OpenWrt 를 docker 로 :: OpenWrt, SDK, Package, ipk, scp

무선 공유기를 활용하여 개발하는 프로젝트를 위해 OpenWrt 를 사용하게 되었다. (관련 내용도 기회가 되면 포스팅하겠다)

OpenWrt 공식 문서 (특히, 개발 가이드 https://openwrt.org/docs/guide-developer/start) 를 여러 번 본 결과, 개발 흐름을 알게 되었지마, 실제 공유기가 없어서 공유기를 대체하기 위해 Docker 로 테스트하기로 결정했다.

(Docker 를 Windows10 에 설치하는 방법은

2021.07.14 - [PROGRAMMING/기타] - Docker for windows 10 : 도커 개략, windows 10 에 도커 설치하기 방법

참고!)

OpenWrt 를 가상 혼경에서 테스트하기

OpenWrt 도 OS 의 한 종류라고 생각하면 되고, 공식적으로 Docker Image 를 제공해주고 있기 때문에 도커를 사용하지 않을 이유가 없다!

(그래도 위의 다른 방법으로 테스팅해도 무관~)

 

 

OpenWrt 공식 github 에 docker repository 가 있다. (https://github.com/openwrt/docker)

 

README 에 사용법에 대해 작성되어 있는데, 크게 rootfs, sdk, imagebuilder 을 사용할 수 있는 Docker Image 를 제공한다.

나는 SDK 를 사용해서 개발할 것이므로, rootfs 와 sdk 에 대한 이미지를 사용할 것이다.

 

 

OpenWrt rootfs

root file system 으로, OpenWrt 의 rootfs 를 제공한다.

이 이미지를 사용하면 도커에서 OpenWrt 를 사용하고 테스팅할 수 있다.

 

PowerShell 에 docker rootfs 에 대한 이미지로 컨테이너를 새로 만들자.

지금은 해당 이미지를 처음 불러오기 때문에 먼저 Pulling 하는 것을 볼 수 있다.

다음을 입력해주자.

docker run --rm -it openwrtorg/rootfs

이렇게 성공적으로 컨테이너를 만들면, 엔터를 입력해보자.

 

그럼 다음과 같이 OpenWrt 로고 가 나온다 !

 

ifconfig 를 입력하여 ip 를 확인해보겠다.

(혹은 ip addr show 입력)

도커는 컨테이너에 내부 IP 를 172.17.0.x 로 순차적으로 할당한다.

지금 OpenWrt rootfs 컨테이너의 IP 는 172.17.0.3 임을 확인할 수 있다.

 

passwd 를 입력하면 비밀번호를 설정할 수 있다.

(이는 이후 파일을 전송할 때 이용할 것이니, 파일을 전송할 계획이 있다면.. 그리고 다른 부가적인 비밀번호가 필요한 일을 할 것이라면 비밀번호 까먹지 않도록 주의!)

 

OpenWrt SDK

SDK 는 cross compile 할 수 있도록 제공하는, pre-compiled toolchain 이다.

(https://openwrt.org/docs/guide-developer/using_the_sdk)

전체 firmware 를 컴파일 할 수는 없지만, 커스텀 소프트웨어를 컴파일하는 것은 가능하다.

전자가 필요하다면 cross compile 개발 환경을 따로 구축해야 하고, 나의 경우 후자가 필요하기 때문에 SDK 를 사용하기로 결정했다.

 

컨테이너를 만들기 위해서 openwrtorg/sdk 에서 이미지를 가져와야 한다.

README 대로 다음 내용을 입력했다. (그대로 입력하면 $(pwd) 로 인해 오류가 나지만, 그냥 진행했다. 불러와서 다시 실행시키면 되니까!)

docker run --rm -v "$(pwd)"/bin/:/home/build/openwrt/bin -it openwrtorg/sdk

컨테이너를 실행시키면 다음과 같이 SDK 를 사용할 수 있다.

 

파일 구조를 확인해보니, 필요한 내용들을 확인할 수 있었다.

그 중에서 staging_dir 은 target (OpenWrt) 에 대한 툴체인이 있는 폴더로, 해당 폴더의 toohain-x86_64_gcc-* 로 컴파일해서 사용할 수 있다. 해당 gcc 로 내가 원하는 타켓 OpenWrt 버전과 CPU 등에 맞게 컴파일 할 수 있다. 교차 컴파일 환경을 구성할 수 있는 것이다.

 

이제 필요한 도구들을 설치해보겠다.

vim 은 꼭 설치해두어야지 나중에 파일을 작성할 수 있다.

처음 설치한 경우 vim 이 없을 것이니 다음 명령어를 통해 설치해준다.

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install vim

 

---

 

Package 다운받아서 OpenWrt 에 설치하기

이번엔 위와 같이 2개의 컨테이너를 이용해서,

SDK 컨테이너에서 특정 Package 를 컴파일하고 OpenWrt 컨테이너로 보내서 설치해보겠다.

 

OpenWrt 내에서 직접 패키지를 다운받아 설치할 수 있지만, 추후 내가 직접 패키지를 개발하고 SDK 로 빌드할 것을 공부하기 위해 SDK 컨테이너에서 특정 패키지를 다운받아 빌드하고, OpenWrt 에 보낸 뒤 설치하는 과정을 직접 해보려는 것이다.

 

* Step 1~4 는 SDK 컨테이너에서 실행하고, Step 5 는 OpenWrt 컨테이너에서 실행한다.

Step 1) Install Package

SDK 에 패키지를 설치하기 위해서 다음 명령를 입력해주자.

$ ./scripts/feeds update -a
$ ./scripts/feeds install -a

만일 전체 패키지를 받기 보다는 특정 패키지 [PACKAGE_NAME] 만 필요한 경우엔 다음과 같이 입력한다.

$ ./scripts/feeds update -a
$ ./scripts/feeds install [PACKAGE_NAME]

(ex. ./scripts/feeds install firewall)

 

나의 경우, hostapd 라는 패키지를 다운받았다.

 

Step 2) 자신의 공유기에 맞게 빌드 환경을 설정한다.

$ make menuconfig

Target System 과 Target Profile 을 설정한다.

OpenWrt 의 지원 공유기 목록에서 자신의 공유기를 찾고, 해당 공유기의 CPU 와 버전을 알아본 뒤 그에 맞게 설정해주면 된다.

혹시 모르니 빌드 전 아래 명령어로 확인하는 과정을 거친다.

$ make defconfig
$ make prereq

make deconfig 는 설정파일(.config) 이 없을 경우 default configuration 을 생성해준다.

다만 우리는 위에서 make menuconfig 으로 .config 파일을 생성했기 때문에 사실상 할 필요는 없다.

이미 설정 파일이 있는 경우 make defconfig 가 기존 파일을 변경하지 않는다.

 

make prereq 는 실제 build 전 필요한 Architecture 관련 부분이 누락됐는지 확인하는 코드인 것으로 찾았다.

(참고 - https://technote.kr/167)

 

Step 3) 빌드하기

아까 다운받은 hostapd 패키지를 빌드해보자.

기본적으로 특정 패키지를 빌드하려면 다음과 같이 입력하면 되고, 전체 패키지를 빌드하려면 특정 패키지를 지정하지 않고 입력해주면 된다.

$ make package/[PACKAGE_NAME]/{clean,compile} V=s -j$(nproc)

make 만 입력하더라도 빌드가 진행되기 때문에 뒤의 V=s 와 -j$(nproc) 은 옵션이다.

V=s 로그를 출력하도록 하는 옵션이고, -j$(nproc) 는 빌드를 더 빨리 하기 위해서 자신의 CPU 개수에 맞게 옵션을 넣어주는 것이다.

나는 hostapd 를 빌드하기 위해 make package/hostapd/compile 을 실행해주었다.

 

빌드 결과물인 .ipk 파일은 (나의 경우) bin/packages/x86_64/base 에 있었다.

보통 bin/[TARGET]/pakages/base 에 있을 것이다.

 

Step 4) .ipk 파일을 OpenWrt 컨테이너로 전송하기

파일을 네트워크로 전송하기 위해서 scp (: 파일 전송 프로토콜) 를 사용할 것이다.

scp 명령어는 다음과 같이 사용할 수 있다.

$ scp FILE_NAME TARGET_USER_NAME@TARGET_IP:TARGET_DIR

• FILE_NAME: 전송할 파일명
• TARGET_USER_NAME: 전송할 타켓의 사용자 이름
• TARGET_IP: 전송할 타켓의 IP 주소
• TARGET_DIR: 타켓에 전송 파일을 어느 폴더에 저장할지 명시 (/ 는 root 에 저장)

따라서 scp 를 이용하기 위해서 ip 주소가 필요한데, 내가 만든 OpenWrt 컨테이너의 ip 주소는 위에서 확인한 것과 같이 172.17.0.3 이다. 또, OpenWrt 컨테이너의 사용자 이름은 root 로 하면 되고 (별도 확인 필요) , 파일은 루트 경로에 저장할 것이기 때문에 다음과 같이 입력해주었다.

$ scp FILE_NAME root@172.17.0.3:/

우측에 전송 상황이 뜨면서 잘 전송된 것을 확인할 수 있다. (100%)

 

 

Step 5) OpenWrt 컨테이네에서 .ipk 설치하기

* 이 단계는 OpenWrt 컨테이너에서 실행한다.

 

먼저 hostapd 를 입력해보면, not found 라고 뜨면서 아직은 해당 명령어로 실행할 수 있는 프로그램이 없음을 알 수 있다.

ipk 파일을 설치하기 위해, 먼저 Step 4 에서 OpenWrt 컨테이너로 ipk 파일을 보낸 것을 루트 폴더에서 확인해보자.

해당 파일이 잘 전송되었음을 확인할 수 있다.

 

 

OpenWrt 는 opkg (Open PacKaGe management system) 으로 패키지를 관리할 수 있도록 지원한다.

opkg 는 패키지 관리 툴로, 사용되는 패키지 파일은 .ipk, .opk 의 확장자를 가지며 유무선 공유기가 인터넷 접속할 수 있는 환경이라면 자동으로 인터넷 사이트로부터 패키지를 다운받아 설치할 수 있다. 즉 여러 응용 프로그램을 쉽게 설치할 수 있도록 지원해주는 임베디드 리눅스 디바이스를 위한 툴이다.

(앞서 말했듯, OpenWrt 자체도 패키지를 다운받아 설치할 수 있다 ~)

 

opkg 로 패키지를 설치하려면 아래와 같은 형식으로 입력하면 된다.

# opkg install PACKAGE_FILE

 

opkg 로 전송받은 파일을 설치하고, hostapd 를 다시 입력해주면 해당 패키지가 설치되어 hostapd 를 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.

 

 

이렇게 Docker 를 사용해서 OpenWrt 에 대한 실습을 진행해보았다.