因眾所週知的原因，公司裡面的電腦不能連到外面的網路，導至在 AI 的時代裡慢人一拍。由於網線對接太明顯，就想到了一招用 RS422 對接，這樣可能比較不起眼，就可以連到網路。
由於 Windows11 已經不支援 RS232 直接對接的 ppp 網路，所以直能透過 WSL 來完成，藉著 chatgpt 的幫助，搞了一整天終於可以了，特地把這個流程給記下來，給那些身陷井底的同胞們一點幫助。
主旨
本文說明如何在兩台 Windows 11 主機上，透過 WSL2、usbipd 與 USB-RS422 轉接器，建立 WSL ↔ WSL 的 PPP 連線，並由 PPP Server 進行 NAT 轉送，提供 PPP Client 對外上網能力。並且也解說穩定的 Mass Storage 使用方法。
主要重點如下：
- usbipd (USB passthrough to WSL) 操作流程（含 USB Mass Storage 掛載與安全移除）。
- WSL ↔ WSL 之間的 PPP 設定方式。
- RS422 情境下出現 URB 錯誤之觀察與改善方式。
- 重新編譯 WSL Kernel 並啟用 PPP / USB-Serial / USB Storage / USB/IP 相關選項的步驟。
系統架構與環境
系統架構
- 兩台 Windows 11 主機，各自安裝 WSL2（Ubuntu）。
- 每台主機各接一顆 USB-RS422 或 RS232 介面（Prolific pl2303 類型）。
- 兩顆 USB-RS422 透過 RS422 對接（TX+/TX- ↔ RX+/RX-，共地）。RS232 則透過 NULL Modem 轉接頭對接。
- 使用 usbipd 將實體 USB 裝置轉交給 WSL，使其在 WSL 內以 /dev/ttyUSB0 或 /dev/sdX 形式出現。
- 使用 pppd 在兩個 WSL 間建立 PPP 連線：10.0.0.1（Server） ↔ 10.0.0.2（Client）。
- PPP Server 開啟 IPv4 轉送與 iptables MASQUERADE，供 Client 透過其對外上網。
軟體環境
- Windows 11 + WSL2（Ubuntu）。
- usbipd-win，USB Passthrough 用途。可至 https://github.com/dorssel/usbipd-win 下載，用於與 Kernel USB/IP 互動。
- 自編譯 WSL Kernel（啟用 PPP、USB-Serial、USB Storage、USB/IP 等功能）。
- pppd、iptables、sysctl 等標準 Linux 工具。
重新編譯 WSL Kernel 與必要選項
由於 WSL 內建的 Linux kernel 很多功能都不包含，如 driver, ppp, mass storage 等。使得就算 USB passthrough 給 WSL 了，也無法驅動使用，所以要編 kernel 來開啟這些功能。
取得原始碼與分支切換
先執行 uname -r 以看目前的 kernel 版本為核
接著將 kernel 下載下來
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cd ~ git clone https://github.com/microsoft/WSL2-Linux-Kernel.git cd WSL2-Linux-Kernel |
接著列出可用的 branch 然後再切換過去
再依實際較近的分支，切換過去
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# 依實際需求選擇分支，例如： git checkout linux-msft-wsl-6.6.y |
安裝編譯依賴套件
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sudo apt update sudo apt install -y build-essential flex bison libssl-dev libelf-dev \ libncurses-dev dwarves |
以現行 WSL Kernel 設定為基礎
將目前 kernel 設定存下來，作為等一下自行編譯 kernel 的基礎
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zcat /proc/config.gz > .config |
menuconfig 重要選項
執行
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make menuconfig |
建議確認或啟用之項目：
- PPP 支援：CONFIG_PPP、CONFIG_PPP_ASYNC 等。
- USB-Serial / PL2303：CONFIG_USB_SERIAL、CONFIG_USB_SERIAL_PL2303。
- USB Mass Storage：CONFIG_USB_STORAGE。
- USB/IP 與 VHCI：CONFIG_USBIP_CORE、CONFIG_USBIP_VHCI_HCD、CONFIG_USBIP_HOST 及對應 debug 選項
- iptables 相關: CONFIG_NETFILTER, CONFIG_IP_NF_IPTABLES , CONFIG_IP_NF_MANGLE, CONFIG_IP_NF_NAT, CONFIG_IP_NF_TARGET_MASQUERADE
編譯與安裝
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make -j"$(nproc)" bzImage cp arch/x86/boot/bzImage /mnt/d/ |
由於編譯成 modules 的話，會變成每份 Ubuntu 都要一份，所以需要的東西都要儘量編成 built-in 的
設定 .wslconfig 使用自訂 Kernel
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# 編輯 C:\Users\<帳號>\.wslconfig [wsl2] kernel=D:\\Users\\<帳號>\\wsl_kernel |
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# 套用新 Kernel wsl --shutdown wsl --shutdown copy d:\bzImage d:\wsl_kernel # 重新啟動任何 WSL2 distro 即會使用新 Kernel |
因為如果還有 WSL 啟動中，會無法更新 kernel ，所以要先執行 wsl –shutdown, 多執行幾次，確保真的中斷。如果複製失敗，再多下幾次，最後再用 bzImage 將 wsl_kernel 覆蓋。之後再運行新的 ubuntu, 就會套用新的 kernel。不同的 WSL ubuntu 間，kernel 是共用的，只有檔案系統不同。
這個 kernel 可以直接拿去別台用，設置方法同上。
usbipd 操作與 USB 裝置管理
請先下載並安裝 usbipd-win 後，在開始進行這一步
查詢與 attach / detach
在 Windows cmd 裡 ，使用 usbipd 管理 USB 裝置與 WSL 間的關聯。
查詢目前可用的 USB 裝置：
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usbipd list |
將指定 USB 裝置 bind到 usbipd 控管
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usbipd bind --busid <BUSID> # 例：2-1 Prolific PL232 usbipd bind --busid 2-1 |
將指定 USB 裝置 attach 至預設 WSL distro，WSL Ubuntu 要至少先執行一次
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usbipd attach --wsl --busid <BUSID> # 例： usbipd attach --wsl --busid 2-1 |
將 USB 裝置從 WSL detach 回 Windows
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usbipd unbind --busid <BUSID> usbipd detach --busid <BUSID> |
一次 detach 所有裝置
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usbipd unbind --all usbipd detach --all |
在 WSL 內確認裝置狀態
RS422 轉接器
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dmesg | tail ls -l /dev/ttyUSB* |
USB Mass Storage
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lsblk dmesg | grep sd |
USB Mass Storage 掛載與安全移除流程
以 /dev/sdb1 為例，在 WSL 內掛載 USB 隨身碟（建議使用 sync 提高資料安全性）
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sudo mkdir -p /usb sudo mount -o sync /dev/sdb1 /usb/ |
建議檔案複製與卸載流程
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cp bigfile.iso /usb/ sync sudo umount /usb/ |
以上流程可確保資料已完整寫入 USB，降低 CRC Error 與檔案毀損風險。
WSL ↔ WSL PPP over USB-RS422 設定
RS422 基本連線測試
- 實體接線：
– A.TX+ → B.RX+，A.TX- → B.RX-。
– B.TX+ → A.RX+，B.TX- → A.RX-。
– 兩端共地（GND）。
- WSL 內基本測試，驗正 Passthrough / 接線正常。
可以先在其它 2 台windows, 用 teraterm 打開敲一些字，確定資料可正常傳輸，再進 WSL 測試。
兩端先將 port 設定一致
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stty -F /dev/ttyUSB0 500:5:1cb2:8a3b:3:1c:7f:15:4:0:1:0:11:13:1a:0:12:f:17:16:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0 |
兩端交互用echo / cat 傳訊息
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# A 端： sudo cat /dev/ttyUSB0 # B 端： echo "HELLO" > /dev/ttyUSB0 |
若僅單向通，可使用 stty -g 複製設定
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# 匯出良好設定 stty -g -F /dev/ttyUSB0 # 在另一個埠套用 stty -F /dev/ttyUSBy <上述字串> |
PPP Server 端設定（10.0.0.1）
在 Server 端 WSL
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sudo pppd /dev/ttyUSB0 115200 \ 10.0.0.1:10.0.0.2 \ noauth local nocrtscts proxyarp persist \ debug nodetach silent & |
關鍵選項說明：
- noauth：暫時關閉認證，便於測試。
- local：忽略 modem 控制訊號（適合 RS422）。
- nocrtscts：關閉硬體 Flow Control（RS422 無 CTS/RTS）。
- proxyarp：由 Server 代理 Client 的 ARP。
- persist：連線中斷時自動重試。
- debug nodetach：於前景輸出詳細 PPP log，便於除錯。
- silent：等候 client 來連線，不主動發啟連線
待測試成功後，可將 nodetach 拿掉，放進背景，以免太吵。
PPP Client 端設定（10.0.0.2）
在 Client 端 WSL
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sudo pppd /dev/ttyUSB0 115200 \ 10.0.0.2:10.0.0.1 \ noauth local nocrtscts defaultroute replacedefaultroute \ debug nodetach & |
下面是不一樣client端不一樣的地方，如果想介由令一端上網，需要加上下列選項，改變default route
- defaultroute：建立以 PPP 為預設路由。
- replacedefaultroute：覆寫原有預設路由。
PPP 連線驗證
兩端確認介面與路由
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ip addr show ppp0 ip route |
預期結果：
- Server：ppp0 inet 10.0.0.1 peer 10.0.0.2。
- Client：ppp0 inet 10.0.0.2 peer 10.0.0.1，且 default dev ppp0。
互 ping 測試
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# Client 端 ping 10.0.0.1 # Server 端 ping 10.0.0.2 |
PPP Client 透過 Server 上網設定
開啟 IPv4 轉送與NAT
在 PPP Server 端 WSL
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echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE |
Client 端 DNS 設定
手動指定 /etc/resolv.conf
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nameserver 8.8.8.8 |
上網測試
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ping 8.8.8.8 # 測試 IP 連通性 ping google.com # 測試 DNS 解析 |
RS422 URB Error 問題與 USB/IP Debug
在高頻率、大量小封包的 RS422 通訊情境下，WSL dmesg 可能出現
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vhci_hcd: unlink->seqnum XX vhci_hcd: urb->status -104 |
其中 -104 對應 ECONNRESET，表示該 URB 在 USB/IP 層被重置或取消，易導致通訊中斷或不穩定。
實務觀察：於 Kernel 中啟用 USB/IP 相關 debug 訊息後，URB -104 錯誤消失，RS422 連線較穩定。
此現象顯示：在 WSL + usbipd + vhci_hcd 的虛擬化架構下，對於「大量小封包」情境，適當開啟 debug 能改善行為，值得在相似專案中沿用。
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Device Driver [*] USB Support [*] USB Mass Storage Support [*] USB Mass Storage verbose debug [*] USB/IP support [*] VHCI hcd [*] Host driver [*] Debug messages for USB/IP |
實務建議與注意事項
- usbipd 適合作為開發與除錯工具，對高速、大量小封包的串列應用（例如 RS422 PPP）需特別注意穩定性。
- 若需長時間、穩定的串列通訊，可考慮改由
- 原生 Linux 主機或 VM 做 USB pass-through；或
- 於 Windows 完成 PPP，WSL 僅透過 IP 與其互動。
- 由於我原本在Windows使用 ZModem RS422 傳檔就會有 error, SecureCRT 傳大檔最後還會中斷，所以不確定究竟是何原因。
- USB Mass Storage 建議一律採用「cp → sync → umount → usbipd detach → 實體拔除」流程，降低檔案毀損風險
- 本文件所列 PPP / NAT / Kernel 編譯流程已實測可行，可作為後續專案與團隊成員之技術參考依據。
