Bastelrouter Banana Pi R1 im Überblick

Server-Dienste

Da Bananian die schon lange von Debian unterstützte ARMv7-Architektur nutzt, steht das ganze Debian-Universum an Paketen bereit. Darüber hinaus laufen alle speziell für den Raspberry Pi kompilierten Programme auf der Architektur, denn ARMv7 ist abwärtskompatibel.

Als Massenspeicher für die Server-Dienste kommen die Micro-SD-Karte, ein per USB angeschlossener Massenspeicher oder eine SATA-Disk infrage. Für das Streamen von Inhalten genügt die Performance aller dieser Speicher locker, als Network Attached Storage (NAS) zum Verwalten großer Datenbestände eignet sich das System jedoch weniger. Letztlich krankt der R1 an denselben I/O-Schwächen wie der Banana Pi, der Cubietruck oder andere A20-Designs: Die Last senkt den Durchsatz zum Netzwerk so stark ab, dass es bei der Wahl des Massenspeichers eher auf dessen Kapazität ankommt als auf die Geschwindigkeit.

Bei dem Einsatz einer SATA-Platte gilt es, zusätzlich noch einen Bug in der aktuellen Bananian-Version zu umschiffen: Die Hardware-Konfiguration versorgt die Platte nicht mit Strom. Der Kasten "Stromversorgung freischalten" zeigt, was zu tun ist.

Stromversorgung freischalten

Die Konfiguration der Hardware auf dem R1-Board ist in der Binärdatei script.bin auf der ersten Partition hinterlegt. Das System wertet diese während des Hochfahrens aus. Das Ändern der Datei gelingt recht einfach [7]. Nach dem Einhängen der ersten Partition nach /mnt wandeln Sie mittels des Tools bin2fex die Datei ins Textformat um; analog konvertiert fex2bin die Datei wieder zurück (Listing 3). Vergessen Sie nicht, vor dem Editieren eine Sicherungskopie der Datei anzulegen.

In der Textdatei gilt es, die Zeilen aus Listing 4 zu finden und anzupassen: Der Wert des Schlüssels sata_power_en bleibt im Original leer. Hier tragen Sie den in Zeile 3 angegebenen Wert ein. Anschließend wandeln Sie die Datei ins Binärformat zurück und starten den R1 neu. Nun sollte der SATA-Anschluss mit Strom versorgt sein.

Listing 3

 

$ sudo bin2fex /mnt/script.bin /mnt/script.fex
$ sudo fex2bin /mnt/script.fex /mnt/script.bin

Listing 4

 

[sata_para]
sata_used = 1
sata_power_en = port:PB03<1><default><default><0>

Tests in Bezug auf den Durchsatz mit FTP, SCP und Rsync liefern aus unerfindlichen Gründen stark schwankende Ergebnisse im Bereich von 16 MByte/s bei FTP und 7 MByte/s bei SCP beziehungsweise Rsync. Die Werte liegen selbst beim Einsatz einer SSD nur für FTP etwas höher (19 bis 33 MByte/s). In allen Fällen sind es nicht die Massenspeicher selbst, die den Flaschenhals darstellen, wie direktes Schreiben per Dd zeigt.

Obwohl diese Ergebnisse etwas enttäuschen, erweisen sie sich in der Praxis nicht als ein wirkliches Problem. Wer schnell größere Datenmengen schreiben oder lesen will, etwa um Videodateien oder größere Bestände an Bildern zu sichern, der ist bei einem richtigen NAS besser aufgehoben. Für Szenarien mit niedrigeren Anforderungen ist der R1 ein guter Kandidat. Wer seine Daten sowieso per WLAN verschiebt, spürt keine Einschränkung.

Betrieb als Router

Der Betrieb als Router erfordert etwas mehr Konfigurationsaufwand. In diesem Fall richten Sie den Switch zunächst einmal durch Editieren der Datei /etc/network/if-pre-up.d/swconfig (Listing 5) so ein, dass er zwei logische Netzwerkkarten bereitstellt. Damit gibt es zwei VLANs sowie die beiden logischen Schnittstellen eth0.101 und eth0.102.

Über /etc/network/interfaces konfigurieren Sie die zwei Schnittstellen dann wie physische Anschlüsse (Listing 6). Für einen ersten Test schalten Sie über den folgenden Befehl das Routing zwischen den Netzen frei:

$ sudo echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

Listing 5

 

#!/bin/sh
swconfig dev eth0 set reset
swconfig dev eth0 set enable_vlan 1
swconfig dev eth0 vlan 101 set ports '3 8t'
swconfig dev eth0 vlan 102 set ports '4 0 1 2 8t'
swconfig dev eth0 set apply

Listing 6

 

auto lo
iface lo inet loopback
auto eth0.101
auto eth0.102
iface eth0.101 inet static
address 192.168.1.1
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.1.250
iface eth0.102 inet static
address 192.168.2.1
netmask 255.255.255.0

Für eine permanente Änderung tragen Sie die Zeile net.ip4.ip_forward=1 in die Datei /etc/sysctl.conf ein. Soll der Router auch noch als Firewall mit integriertem NAT dienen, etwa weil ein Interface direkt an einem DSL-Modem hängt, erfordert das entsprechende Iptables-Befehle – Anleitungen dazu finden sich reichlich im Netz. Soll der Router auch als DNS- und DHCP-Server fungieren, leistet das Paket dnsmasq gute Dienste. Die in Listing 7 gezeigten Einstellungen in der Datei /etc/dnsmasq.conf sorgen dafür, dass der R1 DHCP-Requests nur auf eth0.102 beantwortet.

Listing 7

 

interface=eth0.102
expand-hosts
domain=meinkleinesnetz.de
dhcp-range=192.168.2.100,192.168.2.150,12h
dhcp-option=option:router,192.168.2.1

Im Gegensatz zum Switching läuft das Routing über den Kernel und belastet die CPU mit einigen Prozent. Der Durchsatz beträgt hier 72 bis 77 MByte/s.

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