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Debian 노트북으로 홈랩 공유기 만들기

남는 Debian 노트북에 NAT와 DHCP를 설정해 홈랩 공유기로 만든 기록

jisung-02
#홈랩#Debian#네트워크

이 글은 아직 작성 중입니다.

K3s 같은 것도 직접 설치해 보고 싶어서 집에 남은 장비들로 홈랩을 만들기로 했다.

장비는 노트북 한 대와 Lenovo M72e Tiny 두 대였다. 미니 PC를 스위치에 연결하고 나니 문제가 하나 있었는데, 인터넷에 연결해 줄 공유기가 따로 없었다.

그래서 노트북을 그냥 공유기로 만들었다.

만들려던 구조

휴대폰 핫스팟 또는 외부 Wi-Fi
             │
             │ wlp1s0 (Wi-Fi)
             ▼
        Debian 노트북
        ├─ NAT 라우터
        ├─ DHCP 서버
        └─ 나중에는 이것저것 올릴 서버
             │
             │ enp2s0 (Ethernet)
             ▼
           L2 스위치
           ├─ M72e mini-1
           └─ M72e mini-2

주소는 다음처럼 정했다.

내부 네트워크: 192.168.50.0/24
노트북:        192.168.50.1
DHCP 범위:     192.168.50.100 ~ 192.168.50.200

노트북의 Wi-Fi로 인터넷을 받고, 유선 랜으로 스위치와 미니PC에 나눠 주는 구조다.

사용한 장비

  • Debian 13 minimal을 설치한 노트북, RAM 16GB
  • Lenovo ThinkCentre M72e Tiny 2대
  • L2 스위치

M72e 한 대의 사양은 BIOS에서 확인했다.

CPU: Intel Pentium G2020T @ 2.50GHz
RAM: 4GB DDR3-1333
SSD: BITS-S128GSATA3 128GB

좋은 사양은 아니지만 홈랩에서 이것저것 해보기에는 괜찮아 보였다.

Debian 설치와 root 비밀번호

노트북에 Debian minimal을 설치할 때 root 비밀번호를 따로 설정했다. 설치하고 일반 사용자로 들어가서 sudo를 썼는데 다음 오류가 났다.

-bash: sudo: command not found

처음에는 왜 없는지 의아했는데, root 계정을 따로 만들어 일반 사용자에게 sudo가 준비되지 않은 상태였다. 일단 root로 바꿔서 작업했다.

su -

이후 명령은 전부 root에서 실행했기 때문에 sudo를 붙이지 않았다.

root@laptop1:~#

필요하면 나중에 아래처럼 설치하면 된다.

apt update
apt install -y sudo
adduser laptop1 sudo

그런데 이후 미니PC에 Debian을 설치할 때는 root 비밀번호를 따로 설정하지 않았다. Debian 설치할 때 root 비밀번호를 설정하면 이런 차이가 생긴다는 것을 한 번 겪었으니 다음부터는 그냥 안 했다.

NetworkManager가 없었다

minimal 설치라 NetworkManager도 없었다.

systemctl status NetworkManager
Unit NetworkManager.service could not be found.

고장은 아니고 minimal 설치라 그런 것 같았다. NetworkManager의 인터넷 공유 기능을 쓰는 대신 직접 구성하기로 했다.

필요한 것은 대충 다음 네 가지였다.

iproute2
sysctl
nftables
dnsmasq

인터페이스 확인

먼저 노트북의 네트워크 인터페이스 이름을 확인했다.

ip -br link
lo       UNKNOWN
enp2s0   DOWN
wlp1s0   UP

역할은 이렇게 정했다.

wlp1s0 = WAN, 외부 Wi-Fi 방향
enp2s0 = LAN, 스위치 방향

중간에는 USB 랜카드 때문에 enx...로 시작하는 장치도 보였는데 최종적으로 사용한 것은 노트북의 enp2s0이었다.

노트북에 LAN 주소 설정

enp2s0에 홈랩 내부 게이트웨이 주소를 넣었다.

ip addr flush dev enp2s0
ip addr add 192.168.50.1/24 dev enp2s0
ip link set enp2s0 up

확인:

ip addr show enp2s0
inet 192.168.50.1/24 scope global enp2s0

중간에 아래처럼 입력하기도 했다.

ip paddr show enp2s0

당연히 안 됐다.

Object "paddr" is unknown

그냥 ip addr show enp2s0가 맞다.

여기서 넣은 주소는 재부팅하면 사라지는 임시 설정이다. 영구 설정은 아직 마지막에 남겨 두었다.

IPv4 forwarding 켜기

노트북이 한 인터페이스에서 받은 패킷을 다른 인터페이스로 보내려면 IP forwarding을 켜야 한다.

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

확인:

cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

결과가 1이면 된다.

재부팅 후에도 적용되도록 설정 파일도 만들었다.

printf 'net.ipv4.ip_forward=1\n' > /etc/sysctl.d/99-router.conf
sysctl --system

처음에는 아래처럼 =1을 빼먹었다.

net.ipv4.ip_forward1

잘못 만든 파일을 지우고 다시 만들었다.

rm -f /etc/sysctl.d/99.router.conf

파일 이름도 중간에 99.router.conf와 99-router.conf 두 가지로 만들었기 때문에 최종 파일만 남겼다.

nftables로 NAT 설정

미니PC의 192.168.50.x 주소는 인터넷에서 바로 사용할 수 없다. 노트북 Wi-Fi 주소로 바꿔서 보내기 위해 NAT가 필요했다.

nftables는 이미 설치되어 있었다.

nft --version

설정은 /etc/nftables.conf에 작성했다.

#!/usr/sbin/nft -f

flush ruleset

table inet router {
    chain forward {
        type filter hook forward priority filter;
        policy drop;

        iifname "enp2s0" oifname "wlp1s0" accept
        iifname "wlp1s0" oifname "enp2s0" ct state established,related accept
    }

    chain postrouting {
        type nat hook postrouting priority srcnat;
        oifname "wlp1s0" masquerade
    }
}

적용하고 부팅 시에도 실행되도록 했다.

nft -f /etc/nftables.conf
systemctl enable --now nftables
nft list ruleset

규칙은 다음 역할을 한다.

  • enp2s0 → wlp1s0 트래픽은 밖으로 보낸다.
  • 외부에서 돌아오는 패킷은 이미 내부에서 시작한 연결의 응답일 때만 받는다.
  • masquerade로 미니PC의 주소를 노트북 Wi-Fi 주소로 바꾼다.
  • 그 외의 외부에서 새로 들어오는 연결은 policy drop으로 막는다.

dnsmasq로 DHCP 설정

이제 미니PC에 IP, 게이트웨이, DNS 주소를 자동으로 줘야 했다.

apt update
apt install -y dnsmasq

/etc/dnsmasq.d/homelab.conf를 만들었다.

interface=enp2s0
bind-interfaces

dhcp-range=192.168.50.100,192.168.50.200,12h
dhcp-option=3,192.168.50.1
dhcp-option=6,1.1.1.1,8.8.8.8

각 항목은 다음 의미다.

IP 범위: 192.168.50.100 ~ 192.168.50.200
게이트웨이: 192.168.50.1
DNS: 1.1.1.1, 8.8.8.8
임대 시간: 12시간

서비스를 재시작하고 자동 시작도 켰다.

systemctl enable dnsmasq
systemctl restart dnsmasq
systemctl status dnsmasq

여기서도 아래처럼 한 번 입력했다.

system restart dnsmasq
-bash: system: command not found

system이 아니라 systemctl이다.

현재 설정에서는 클라이언트가 외부 DNS인 1.1.1.1과 8.8.8.8에 직접 질의한다. 따라서 dnsmasq는 지금 거의 DHCP 서버 역할만 한다.

나중에 내부 이름까지 쓰려면 DNS 주소를 노트북으로 주면 된다.

dhcp-option=6,192.168.50.1

이것은 아직 적용하지 않았다.

DHCP는 되는데 계속 PXE만 나왔다

노트북에서 DHCP 로그를 봤다.

journalctl -u dnsmasq -f

미니PC를 켜면 이런 로그가 계속 나왔다.

DHCPDISCOVER(enp2s0)
DHCPOFFER(enp2s0) 192.168.50.189

이 로그가 보인다는 것은 적어도 다음 구간은 정상이라는 뜻이었다.

미니PC 랜카드 → 랜선 → 스위치 → 노트북 enp2s0 → dnsmasq

일반적인 DHCP는 아래 순서로 끝난다.

DHCPDISCOVER
DHCPOFFER
DHCPREQUEST
DHCPACK

그런데 이 미니PC는 DISCOVER → OFFER만 반복했다. 처음에는 DHCP 설정이 잘못된 줄 알았는데 화면을 보니 OS가 아니라 PXE 부트 ROM이었다.

Intel UNDI, PXE-2.1
Realtek PCIe GBE Family Controller
DHCP...

부팅할 디스크나 USB를 못 찾고 마지막 순서인 네트워크 부팅으로 넘어간 것이었다. PXE 서버는 만들지 않았으니 부팅 파일을 못 받고 다시 DHCP를 요청했다.

이것저것 뜯어봤다

처음에는 다음을 의심했다.

USB 문제
SSD 문제
SATA 케이블 문제
RAM 접촉 문제
CMOS 문제
메인보드 문제

RAM을 뺐다가 다시 꽂았고, 빠져 있던 SATA 케이블도 다시 연결했다. 기존 SSD 대신 다른 2.5인치 HDD도 연결해 봤다. 그래도 똑같이 PXE로 넘어갔다.

BIOS에서는 SSD가 정상적으로 보였다.

SATA Drive 1
Hard Disk BITS-S128GSATA3

그러면 SSD나 SATA 컨트롤러가 완전히 죽은 것은 아니었다.

메인보드의 CLR_CMOS 점퍼까지 찾았지만 CMOS 초기화는 하지 않았다. 그 전에 BIOS 설정에서 원인을 찾았다.

실제 원인은 BIOS 부팅 순서

전원을 켠 직후 F1을 계속 눌러 BIOS Setup에 들어갔다.

F1 = BIOS Setup
F12 = Boot Menu

Startup → Primary Boot Sequence로 들어가 보니 USB 메모리가 아예 인식되지 않은 것은 아니었다. 대신 아래에 있었다.

Excluded from boot order:
└─ USB HDD
   └─ USB HDD 1: US

USB가 부팅 순서에서 제외되어 있었다.

그래서 실제 부팅 순서는 대충 이랬다.

USB는 제외
→ OS가 없는 SATA SSD 시도
→ Network PXE 시도
→ DHCP 요청 반복

USB HDD 1: US를 선택하고 X를 눌러 다시 부팅 순서에 포함했다.

<x> excludes / includes the device to boot

수정 후에는 다음처럼 됐다.

Primary Boot Sequence
├─ USB HDD
│  └─ USB HDD 1: US
├─ SATA 1: BITS-S128GSATA3
└─ Network 1: Realtek PXE

F10으로 저장하고 나오니 바로 USB로 부팅됐다. 이후 Debian 설치도 정상적으로 끝났다.

결국 DHCP 문제처럼 보였지만 DHCP는 처음부터 응답하고 있었다. BIOS에서 USB 부팅이 제외된 것이 문제였다.

현재 된 것

[완료] 노트북 Debian 13 minimal 설치
[완료] 미니PC 두 대 Debian 설치
[완료] 노트북 Wi-Fi 인터넷 연결
[완료] enp2s0 내부망 주소 설정
[완료] IPv4 forwarding 설정
[완료] nftables NAT 설정
[완료] dnsmasq DHCP 설정
[완료] 스위치를 통한 미니PC 인터넷 연결
[완료] M72e USB 부팅 문제 해결

아직 남은 것도 있다.

[미완료] enp2s0의 192.168.50.1 영구 설정
[미확인] 재부팅 후 Wi-Fi 자동 연결
[미완료] 미니PC DHCP 주소 예약
[미완료] 내부 DNS 이름 설정

특히 ip addr add로 넣은 192.168.50.1은 재부팅하면 사라진다. /etc/network/interfaces에 아래 내용을 추가할 예정이다.

allow-hotplug enp2s0
iface enp2s0 inet static
    address 192.168.50.1/24

재부팅 후에는 노트북에서 다음을 확인하면 된다.

ip -4 addr show enp2s0
sysctl net.ipv4.ip_forward
systemctl is-active nftables
systemctl is-active dnsmasq
ip route

미니PC에서는 순서대로 확인한다.

ping -c 3 192.168.50.1
ping -c 3 8.8.8.8
getent hosts deb.debian.org
  • 192.168.50.1이 되면 내부 LAN은 된다.
  • 8.8.8.8이 되면 forwarding과 NAT도 된다.
  • 도메인 조회가 되면 DNS도 된다.

다음에 할 것

미니PC 주소는 DHCP 예약으로 아래처럼 고정할 생각이다.

노트북: 192.168.50.1
mini-1: 192.168.50.11
mini-2: 192.168.50.12

그다음 hostname과 SSH를 정리하고 이 홈랩에 K3s도 설치해 볼 예정이다.

한 가지 신경 쓸 점은 현재 /etc/nftables.conf 맨 위의 flush ruleset이다. 나중에 K3s나 다른 프로그램이 방화벽 규칙을 추가한 뒤 nft -f /etc/nftables.conf를 실행하면 그 규칙까지 지울 수 있다. 그때는 전체 ruleset 대신 내가 만든 table inet router만 관리하도록 바꿔야 한다.

일단 지금은 공유기 없이 노트북, 스위치, 미니PC 두 대가 인터넷에 연결되는 것까지 됐다. 홈랩의 네트워크 바닥은 만든 셈이다.