Raspberry Pi 4B 無線ルーター化、接続台数について

実現したいこと

無線ルーター化したRaspberry Pi 4Bに複数台の端末を無線接続する

前提

dnsmasq、hostapdを用いてRaspberry Pi 4B を無線ルーター化し、複数台の端末を無線接続したいと考えております。
設定は下記サイトを参考にして行い、接続自体もうまく動作しております。
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2008/14/news042.html

発生している問題・エラーメッセージ

端末を8台までしか接続できません。

試したこと

ネットマスクは/24に設定できていることを確認しております。hostapdの接続台数に関する項目も255に設定してみましたが、変わりませんでした。もっとも規定値が2007らしいので無駄な試みではございますが。
また、dnsmasqによるipの付与数については、ネットマスク以外に設定項目が見つかりませんでした。

ハードウェアの仕様で接続台数に制限があるのか、hostapd、dnsmasq以外に何か接続台数を制限し得るものがあるのかお分かりの方がいらっしゃいましたらご教示いただけますと幸いです。

以上、よろしくお願い申し上げます

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

eth0は市販のルータ(192.168.20.254)によって構成されるネットワークに有線接続しております。

dhcpcd.conf(追記)
1interface wlan0
2static ip_address=192.168.100.1/24
3
4interface eth0
5static ip_address=192.168.20.100/24
6static routers=192.168.20.254
7static domain_name_servers=192.168.20.254
8
9nohook wpa_supplicant

hostapd.comf
1interface=wlan0
2driver=nl80211
3hw_mode=g
4channel=6
5max_num_sta=255
6macaddr_acl=0
7auth_algs=1
8ignore_broadcast_ssid=0
9ieee80211n=1
10ieee80211ac=0
11wmm_enabled=1
12ieee80211d=1
13country_code=JP
14ieee80211h=1
15local_pwr_constraint=3
16spectrum_mgmt_required=1
17wpa=3
18wpa_key_mgmt=WPA-PSK
19ssid=test
20wpa_passphrase=password

dnsmasq.conf
1interface=wlan0
2dhcp-range=192.168.100.50,192.168.100.249,255.255.255.0,24h

can110

2023/03/23 04:37

接続できないときのdnsmasq(+hostapd)の動作、エラーログを提示すると回答得られやすくなるかと思います。また、実際の設定内容も提示すると漏れやミスがないかなど第三者が確認できます。

Higerider

2023/03/23 06:20

ご指摘ありがとうございます。動作、ログについてですが、dnsmasq、hostapdともに接続された際のlogは出るのですが、接続できなかった際は何も書き出しておりません。接続端末のwindowsでwlan reportを確認すると接続できなかった際には「特定のネットワークが使用できません。」と表示されております。実際の設定内容について、dhcpcd.conf、hostapd.conf、dnsmasq.confを提示させていただきます。

can110

2023/03/23 06:46

接続（＝正常？）ログしか記録されていないということでしょうか。 https://unix.stackexchange.com/questions/151236/dnsmasq-no-address-available dnsmasq-dhcp[xxxx] DHCPDISCOVER(xxxxxx) xx:xx:xx:xx no address available のようなHCPDISCOVERに対するログが残っていると推測していたのですが、 DHCPとは別の原因かもしれませんね。

poto568

2023/03/23 07:08

「端末を問わず8台目までは正常に接続できるが、9台目からはどの端末でも必ず接続に失敗する」という話でしょうか。質問にある「9台目」の端末は他の端末がいない時でも必ず失敗するし、パスフレーズに「password」と入力しているから蹴られてるとかいうことはないですかね。(設定は「passward」)

Higerider

2023/03/23 07:22 編集

>>can110様ご回答ありがとうございます。ログの記録につきまして、おっしゃる通りです。DHCPREQUESTとDHCPACKのみが残っておりまして、接続できない時に関しましてはREQUESTもされていないようです。 hostapdのログにすら書き出されていませんので、さらに前の段階で接続が失敗していそうです。

Higerider

2023/03/23 07:23 編集

>>poto568様ご回答ありがとうございます。恥ずかしながら誤字になります。訂正させていただきます。 9台目に関しましては、ご指摘の通り他端末が接続されていない時には接続可能で、どの端末でも8台までしかできない状態となっております。こちらについても修正させていただきます。

can110

2023/03/23 08:58 編集

ログについてですが、以下に記載のように詳細ログをとるようにしてみて available DHCP range:などを確認してみると何か手掛かりが得られるかもしれません。 https://linux.just4fun.biz/?Linux%E7%92%B0%E5%A2%83%E8%A8%AD%E5%AE%9A/dnsmasq%E3%82%92DHCP%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%90%E3%81%A8%E3%81%97%E3%81%A6%E4%BD%BF%E3%81%86%E5%A0%B4%E5%90%88%E3%81%AE%E6%9C%80%E5%B0%8F%E9%99%90%E3%81%AE%E8%A8%AD%E5%AE%9A%E4%BE%8B#a650d93b

poto568

2023/03/23 08:44

他に何か切り分けるとしたら、hostapd.conf の logger_x_level でログを詳細に取れるように設定して、ログをコンソールで流しながら8台目までと 9台目で違いがないか見るくらいはしてもいいかもしれませんね。 https://qiita.com/JhonnyBravo/items/5df2d9b2fcb142b6a67c あと自分がやるなら、お祈りでmax_num_staを16くらいにしてみるとか、チャンネル変えてみるとかやるかも…

Higerider

2023/03/23 08:55

>>can110様ご助言ありがとうございます。詳細ログを確認したところrangeは設定ファイルの通りになっており、いよいよDHCPの問題ではない線が濃厚です。いろいろと試しているうちに接続可能台数が6台に減ってしまいました。全て元に戻して再起動しても変わらないため、モジュールの温度など物理的なものが関係しているのかと疑うほどです。また時間をおいて試してみたいと考えております。 >>poto568様ご助言ありがとうございます。 hostapdもログのレベルをがあるのですね。変更して試してみたく存じます。チャンネル・最大接続数についても試してみたいと思います。

YakumoSaki

2023/03/24 02:30

本件とは全く関係ないただの情報なのですが、目的が本当にRPiを無線ルーターにしたいだけであれば、OpenWRTを入れるという手段もあります。

poto568

2023/03/24 03:01

DHCPの問題は、端末にIPアドレス等を固定設定で書いてあげれば切り分けの情報になるかも。ラズパイはちゃんと使ったことがないのでアレですが、本体であればCPU負荷とか温度とかを取れる気がします。無線モジュールも含めて、とりあえずいったん手で触ってみると状況がわかりそう。個人的にはこのテのデバイスに機能をたくさん載せるのは好きじゃないので、セグメントを分けたいとか有線側から無線側にアクセスさせたくないとかの明確な理由がなければ、私ならブリッジモードに設定するかなー。 (見た感じeth0は有線LANに接続していて、ルータ等のお仕事は254がやってますよね。) https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2008/28/news018.html

Higerider

2023/03/24 06:44

>>YakumoSaki様情報のご提供ありがとうございます。そちらについても調査させていただきます。 >>poto568様ご助言ありがとうございます。 hostapdのログのレベルを詳細デバッグにし、接続できない状況を再現してみましたが、成功したときのログしかなく、何のログも書き出しておりませんでした。チャンネル・接続台数の設定についても変化はありませんでした。 3台ほど端末側にて固定IPを設定してみましたが、やはり接続台数による接続の可不可しか確認できませんでした。ログについては前述と同様です。勉強不足により頓珍漢なことを書いていたら申し訳ありませんが、アソシエーションすら行われていないため、無線モジュールが新しい接続を認めていないように感じられます。無線モジュールについては熱を持ってはいるもののやけどするほどではなく、CPUについては35度と正常そのものでした。有線接続が無い状態でも独立して無線LANを構成できるような設定にしたいと考えております。ブリッジモードについてですが、試してみて接続台数に変化がなければ無線モジュールの性能というのが結論になりそうですので、試してみたいと存じます。参考サイトにも御礼申し上げます。

poto568

2023/03/24 08:12

他であんまりこういった話が出てないのが不思議ですが、無線モジュールのハードウェアの性能起因のように見えますねえ…。(私もそっちの知識が無くて判断できなくてスミマセン。) 広島大学の方の投稿記事(下記)でラズパイを無線LAN親機にした実験では、20台程度まで動作を確認したと書いてあるので、もうちょっとどうにかなりそうな気はするんですけどね…。 https://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/files/public/4/44773/20180208131009476914/BullGradSchEducHU-Part2_66_9.pdf お力になれなくて申し訳ありませんが、本検証が後続の方へのリファレンスになると信じています。

can110

2023/03/24 08:33

ハード＋ドライバ周りに原因があるような情報を見つけましたので回答に記載しています。

Higerider

2023/03/28 02:13

>>poto568様やはりブリッジモードでも接続台数に変化はありませんでした。私もそこを見て、20台くらいつながるならいいなと思い触り始めました。とんでもございません。多くの知見、ありがとうございました。