用arm盒子+MT7620/7621作VLAN交換機實現(xiàn)單臂路由

使用廉價的arm64盒子,例如s905/rk3328等,搭配廉價的MT7620/7628/7621路由器可以實現(xiàn)高性能單臂路由,適合于各種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

以常見的5口路由器為例,原WAN(Port4)和原LAN1-3(Port0-2)保持不變,Port3配置成trunk接口并接入arm64盒子:


VLAN

在上圖的網(wǎng)絡(luò)拓撲中,如果SBC是全雙工千兆接入的,那么對于Port0-2的LAN內(nèi)設(shè)備而言,NAT的單向流量(在同一時間僅下行或者僅下行測速)最快可以達到千兆,而如果同時進行上下行測速的話,理論上下行與上行可以各自分得500M帶寬。

為了便于進行配置,你的arm64盒子需要安裝好OpenWrt,并確保當(dāng)前內(nèi)核中包含8021q支持
對于內(nèi)核中集成8021q模塊的,開機后查看內(nèi)核日志可以看到以下內(nèi)容:

root@OpenWrt:~# dmesg |grep 8021q
[   13.396411] 8021q: 802.1Q VLAN Support v1.8

對于編譯成內(nèi)核模塊的,請嘗試加載8021q,如果沒有報錯則可以繼續(xù)

root@OpenWrt:~# modprobe 8021q

對于沒有OpenWrt支持的arm盒子,可以參考下面這篇文章,利用其它Linux發(fā)行版的內(nèi)核加上OpenWrt的rootfs快速生成OpenWrt固件:
http://www.lxweimin.com/p/3a48c6a7cc7a

修改/etc/config/network,追加以下內(nèi)容,openwrt會自動為eth0生成vlan id為2的WAN口

config interface 'wan'
    option ifname 'eth0.2'
    option proto 'dhcp'

如果需要ipv6支持,則繼續(xù)向/etc/config/network追加以下內(nèi)容:

config interface 'wan6'
    option proto 'dhcpv6'
    option ifname 'eth0.2'
    option reqaddress 'try'
    option reqprefix 'auto'
    option sourcefilter '0'

重新啟動netifd

/etc/init.d/network restart

查看ifconfig,觀察是否成功生成了eth0.2

root@OpenWrt:~# ifconfig 
br-lan    Link encap:Ethernet  HWaddr 00:15:18:01:81:33  
          inet addr:192.168.1.1  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::215:18ff:fe01:8133/64 Scope:Link
          inet6 addr: fd44:a826:e98b::1/60 Scope:Global
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:1604 (1.5 KiB)  TX bytes:1233 (1.2 KiB)

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:15:18:01:81:33  
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:104 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:54 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:16383 (15.9 KiB)  TX bytes:6438 (6.2 KiB)
          Interrupt:23 

eth0.2    Link encap:Ethernet  HWaddr 00:15:18:01:81:33  
          inet6 addr: fe80::215:18ff:fe01:8133/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:7 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:998 (998.0 B)

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:161 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:161 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:10956 (10.6 KiB)  TX bytes:10956 (10.6 KiB)

將電腦直連到arm盒子,等待DHCP獲取地址后進入luci界面,查看網(wǎng)絡(luò)信息:

luci

將mt7620/7628/7621的路由器刷成Padavan系統(tǒng),并確保機器的實際網(wǎng)口次序與webui中看到的一致,否則你需要調(diào)整之后的命令參數(shù):

switch

對于MT7620/7628,在啟動腳本后面加入以下命令:

# mt7620 padavan AP mode
# First Port is Port 0; Port 3 is trunk; Port 4 is WAN
# set VLAN
switch vlan set 0 1 11110011 0 0 uuuu--tt
switch vlan set 1 2 00011000 0 0 ---tu---

# set PVC (Port VLAN Control) Register
# Port 0 is 0x2010, Port 3 is 0x2310
switch reg w 0x2310 0x81000000

# set PVID, Port 4 is WAN
switch pvid 4 2
switch clear

對于MT7621(僅適用于帶GMAC2的機器,對于不啟用GMAC2的機型,例如NEWIFI3,請參考MT7620的配置命令),在啟動腳本后面加入以下命令:

# mt7621 (with gmac2) padavan AP mode
# First Port is Port 0; Port 3 is trunk; Port 4 is WAN
switch vlan set 1 1111001 0 0 uuuu--u
switch vlan set 2 0001100 0 0 ---tu--
switch reg w 0x2310 0x81000000
switch pvid 4 2
switch clear

上述命令將Port4配置成WAN口(VLAN ID=2);Port 0-2配置成LAN口(VLAN ID=1);Port 3配置成trunk口,也就是連接arm64盒子的接口,該接口上同時存在tagged(來自WAN,VLAN id=2)和untagged(來自LAN)的數(shù)據(jù)包,這與之前在OpenWrt里面配置的參數(shù)一致;同時還設(shè)置了Port3的PVC寄存器,允許此接口收發(fā)任意tag的數(shù)據(jù)包。

配置好的交換機如下表所示,可以將普通的vlan交換機按此配置,也能達到相同的效果。

LAN1(P0) LAN2(P1) LAN3(P2) LAN4(P3) WAN(P4)
vlan id 1 u u u u x
vlan id 2 x x x t u
pvid 1 1 1 1 2

將Padavan設(shè)置為AP模式,路由器將自動重啟:

AP mode

將trunk口與arm64盒子連接起來(參考本文開頭的接線圖),單臂路由配置完成。

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