大雪高原沼 緑沼


Date/Time: 2014:09:24 10:42:47
Camera: PENTAX
Model: PENTAX K-5 II s
Exporsure Time: 1/800
FNumber: 5.6
Aperture Value: 5.0
Focal Length: 21.0

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y2blog » Banana Pi BPI-R4 シングルボードコンピュータ

IPv4 Access: 44.200.140.218 (ec2-44-200-140-218.compute-1.amazonaws.com)

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2024

Banana Pi BPI-R4 シングルボードコンピュータ

Banana Pi BPI-R4でOpenWrtを動かす


BPI-R4 with Case
Banana Pi BPI-R4を専用ケースに入れてSoC(MT7988A)にヒートシンクを取り付けた

BPI-R4 専用ケース
正面にはLEDインジケータとSDカードスロット、3つのSIMスロット、Resetボタンなど

NW Connector
SFP+スロットとRJ-45(1000Base-T)を備えている



Banana Pi BPI-R4 は10GbpsのSFP+ポートを2個、1GbpsのRJ-45ポートを4個持つ、ルータやWi-Fi AP、NASなど動かすことを想定して作られた高性能なシングルボードコンピュータだ.この手のシングルボードコンピュータのCPUとしては、Intel x86系、Arm Coretex系、MIPS系のCPUコアがよく使われているが、今回のBanana Pi BPI-R4は Raspberry Piなどと同じく、ARM系のCPUコアが搭載されている.


Banana Pi BPI-R4の仕様や細かなデバイス構成は、Banana Pi BPI-R4 (BananaPi Docs) に詳しく掲載されているので、こちらのページを参照して欲しい.


BPI-R4のSoCチップ(MT7988A)の発熱は、想像していたより低めで、OpenWrtを稼働させた状態でもチップの表面温度は50℃程度だった.重い負荷が掛かるとどの程度発熱が増加するのか不明だが、一応長時間の連続稼働を考慮して、簡単なヒートシンクと25mmφサイズのPWM制御タイプのファンで強制空冷することにした.


ヒートシンクのプラスチック製のピンの間隔は60mmだったので、PCパーツ用の小型ファン付きヒートシンクを流用することにした.ヒートシンクに付属のファンは40mmφタイプの10mmの高さの物だったが、少しノイジーだったので、25mmφサイズの静かなファンをサイドフローにして基板に両面テープで取り付けた.


Banana Pi BPI-R4用に構成された Debian 11やUbuntu 22 Server などの汎用OSディストリビューションも幾つか出回っているようなので、小型の低消費電力サーバを構築するのにも向いている.但し、HDMIなどのディスプレイ出力は持ち合わせていないので、IoT系の小型ボードでは必須のシリアルコンソールによるOSのインストールなどをこなさなければならないので、初心者には少し敷居が高いかもしれない.


今回のBanana Pi BPI-R4 はNWルータとして用いるので、オープンソースベースでルータとしての実績やコミュニティーなどの充実度から、OpenWrtを選定し、最近の光ファイバー系のインターネットサービスでは標準的な機能となった、IPoE方式によるIPv4接続サービス(DS-LiteやMAP-E)に対応させることとする.


以前のNUROではユーザに割り当てられていた半固定のグローバルIPv4アドレス(1個)が使えなくなってしまうことから、その代わりとして transix IPv4接続(固定IP)やJPIXなどの「v6プラス」固定IPサービスにも対応させることとする.


Banana Pi BPI-R4用のOpenWrtイメージをダウンロードする


OpenWrtは数多くのコンピュータに対応しているが、目的のコンピュータ用のOpenWrtディストリビューションを探し出すには、”Firmware Selector” というページにアクセスして、自分のコンピュータの名前やモデル名を入力すれば良い.BPI-R4は市場に出回るようになってからまだ日が浅いので、最新版(この記事を書いている時点では 23.0.5)で検索しても候補リストには出てこない.


BPI-R4用のディストリビューションイメージは、バージョンセレクターで”SNAPSHOT”版を選択すると候補として出てくるので、とりあえず今回はこのバージョンをインストールすることにする.



There is no images for BPI-R4
最新版を選択してもBPI-R4用のディストリビューションイメージは見つからない

Choose the SNAPSHOT images
“SNAPSHOT”版からBPI-R4用のディストリビューションイメージを探す

SD card image was selected
SD Card版用のイメージを選択しダウンロードする


今回は、OpenWrtのテスト用なので、一番簡単なSD Card版をダウンロードし、BPI-R4のBootstrap SW(起動セレクタスイッチ)を、SD Card起動(A,BともにSWを下側に倒す)にして、SD Cardから起動させてみる.


USB接続タイプのシリアルコンソールケーブル(3.3Vレベル入出力)をつないで、OpenWrt起動時のコンソールメッセージを拾ってみた.



無事OpenWrtが起動すると、シリアルコンソール上では root アカウントでログインされた状態となっているので、BusyBoxによる基本的なシェルコマンドが使える状態となっている.ipコマンドでSFP+とRJ-45ポートがOpenWrt上でどのように割り当てられているのか確認してみる.



ipコマンドの出力から、4つのRJ-45ポートが”eth0″、SFP+(WAN)が “eth2″、SFP+(LAN)が”eth1” となっていることが判る.また、これらの物理ポートは2つのブリッジポート “br-lan” と”br-wan” に紐付けられており、 “br-lan”側は、lan1(eth0)、lan2(eth0)、lan3(eth0)とSFP+(LAN) が、”br-wan” 側では wan(eth0)とSFP+(WAN)がポートメンバーとして構成されている.


“br-lan”側のIPは初期状態で、192.168.1.1/24 が割り当てられており、LAN側ではDHCPサーバ機能が働いているので接続したクライアントには、192.168.1.0/24 のセグメントのIPアドレスが払い出されている.


“br-wan” 側はDHCPクライアントとなっており、初期状態で NAPT(IPマスカレード)が動いており、LAN側のクライアントからNAPTされた状態でWAN側へ通信できる状態となっている.初期状態で何も設定していなくても、家庭用のホームルータとしての標準的な機能は働いているようだ.



OpenWrt WEB GUI
OpenWrtにはWEB GUIコンソール機能が備わっている

上記のWEB GUIコンソール機能を司るLuCiパッケージは、”SNAPSHOT” 版には含まれていないので、下記の”opkg”コマンドを実行してLuCiパッケージをインストールする必要がある.