Banana Pi BPI-R4 是一款功能強(qiáng)大的單板計(jì)算機(jī),具有 10GbE SFP+ 端口,運(yùn)行 OpenWrt,子卡提供對(duì) Wi-Fi 7 的支持。讓我們測(cè)試設(shè)備本身和最近推出的新無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)
SOHO路由器是一種實(shí)用物品,其特征通常在硬件環(huán)境中考慮:支持的Wi-Fi版本、天線數(shù)量、信號(hào)質(zhì)量和帶寬。廠商安裝的操作系統(tǒng)被認(rèn)為是理所當(dāng)然的。但是,盡管軟件也在不斷發(fā)展,但如果您優(yōu)先考慮功能的豐富性、定制的自由度和長(zhǎng)期更新的保證,開(kāi)源操作系統(tǒng)有時(shí)會(huì)優(yōu)于供應(yīng)商固件。
唉,即使是 OpenWrt 這種最流行、最雜食的解決方案,也不是每個(gè)路由器都支持,特別是對(duì)于較新的型號(hào)。在這種情況下,為所需軟件選擇硬件是有意義的,反之亦然,然后目光從黑色塑料盒轉(zhuǎn)移到迷你 PC 和單板計(jì)算機(jī)。其中,Banana Pi BPI-R4 憑借其 Wi-Fi 7 (802.11be) 適配器占據(jù)了特殊的位置,而且 OpenWrt 還沒(méi)有其他選擇。同時(shí),這是聯(lián)發(fā)科Filogic 880平臺(tái)上首款也是迄今為止唯一一款與聯(lián)發(fā)科技聯(lián)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。
技術(shù)特點(diǎn)、價(jià)格
與現(xiàn)成的路由器不同,Banana Pi BPI-R4 是一種未來(lái)路由器的主板。這意味著,為了獲得功能齊全的系統(tǒng),其所有組件都必須單獨(dú)購(gòu)買并親手組裝在一起。組件的選擇決定了路由器的功能和即將到來(lái)的成本。
Filogic 880 平臺(tái)采用聯(lián)發(fā)科技 MT7988A 處理器,具有四個(gè)運(yùn)行頻率為 1.8 GHz 的 ARM Corex-A73 內(nèi)核,以及用于 NAT、VLAN、QoS 和 PPTP/L2TP 隧道等功能的硬件加速單元。該 SoC 使用 4GB DDR4 RAM。板載驅(qū)動(dòng)器由 128 MB SPI-NAND 芯片和 8 GB eMMC 內(nèi)存組成。該設(shè)備還具有 microSD 讀卡器、多個(gè)內(nèi)部 PCIe 3.0 連接器(包括用于 NVMe SSD 的連接器),并通過(guò) USB 3.2 Gen 1 (USB 3.0) 接口與外圍設(shè)備配合使用。 BPI-R4 的主要特點(diǎn)是兩個(gè) 10GbE SFP+ 端口。連接到集成到 SoC 中的交換機(jī)的另外四個(gè) RJ45 端口 (8p8c) 僅限于 1GbE。對(duì)于 WAN 連接,您可以使用 SFP+ 或 RJ45。
該主板售價(jià)為 9,787 盧布。速賣通上的SinoVoip 商店。添加一個(gè)便宜的冷卻器(可選)一個(gè)機(jī)箱,它就可以用作路由器或文件服務(wù)器,只需沒(méi)有 Wi-Fi。是的,無(wú)線適配器也是一個(gè)單獨(dú)的組件,但當(dāng) BPI-R4 與 BPI-R4-NIC-BE14 子卡協(xié)同工作時(shí),樂(lè)趣就開(kāi)始了。
后者是一款在 5 GHz 和 6 GHz 下具有 MIMO 3x3:3 的三頻模塊,支持 Wi-Fi 7 - 在 6 GHz 頻段的 320 MHz 通道寬度的關(guān)鍵創(chuàng)新,與之前的相比,理論數(shù)據(jù)傳輸速率提高了一倍一種標(biāo)準(zhǔn),Wi-Fi 6E。 Wi-Fi 7 的另一項(xiàng)突破性功能 MLO 允許您在與單個(gè)設(shè)備的連接中組合多個(gè)頻段的帶寬。最后,在信號(hào)質(zhì)量非常高的情況下,Wi-Fi 7 切換到 4096-QAM 調(diào)制,這本身又使速度提高了 20%。
因此,在理想條件下,BPI-R4-NIC-BE14 在三個(gè)頻段中開(kāi)發(fā)出高達(dá) 13.7 Gbit/s(營(yíng)銷等級(jí) BE14000)的總通道速度,如果我們考慮具有兩個(gè)流的客戶端適配器,那么我們正在談?wù)?6 GHz 頻段的 5,765 Mbps。
SinoVoip 香蕉派 BPI-R4 | |
主板 | |
片上系統(tǒng) | 聯(lián)發(fā)科技 MT7988A (Filogic 880): 4 × ARM Corex-A73@1.8 GHz |
內(nèi)存 | 4GB DDR4 |
貯存 |
8GB eMMC; 128MB SPI-NAND |
內(nèi)部連接器 |
1 × M.2(B 鍵),最多 3052:1 × PCI-Express 3.0/USB 3.2 Gen 1; 1 × M.2(M 鍵)高達(dá) 2280:1 × PCI-Express 3.0; 2×迷你PCI-E:1×PCI-Express 3.0; 1×GPIO 26針; 1×串口(UART) |
外部連接器 |
1 個(gè) SFP+ (1/2.5/5/10GbE); 1 個(gè) SFP+ ( 1/2.5/5/10GbE ) 或 RJ45 (2.5GbE); 4 個(gè) RJ-45 (1GbE); 1 個(gè) USB 3.2 第 1 代; 1×microSD(TF); 3 × 納米 SIM 卡 |
營(yíng)養(yǎng) |
1 × 5.5 × 2.1 mm 圓筒連接器:12 V/5.2 A 至 19 V/3.2 A; 1 × USB Type-C:USB PD 20 V; PoE(可選) |
支持的操作系統(tǒng) | OpenWrt、Ubuntu 22/24、Debian 11/12 |
價(jià)格,擦。 (速賣通上的SinoVoip官方商店) |
帶 2 個(gè) SFP+ 的版本:9,787 盧布; 帶 RJ45 2.5GbE 和 PoE 的版本:10,549 盧布; 帶 RJ45 2.5GbE 的版本:9,787 盧布 |
BPI-R4-NIC-BE14 | |
控制器和 PHY | 聯(lián)發(fā)科技 MT7995AV + MT7976CN (2.5/5 GHz) + MT7977IAN (6 GHz) |
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) | IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be |
頻率范圍 | 2.5/5/6GHz |
最大限度。帶寬 |
2.4GHz:40MHz; 5GHz:160MHz; 6GHz:320MHz |
天線連接器 |
3×U.FL/IPEX(2.4/5GHz); 3 × U.FL/IPEX (6 GHz) |
多輸入多輸出 |
2GHz:2×2:2; 5/6GHz:3×3:3 |
最大限度。通道速度 |
2.4 GHz(802.11ax/be):688 Mbps; 5 GHz (802.11ax/be):4,324 Mbps; 6 GHz (802.11be):8,647 Mbps |
價(jià)格,擦。 (速賣通上的SinoVoip官方商店) | 7,613 盧布 |
配件 | |
鋁制外殼 | 1,434 盧布 |
冷卻器 SoC | 第607章 擦。 |
BPI-R4-NIC-BE14 的 6 個(gè)天線和尾纖 | 1,455 盧布 |
包含無(wú)線卡、外殼、冷卻系統(tǒng)和天線的完整 BPI-R4 套件目前售價(jià)為 20,896 盧布。不包括送貨。對(duì)于 SOHO 路由器等設(shè)備來(lái)說(shuō),這是一個(gè)令人印象深刻的數(shù)字。但這一切都取決于比較什么,因?yàn)槿A碩或 Netgear 提供的支持 Wi-Fi 7 和至少一個(gè) 10GbE 端口的現(xiàn)成類似產(chǎn)品的價(jià)格超過(guò) 500 美元,更不用說(shuō)在俄羅斯購(gòu)買的困難了。
不過(guò),我們也不建議大家因?yàn)楸阋硕浴?a target="_blank">品牌路由器開(kāi)箱即用,但BPI-R4是半成品,其軟件完全基于愛(ài)好者的努力。價(jià)格的差異必須用勞動(dòng)力來(lái)支付,也許不是作為開(kāi)發(fā)人員,但絕對(duì)是作為測(cè)試人員。在官方文檔中,該設(shè)備被稱為開(kāi)發(fā)板。因此,如果您對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)沒(méi)有基本的了解,沒(méi)有 Linux 的使用經(jīng)驗(yàn),也沒(méi)有充足的空閑時(shí)間,但想嘗試 Wi-Fi 7,最好考慮購(gòu)買現(xiàn)成的解決方案。
BPI-R4 板和 Wi-Fi 7 模塊
該計(jì)算機(jī)組裝在尺寸為 148 × 100.5 毫米的緊湊印刷電路板上,并具有三個(gè)版本。標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)帶有兩個(gè) SFP+ 端口,另一個(gè) SFP+ LAN 端口更改為 RJ45 2.5GbE,第三個(gè)支持 PoE(在電源輸入處)。未指定 PoE 等級(jí),但 PoE 模塊的最大功率為 30W。
理論上,SFP+端口可以接受任何介質(zhì)(雙絞線或光纖)的收發(fā)器和PON的ONU/ONT,數(shù)據(jù)傳輸速率為1至10 Gbit/s,但實(shí)際上一切并不那么簡(jiǎn)單。首先,BPI-R4 要求收發(fā)器在沒(méi)有電源的情況下發(fā)出存在信號(hào),而有些則不需要(例如 MikroTik S+RJ10)。其次,不能在操作系統(tǒng)級(jí)別排除軟件特性。最好提前咨詢Banana Pi 論壇或從inovoip 購(gòu)買已知合適的收發(fā)器。無(wú)源 DAC 不應(yīng)該引起問(wèn)題。根據(jù)用戶評(píng)論來(lái)看,大多數(shù) 1/2.5GbE 銅纜或光纖收發(fā)器都運(yùn)行良好。最糟糕的情況是支持 PON 模塊。
MT7988A 芯片有四個(gè) PCIe 3.0 通道,分布在 M.2 和 PCI-E 插槽中。 PCB 正面的 M.2 B-key 連接器也連接到 USB 3.2 集線器,適用于 4G/5G 調(diào)制解調(diào)器。底部有一個(gè) M.2 M 鍵連接器和用于各種長(zhǎng)度 SSD 的安裝孔(最長(zhǎng) 80 毫米)。單個(gè) PCI Express 3.0 通道的吞吐量為 8 GT/s,將阻止文件服務(wù)器以 10GbE 網(wǎng)絡(luò)的速度運(yùn)行,但它仍然優(yōu)于外部 USB 3.2 Gen 1 (USB 3.0) 端口。
然而,值得記住的是,如果在 M.2 2280 外形規(guī)格 SSD 條上,芯片焊接在兩側(cè),那么高 SMD 電感器將干擾正確安裝 - 在這種情況下,您無(wú)法將螺釘全部擰緊。方式,否則 SSD 會(huì)變形。還有一個(gè)問(wèn)題:由于某種原因,I2C 總線連接到了 M.2 連接器,因此安裝一些 SSD 會(huì)導(dǎo)致很多麻煩,主要是禁用 SFP+ 端口。我們向您保證,Intel SSD 760p 不會(huì)出現(xiàn)這種情況,但否則您必須拆掉連接器旁邊的電阻 R228 和 R230,這可以在SinoVoip 網(wǎng)站的電氣圖中或論壇的照片中找到。未來(lái)批次的 BPI-R4 最初將不再有它們。
M.2 插槽可以代替 SSD,供其他設(shè)備使用。 BPI-R4 正式支持 ASMedia ASM2142 芯片上的 USB 3.2 Gen 1 (USB 3.0) 控制器和 JMicron JMB585 SATA 控制器。 USB 板和 SATA 驅(qū)動(dòng)器需要額外的電源,但此功能由具有 5 V 和 12 V 引腳的連接器執(zhí)行。還有一個(gè)用于連接帶 PWM 的主動(dòng)冷卻器的連接器。最后,還有一個(gè)用于 RTC 電池的連接器。
BPI-R4 支持從內(nèi)置 eMMC 或 NAND 內(nèi)存以及 microSD 卡加載操作系統(tǒng) - 可以通過(guò)開(kāi)關(guān)更改源。誠(chéng)然,SD 和 eMMC 與通用 SoC 控制器綁定,因此要在 eMMC 上安裝操作系統(tǒng),您首先必須從 NAND 啟動(dòng)。從SSD啟動(dòng)的能力在技術(shù)上是存在的,但由于缺乏用于U-boot的NVMe驅(qū)動(dòng)程序而尚未實(shí)現(xiàn)。還有一個(gè)用于控制臺(tái)訪問(wèn)的 UART 串?行接口連接器以及 26 個(gè) GPIO 引腳。
如果不使用 PoE,則通過(guò)桶形或相鄰引腳連接器為電路板供電,電壓范圍為 12 至 19 V。另一種選擇是 USB Type-C,根據(jù)供電標(biāo)準(zhǔn),其電壓為 20 V。制造商聲稱,在沒(méi)有附加設(shè)備的情況下,BPI-R4 的功耗不會(huì)超過(guò) 10 W,但建議使用更強(qiáng)大的電源來(lái)配合 Wi-Fi 7 模塊。SinoVoip 商店只有 12 V / 2 A。電源,所以選擇權(quán)就落在了買家的肩上。
一對(duì)迷你 PCI-E 連接器連接到 Wi-Fi 模塊或另外兩個(gè)蜂窩調(diào)制解調(diào)器。后一種配置很不尋常,但事先經(jīng)過(guò)深思熟慮,因?yàn)槊總€(gè)調(diào)制解調(diào)器都分配了自己的 nano-SIM 插槽。該路由器允許安裝第三方無(wú)線適配器,只要找到驅(qū)動(dòng)程序,但被設(shè)計(jì)為帶有聯(lián)發(fā)科技 MT7995AV 控制器和 PHY 芯片 MT7976CN 和 MT7977IAN 上的 BPI-R4-NIC-BE14 卡的單個(gè)設(shè)備,無(wú)需安裝分立放大器。
后者同時(shí)占用兩個(gè)mini PCI-E插槽(因此有兩條PCIe 3.0線),并由12V電壓供電。對(duì)于mini PCI-E來(lái)說(shuō),這是非標(biāo)準(zhǔn)電壓,因此必須使用開(kāi)關(guān)激活。 BPI-R4-NIC-BE14 具有三個(gè)用于 6 GHz 天線的連接器以及另外三個(gè)連接器,這些連接器指向同時(shí)使用的 2.4 和 5 GHz 范圍。
SinoVoip 和 MediaTek 原本打算發(fā)布一款更先進(jìn)的主板,具有 14 根天線和 MIMO 4x5 支持 (BPI-R4-NIC-BE19),如第一個(gè)框圖所示,但后來(lái)不得不推遲。然而,支持三個(gè)空間流的客戶端適配器非常罕見(jiàn)。此類接入點(diǎn)僅在活動(dòng)的多用戶環(huán)境中完全暴露。
外殼和天線
inoVoip 為 BPI-R4 提供兩種外殼 - 丙烯酸和鋁制外殼,您可以在照片中看到。與許多家用路由器(159 × 104 × 41 毫米)相比,該機(jī)箱的尺寸非常適中,盡管具有工業(yè)外觀,但質(zhì)量非常高。所有指示燈、按鈕和外部接口(包括UART和啟動(dòng)設(shè)備開(kāi)關(guān))都打了整齊的孔。 SIM 卡托盤(pán)也與外殼完美貼合,但SinoVoip 不建議將其插入空的插槽中,因?yàn)榇嬖趽p壞觸點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。
該外殼配有硅膠腳和螺釘,用于固定路由器板。但沒(méi)有提供垂直安裝在墻壁或穿孔板上的方法。
該外殼用作 BPI-R4-NIC-BE14 卡的散熱器,該卡與預(yù)先粘在芯片上的導(dǎo)熱墊一起出售。但墊片的厚度不足以填充芯片與外殼底部之間的間隙(約2.5毫米),因此最好立即更換合適的墊片?;蛘?,最壞的情況是,通過(guò)在周邊擠壓它來(lái)使其變厚。如果您使用 SSD,請(qǐng)不要忘記為其配備導(dǎo)熱墊。
為了冷卻 MediaTek MT7988A 和 RAM 芯片,我們選擇了具有 PWM 風(fēng)扇速度控制功能的專有冷卻器。它幾乎無(wú)聲地工作。 SFP+ 籠通過(guò)剩余原理進(jìn)行冷卻,但這只是某些“銅質(zhì)”10G 收發(fā)器的問(wèn)題,最好不要在這種情況下使用。
也許我對(duì)金屬外殼的唯一抱怨是它與 BPI-R4 板側(cè)面的緊密貼合。即使是 1.13 毫米的電纜,天線尾纖也很難連接到 Wi-Fi 卡。 RG178(用于 U.FL/IPEX 連接器的最粗同軸電纜)也通過(guò)了測(cè)試,但這次是端到端的。外殼側(cè)面總共有 14 個(gè)用于 SMA 連接器的孔 - 符合即將推出的 BPI-R4-NIC-BE19 板的預(yù)期。
在SinoVoip 商店中,您可以購(gòu)買一套BPI-R4 的六個(gè)天線和尾纖。我們不能說(shuō)天線的無(wú)線電特性有多好,因?yàn)樗鼈儧](méi)有任何技術(shù)護(hù)照。我們只注意到,具有開(kāi)放描述和測(cè)試結(jié)果的單個(gè) 6 GHz 天線(或三頻)的成本可能與整個(gè)套件一樣高。
軟件
BPI-R4 附帶安裝在 NAND 芯片上的 OpenWrt 副本。由于某種原因,它沒(méi)有為我們加載,但這并不重要,因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)可以(并且總的來(lái)說(shuō)應(yīng)該)獨(dú)立部署在 SD 卡、eMMC 或 NAND 上。至于系統(tǒng)的選擇,雖然BPI-R4平臺(tái)本身沒(méi)有任何特殊限制,但只有Linux是現(xiàn)實(shí)的選擇。 FreeBSD 上的工作甚至還沒(méi)有達(dá)到成功加載的程度,更不用說(shuō)所有 MediaTek 設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序了。 inoVoip 提供基于 OpenWrt、Ubuntu 22.04、24.04 以及 Debian 11 和 12 的現(xiàn)成鏡像。
專有的 OpenWrt 版本包含 MediaTek 專有的無(wú)線芯片驅(qū)動(dòng)程序,支持 Wi-Fi 7 的所有令人興奮的功能,包括 6 GHz 下的 320 MHz 通道寬度和 MLO。另外兩個(gè)接入點(diǎn)(2.4 和 5 GHz)也可以在 IEEE 802.11be 模式下運(yùn)行,但有相關(guān)的帶寬限制。無(wú)線電模塊配置菜單包含大量參數(shù),這些參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn) OpenWrt 界面中不可用,只能通過(guò)配置文件進(jìn)行更改。
inoVoip在組件中添加了很多可選軟件:SMB服務(wù)器、VPN客戶端、SOCKS-Proxy等。然而,這個(gè)版本的操作系統(tǒng)只是BPI-R4功能的演示,并不適合日常使用,因?yàn)樗?OpenWrt 21.02 的過(guò)時(shí)版本,這意味著它不允許通過(guò) opkg 安裝新軟件包。您不應(yīng)該依賴第一手的更新。 inoVoip 制造了硬件,然后您就可以自由暢游了。還有一件事:在錄制官方 OpenWrt 之前,SD 卡必須填滿零 - 否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
幸運(yùn)的是,當(dāng)前的 OpenWrt 在快照級(jí)別支持 BPI-R4 (每日構(gòu)建不穩(wěn)定),并包含開(kāi)源 MediaTek MT7995/MT7996 驅(qū)動(dòng)程序,OpenWrt 論壇正在報(bào)道進(jìn)展情況。最新版本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了比具有封閉驅(qū)動(dòng)程序的 OpenWrt 更好的 Wi-Fi 性能,這就是我們?cè)谒谢鶞?zhǔn)測(cè)試中使用它們的原因。
然而,F(xiàn)ilogic 880 平臺(tái)的許多功能尚不可用。特別是,沒(méi)有用于聚合傳入數(shù)據(jù)包的 RSS/LRO,這就是為什么尋址到 BPI-R 的流量被限制為 4.6 Gbps。 Wi-Fi 端的隧道硬件封裝、硬件 QoS、EIP-197 加密加速器(以及硬件中的 IPsec、TLS 和 DTLS)以及 4096-QAM 和 MLO 調(diào)制不起作用。 WED(無(wú)線以太網(wǎng)調(diào)度)允許您在有線網(wǎng)絡(luò)和 Wi-Fi 之間傳輸流量時(shí)卸載 SoC 內(nèi)核,并且可以與硬件 NAT 加速一起手動(dòng)啟用,但在我們的測(cè)試中并未對(duì)吞吐量產(chǎn)生明顯影響。
功耗和溫度
盡管制造商建議帶 Wi-Fi 7 子卡的 BPI-R4 使用高于 12V/2A 的電源,但實(shí)際上該設(shè)備的功耗要低得多。通過(guò) 12V 桶形連接器為 BPI-R4 和 BPI-R4-NIC-BE14 套件供電時(shí),萬(wàn)用表在設(shè)備空閑時(shí)記錄的電流為 0.7A(即 8.4W)。通過(guò) L2TP 隧道進(jìn)行路由且 SoC 內(nèi)核負(fù)載較重,電流增加至僅 0.75 A (9 W)。我們?cè)?6 GHz 范圍內(nèi)通過(guò)雙工數(shù)據(jù)傳輸獲得了 1 A (12 W) 的最大值。當(dāng)然,如果我們?yōu)橄到y(tǒng)添加高耗電組件(例如 SSD 或 10G 收發(fā)器),結(jié)果會(huì)完全不同。
帶有 PWM 風(fēng)扇的專有鋁制冷卻器可將聯(lián)發(fā)科 MT7988A 在長(zhǎng)時(shí)間負(fù)載下的溫度保持在 53°C 以內(nèi),但需要更加注意 Wi-Fi 卡的冷卻。 PHY芯片的溫度不超過(guò)62-68°C,但這是在將標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)熱墊更改為合適厚度的GELID GP-Extreme之后的情況。
測(cè)試結(jié)果:有線網(wǎng)絡(luò)
在測(cè)試中,我們使用了配備 Ryzen 9 7950X3D 處理器和 Intel X540-T2 雙端口網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)。 BPI-R4 路由器上的 SFP+ 端口通過(guò) DAC 連接到 MikroTik CRS305-1G-4S+IN 交換機(jī),并使用 10 Gb MikroTik S+RJ10 收發(fā)器切換到短 UTP Cat 6 跳線 WAN 和 LAN 網(wǎng)絡(luò)。在交換機(jī)上相互隔離。
每個(gè) Intel X540-T2 端口都通過(guò) PCI Passthrough 路由到 Proxmox VE 8.2 中自己的虛擬機(jī)。 WAN側(cè)的系統(tǒng)是Ubuntu 24.04,帶有ACCEL-PPP服務(wù)器。 LAN 端還有 Ubuntu 24.04。每個(gè) VM 分配有 4 個(gè) CPU 核心和 8 GB RAM。使用 iPerf 3 實(shí)用程序測(cè)量?jī)蓚€(gè)虛擬機(jī)之間的帶寬。
BPI-R4 上的 OpenWRT 當(dāng)前不允許將 MTU 設(shè)置為高于 2030。我們保留默認(rèn)值 - 1500。在路由器設(shè)置中,啟用了硬件 NAT 加速,以及數(shù)據(jù)包引導(dǎo)以在四個(gè) SoC 內(nèi)核之間分配傳輸流量。
在帶有NAT的簡(jiǎn)單路由器模式下,BPI-R4的吞吐量趨于10Gbit/s,與我們?cè)谥苯舆B接X(jué)540-T2端口的控制測(cè)試中獲得的值相差不大。 PPPoE連接的速度明顯較低,但當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到幾Gbit/s時(shí),服務(wù)器端的軟件可能成為瓶頸。
帶寬 - NAT 和隧道,Gbit/s | ||||||
廣域網(wǎng) → 局域網(wǎng) × 1 | 廣域網(wǎng) → 局域網(wǎng) × 8 | 局域網(wǎng) → 廣域網(wǎng) × 1 | 局域網(wǎng) → 廣域網(wǎng) × 8 | 廣域網(wǎng) → 局域網(wǎng)/局域網(wǎng) → 廣域網(wǎng) × 1 | 廣域網(wǎng) → 局域網(wǎng)/局域網(wǎng) → 廣域網(wǎng) × 8 | |
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 | 9.33 | 9.49 | 9.48 | 9.5 | 9.10/9.38 | 8.6/9.47 |
PPPoE | 8.24 | 6.68 | 5.48 | 4.48 | 1.77/3.79 | 0.94/3.9 |
PPTP | 0.84 | 0.81 | 1.89 | 1.52 | 0.03/2.02 | 0.007/1.75 |
PPTP (MPPE128) | 0.33 | 0.38 | 0.47 | 0.47 | 0.04/0.45 | 0.02/0.46 |
L2TP:IKEv2/IPsec(AES-256-CBC、SHA-256、MODP2048) | 1.4 | 1.48 | 2.26 | 2.37 | 1.13/2.19 | 0.52/2.16 |
BPI-R4 在 PPTP 和 L2TP 隧道方面展示了出色的性能,最高可達(dá) 2 Gbps 及以上,但個(gè)別結(jié)果因所選協(xié)議和加密方法的不同而有很大差異。經(jīng)過(guò)多線程優(yōu)化,消費(fèi)者協(xié)議的工作效果也不比 L2TP 差。在此任務(wù)中,該設(shè)備具有四個(gè)處理器內(nèi)核,非常方便,如下圖所示,因?yàn)橄到y(tǒng)仍然在軟件中執(zhí)行流量封裝和加密,無(wú)需專門(mén)的 SoC 邏輯。
測(cè)試結(jié)果:Wi-Fi
在討論 BPI-R4 在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)行之前,我們需要先討論一下 Wi-Fi 7 客戶端基礎(chǔ)設(shè)施的表現(xiàn) 在支持 EHT320 的網(wǎng)卡中,客戶可以使用三種型號(hào):Intel BE200(和其 CNVio 變體 BE201)、高通 NCM865 以及聯(lián)發(fā)科 MT7927。后者已經(jīng)開(kāi)始安裝在主板上,但在零售店仍然很難買到。但我們已經(jīng)在實(shí)踐中與英特爾BE200和高通NCM865合作過(guò),可以分享我們的印象。
BE200是最常見(jiàn)和最便宜的選擇(不帶適配器和天線的裸卡在速賣通上的售價(jià)略高于1500盧布),但同時(shí)它也是最有限的。首先,雖然 BE200 具有標(biāo)準(zhǔn) PCIe 接口而不是專有的 CNVio,但該設(shè)備無(wú)法在具有 AM4 或 AM5 插槽的 AMD 系統(tǒng)上運(yùn)行。我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上沒(méi)有找到任何成功案例,而且我們自己也無(wú)法在具有最新固件的華碩 ROG Crosshair X670E Hero 主板上運(yùn)行 BE200。
最重要的是,即使是俄羅斯(且不僅是)純種英特爾系統(tǒng)的所有者也無(wú)法保證能夠使用 6 GHz 頻段,因此也無(wú)法保證獲得 320 MHz 的通道寬度。事實(shí)是,BE200(以及 Wi-Fi 6E 的 AX210)使用 LAR/DRS 技術(shù)來(lái)了解計(jì)算機(jī)所在的國(guó)家/地區(qū)并開(kāi)放當(dāng)?shù)胤稍试S的頻率。但除此之外,LAR/DRS 還必須在 UEFI 中找到區(qū)域證書(shū)。對(duì)于俄羅斯人來(lái)說(shuō)不幸的是,盡管 5.9-6.4 GHz 范圍長(zhǎng)期以來(lái)一直分配給民用需求,但主板和筆記本電腦制造商已經(jīng)忘記了將所需證書(shū)添加到固件的必要性。
這條規(guī)則可能有令人愉快的例外——我們很高興從讀者那里聽(tīng)到這些例外。否則,就有一種骯臟的方式來(lái)愚弄 LAR/DRS。該算法根據(jù)大多數(shù)具有開(kāi)放 SSID 的接入點(diǎn)來(lái)確定區(qū)域,因此您需要在路由器上(任何范圍內(nèi))創(chuàng)建大量具有所需區(qū)域代碼的虛擬 AP,以超過(guò)相鄰網(wǎng)絡(luò)。那么BE200就會(huì)認(rèn)為它是在美國(guó)。從美學(xué)角度來(lái)看,這一解決方案令人作嘔,但接入點(diǎn)垃圾郵件至少發(fā)生在一個(gè)頻道上,并且對(duì)電波的污染程度最低,私人住宅的居民可以完全不用它。
遺憾的是,即使 BE200 檢測(cè)到 6 GHz 網(wǎng)絡(luò),我們也無(wú)法將其與 BPI-R4 配對(duì)。連接到 IEEE 802.11be 接入點(diǎn)后,適配器將接收速率重置為 6 Mbit/s,并保持這種狀態(tài)。 OpenWrt 論壇上的一些用戶正在談?wù)撏耆5男阅芎透哌_(dá) 2.8 Gbps 的速度,但我們不得不放棄 BE200 并轉(zhuǎn)向高通的替代品。
NCM865沒(méi)有BE200的限制,但對(duì)于這個(gè)模塊,你必須在速賣通上支付至少4,801盧布。除了價(jià)格高之外,NCM865 的另一個(gè)缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)程序更新較慢。Windows 目錄中的最新版本(3.1.0.1323) 日期為 8 月 10 日,它有一個(gè)令人不快的功能:適配器經(jīng)常無(wú)法建立 802.11be 連接并回退到 802.11ax。 5 月 21 日的驅(qū)動(dòng)程序版本 3.1.0.1262 沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題,這就是我們?cè)跍y(cè)試中使用它的原因。但是,我們不應(yīng)忘記,在我們的情況下,系統(tǒng)中最可疑的部分是 BPI-R4 軟件,而不是無(wú)線適配器。
Wi-Fi 7 的早期用戶可以預(yù)期 5.9-6.4 GHz 無(wú)線電波將不受外國(guó)接入點(diǎn)的影響。路由器自動(dòng)設(shè)置頻道 57,但我們?cè)谥黝l道 65 上得到了稍微好一點(diǎn)的結(jié)果。在這兩種情況下,系統(tǒng)都選擇中心頻率索引 63(參見(jiàn)頻道表),即 EHT320 帶寬從 6,105 MHz 延伸到 6,425 MHz,正好已經(jīng)接近民用范圍的上限。
測(cè)試是在路由器和客戶端 NIC 之間 3m 視距內(nèi)使用 WPA3 加密進(jìn)行的,吞吐量高達(dá) 2.5Gbps。這些數(shù)字與 5,765 Mbit/s 的理論數(shù)據(jù)傳輸速度相去甚遠(yuǎn),但它們已經(jīng)令人印象深刻,特別是如果考慮到技術(shù)的新穎性和粗糙的軟件。
另請(qǐng)注意,在測(cè)試期間,用于接收和傳輸?shù)?MSC 索引范圍為 8 到 10,這在兩個(gè)空間流的情況下意味著最大信道速度為 4,324 Mbit/s(參見(jiàn)表MCS)。只有MSC 12-13允許您使用4096-QAM調(diào)制,但如果沒(méi)有昂貴的天線就無(wú)法獲得如此高質(zhì)量的信號(hào)。
增加吞吐量的一種更經(jīng)濟(jì)的方法是 MLO。遺憾的是聯(lián)發(fā)科開(kāi)放驅(qū)動(dòng)尚不支持該功能。來(lái)自SinoVoip 的專有OpenWrt 構(gòu)建具有此功能,但不提供任何吞吐量增加(至少使用高通適配器)。
在 HE160 模式(802.11ax)下的 6 GHz 下,速度達(dá)到了 1.3 Gbps,但這仍然不能被視為值得驕傲的理由,因?yàn)?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/1301/" target="_blank">通信距離相對(duì)較短且頻率范圍較空。
帶寬 - Wi-Fi,千兆位/秒 | |||||||
線程數(shù) | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 |
802.11be 6 GHz (EHT320) | |||||||
路由器→客戶端 | 1.93 | 1.95 | 2 | 2.04 | 1.92 | 1.75 | 1.56 |
客戶端→路由器 | 2.43 | 2.41 | 2.33 | 2.38 | 2.39 | 2.38 | 2.47 |
路由器→客戶端/客戶端→路由器 | 0.3/1.89 | 0.3/1.87 | 0.18/1.99 | 0.09/2.02 | 0.09/2.01 | 0.09/2.03 | 0.1/2.03 |
802.ax 6 GHz (HE160) | |||||||
路由器→客戶端 | 1.09 | 1.1 | 1.19 | 1.23 | 1.2 | 1.23 | 1.32 |
客戶端→路由器 | 1.13 | 1.11 | 1.12 | 1.02 | 1.16 | 1.13 | 1.08 |
路由器→客戶端/客戶端→路由器 | 0.2/0.78 | 0.08/0.87 | 0.02/0.89 | 0.05/1.12 | 0.05/1.13 | 0.06/1.12 | 0.16/0.98 |
802.11ax 5 GHz (HE160) | |||||||
路由器→客戶端 | 0.99 | 1.0 | 1.12 | 1.16 | 1.22 | 1.22 | 1.22 |
客戶端→路由器 | 0.68 | 0.69 | 0.69 | 0.7 | 0.73 | 0.73 | 0.72 |
路由器→客戶端/客戶端→路由器 | 0.15/0.63 | 0.04/0.69 | 0.07/0.6??3 | 0.03/0.65 | 0.04/0.66 | 0.05/0.65 | 0.09/0.64 |
802.11ax 2.4 GHz (HE40) | |||||||
路由器→客戶端 | 0.16 | 0.17 | 0.16 | 0.17 | 0.17 | 0.2 | 0.19 |
客戶端→路由器 | 0.32 | 0.33 | 0.32 | 0.32 | 0.31 | 0.34 | 0.33 |
路由器→客戶端/客戶端→路由器 | 0.05/0.23 | 0.03/0.27 | 0.01/0.3 | 0.01/0.3 | 0.02/0.32 | 0.03/0.3 | 0.05/0.3 |
相反,在 5 GHz 頻段的較低部分,存在來(lái)自其他接入點(diǎn)的干擾。盡管俄羅斯有132到169的信道,但不可能由它們形成連續(xù)的160 MHz頻段,因此測(cè)試必須在主信道56上進(jìn)行。幸運(yùn)的是,這并不妨礙我們達(dá)到160 MHz的速度。 1.22 Gbit/s,在這種情況下,它代表的是以太純度,而不是接入點(diǎn)-客戶端連接。但它具有寶貴的實(shí)際意義,因?yàn)橹挥胁糠钟脩舨拍軗碛谐^(guò) 1 Gbps 的家庭 WAN 通道,而將客戶端設(shè)備遷移到 6 GHz 頻率并不是一個(gè)快速的過(guò)程。
2.4 GHz 頻段長(zhǎng)期以來(lái)在大多數(shù)家庭中都過(guò)于擁擠,但它很重要,因?yàn)樗軌蛱峁┐竺娣e的連續(xù)覆蓋。對(duì)于這項(xiàng)任務(wù),使用 40 MHz 寬度的信道是不合理的,但我們執(zhí)行了這樣的基準(zhǔn)測(cè)試,獲得了高達(dá) 330 Mbit/s 的不錯(cuò)結(jié)果。
在所有雙工測(cè)試中,BPI-R4的接收明顯優(yōu)于傳輸,這與SinoVoip的內(nèi)部測(cè)試和我們?cè)诠俜絆penWrt版本上進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)控制測(cè)試的結(jié)果不一致。讓我們將此歸因于開(kāi)放 MediaTek 驅(qū)動(dòng)程序的成本。
最后,讓我們談?wù)勗?Linux 中的工作,盡管這個(gè)主題不值得詳細(xì)介紹。在內(nèi)核 6.11 的 Ubuntu 24.04 和 beta 版本 24.10 中,高通 CNCM865 吞吐量被限制為 1 Gbps,而英特爾 BE200 則有所有老問(wèn)題和一個(gè)新問(wèn)題:僅在強(qiáng)制掃描后圖形界面中才會(huì)出現(xiàn) 6 GHz 網(wǎng)絡(luò)“iw dev <”命令“interface_name>scan”。
測(cè)試結(jié)果:SMB 和 iSCSI
缺少 RSS 和 LRO 會(huì)降低傳入流量的速度,但即使在 Intel SSD 760p 的讀取任務(wù)中,文件服務(wù)器在有線連接下也只能產(chǎn)生 451 MB/秒 - 不到一條 PCIe 3.0 線的理論最大值的一半。當(dāng)通過(guò) Wi-Fi 7 連接時(shí),QD 8 的順序讀寫(xiě)速度明顯受到鏈路的限制,并且額外的延遲會(huì)影響短命令隊(duì)列的測(cè)試。
然而,如果您使用 fio 直接在 BPI-R4 上運(yùn)行 SSD 基準(zhǔn)測(cè)試,則會(huì)發(fā)現(xiàn) Intel 760p 不喜歡讀取 1 MB 塊 - 文件服務(wù)器的性能可能會(huì)因此受到影響。 128 KB 塊的讀取速度為 812 MB/s,但這個(gè)大小對(duì)于 SMB 協(xié)議來(lái)說(shuō)并不理想。
iSCSI 在傳輸小塊方面要好得多。我們使用標(biāo)準(zhǔn) Windows 11 啟動(dòng)器對(duì)此進(jìn)行了檢查;在 LUN 上創(chuàng)建了一個(gè) NTFS 分區(qū)。與此同時(shí),線性讀取速度大幅提升,但寫(xiě)入速度卻下降。使用 MTU 9000 的結(jié)果可能會(huì)更好,但尚無(wú)法啟用完整的巨型幀。
結(jié)論
Banana Pi BPI-R4 在緊湊的外形中結(jié)合了家庭路由器的先進(jìn)技術(shù) - 10Gb 有線網(wǎng)絡(luò)和 Wi-Fi 7,但與知名品牌的解決方案不同,它最初是為開(kāi)放操作系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的,并且成本少得不成比例。這是它的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也是劣勢(shì),因?yàn)?OpenWrt 還遠(yuǎn)未完全釋放 Filogic 880 平臺(tái)的功能,不幸的是,這很大程度上不僅取決于社區(qū)的努力,還取決于聯(lián)發(fā)科技的愿望致力于開(kāi)放式驅(qū)動(dòng)程序?,F(xiàn)在,單個(gè)設(shè)備 - 可以基于 x86 與 pfSense 或相同 OpenWrt 輕松組裝的路由器、交換機(jī)和“愚蠢”的 Wi-Fi 7 接入點(diǎn) - 可以更好地執(zhí)行其功能。
然而,SinoVoip 并不假裝要進(jìn)入廣闊的市場(chǎng)。 BPI-R4 是一款面向開(kāi)發(fā)人員和愛(ài)好者的產(chǎn)品,它已經(jīng)作為路由器可靠地運(yùn)行,并且 Wi-Fi 7 支持在幾周內(nèi)就從零達(dá)到了 2 Gbps 以上的速度。新標(biāo)準(zhǔn)的客戶端生態(tài)系統(tǒng)需要擺脫它的問(wèn)題——到那時(shí),你看,BPI-R4也將成熟。
審核編輯 黃宇
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