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Raspberry Piを使ってLAN内のトラフィックを監視する．

lan_traffic

Raspberry Piを使ってLAN内のトラフィックを監視する．

必要なもの

• ポートミラーリング機能のあるスイッチングハブ
• Raspberry Pi
• Raspberry Piでキャプチャした.pcapファイルを保存する外付けHDD

ネットワーク図

ここで図中の青実線は有線LAN，青破線は無線LANを示す． スイッチングハブを経由して通信している端末のトラフィックを，スイッチングハブのポートミラーリング機能でRaspberry Piへミーラーリングする． Wi-Fiルータは二重ルータを防ぐためにアクセスポイントモードにする必要がある．

使い方

Wi-Fiルータをアクセスポイントモードで接続

モデムに接続したルータはルータモードに設定し，DHCPも有効にする． スイッチングハブに接続したWi-Fiルータはアクセスポイントモード（またはブリッジモード）に設定し，DHCPは無効にする．

スイッチングハブにポートミラーを設定

Raspberry Piと接続するポートをミラーリングポートとして設定する． Wi-Fiルータを接続しているポートなど，トラフィックをキャプチャしたい機器を接続しているポートをポートミラーの対象として設定する．

Raspberry PiのIPアドレスを固定

下記にRaspberry Pi OSの例を示す．

/etc/dhcpcd.confに設定を追記．

pi@raspberrypi:~ $ sudo vi /etc/dhcpcd.conf
（略）
interface wlan0
static ip_address=192.168.0.3/24
static routers=192.168.0.1
static domain_name_servers=192.168.0.1

Raspberry Piを再起動して設定の反映を確認．

pi@raspberrypi:~ $ reboot
pi@raspberrypi:~ $ ifconfig
（略）
wlan0: flags=4163<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.3  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255
（略）

Raspberry Piに外付けHDDをマウント

下記にRaspberry Pi OSの例を示す．

HDDの認識を確認．

pi@raspberrypi:~ $ sudo fdisk -l | grep /dev/sda
Disk /dev/sda: 3.7 TiB, 4000752599040 bytes, 7813969920 sectors
/dev/sda1   2048 7813967871 7813965824  3.7T Microsoft basic data

HDDのUUIDとファイルシステムを確認．

pi@raspberrypi:~ $ sudo blkid /dev/sda1
/dev/sda1: LABEL="Elements" UUID="04F6232DF6231F04" TYPE="ntfs" PTTYPE="atari" PARTLABEL="Elements" PARTUUID="6d37ebe2-7815-4429-8743-f49e97b573c7"

/mnt/hddにHDDを自動マウントするように/etc/fstabに追記．

pi@raspberrypi:~ $ sudo mkdir /mnt/hdd
pi@raspberrypi:~ $ sudo vi /etc/fstab
（略）
UUID="04F6232DF6231F04" /mnt/hdd    ntfs    defaults,nofail 0   0

Raspberry Piを再起動して自動マウントしていることを確認．

pi@raspberrypi:~ $ reboot
pi@raspberrypi:~ $ df -h | grep /dev/sda
/dev/sda1        3.7T   24G  3.7T    1% /mnt/hdd

Raspberry Piでパケットをキャプチャ

下記にRaspberry Pi OSの例を示す．

必要なパッケージのインストール．

pi@raspberrypi:~ $ sudo apt update
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt upgrade
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt install tshark apache2 php libapache2-mod-php php-sqlite3

本リポジトリをクローン．

pi@raspberrypi:~ $ git clone https://github.com/FunabikiKeisuke/lan_traffic.git

データベースを保存するディレクトリを作成．

pi@raspberrypi:~ $ sudo mkdir /mnt/hdd/db

ミラーリング対象端末のMACアドレスとIPアドレスを登録．

pi@raspberrypi:~ $ python3 lan_traffic/register.py

.pcapファイルを保存するディレクトリを作成．

pi@raspberrypi:~ $ sudo mkdir /mnt/hdd/traffic_data

10分毎に.pcapファイルを保存し，.pcapファイルから通信量をデータベースに保存する設定を追記．

pi@raspberrypi:~ $ sudo crontab -e
（略）
*/10 * * * * bash /home/pi/lan_traffic/start_capture.sh
1,11,21,31,41,51 * * * * /usr/bin/python3 /home/pi/lan_traffic/traffic.py

Raspberry Piで通信量を表示するWebサーバを立てる

下記にRaspberry Pi OSの例を示す．

.htmlファイルをバックアップし，.phpファイルをコピー．

pi@raspberrypi:~ $ sudo mv /var/www/html/index.html /var/www/html/index.bak
pi@raspberrypi:~ $ sudo cp /home/pi/lan_traffic/*.php /var/www/html/

.cssファイルをダウンロードし，展開．

pi@raspberrypi:~ $ wget -P /var/tmp/ https://github.com/ysakasin/Umi/releases/download/v4.0.0/bootstrap-umi-4.0.0-dist.zip
pi@raspberrypi:~ $ sudo unzip /var/tmp/bootstrap-umi-4.0.0-dist.zip -d /var/www/html/

LAN内からWebブラウザでRaspberry PiのIPアドレスにアクセス．

http://192.168.0.3

参考文献

• https://mugeek.hatenablog.com/entry/2019/05/27/230256
• https://aokakes.hatenablog.com/entry/2020/05/09/194143
• https://deviceplus.jp/hobby/how-to-build-web-server-with-raspberry-pi/

lan_traffic's Issues

画像リンク作成用

登録した端末毎にRGB値を指定しないとグラフが描画されない

register.py で端末を登録すると /mnt/hdd/db/device.db に保存される．
しかし，サイトに登録した端末のグラフを描画するためには device_color.php に登録名とRGB値をあらかじめ記述する必要があり，端末を追加した際に複数ファイルを編集する必要がある．
/mnt/hdd/db/device.db から登録した端末の数を取得し，端末の数だけグラフのRGB値を生成し，割り当てる実装にしたい．