OpenWRT

OpenWRT之网络打印机

HP打印扫描一体机的共享设置

背景

手上有一个HP DeskJet 2332 打印扫描一体机，当初为了孩子上网课买的。家里有个打印机还是很方便的，同时扫描仪也偶尔会用一用，比如扫描证件等。

但是打印机这东西比较大，放哪里是个大问题，放哪里都占地方，而且容易吃灰。

前面介绍过我的AIO家庭服务器，于是我决定将打印机和服务器放一起，再通过网络共享出来。说干就干。

由于ESXi本身不支持打印机，所以只能将打印机交给其中一台虚拟机来管理并共享。首先我就想到了群晖，但从DSM 6.2开始打印机共享服务就停止支持。实测DSM7.1共享打印机确实无法使用，所以现在剩下的选择就是OpenWRT和Windows。下面我们就看看OpenWRT共享打印机怎么样吧。

相关协议

工欲善其事，必先利其器。所以在工作之前，我们先了解一下网络打印机相关协议。

网络打印协议

LPD/TCP/515

LPD是“行式打印机后台程序”协议的缩写，该协议监听TCP 515端口，可以通过CLI使用“lpr”进行访问。为了打印，客户端需要发送一个作业控制文件和包含要打印的数据文件。

IPP/TCP/631

IPP是基于HTTP的扩展协议，因此它继承了HTTP协议所有的安全功能，如基本身份验证和SSL/TLS加密。要提交打印作业，用户需要发送HTTP POST请求到IPP服务器，该服务器监听TCP 631端口，任何人都知道CUPS是IPP协议的一个实现，它是许多Linux发行版和macOS X中的默认打印系统。

HP Jetdirect - Socket/TCP/9100

也被称为“raw printing”，因为它使用TCP 9100端口进行网络打印操作，通常在CUPS和Windows系统中使用。与LPD，IPP和SMB协议需要使用打印机控制语言才能执行打印操作相比，通过9100端口发送的所有数据都由打印设备直接处理，并直接将打印结果反馈到客户端，包括状态和错误消息。因此我们可以通过该方法来直接访问打印机控制语言的结果！

SMB/TCP/445

SMB（服务器信息块）是应用层网络协议，通常在Windows上使用。该协议监听TCP 445端口，经常用于网络中的共享文件和打印机。

打印机控制语言

SNMP/UDP/161

SNMP-“简单网络管理协议”，该协议监听UDP 161端口，用于管理网络组件。

PJL

PJL是“Printer Job Language”的简称，该控制语言可用于操纵常规设置，也可以永久更改。在许多控制语言中，供应商往往只支持PJL控制语言中的部分命令，并根据打印机的需要自行添加专有的功能。

页面描述语言 - PDL

PostScript - PS

众所周知，该页面描述语言由Adobe发明，并被广泛用于PDL。PS的能力远不止于定义文档的外观和处理矢量图形。

PCL

PCL是各种供应商和设备都支持的极简页面描述语言，该页面描述语言不直接访问底层文件系统。

零配置网络

我觉得有必要介绍一个新概念。

零配置网络 (Zero-configuration networking)，也就是不需要手动干预或特殊配置，就可以使用相关的网络服务。

我们在设置打印机共享时，需要在协议和软件等方面考虑到对零配置网络的支持，让客户端可以简单而直接地使用该打印机。

准备工作

我们将在OpenWRT上设置打印机并通过网络共享，在此之前我们需要做一些准备工作。

macOS共享打印机

首先将打印机连接到macOS上，通过‘HP Easy Start.app’安装好驱动和‘HP Easy Scan’，测试好打印与扫描功能。然后在网络上共享此打印机。 2023-05-09-14-35-23@2x

在OpenWRT上运行以下命令获取打印机设置参数等信息，后面将用到。

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ubus call umdns update 
ubus call umdns browse 

...
	"_ipp._tcp": {
		"HP DeskJet 2300 series @ MacMini": {
			"txt": "txtvers=1",
			"txt": "qtotal=1",
			"txt": "rp=printers/HP_DeskJet_2300_series",
			"txt": "ty=DeskJet 2300 series",
			"txt": "adminurl=https://MacMini.local.:631/printers/HP_DeskJet_2300_series",
			"txt": "note=MacMini",
			"txt": "priority=0",
			"txt": "product=(HP Deskjet 2300 series)",
			"txt": "pdl=application/octet-stream,application/pdf,application/postscript,image/jpeg,image/png,image/pwg-raster",
			"txt": "UUID=013924c6-107f-3d35-76ac-899ec841334f",
			"txt": "TLS=1.2",
			"txt": "Color=T",
			"txt": "Scan=T",
			"txt": "printer-state=3",
			"txt": "printer-type=0x480900E",
			"port": 631
		}
	},
	"_ipps._tcp": {
		"HP DeskJet 2300 series @ MacMini": {
			"txt": "txtvers=1",
			"txt": "qtotal=1",
			"txt": "rp=printers/HP_DeskJet_2300_series",
			"txt": "ty=DeskJet 2300 series",
			"txt": "adminurl=https://MacMini.local.:631/printers/HP_DeskJet_2300_series",
			"txt": "note=MacMini",
			"txt": "priority=0",
			"txt": "product=(HP Deskjet 2300 series)",
			"txt": "pdl=application/octet-stream,application/pdf,application/postscript,image/jpeg,image/png,image/pwg-raster",
			"txt": "UUID=013924c6-107f-3d35-76ac-899ec841334f",
			"txt": "TLS=1.2",
			"txt": "Color=T",
			"txt": "Scan=T",
			"txt": "printer-state=3",
			"txt": "printer-type=0x480900E",
			"port": 631
		}
	},
...

由此可看出，macOS通过IPP协议共享此打印机，端口为TCP/631。测试发现在Windows下，也可以直接发现该打印机，无需繁琐的设置。我们在OpenWRT下共享打印的目标也是如此。

Windows共享打印机

打开 控制面板 - 硬件和声音 - 查看设备和打印机 - 右键选中的打印机 - 打印机属性 - 共享

2023-05-09-13-43-53@2x

使用umdns和avahi均无法发现此打印机，这完全不符合我们的需求。忽略Windows打印机共享吧，我们就参照macOS设置来共享网络打印机。

OpenWRT 连接打印机

现在我们可以把打印机连接到OpenWRT了，如果你的OpenWRT使用的是物理机，直接把打印机连接到USB接口即可。如果你使用的是ESXi虚拟机，还需要做好USB设备直通。

把打印机连接到ESXi主机，然后ssh进入ESXi主机

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# 查看USB设备，确认打印机已经连接
lsusb 

# 查看usbarbitrator的状态
chkconfig usbarbitrator --list

# 启动usbarbitrator服务
/etc/init.d/usbarbitrator start

直通USB打印机给OpenWRT虚拟机，ESXi - 虚拟机 - OpenWRT - 编辑 - 添加其他设备 - USB设备

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打印机共享

p910nd是OpenWRT默认的打印机管理服务，使用Jetdirect/AppSocket - TCP/9100协议。

安装p910nd

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opkg install luci-app-p910nd-zh-cn kmod-usb-printer

刷新luci，点击 服务 - ‘p910nd - Printer Server’，接下来就可以配置打印机了。

==> 警告：首次使用p910nd，不要使用luci配置界面，生成的配置文件有乱码。或者，自己手动修改乱码部分。

配置 - part1

连接USB打印机

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# 查看打印机是否正常接入
dmesg | grep "USB.*printer"
[  412.684910] usblp 1-1:1.1: usblp0: USB Bidirectional printer dev 2 if 1 alt 0 proto 2 vid 0x03F0 pid 0x3654

# 查看打印机路径，一般都是/dev/usb/lp0
ls /dev/usb/lp*

配置p910nd

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  1. 勾选
  2. 设置一栏填写刚刚找到的打印机路径，一般都是/dev/usb/lp0
  3. 接口这里不用管，设置了也是乱码，等会直接编译配置文件
  4. 默认9100，也可以使用9101等
  5. 双向模式

保存并应用，然后手动修改配置文件

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vim /etc/config/p910nd

config p910nd
    option enabled '1'
    option device '/dev/usb/lp0'
    option bind '10.10.10.1'
    option port '0'
    option runas_root '0'
    option bidirectional '1'

# 重载p910nd
/etc/init.d/p910nd reload

接下来，我们在macOS或Windows中就可以通过IP地址添加当前打印机了，然后打印测试页，确认打印机已经工作正常。

配置 - part2 - mDNS

虽然已经可以通过IP添加打印机，但是这样很不方便，每台机器都需要手动添加IP地址和协议等，对专业人士来说没什么，但对一般用户来说，这还是有些困难的。设置不当的话，打印机还不能正常工作。

p910nd支持mDNS，之前我们做准备工作时获取到的打印机信息这里就要用上了，但p910nd支持的参数比较少，多余的全添加到’mdns_mdl’里面吧。

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vim /etc/config/p910nd 

config p910nd
    option enabled '1'
    option device '/dev/usb/lp0'
    option bind '10.10.10.1'
    option port '0'
    option bidirectional '1'
    option runas_root '0'
    option mdns '1'
    # Human-readable location
    option mdns_note 'iHome'
    # Human-readable printer make and model
    option mdns_ty 'DeskJet 2300 series'
    # Post-Script product string, including parenthesis
    option mdns_product '(HP Deskjet 2300 series)'
    # IEEE-1284 Device ID MANUFACTURER/MFG string
    option mdns_mfg ''
    # IEEE-1284 Device ID MODEL/MDL string
    option mdns_mdl 'HP DeskJet 2332,txtvers=1,qtotal=1,priority=0,Color=T,Scan=T,printer-type=0x480900E,pdl=application/octet-stream,application/pdf,application/postscript,image/jpeg,image/png,image/pwg-raster'
    # IEEE-1284 Device ID COMMAND SET/CMD string
    option mdns_cmd ''

这里，我们还需要手动修复一下p910nd打印机名称显示问题

重启umdns和p910nd服务

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/etc/init.d/p910nd restart 
/etc/init.d/umdns restart

现在我们不需要任何配置就可以直接看到此网络打印机了，无须设置，直接点击添加打印机就可以使用了。 2023-05-09-16-17-41@2x

如果你的p910nd配置更改过多次，可能还需要清除本地mDNS缓存，不然会出现多个打印机，把人搞糊涂。

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# macOS
sudo killall -HUP mDNSResponder

# OpenWRT
/etc/init.d/umdns restart

扫描仪共享

关于sane

在给OpenWRT安装sane之前，我们需要了解一下sane的工作方式，及其与p910nd之间的关系。首先sane和其他服务差不多，加载usb相关驱动，然后为客户端提供服务。但这里有一点需要特别注意的是，sane和p910nd操作的是同一台usb打印机，所以当sane启动时打印机是无法工作的。通过查看/usr/sbin/saned我们会发现，真正的/usr/lib/sane/saned在工作完成后需要恢复打印机的驱动。

所以我们不但要安装saned，同时也需要xinetd来管理sane服务。当有网络连接时启动saned，此时打印机功能失效，等待扫描仪工作结束，saned自动退出，再恢复打印机功能。

如果设置不当，在使用扫描仪之后打印机将失效。 所以，这里提供一条恢复打印机的命令，调试时可以用到。

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rmmod usblp && modprobe usblp

# 确认打印机是否已经恢复，一旦发现问题，立即使用以上命令恢复打印机
ls /dev/usb/lp0 

# 查看saned是否在后台，如果在后台，打印机功能失效
ps aux | grep saned

安装sane

除了‘sane-daemon’外，这里还需要使用xinet来管理sane服务，当有软件网络连接时，启动sane服务。

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opkg install sane-daemon sane-frontends xinetd

安装扫描仪驱动

OpenWRT提供的扫描仪驱动较多，这里必不需要安装整个‘sane-backends-all’包，选择自己的扫描仪驱动即可。

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# 查找所有扫描仪驱动 
opkg list sane-* 
opkg list *-sane
# OpenWRT中sane驱动可能有两种命名格式，都看一下

# HP DeskJet 2300 series 
opkg install hplip-sane 

# 测试驱动是否正确 
scanimage -L 

device `hpaio:/usb/DeskJet_2300_series?serial=CN291420M6' is a Hewlett-Packard DeskJet_2300_series all-in-one

测试扫描仪

设置Access List - 扫描仪白名单

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echo "10.10.10.0/24" >> /etc/sane.d/saned.conf

手动模式启动saned

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saned -l -e -b 10.10.10.1 -p 6566 -u root -d 5 -o

注意: 一定要以root用户运行，否则saned无法访问驱动。好吧，这本是一个用户权限问题，直接用root用户解决。

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Wed May 10 11:02:49 2023 daemon.err saned[21441]: io/hpmud/musb.c 595: invalid usb_open: Permission denied
Wed May 10 11:02:49 2023 daemon.err saned[21441]: io/hpmud/musb.c 1151: unable to open hp:/usb/DeskJet_2300_series?serial=CN291420M6

使用Windows/SANEWin或其他客户端软件连接测试扫描仪

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** 扫描结束后，以上窗口会自动关闭，但主窗口还在，与saned的连接也还在，一定要手动关闭主窗口，否则saned不会退出。**

==> 默认设置的DPI扫描效果很差，建议设置到300或更高。

好了，到此扫描仪已经算是正常工作了，接下来我们只需要配置好xinetd。

配置saned服务

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vim /etc/xinetd.d/sane-port

service sane-port
{
	disable     = no
	socket_type = stream
	port        = 6566
	wait        = no
	user        = root
	group       = scanner
	server      = /usr/sbin/saned
}

关于Windows

快到结尾了，如果你按照我的操作执行，你会发现macOS已经可以正常发现和使用打印机，但Windows却不可以。

打开设备和打印机，你会发现一堆乱七八糟的设备，唯独却没有我们的打印机。但通过IP地址却能够添加和使用OpenWRT共享的打印机。这说明Windows是支持p910nd的网络共享协议，只是不支持mDNS的网络发现协议。

那这样就好办了。

  • 方法一：打开Windows的mDNS。打开管理员的Power Shell或CMD，运行以下代码并重启
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REG ADD "HKLM\Software\Policies\Microsoft\Windows NT\DNSClient" /V "EnableMulticast" /D "1" /T REG_DWORD /F

此方法只适用于Windows 10较新的版本，似乎其mDNS服务有些小问题。

  • 方法二，禁用Windows自带mDNS，再安装Bonjour。这里就不详述了。

好吧，对于Windows来说，似乎没有做到零配置啊。有点小遗憾，但好在用Windows的人比较多，随便问一下就知道怎么添加打印机了。

结束语

接近结束时，我偶然又发现一个新物种VirtualHere，将USB设备通过网络共享，就好像它们在本地使用一样。我原来把打印机连接在服务器上主要就是因为其放在桌上占地方，如果能够远程连接USB设备，那直接使用HP的驱动和软件不是更好？

下次再试试VirtualHere吧。

参考

OpenWRT
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