03 以太网

1 以太网接口概述

GM-3568JHF 开发板配备了 2 个千兆以太网接口，基于 RK3568J 处理器的集成以太网控制器实现，支持高速网络通信和多网络环境应用。

接口类型设备名接口标准最大速率功能描述
ETH0RGMIIend0IEEE 802.31000Mbps主以太网接口，默认网卡
ETH1RGMIIend1IEEE 802.31000Mbps辅助以太网接口

2 网络连通测试

  • ETH0 RGMII: end0，默认网卡，通常用于主要网络连接
  • ETH1 RGMII: end1，辅助网卡，可用于网络冗余或隔离
  • 连接方式: 使用网线将开发板对应网口、PC 机连接至同一个路由器或交换机

进入文件系统，执行如下命令获取 IP 以及查看网口配置信息。

root@linaro-alip:/# ifconfig
end0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.49.176  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.49.255
        inet6 fe80::561a:9e84:b5bd:20d7  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 32:b0:e6:11:eb:7e  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 3236  bytes 236287 (230.7 KiB)
        RX errors 0  dropped 569  overruns 0  frame 0
        TX packets 745  bytes 63449 (61.9 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
        device interrupt 69

end1: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        ether 36:b0:e6:11:eb:7e  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
        device interrupt 67

执行如下命令测试网口连接外网是否正常，以访问 "www.baidu.com" 为例。"-I" 代表指定网口，不加 "-I" 则使用默认网卡。可按 "Ctrl + C" 终止 ping 命令。

root@linaro-alip:/# ping www.baidu.com -I end0
PING www.a.shifen.com (183.2.172.42) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=1 ttl=50 time=9.28 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=2 ttl=50 time=8.77 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=3 ttl=50 time=8.65 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=4 ttl=50 time=8.83 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=5 ttl=50 time=8.63 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=6 ttl=50 time=8.73 ms

--- www.a.shifen.com ping statistics ---
6 packets transmitted, 6 received, 0% packet loss, time 5007ms
rtt min/avg/max/mdev = 8.630/8.813/9.275/0.216 ms

root@linaro-alip:/# ping www.baidu.com -I end1
PING www.a.shifen.com (183.2.172.42) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=1 ttl=50 time=8.35 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=2 ttl=50 time=8.88 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=3 ttl=50 time=9.07 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=4 ttl=50 time=8.91 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=5 ttl=50 time=8.67 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=6 ttl=50 time=8.66 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=7 ttl=50 time=8.78 ms
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=8 ttl=50 time=8.41 ms

--- www.a.shifen.com ping statistics ---
8 packets transmitted, 8 received, 0% packet loss, time 7011ms
rtt min/avg/max/mdev = 8.352/8.716/9.068/0.230 ms

3 TCP 带宽测试

1）服务端

在开发板上联网安装 iperf3 工具，执行如下命令：

root@linaro-alip:/# sudo apt update
root@linaro-alip:/# sudo apt install iperf3

开发板做服务端，执行以下命令:

root@linaro-alip:/# iperf3 -s
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201 (test #1)
-----------------------------------------------------------

2）客户端

windows 的 iperf3 工具可以在测试工具包中获取。

在 windows 系统中打开 powershell，进入 iperf3 工具所在路径下 windows 做客户端发送数据，执行以下命令：

.\iperf3.exe -c 192.168.137.149 // 192.168.137.149 为服务端 IP 地址

3）测试结果

  • 服务端
root@linaro-alip:/# iperf3 -s
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201 (test #1)
-----------------------------------------------------------
Accepted connection from 192.168.49.85, port 53618
[  5] local 192.168.49.245 port 5201 connected to 192.168.49.85 port 53619
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-1.00   sec   112 MBytes   936 Mbits/sec
[  5]   1.00-2.00   sec   112 MBytes   937 Mbits/sec
[  5]   2.00-3.00   sec   112 MBytes   939 Mbits/sec
[  5]   3.00-4.00   sec   112 MBytes   938 Mbits/sec
[  5]   4.00-5.00   sec   112 MBytes   937 Mbits/sec
[  5]   5.00-6.00   sec   111 MBytes   931 Mbits/sec
[  5]   6.00-7.00   sec   111 MBytes   929 Mbits/sec
[  5]   7.00-8.00   sec   111 MBytes   930 Mbits/sec
[  5]   8.00-9.00   sec   111 MBytes   933 Mbits/sec
[  5]   9.00-10.00  sec   111 MBytes   929 Mbits/sec
[  5]  10.00-10.00  sec   265 KBytes   885 Mbits/sec
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-10.00  sec  1.09 GBytes   934 Mbits/sec                  receiver
-----------------------------------------------------------
  • 客户端

ETH

4 高级网络配置

4.1 静态IP配置

1）临时配置（重启后失效）

# 配置 ETH0 静态 IP
sudo ifconfig end0 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0 up

# 添加默认网关
sudo route add default gw 192.168.1.1 end0

# 配置 DNS
echo "nameserver 8.8.8.8" | sudo tee /etc/resolv.conf

2）永久配置

编辑网络配置文件：

# 编辑网络接口配置
sudo nano /etc/network/interfaces

# 添加以下内容
auto end0
iface end0 inet static
    address 192.168.1.100
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1
    dns-nameservers 8.8.8.8 8.8.4.4

auto end1
iface end1 inet static
    address 192.168.2.100
    netmask 255.255.255.0

4.2 网络桥接配置

创建网络桥接，实现两个网口的桥接：

# 安装桥接工具
sudo apt-get install bridge-utils

# 创建网桥
sudo brctl addbr br0

# 添加网口到网桥
sudo brctl addif br0 end0
sudo brctl addif br0 end1

# 启用网桥
sudo ifconfig br0 up

# 配置网桥 IP
sudo ifconfig br0 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0

4.3 VLAN 配置

配置 VLAN 以实现网络隔离：

# 安装 VLAN 工具
sudo apt-get install vlan

# 加载 8021q 模块
sudo modprobe 8021q

# 创建 VLAN 接口
sudo vconfig add end0 100
sudo vconfig add end0 200

# 配置 VLAN 接口 IP
sudo ifconfig end0.100 192.168.100.1 netmask 255.255.255.0 up
sudo ifconfig end0.200 192.168.200.1 netmask 255.255.255.0 up

5 网络监控和诊断

5.1 网络状态监控

# 查看网络接口统计信息
cat /proc/net/dev

# 查看网络连接状态
netstat -tuln

# 查看路由表
route -n

# 查看 ARP 表
arp -a

# 实时监控网络流量
sudo iftop -i end0

5.2 网络性能测试

1）带宽测试

# 服务器端（开发板）
iperf3 -s -p 5201

# 客户端（PC）
iperf3 -c 192.168.1.100 -p 5201 -t 30 -i 1

# UDP 测试
iperf3 -c 192.168.1.100 -u -b 1000M -t 10

2）延迟测试

# ping 测试
ping -c 100 -i 0.01 192.168.1.1

# 使用 hping3 进行高精度测试
sudo hping3 -c 1000 -i u100 192.168.1.1

5.3 网络抓包分析

# 安装 tcpdump
sudo apt-get install tcpdump

# 抓取指定网口的数据包
sudo tcpdump -i end0 -w capture.pcap

# 实时查看数据包
sudo tcpdump -i end0 -n

# 过滤特定协议
sudo tcpdump -i end0 tcp port 80

6 故障排除

1）网口无法连接

检查步骤:

# 检查网口状态
sudo ethtool end0

# 检查网线连接
sudo ethtool end0 | grep "Link detected"

# 检查驱动加载
lsmod | grep stmmac

# 重启网络服务
sudo systemctl restart networking

2）网速慢问题

可能原因和解决方案:

# 检查网口协商速度
sudo ethtool end0 | grep Speed

# 强制设置千兆速度
sudo ethtool -s end0 speed 1000 duplex full autoneg off

# 检查网络拥塞
sudo netstat -i

# 优化网络参数
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_window_scaling

3）丢包问题

诊断和解决:

# 查看丢包统计
cat /proc/net/dev | grep end0

# 检查网络缓冲区
cat /proc/sys/net/core/netdev_max_backlog

# 增加缓冲区大小
echo 5000 > /proc/sys/net/core/netdev_max_backlog

4）IP冲突问题

解决方案:

# 检查 IP 冲突
sudo arping -D -I end0 192.168.1.100

# 释放和重新获取 IP
sudo dhclient -r end0
sudo dhclient end0