ラズパイでメッシュネットワークを作成する 準備編その1：名刺サイズの超小型PC「ラズパイ」で遊ぶ（第62回）

[岩泉茂，ITmedia]

　家庭向けネットワーク製品──いわゆるWi-Fiルーターでもアクセスポイント型ではなく、メッシュネットワークを構築してシームレスなネット環境を作る製品も増えてきました。

　しかしメッシュネットワーク対応の製品は、アクセスポイント形式の製品よりもまだ高価です。以前「ラズパイを無線LANルーター化する 〜アクセスポイント編〜」「ラズパイを無線LANルーター化する 〜ブリッジモード編〜」でルーターやアクセスポイントとして利用する方法について紹介しましたが、ラズパイでもメッシュネットワークを構築することは可能です。

　そこで今回はその発展系という意味で、GitHubに掲載されている内容を元に、ラズパイを使ったメッシュネットワークの構築についてご紹介していきます。

ラズパイの準備

　それではメッシュネットワークを作り上げるための準備から行っていきましょう。今回使うラズパイですが、無線LAN側はアクセスポイントの構築に使いますので、有線LANにケーブルをつないでの作業となります。このためRaspberry Pi 3BやRaspberry Pi 4のように、有線LANポートが用意されているラズパイを合わせて2台使います。

　インストールするRaspberry Pi OSですが、デスクトップを含まないRaspberry Pi OS Liteを使用します。microSDメモリカードを用意したら、Raspberry Pi Imagerでインストールしましょう。OSは32ビットでも64ビットでも構いません。今回は筆者の家での余剰在庫となっていたRaspberry Pi 3B＋を使用しました。ネットワークはRaspberry Pi 4／Raspberry Pi 3 B＋／Raspberry Pi Zero Wなどでも構築できますが。64ビットOSはRaspberry Pi 3以降でないと動作しません。

Raspberry Pi Imagerで書き込む

Raspberry 「Raspberry Pi OS（other）」を選んで「Pi OS Lite」を選択

　Raspberry Pi Imagerでは、Raspberry Pi OSの最新バージョンを選択するとOSをインストールするときにSSH動作の可否、ホスト名の決定、ロケールなどが設定できるようになっています。画面の右下の歯車アイコンをクリックして、以下のように設定しましょう。全てが終わったら「SAVE」をクリックして保存します。設定が終わったら「WRITE」をクリックして書き込みましょう。

右下の歯車アイコンをクリック

ホスト名を入力してSSHを使えるように指定

ユーザー名とパスワード、Wi-Fi情報の入力

Wi-Fiの国情報を「JP」にし、ロケールも「jp」とする

　OSのセットアップが終わったら、Raspberry Piにセットして起動します。起動したらTeraTermなどのアプリで「ホスト名.local」と入力してラズパイに接続してコンソール画面を起動します。

ホスト名.localでアクセスする

ユーザー名とパスワードを入力する

ラズパイのコンソール画面が表示される

　起動したら以下のコマンドでシステムを最新のものにアップデートします。

$ sudo apt update && sudo apt upgrade -y

　続いて設定ツールでロケールを指定します。以下のコマンドを入力します。

$ sudo raspi-config

　設定ツールが起動したら、以下の項目について変更します。

• 「5 Localisation Options」で「L1 Logale」を選び、スペースキーを押して「en_GB.UTF-8 UTF-8」のチェックを外し、「jga_JP.UTG-8 UTF-8」を選ぶ
• 次の画面で「ja_JP.UTF-8」を選ぶ

「5 Localisation Options」を選ぶ

「L1 Logale」を選ぶ

「en_GB.UTF-8 UTF-8」のチェックを外し、「jga_JP.UTG-8 UTF-8」を選ぶ

「ja_JP.UTF-8」を選ぶ

　ここまで設定したらラズパイを再起動します。

$ sudo reboot

　再起動したあとは日本語環境になっており、日本語で表示されます。

日本語環境になった

メッシュネットワークの設定

　ではここからは、メッシュネットワーク構築のための設定をしていきましょう。まずは「batctl」というツールをインストールします。

$ sudo apt install batctl -y

　インストールしたら、設定用のファイルを作成します。

$ nano start-batman-adv.sh

　以下の内容を記述しましょう。

#!/bin/bash
# batman-adv interface to use
sudo batctl if add wlan0
sudo ifconfig bat0 mtu 1468
# Tell batman-adv this is a gateway client
sudo batctl gw_mode client
# Activates batman-adv interfaces
sudo ifconfig wlan0 up
sudo ifconfig bat0 up

　記述したらCtrl＋X → y → Enterキーで保存します。続いてファイルのパーミッションを変更して、実行できるようにします。

$ chmod +x start-batman-adv.sh

　続いてネットワークの設定を追加します。

$ sudo nano /etc/network/interfaces.d/wlan0

　nanoが起動したら以下の内容を記述します。

auto wlan0
iface wlan0 inet manual
    wireless-channel 1
    wireless-essid call-code-mesh
    wireless-mode ad-hoc

　ここでは以下の内容を指定しています。

• Wi-Fiのチャンネルを1に
• SSIDを「call-code-mesh」に

　この値はメッシュネットワークを構築する際に、全てのデバイスで同じである必要があるので注意してください。

　続いて以下のコマンドを入力して、起動時に「batman-adv」がロードされているかを確認します。

$ echo 'batman-adv' | sudo tee --append /etc/modules

　続いて以下のコマンドを入力して、DHCPプロセスが無線LANインタフェースを管理しないように設定します。

$ echo 'denyinterfaces wlan0' | sudo tee --append /etc/dhcpcd.conf

　最後に、先ほど作成したスクリプトが起動時に実行されるように、/etc/rc.localに設定します。最後の行の「exit 0」とある前の行に以下の内容を入力しましょう。

　ここまでできたらいったんシャットダウンします。次回はゲートウェイとブリッジを構築します。