Raspberry Pi 2台構成のWiFi APでSSIDが起動時に出ない問題を解決した

構成

自宅NWの冗長化目的で Raspberry Pi を2台使い、WiFiアクセスポイントを組んでいる。

同一SSIDで別チャンネルにする構成は ESS（Extended Service Set） と呼ばれ、クライアントが自動的に電波の強い方に接続する。WPA2-PSKで普通に成立する冗長化構成。

ブリッジ構成で bridge interface（br0）にWiFiインタフェース（wlan0）を参加させ、hostapdで電波を飛ばしている。

問題

OS再起動後、SSIDが片方または両方スキャンに出ない。

• systemctl status hostapd は active (running)
• エラーログも一見出ていない
• hostapdを手動で再起動すると出る

調査

チャンネルの干渉を疑う

最初にhostapd.confのチャンネル設定を確認した。

2.4GHz帯で実際に干渉しないチャンネルは 1、6、11 の3つだけ。元の設定は6と7だったため、ほぼ完全に干渉していた。

ch6  --|--
ch7    --|--   ← 隣接していてほぼ被る

チャンネルを1と11に変更した。

# pi-1
channel=1

# pi-2
channel=11

BSSIDレベルで電波を確認

sudo iw dev wlan0 scan | grep -E "BSS |SSID|freq|signal"

BSS xx:xx:xx:xx:xx:xx(on wlan0)
        freq: 2462
        signal: -15.00 dBm
        SSID: your-ssid
BSS xx:xx:xx:xx:xx:xx(on wlan0)
        freq: 2412
        signal: -68.00 dBm
        SSID: your-ssid

両台ともビーコンは出ていた。ESSとして動作は成立している。

power_saveを疑う

APなのにpower_saveが有効になっている可能性を確認した。

sudo iw dev wlan0 get power_save

hostapdが wlan0 を掴んでいるため、設定変更にはhostapd停止が必要：

sudo systemctl stop hostapd
sudo iw dev wlan0 set power_save off
sudo systemctl start hostapd

ただし再起動で戻るため、永続化はsystemdのoverride.confで対応：

# /etc/systemd/system/hostapd.service.d/override.conf
[Service]
ExecStartPost=/sbin/iw dev wlan0 set power_save off

これだけでは問題は解決しなかった。

beacon_intを疑う

元の設定は beacon_int=200（デフォルトは100ms）。ビーコン間隔が長いと、起動直後のスキャンでSSIDを見逃す可能性がある。

beacon_int=100

に戻したが、問題は解決しなかった。

journalctlで起動ログを確認

sudo journalctl -u hostapd -b 0

pi-2のログに以下が出ていた：

hostapd: nl80211: Failed to add the bridge interface br0: File exists
hostapd: nl80211 driver initialization failed.
hostapd: wlan0: interface state UNINITIALIZED->DISABLED
hostapd: wlan0: AP-DISABLED
hostapd: wlan0: CTRL-EVENT-TERMINATING
hostapd.service: Failed with result 'exit-code'.

その後：

hostapd.service: Scheduled restart job, restart counter is at 1.
hostapd: wlan0: AP-ENABLED

原因はここにあった。 Restart=on-failure がセーフティネットになっていただけで、初回起動は失敗していた。

起動順序を確認

sudo systemctl show hostapd | grep -E "After|Wants|Requires"

pi-1とpi-2で差異があった：

# pi-1
After=sys-subsystem-net-devices-wlan0.device network.target networking.service ...

# pi-2
After=network.target   ← wlan0.deviceもnetworking.serviceも待っていない

pi-2は network.target しか待っていなかった。

ブリッジの管理主体を確認

ls /etc/NetworkManager/system-connections/
# br0.nmconnection  bridge-slave-eth0.nmconnection

br0は NetworkManager が管理していた。

原因

起動フローが以下の順序になっていた：

1. OS起動
2. NetworkManager が br0 を作成（非同期）
3. hostapd が起動 → br0 がまだ中途半端な状態
4. "Failed to add the bridge interface br0: File exists" で失敗
5. Restart=on-failure で2秒後に再起動
6. 今度はbr0が正常になっているので成功

File exists エラーは「br0が存在しない」ではなく「br0が中途半端な状態で既に存在している」ことを示している。hostapdが wlan0 をbr0に追加しようとした時に競合が発生していた。

systemctl status が active に見えるのは Restart=on-failure が自動回復しているためで、SSIDが出るのが遅延していた。

解決策

両台に systemd の override.conf を作成し、network-online.target を待つようにする。

sudo mkdir -p /etc/systemd/system/hostapd.service.d/
sudo nano /etc/systemd/system/hostapd.service.d/override.conf

[Unit]
Wants=sys-subsystem-net-devices-wlan0.device network-online.target
After=sys-subsystem-net-devices-wlan0.device network-online.target

sudo systemctl daemon-reload
sudo reboot

network-online.targetが有効か確認

sudo systemctl is-enabled NetworkManager-wait-online.service

enabled になっていること。disabled の場合は network-online.target が機能しないので有効化する：

sudo systemctl enable NetworkManager-wait-online.service

network-online.target と network.target の違い

NetworkManagerが管理するbr0のような仮想インターフェースを依存先にする場合は network-online.target が適切。

補足：hostapd.confの注意点

TKIPはCCMPに統一する

# 非推奨
wpa_pairwise=TKIP

# 推奨
wpa_pairwise=CCMP
rsn_pairwise=CCMP

TKIPはWPA2と組み合わせた場合に一部クライアントから拒否されることがある。

チャンネルは1・6・11を使う

2.4GHz帯で干渉しないチャンネルの組み合わせは 1と6、1と11、6と11 のみ。隣接チャンネルは必ず干渉する。

まとめ

systemctl status が active でも、journalctl -u hostapd -b 0 で起動ログを必ず確認すること。