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 [help/howtos/common/install/menuconfig 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

Richtig Sinn ergibt das Wechseln des Modus natürlich nur, wenn man das Häkchen bei "Alle Computer befinden sich im selben Subnetz" nicht setzt, weil sonst alle verfügbaren Devices in eine Bridge gesteckt werden.

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.

Anpassungen in der ar7.cfg

Muss noch geschrieben werden

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 seperaten 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.

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, cpmaccfg funktioniert.
• 7050 Kein Switch-Baustein vorhanden, es handelt sich um richtige Netzwerkinterfaces.
• weitere?