem Freetz Startup-Skript), es existiert
immer eine gewisse Zeitspanne, in der sich alle vier Ports im gleichen
„Layer 2-Subnetz“ befinden. Erst nachdem die Umschaltung erfolgt ist,
befinden sich die Ports in getrennten „Layer 2-Netzen“. Erst dann muss
eine Kommunikation über Layer 3 (IP-Ebene) erfolgen, wo eventuelle
iptables-Regeln greifen (oder halt die interne AVM-Firewall).
Schon bevor der Kernel bootet, wird der Switch vom Bootloader als normaler Switch konfiguriert. Die Konfiguration im Kernel umzustellen verkürzt die Zeitspanne etwas, beseitigt aber nicht das grundsätzliche Problem.
Da für den Bootloader keine Quelltexte frei verfügbar sind, wäre ein Anpassung schwierig.
Kompatibilität¶
- FB 7170, Speedports W900V, W701V Diese Boxen haben einen
eingebauten Switch (ADM6996),
cpmaccfgfunktioniert. - 7270/3270 Tantos-Switches: cpmaccfg funktioniert (Beweis)
- Alice IAD 5130, Alice IAD WLAN 3331, FB 5140/3170/2170 funktionieren ebenfalls problemlos (jeweilige akt. Firmware) (cpmaccfg ebenso).
- 5124 sollte ebenfalls sauber funktionieren
- 7050 Kein Switch-Baustein vorhanden, es handelt sich um richtige Netzwerkinterfaces.
- 7320 wie 7050/5050 Boxen. Es sind reale Netz-IF (eth0 & eth1) welche auch getrennt koniguriert werden können (und das sogar permanent in der ar7.cfg im Bridgemode).
Änderungen 7270v2 vs. 7270v3¶
Bei der 7270v3/3270v3 hat sich der CPU Port von Bit5 auf Bit0 verschoben und die Interface Ports sind um eins nach links gerückt. Für das obige Beispiel muss also folgender Befehl auf der 7270v3 aufgerufen werden:
cpmaccfg ssms eth0 0x07 eth1 0x19
# eth0: Maske 0000 0111
# eth1: Maske 0001 1001
# 7270v3: 0001 1111 7270v2: 0010 1111
# x---- CPU Port -----------x
# x----- Port 1 -----------------x
# x------ Port 2 ----------------x
# x------- Port 3 ---------------x
# x--------- Port 4 --------------x