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在新的公司控制比較嚴格，連接公司的局域網很多站都上不了，對于程序開發有很多不方便的地方，有必要搭建自己的個人私有網絡。下圖是網絡的組成：

4G棒需要支持usb網卡功能，插到Debian工控機可以自動生成usb網卡。有些4G棒帶wifi功能，可以通過wifi連接，這里不推薦直接用4g棒的wifi，因為wifi功能比較弱，網絡穩定性不如專業wifi路由器。現在4G棒支持ipv4和ipv6

這里用的工控機是Debian系統，Debian系統支持apt安裝各種網絡工具，系統比較穩定，適合長期不斷電運行。要求工控機至少帶一個有線RJ45網口，方便將usb網卡nat轉有線網卡。

普通路由器即可，但是為了支持ipv6，要選擇帶ipv6功能的路由器。一般商業路由器帶一個WAN口和若干LAN口，其中WAN口連接工控機的網口，進行靜態ip上網。

1、工控機通過4B棒上網
將4G棒插入到工控機的USB口，用ifconfig命令查看當前的USB網卡。

可以看到4G棒已經通過生成usb0網卡，并且分配了ipv4和ipv6，工控機具備連接外網的能力。
2.usb0通過NAT轉有線網卡enP3p49s0
有線網卡需要具備dhcp服務器功能，既要支持ipv4又要支持ipv6，需要安裝兩個工具dnsmasq和radvd，執行sudo apt install dnsmasq radvd，然后修改/etc/dnsmasq.conf，添加內容如下：

# 監聽接口
interface=enP3p49s0
no-dhcp-interface=lo,usb0,enP4p65s0,wlP2p33s0
# IPv4 DHCP
dhcp-range=192.168.123.100,192.168.123.200,24h
dhcp-option=option:router,192.168.123.1
dhcp-option=option:dns-server,192.168.123.1
# IPv6 - 禁用DHCPv6，讓RADVD處理SLAAC
# dhcp-range=fd00::100,fd00::200,64,24h
# DNS設置
server=8.8.8.8
server=2001:4860:4860::8888
cache-size=1000

復制代碼

然后編輯/etc/radvd.conf，添加內容如下：

interface enP3p49s0
{
AdvSendAdvert on;
AdvManagedFlag off;
AdvOtherConfigFlag on;
# 路由通告間隔
MinRtrAdvInterval 3;
MaxRtrAdvInterval 10;
# 前綴配置
prefix fd00::/64
{
AdvOnLink on;
AdvAutonomous on;
AdvRouterAddr off;
};
# DNS服務器配置（不使用棄用的preference參數）
RDNSS fd00::1
{
# 移除棄用的AdvRDNSSPreference參數
};
};

復制代碼

然后需要設置debian支持usb0到enP3p49s0的ipv4和ipv6轉發功能，腳本如下：

#!/bin/bash
echo "========== usb0共享ipv4和ipv6到網卡enP3p49s0配置 =========="
echo "清除所有 IPv4/IPv6 地址:"
sudo ip addr flush dev enP3p49s0 &&
sleep 2s
echo "關閉 enP3p49s0 網卡"
sudo ip link set enP3p49s0 down &&
sleep 2s
echo "設置ipv4地址"
sudo ip addr add 192.168.123.1/24 broadcast 192.168.123.255 dev enP3p49s0 &&
sleep 2s
echo "設置ipv6地址"
sudo ip -6 addr add fd00::1/64 dev enP3p49s0 &&
sleep 2s
sudo ip -6 addr add fe80::c0:74ff:fe2b:ff1b/64 dev enP3p49s0 &&
sleep 2s
echo "查看網卡"
ip addr show enP3p49s0 &&
sleep 1s
echo "啟動網卡"
sudo ip link set enP3p49s0 up &&
sleep 4s
echo "添加ipv4轉發"
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o usb0 -j MASQUERADE &&
sleep 1s
sudo iptables -A FORWARD -i enP3p49s0 -o usb0 -j ACCEPT &&
sleep 1s
sudo iptables -A FORWARD -i usb0 -o enP3p49s0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT &&
sleep 1s
sudo iptables-save | sudo tee /etc/iptables/rules.v4 &&
sleep 1s
echo "添加ipv6轉發"
sudo ip6tables -t nat -A POSTROUTING -o usb0 -j MASQUERADE &&
sleep 1s
sudo ip6tables -A FORWARD -i enP3p49s0 -o usb0 -j ACCEPT &&
sudo ip6tables -A FORWARD -i usb0 -o enP3p49s0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT &&
sleep 1s
sudo ip6tables -A INPUT -p icmpv6 -j ACCEPT &&
sleep 1s
sudo ip6tables -A FORWARD -p icmpv6 -j ACCEPT &&
sleep 1s
sudo ip6tables -A INPUT -p udp --dport 546 -j ACCEPT &&
sleep 1s
sudo ip6tables -A INPUT -p udp --dport 547 -j ACCEPT &&
sleep 1s
sudo ip6tables-save | sudo tee /etc/iptables/rules.v6 &&
sleep 1s
echo "重啟dnsmasq服務"
sudo systemctl restart dnsmasq &&
sleep 2s
echo "重啟radvd服務"
sudo systemctl restart radvd &&
sleep 10s
echo "========== 網絡診斷 =========="
echo ""
echo "1. 接口狀態:"
ip addr show enP3p49s0
echo ""
ip addr show usb0
echo ""
echo "2. IPv6路由:"
ip -6 route
echo ""
echo "3. IPv6轉發狀態:"
sysctl net.ipv6.conf.all.forwarding net.ipv6.conf.default.forwarding net.ipv6.conf.enP3p49s0.forwarding net.ipv6.conf.usb0.forwarding
echo ""
echo "4. 服務狀態:"
systemctl status radvd --no-pager | head -20
echo ""
systemctl status dnsmasq --no-pager | head -20
echo ""
echo "5. 防火墻規則:"
sudo ip6tables -L -vn
echo ""
sudo ip6tables -t nat -L -vn
echo ""
echo "6. 測試連通性:"
echo "從主機ping外部IPv6:"
ping6 -c 2 2001:4860:4860::8888
echo ""
echo "從enP3p49s0 ping自己:"
ping6 -I enP3p49s0 -c 2 fd00::1

復制代碼

執行一下腳本，即可進行網絡nat轉換。

可以看到有線網卡enP3p49s0已經有ipv4和ipv6。

這里用小米路由器AX1500，將小米路由器的WAN口和工控機有線網口連接，讓工控機給小米路由器分配ipv4和ipv6，登陸小米路由器web上網設置頁面，設置如下：

設置完成后，等待路由器連接到有線網絡，直到出現ipv4地址和ipv6地址，說明網絡連接成功。

出現以下測試結果說明ipv6已經支持

打開中國科學技術大學測速網站：https://test6.ustc.edu.cn/

雖然三大運營商都是支持ipv6，但是存在跨運營商限制速問題。如果打算用ipv6連接家里的網絡和自搭建公司個人網絡互通，最好是用同一家運營商，這樣不存在速度問題，基本都能拉滿。家里面用的是聯通光纖送了動態公網ipv6，通過軟路由PPPOE撥號上網，用DDNS-Go進行動態域名解析到ipv6地址。

除了上述nat轉換功能，還可以用工控機來做其他事情，下面列舉幾個
1.網絡協議和數據分析：由于所有網絡都是經過工控機nat轉換，所有網絡請求都是經過工控機，安裝wireshark后，可以用來抓所有的網絡包；
2.工程代碼托管：，比如安裝gitea后，就可以像github那樣來托管代碼；
3.個人博客托管：，比如安裝typecho后，可以在后端編輯文章，記錄自己的技術分享；
4.代碼測試：linux系統有很多工具，很方便安裝各種軟件庫，然后再借助vscode的remote開發，隨時連接到服務器進行代碼學習開發驗證；
5.資料備份：不像收費的云服務器實例有容量限制，個人服務器自己加裝固態硬盤，可以把使用頻率低的問題拷貝到服務器備份。

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