NanoPi R2S

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route

一不小心种了软路由器的草，在做了一翻准备工作后，最终锁定了友善于今年新发布的R2S。

背景

很早就种了软路由器的草，但由于网件R7800 的存在，这草籽是种下了却未能成功发芽。

R7800的强悍就不用了说了，自从2016年发布至今依旧是全球唯一款同时支持2个 2x2 MU-MIMO设备的WIFI5(802.11ac)路由器。
为什么不说WIFI6？因为到今天WIFI6的正式标准也未发布，所以现在的WIFI6路由器全是厂家的噱头。

草的生命力非常顽强，所以为了出土发芽，只能努力把压在它头上的石块(R7800)给拱开。

终于在今年2月2日R7800被别人看中拿走了，从此草籽成功破土发芽，且长势喜人。于是便开始对家庭的网络进行改造，下单了TPLink的小音箱(wdr7650)，组了有线回程的Mesh网络，效果非常不错。

AP有了，就差软路由器了，于是开始逛各大论坛，Google 各种资料。最终决定下单「矿渣J1900」，功耗低、性能不错，完全可以跑满千兆带宽，且生态丰富，Linux/openwrt/ddwrt/EdgeOS/RouterOS/爱快/高恪 等等官方都有支持。但因疫情原因商家无法发货而放弃。

然后转奔第二手方案，Raspberry PI 4B，有USB 3.0和真千兆网口，且生态丰富，最主要的原因是家里有PI 2B，对它非常熟悉。但商家也无法发货，所以放弃了。

突然在恩山论坛看到有商家推NanoPi R2S，查了下资料，发现它体积小功耗低，且自带千兆两个网口，一个真千兆网口一个由USB 3.0 转接而来，速率都能跑到千兆带宽。于是决定下一单，买回来看看。

NanoPI R2S

在2月22日R2S拿到了，体积十分小，使用5V 2A电源供电。

安装系统

非常简单，和Raspbian一样，直接下载ROM，写入SD卡即可。SD卡的容量必须大于2G。

  1. 这里我们使用官方固件 FriendlyWRT，即厂家定制的openwrt，下地地址：
  • 189-分流，访问码：zv7j
  • 官方下载，官方只有最新的固件，旧版固件请从上面的189云下载。
  1. 将ZIP压缩包解压获得镜像文件
  2. 将镜像文件写入SD卡，假设这里SD卡对应的设备文件为/dev/sdb。
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    :~$ dd if=rk3328-sd-friendlywrt-5.4-20200220.img of=/dev/sdb bs=4M

至此，系统已经安装好。

下面我们把SD卡插入R2S，把PC的网线插入R2S的LAN口，最后再将R2S通电启动，等PC端获取到IP地址后就可以登录它了。
默认的IP地址为192.168.1.1，所以我们用浏览器打开网址http://192.168.1.1即可。

cputemp.sh

固件里的cputemp.sh命令可查看当前 CPU 的运行频率与温度，如：

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root@FriendlyWrt:~$ cputemp.sh
----------
Curr freq:
600000
Temp:
49545

因数据不直观，所以就稍微修改了下，最终显示如下：

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root@FriendlyWrt:~$ cputemp.sh

---- 2020-03-21 17:56:40 ----
Current freq:  1.008 Ghz
Temperature :  49.55 C

cputemp.sh文件位于/usr/bin/cputemp.sh，下面为修改后的脚本内容：

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#!/bin/bash

while true; do
    echo
    echo "---- "`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"`" ----"
    echo "Current freq: " $(awk -v a=`cat /sys/devices/system/cpu/cpu[04]/cpufreq/cpuinfo_cur_freq` 'BEGIN {printf "%.3f",a/1000000}') "Ghz"
    echo "Temperature : " $(awk -v a=`cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp` 'BEGIN {printf "%.2f", a/1000}') "C"
    sleep 10
done

R2S的一些测试

官方第一版ROM（20200118）的测试可以看 恩山-R2S性能全网首测。

以下测试为官方第二版ROM(0220)下进行。

Test

因当初测试时忘了截图，而且R2S已用作主路由器在使用了，所以下面为测试结果。

NAT转发速率

未开QoS，Lan和Wan的NAT转发速率在810Mbps左右，CPU (4核)利用率最高达50%左右。
未能达到900Mbps，可能是因为固件未优化好的缘故吧，毕竟单网口测试全部高达940Mbps.

第一版ROM(20200118) NAT转发才跑750Mbps。

AES测试

为什么有这项测试？当然是VPN的需要了，现在好多人在家办公，都需要VPN连至公司的。

Result

上面列表里的其它机型，只有 R2S 支持 AES 指令，所以可以看出它的加密解密速度很不错。

当然，第一版ROM(20200118)，应该没有开启 CPU 的 AES-NI 指令，所以它的 AES 测试结果惨不忍睹。

结论

R2S 做为一个软路由器，体积小、功耗低，非常不错。
在不外挂其它设备时，功耗平均在3W左右，CPU满载也不过5W。

与 Phicomm N1 盒子对比，在做主路由器时，最大的优势为多了一个千兆网口，可以跑满800M宽带，而N1盒子连500M宽带都无法跑满。

R2S的硬件详解

R2S 的输入电压范围为 4.8V～5.5V。

芯片详解资料：189-R2S分享，访问码：zv7j

RK3328

MIPS架构的CPU

  • 加密引擎
  • 支持 AES128/192/256 加密
  • 支持 DES (ECB and CBC modes) 和 TDES (EDE and DED) 算法
  • 支持 MD5, SHA-1 和 SHA-256HASH 算法
  • Support PKA(RSA) 512/1024/2048 bit Exp Modulator
  • 视频压缩
  • h.264/h.265: Resolution and frame rate are up to 1920x1080 @ 30FPS
  • h.264/h.265: 1x1080p @ 30fps or 2x720p @ 30fps encoding
  • 视频解码
  • MMU embedded
  • Real-time decodingofMPEG-1/2/4, H.264, H.265/HEVC, VC-1, AVS, AVS+
  • H.264/AVCBase/Main/High/High10 profile @level 5.1; up to 4Kx2K@ 60fps
  • H.265/HEVC Main/Main10 profile@ level 5.1 High-tier; up to 4Kx2K @ 60fps
  • VP9, up to 4Kx2K @ 60fps
  • VP8, up to 1080P @ 60fps
  • MPEG-1, ISO/IEC 11172-2, up to 1080P @ 60fps
  • MPEG-2, ISO/IEC 13818-2, SP@ML, MP@HL,up to1080P @ 60fps
  • MPEG-4, ISO/IEC 14496-2, SP@L0-3, ASP@L0-5, up to 1080P @ 60fps
  • VC-1, SP@ML, MP@HL, AP@L0-3, up to 1080P @ 60fps
  • MVC is supportedbased on H.264 or H.265, up to 1080P @ 60fps

温度

推荐值：环境温度范围0～80度，RK3328 芯片的极限温度为125度。

RK805

RK3328 芯片的电源管理模块，也是R2S的电源管理模块。

  • 输入电压: 2.7V～5.5V
  • 2MHz Switching Frequency for bucks
  • Current mode architecture for best transient performance
  • Internal compensation and soft start
  • I2C Programmable output levels and power sequencing
  • High efficiency architecture
  • Integrated Vout Discharge Circuit for BUCK and LDO
  • Power:
  • CH1: Synchronous Buck regulator, 2.5A max
  • CH2: Synchronous Buck regulator, 2.5A max
  • CH3: Synchronous Buck regulator, 1.5A max
  • CH4: Synchronous Buck regulator, 1.5A max
  • CH5,CH6: Linear regulators, 300mA max
  • CH7: Low noise and high PSRR linear regulator,100mA max
  • Auxiliary: Flexible Power Sequence control
  • Package: 4mmx4mm QFN32 (pitch 0.4mm)

温度

推荐值：环境温度0～80度，RK805 芯片极限值为125度。

RTL8211E

千兆网卡芯片，输入电压：2.8~3.5V

温度

推荐值：环境温度0～70度，芯片极限值为125度。

RTL8153B

USB 3.0转网口，输入电压 4.5V～5.5V

温度

推荐值：环境温度0～70度，芯片极限温度为125度。

References:

  • Friendlyarm
  • EnSahn