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@applesorce

RTX1300が高いのでopenWRTで10Gbps用ルータを自作した

Last updated at Posted at 2025-03-01

image.png

はじめに

うちの地区にフレッツ光クロスがきてて、丁度Nuroが2年満期を迎えたので切り替えようといろいろ光クロス対応のルータを探してました。
やはり今使ってるルータもYAMAHAなのでRTX1300かなぁ？ってお値段が13万とすこぶるアタオカかかくなので、ソフトウェアルータを作ろうとしていろいろ調べてopenWRT(x86)に決定しました。

なんやかんや10Gbpsスイッチ買ったりしましたが、2万あればSFP2つついたルータは作成可能です。

回線は一般のご家庭らしくIPv4固定はしませんが、Cloudflare tunnelを使って内部を公開することもできますし、VPN代わりに使う事もできましたのでそっちも追記しました。
RTX1300でやりたいことできたね。

OpenWRTとは？

OpenWRTは、ルータや組み込みシステム向けのオープンソースのLinuxベースのファームウェアで、カスタマイズ可能で高性能なネットワーク機能を提供します。
当然ながら無料で利用できます。

注意

今回はNTT東日本のドコモ光を利用し、HGWなしONUだけ契約です。同様のNTT東日本のフレッツ光クロスのHGWなしONUだけが対象になると思います。HGWを使った場合はしりません
NTT西日本もHGW必須だった気がするので、ONU直結のみの話で進めます。
プロバイダがMAP-e対応してるので使えてるとおもうので(@nifty)よその場合はちょっとわかんないですね・・

構築に必要な知識

  • Linuxの基本設定、操作が不自由なくできる
  • パーティーション拡張等が理解できる
  • ある程度の機材は持っている(M.2 SSDをUSB変換できるとか設定端末があるとか）
  • すでに光クロスの回線がある状態（なければないで何かしらの手段でインターネットにでられること）
  • 日本語の理解度

ご用意するもの

今回用意した物は以下になります。（ルーター構築分だけのせてます）

１．Lenovo ThinkCentre M720q

※ヤフオクでなにも見ずにCPUメモリssd電源無しwifiなしの激安ジャンクを買い、足りないものは手持ちの物をつかった。

  • PentiumGold-G5400
  • M.2 nvme512GB
  • DDR4SODIMM 8GB

似たようなM920qでもいいかもしれません。

2.aliexpressのm720q用のpci express変換アダプタ

aliexpressのページ
lenovoのM720qやM920qは内部にPCIexpressが増設スロットがあるので、SataSSDを取り外してやればカードが乗ります。
image.png

3.intel X520-DA2

ヤフオクでSFP+2個つき、sfpケーブル付きで5000円くらい、やすい！
image.png

4．低発熱なsfp用10Gbase-Tモジュール

aliexpressの販売ページ
※80Mのものを買いましょう。（低発熱で有名）※Broadcom BCM84891がいいらしい。

5.SFPモジュール

amazon
ciscoやintelかいてますが、ベンダーロックが気になるならintelで、八丁スイッチは特に問題なく接続できます。
なお、SFPモジュールは活線挿抜が可能です

6．CAT6aのLANケーブル

いろいろやって速度が出なかったのはONU間のケーブルが原因でした・・新品をかえということ。

7．キーボード・マウス・モニタ

とりあえずないと始まらない。

8.M.2のSSDをUSBに変換できるアダプタ

OSを書き込まないとはじまりません

9．SSHでつなげるPC

詳細はSSHでやるので

10．ubuntuやGPartedの入ったUSBメモリとか

ventoyにisoイメージ等をおいてマルチブートさせてるなりお好きな方法で、
あるとベンダロック解除・M.2 SSDの領域拡張ができます。
持っておいて損はない
ventoy

X520のベンダロック外し

amazonでかったX502-DA2のSFPカードはintel以外のSFPモジュールを差し込むとエラーが出力されて認識されないので、定番のベンダロック解除を実施します。
前書いた記事
大雑把に書きますがubuntuをインストールしてサクッと実施してください。

OpenWRTのインストール

インストーラーが今どき存在していない（なんで・・）
のでPCから取り外して、USB変換等につなぎ作業PCで書き込みます。
書き込みはRufusを使って書き込んでください。
OpenWRT
ここからrcのつかない数字の大きいものを選び、targets＞x86＞64＞generic-ext4-combined-efi.img.gz
をダウンロードします。

Rufus
入れ方は省きますが
generic-ext4-combined-efi.img.gzを書き込んでください。

M720qにM.2SSDを収める

特に説明が不要だと思いますが取り付けましょう
ケースを開けて底板外せば収められます

X520を取り付け、小改造

分かる人はやってみてください。おすすめ
秋月電子で売ってる5vのVDCファン
をX520から電源を取って取り付けます（LEDそばに3.3vくるのでそことGND繋げばよい)
両面テープでインダクタの上に貼り付けます。M720qのフロンド側の金属パーツを外せば
全部収まってしまいます。aliで買った付属のベゼルの隙間から出すと
SFPが２つ外に出ます。

image.png

改造せずに収める場合

aliでかった変換アダプタを使い、付属のベゼルの隙間から出すと
SFPが２つ外に出ます。

image.png

OpenWRTの起動

ここまでくれば電源は入るかなと
root、パスワードなしでコンソールに入れます。
ちゃんとパスワードつけましょう

passwd

OpenWRTのデバイスとインターフェイスの紐づけを実施

OpenWrtでネットワークはデバイス（物理NIC）をインターフェイス(論理NW)と紐づけることで利用できます。
これを修正しないとNICからの制御もなんもできないので、ここを修正します。

・M720qには有線LANが１つあります、X520-DA2を接続することでポートが増えて
eth0,eth1,eth2という物理NW(OpenWrtでいうデバイス)が存在することになります。
自分の場合はX520-DA2がeth0,eth1となり,内蔵がeth2となりました。
（自身の場合はip aを叩いてmacアドレスで確認）
X520-DA2の場合、macアドレスが連番になるのでわかりやすいかなと。

なので、eth0をWAN側、eth1,eth2をbr-lan（ブリッジ）側にまとめてそれをlanとして認識させます。
もちろん個別にしてもいいです（今回は割愛）
X520を刺さずにセットアップしていた場合、interfaceのWANおよびWAN6はつくられていない場合があります。そのときは項目ごと作ってください。

vi /etc/config/network

を実施し、以下の箇所を修正します。#の箇所を修正、実際には#以降は消すこと！
WAN側（WAN、WAN6）
※なければ作る

/etc/config/network
config interface 'wan'
        option device 'eth0' #ここの値を変更
        option proto 'dhcp'

config interface 'wan6'
        option device 'eth0' #ここの値を変更
        option proto 'dhcpv6'
        option reqaddress 'try'
        option reqprefix 'auto'
        option norelease '1'

LAN側

/etc/config/network
config device
        option name 'br-lan'
        option type 'bridge'
        list ports 'eth1'　#ここの値を変更
        list ports 'eth2'　#この行を追加

config interface 'lan'
        option device 'br-lan'
        option proto 'static'
        option ipaddr '10.0.0.1'　#ここはお好きに設定してください。
        option netmask '255.255.255.0'
        option ip6assign '60'

再読み込みは以下で実施

/etc/init.d/network restart

これでインターフェイスの準備ができます。以後はLAN側にLANケーブルを指して、操作端末からwebやSSHで設定していきます。
ブラウザはhttp://10.0.0.1
SSHは10.0.0.1で接続を想定です

image.png

ディスクサイズの拡張

デフォルトでパーティションサイズが100MB程度しかないので、今後パッケージを数個いれるだけで満杯になるので
容量を拡張します。これは自分自身では実施できないので、用意しているGPartedディスク等に入っているGpartedを利用して
拡張を行います。やり方は割愛します。
参考

MAPの設定

WAN側にONUのケーブルを差込み、LAN側の操作端末から設定を進めます。（SSHでやります）
WAN6側でONUからDHCP6でIPv6アドレスが降ってくるので、設定は進められるはず。ここでWAN6が繋がらない場合は設定を見直しましょう

opkg update
opkg install map

インストール後、再起動を行ってください(reboot)
再起動後、webブラウザから設定したIP（今回は10.0.0.1）にアクセスして、
上のメニューのnetwork > interfaceを開き、WAN6の 「IPv6 PD: 240b:11:xxxx:xxxx::/56」をメモします。
image.png

これをmap-e計算ツール
のIPv6 プレフィックスアドレスを入力のところに先ほどの値を放り込み、計算結果をメモします。

option peeraddr 2404:XXXX:XXX:XXX::64
option ipaddr xxx.xx.0.0
option ip4prefixlen 15
option ip6prefix 240b:xx::
option ip6prefixlen 31
option ealen 25
option psidlen 8
option offset 4
export LEGACY=1

次にnetwork > interface > Add new interfaceを開き、

Name:　適当にWAN7とかなんでも
Protocol： MAP/LW4over6

でCreate interfaceをします。
image.png

Interfaceの詳細を入力する画面がでるので、以下を設定

■General Setting
BR / DMR / AFTR ：option peeraddrの値
IPv4 prefix：option ipaddrの値
IPv4 prefix length：option ip4prefixlenの値
IPv6 prefix：option ip6prefixの値
IPv6 prefix length：option ip6prefixlen
EA-bits length：option ealenの値
PSID-bits length：option psidlenの値
PSID offset：option offsetの値

■Advanced settings
Tunnel Link：WAN6
Use legacy MAP：チェック

■Firewall Settings
Wanに追加

■DHCP Server
触らず

入力が終わりましたら再起動をしてください。
うまく動作すればinterfaceにWAN7とWAN7_みたいなインターフェイスができれば成功です。
image.png

テスト

テストサイト
にアクセスして、西日本以外がOKでればIPv6/IPv4疎通成功です。

残設定

日本語パッケージ,cloudflaredパッケージ導入　パッケージアップデート

公式ドキュメントにアップデートは一気にやらないでーとは書いてますが、sshで以下を実施

opkg update
opkg install cloudflared luci-i18n-cloudflared-ja luci-i18n-base-ja luci-i18n-firewall-ja luci-i18n-package-manager-ja
opkg list-upgradable |  cut  -f  1  -d  ' '  |  xargs opkg upgrade

あとはSystem-System-Language and Styleで変更して保存してください。

image.png

NATオフロードの設定

ネットワーク＞firewall>一般設定のルーティングNATオフロードをハードウェアオフロードで設定、保存します。
image.png

Cloudflare tunnelの導入

IPoE接続ではIPv4固定オプションを別途契約、設定しない限り、IPv4は共有となってしまいます。（しかも月額結構するよね）

  • 家の中のサーバを外部に出したい
  • トンネルで家の中のネットワークにつなぎたい
    いろいろありますが、OpenWRTにCloudflaredを導入することで安全に解決できます。

Cloudflare tunnelとは？

Cloudflare Tunnelは、Cloudflareのネットワークを通じて自宅やオフィスのサーバーをインターネットに安全に公開するためのサービスです。これにより、固定IPがなくても外部から自宅のネットワークにアクセスできます。設定は簡単で、セキュリティも強化されます。

となっており、DDoS防いでくれたり暗号化してくれたりといろいろしてくれます。
OpenWRTのfirewallの設定もいじることすらありません

tunnelは無料で利用できます。（アプリケーション公開はドメイン必要ですが、そもそもCloudflareのドメイン価格がとにかくやすい）
トンネル方法は以下の２つが利用できます。

  • アプリケーション公開

    • ドメインの指定で内部ネットワークのホストIP:portを外部に見せることが可能。(複数指定可能)
      www.hogehuga.com > http://192.168.100.200:80

  • プライベートネットワーク

    • 内部のネットワークとCloudfraredが橋渡しを行い、クライアントソフト（WARP）でOpenWRTの内部の各システムへアクセス可能、特に設定を書かなくてよいのでおすすめ。まるでVPNで社内セグメントアクセスしてるようだ。

調べた感じ、アプリケーション公開しつつプライベートネットワークは使えないぽい。
Cloudflareのcommunity

Cloudflaredの設定

操作端末のブラウザでCloudflareを開きアカウントを作成、ログインする、

この段階でチームドメインの設定があるので、作ってください。
(後で使います）
image.png

ダッシュボードに以下の表示がされること
image.png

左のZeroTrustを開き、ネットワーク>Tunnelsをクリックします。
image.png
トンネルの作成をクリックし、Cloudflaredを選択します。
image.png
トンネル名を適当に設定し、トンネルを保存をクリックします。
image.png
コネクタをインストールするよう指示がでるので、
Tokenをメモにコピーします。
image.png
この中のcloudflared.exe service install ....の後ろの長いキーが必要になります。

ここでSSHでOpenWRTにログインして以下を実施、

cloudflared tunnel login

するとターミナルにURLが表示されるので、ブラウザでログイン、認証を終わらせて認証ウインドウを閉じてください。するとSSHの端末に

You have successfully logged in.
If you wish to copy your credentials to a server, they have been saved to:
/root/.cloudflared/cert.pem

と出ますので、これをコピーします

cp /root/.cloudflared/cert.pem /etc/cloudflared/

次にブラウザでOpenWRTを開きVPN>CCloudflare Zero Trust Tunnelを開き、
以下の設定にします

Enable：チェックを入れる
Token：さっきのものを貼り付ける
Config file path:そのまま
Certificate of Origin:そのまま
Region:そのまま
Info:そのまま

これでSave &Applyをすることで、cloudflare側と接続されるので、ブラウザ側の操作を再開します。

image.png
ブラウザの設定の続きで、プライベートネットワークの以下の設定をします

CIDR:ここは自身のネットワーク(OpenWRT)のCIDR（例：10.0.0.0/24)
説明：適当に

トンネルの保存をすることで設定が完了します。

image.png

接続確認は
OpenWRT側は以下
image.png
Cloudflareでは
トンネル名のコネクタIDをクリックすることで、ホスト名が表示されれば成功です。
image.png

WARP（クライアント側の設定)

ポリシーの設定

クライアント側の設定を行います、ブラウザでcloudflareのzerotrust内の設定を開きWARPクライアントを開きます。
デバイスの登録を開き、accessポリシー「admin」の設定を開き、ルールにメールアドレスやCountryを設定します

spilit Tunnelsの設定

warpはデフォルトでにローカルアドレスは通さない設定なので外します。
設定＞WARPクライアント＞デバイスの設定＞プロファイルの設定＞でファルトの・・・を開き設定をクリックします。
image.png

下の方のスプリットトンネルを管理をクリック、
image.png
右欄から10.0.0.0/8を選択して削除します。

これでクライアントの設定が完了しました。

クライアントのダウンロード

以下より各OSのものをインストールして設定します。
ここ
詳細は省きますが、チームドメインを記載して、Cloudflareにログインすることで、接続するようになります。
別回線等からOpenWRTや他のサーバにローカルIPでつながれば、成功となります。

フレッツ光クロスでWAN6瞬断する場合がある件

自分はまだ経験がないのですが設定しておきました
OpenWrtとフレッツ光クロスでwan6の瞬断が発生する問題と解決

で、実際速いの？

SFPスイッチに繋いだ別の10Gbpsのマシンからベンチしたらこんな感じ。
https://www.speedtest.net/result/c/e95409e9-bdde-4992-8dcc-2bf7000a57af
image.png

その他

SFPモジュールの温度を知りたい

(dashbord用のパッケージないもんかね）
10Gbase-TのSFP、低発熱にしないとやけどします・・

command
opkg update
opkg install ethtool-full
root@OpenWrt:~# ethtool -m eth0 |grep "Module temperature"
        Module temperature                        : 43.62 degrees C / 110.52 degrees F
        Module temperature high alarm             : Off
        Module temperature low alarm              : Off
        Module temperature high warning           : Off
        Module temperature low warning            : Off
        Module temperature high alarm threshold   : 80.00 degrees C / 176.00 degrees F
        Module temperature low alarm threshold    : -10.00 degrees C / 14.00 degrees F
        Module temperature high warning threshold : 75.00 degrees C / 167.00 degrees F
        Module temperature low warning threshold  : -5.00 degrees C / 23.00 degrees F

あとやりたいこと

adblockerとか。アラートとか仕込んでおきたい。

引用元等

cloudflare tunnnelは以下を参考にさせていただきました。

openWRT公式ドキュメント

map-eの導入は以下を参考にさていただきました。

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