Aldo Monges

 El Banana Pi R4 es un router inteligente de código abierto . Puedes usarlo para tareas de red, como se deduce de sus especificaciones.

Ten en cuenta que, aunque este  ordenador de placa única (SBC) es pequeño, es potente, especialmente para la gestión de redes a través de cualquier tipo de conexión.

Especificaciones del Banana Pi R4:

Las principales especificaciones son:

• Procesador MediaTek MT7988A (Filogic 880) de cuatro núcleos Arm Cortex-A73 a 1,8 GHz
• 4 GB/8 GB DDR4
• Memoria flash eMMC de 8 GB
• Memoria flash SPI-NAND de 128 MB
• Ranura para tarjeta Micro SD
• 2 ranuras SFP de 10 GbE
• 4 puertos de red GBE
• 1 ranura USB 3.2
• 3 ranuras para tarjeta SIM (4G/5G)
• 1 ranura M.2 KEY-B con interfaz USB 3.2/PCIe 3.0 para 5G.
• 1 ranura M.2 KEY-M con interfaz PCIe 3.0 de 1 carril para SSD NVMe
• Dos ranuras miniPCIe con interfaz PCIe 3.0 de 2 carriles para tarjeta de red Wi-Fi 6/7.
• Conector GPIO de 26 pines para ampliar las aplicaciones.

Como puede ver en la lista, la placa cuenta con varias conexiones de red, incluyendo Gigabit Ethernet (GBE), 10 GBE, Wi-Fi 7 y ranuras para tarjetas SIM. Sí, ha leído bien: ranuras para tarjetas SIM que permiten la conexión a redes móviles.

Cabe destacar que no dispone de conexión HDMI. Se trata de un sistema sin monitor al que se accede mediante SSH o RDP. También incluye una conexión serie USB.

NOTA: El conector USB-C no admite gráficos, por lo que ningún cable USB-C a HDMI funcionará.

Puede ver la parte frontal del R4 en la Figura 1 y la parte posterior en la Figura 2.

FIGURA 1

FIGURA 2.

La placa cuenta con puertos para todo tipo de conectividad y conexiones para añadir unidades NVMe.

Es una placa ideal para construir un sistema compacto y funcional. Es compatible con cualquier dispositivo útil en red. Puedes crear un NAS, un monitor de red o cualquier otra cosa que se te ocurra.

Inicialmente, pensé que no me funcionaría bien ya que no tenía puerto HDMI. Pero no fue así. Descubrí que se puede acceder a la placa mediante SSH, o incluso usar un conector USB a serie. Podemos hablar de eso en un momento; veamos cómo obtener una imagen para arrancar la placa. Si visitas el sitio web ‘ https://wiki.banana-pi.org/Banana_Pi_BPI-R4#Release_image ‘, podrás ver la lista de sistemas operativos que puedes descargar para la Banana Pi R4. Al momento de escribir este artículo, la lista es:

 Imágenes de Linux

• OpenWRT
  • 3.0
  • 3.1
  • 4.0
• Debian
  • 11
  • 12
• Ubuntu
  • 22.04
  • 24.04

Una vez descargada la imagen deseada, deberá extraerla. Tras la extracción, puede copiarla a una tarjeta SD utilizando Balena Etcher o cualquier utilidad de flasheo compatible con su sistema operativo.

Después de flashear la tarjeta SD, insértela en la placa Banana Pi y enciéndala. Se encenderá una luz roja para indicar que la placa está encendida. Al cabo de un rato, el sistema comenzará a arrancar desde la tarjeta SD y se encenderá una luz azul.

• Tarjeta SD de 11 pines
• 10eMMC
• 01NAND (USB)

FIGURA 3

En mi placa, utilicé Ubuntu 24.04 Server en la tarjeta SD y configuré ambos interruptores en la posición (1).

Conexión USB a serie

Junto al conector USB-C, hay 3 pines marcados como ‘G’, ‘RX’ y ‘TX’. Esta es la conexión al chip transmisor-receptor asíncrono universal (UART) (CP2102). Por lo tanto, para usarlo, necesita un convertidor serie USB a TTL CP2102, como el que se muestra en la Figura 4.

FIGURA 4

Como puede ver en el módulo, hay cinco pines de conexión: ‘3V3’, ‘TXD’, ‘RXD’, ‘GND’ y ‘+5V’. Con el cable que viene con el módulo, solo necesita conectar tres pines. Las conexiones son:

• GND – G
• TXD – RX
• RXD – TX

Observa que el pin de transmisión se conecta al pin de recepción opuesto, y viceversa para el pin restante. Mientras un dispositivo transmite, el otro recibe. Así es como se comunican.

Configurarás el  software exactamente igual que un módem antiguo, como veremos en breve.

Conecte el convertidor serie como se indica y, en el sistema anfitrión, deberá abrir una terminal.

Desde la terminal, deberá instalar el programa ‘minicom’, como se muestra a continuación en Ubuntu:

sudo apt install minicom

Después de instalar la aplicación, necesitamos determinar el puerto de conexión para el convertidor serie USB, así que ejecute el comando:

sudo dmesg | grep tty

Deberías obtener una respuesta similar a la que se muestra en la Figura 5. El puerto que necesitamos es ‘/dev/ttyUSB0’.

FIGURA 5

Entonces, el puerto en el que configuraremos el software es ‘ttyUSB0’, por lo que para hacer esto, debe ejecutar el comando para configurar la aplicación ‘minicom’:

sudo minicom -s

Debería aparecer una pantalla, como la de la Figura 6, con el menú que se muestra, y deberá seleccionar ‘Configuración del puerto serie’.

FIGURA 6

Ahora verá un menú similar a la Figura 7. Aquí, debe cambiar la opción «Dispositivo serie» de «/dev/modem» al convertidor serie que obtuvo con el comando «dmesg». En mi ejemplo, el puerto es «/dev/ttyUSB0».

FIGURA 7

Puede pulsar la tecla Escape para volver al menú anterior. Seleccione «Guardar configuración como dfl» para guardar su configuración. Ahora puede salir de la configuración de «minicom» seleccionando «Salir de Minicom».

Ahora, simplemente puede usar lo siguiente para iniciar la conexión:

sudo minicom

Debería aparecer una pantalla similar a la de un terminal SSH. Para iniciar sesión en el  sistema operativo Banana Pi , el nombre de usuario y la contraseña para la imagen de Ubuntu Server son:

• Nombre de usuario: root
• Contraseña: bananapi

Una vez que inicie sesión en la placa, puede usar el comando ‘ip a’ para obtener la dirección IP del puerto conectado a la red local. En mi ejemplo, mi dirección IP es ‘192.168.1.121’. Si quisiera, también podría usar ‘ssh root@192.168.1.121 ‘ para conectarme a la placa a través de la LAN.

Una vez conectado por cualquiera de los dos métodos, puede actualizar el sistema operativo.

apt update
apt upgrade -y

NOTA: Para salir de ‘minicom’, presione CTRL+A y luego ‘x’. A continuación, seleccione ‘Sí’ para salir.

Memoria NAND:

Hay un chip NAND integrado de 128 MB. Si tiene una imagen de 128 MB o menos, puede colocarla en la memoria NAND e iniciar el sistema desde ella.

La imagen se encuentra en el sitio web ‘ https://docs.banana-pi.org/en/BPI-R4/BananaPi_BPI-R4 ‘. Busque la sección ‘OpenWRT MTK MP4.1 wifi SDK wifi driver for BE14000 Wifi Card’. Justo debajo encontrará dos enlaces a las imágenes que necesita: uno para Baidu Cloud y otro para Google Drive. Al seleccionar uno de ellos, verá un archivo similar a ‘mtk-bpi-r4-MP4_1-NAND-20241216.img’. La fecha o el número de versión pueden variar, pero debería ser el archivo que necesita con la palabra ‘NAND’ en el título.

Arranca desde una tarjeta SD (SD), configurando los interruptores según corresponda. Guarda la imagen en una unidad flash USB. Si no se monta automáticamente, tendrás que montarla para acceder a ella. Ten en cuenta que todos los comandos que introduzcas se realizarán a través del puerto serie o SSH.

Para montar el dispositivo USB, utiliza los siguientes comandos:

mkdir /mnt/test
mount /dev/sda1 /mnt/test
cd /mnt/test

Utilice el comando ‘dd’ para copiar la imagen a la memoria NAND (/dev/mtdblock0). Es posible que deba verificar el nombre del dispositivo con el comando ‘lsblk’. El comando debería ser algo como:

sudo dd if=mtk-bpi-r4-MP4_1-NAND-20241216.img of=/dev/mtdblock0 bs=4M status=progress

Esto supone que la imagen está en la carpeta actual del Directorio de Trabajo Presente (PWD). Reemplace el nombre del archivo si es diferente. Cuando ejecute ‘lsblk’, asegúrese de que el nombre del dispositivo NAND esté en el parámetro ‘of=’.

Una vez que se haya realizado la copia, puede cambiar los interruptores según corresponda para arrancar desde la NAND y reiniciar la placa, y arrancará desde la NAND en un sistema operativo OpenWRT.

NVMe como raíz

En mi Banana Pi R4, coloqué una NVMe (M.2 2280) de 1 TB en la parte inferior de la R4.

Luego arranqué desde una tarjeta SD en Ubuntu. La imagen completa de Ubuntu está en ejecución desde la tarjeta SD. Si ejecuta el comando ‘lsblk’, debería ver las siguientes dos particiones y punto de montaje:

• mmcblk0p5 /arranque
• mmcblk0p6 /

Si quisiéramos usar la tarjeta SD como dispositivo de almacenamiento, estaríamos limitados por su tamaño. La mía es de 16 GB, así que no puedo instalar demasiados servicios y que los registros llenen la unidad de almacenamiento.

Para solucionar esto, moveremos la partición raíz al dispositivo NVMe. Puedes instalar ‘cfdisk’ con el comando:

apt install fdisk -y

Una vez completado esto, podemos configurar la partición en el NVMe y formatearlo. En mi NVMe, voy a eliminar todas las particiones existentes y formatearlo como EXT4.

Utilice el siguiente comando para iniciar el programa de partición en la unidad NVMe:

cfdisk /dev/nvme0n1

Utilice el programa para eliminar las particiones existentes, o como prefiera. Una vez finalizado, guarde los cambios y salga de ‘cfdisk’. Vuelva a ejecutar el mismo comando. Cree una nueva partición del tamaño que desee. Establezca el tipo como ‘ Sistema de archivos  Linux ‘. Guarde los cambios y salga de ‘cfdisk’.

Ahora, debe formatear la partición como ‘ext4’ con el comando:

mkfs.ext4 /dev/nvme0n1p1

Asegúrese de modificar el nombre de

la partición si es diferente. Ahora debería ser ‘ext4’ y estar lista para copiar información desde la tarjeta SD.

Si queremos que sea la partición raíz, debemos copiar los datos de la partición raíz existente en la tarjeta SD. Utilice el siguiente comando para copiar los datos:

cp -ax /. /mnt/test/

Esto debería copiar todos los archivos y carpetas de la partición raíz (/.) a la carpeta que montamos en ‘/mnt/test/’.

Una vez realizada la copia, debemos modificar un archivo en la partición de arranque de la tarjeta SD. La partición de arranque se encuentra en ‘/dev/mmcblk0p5’. Podemos acceder a ella en la carpeta ‘/boot’, ya que está montada en esa carpeta.

Por lo tanto, debe editar un archivo llamado ‘uEnv.txt’, que forma parte del sistema U-Boot. Puede usar el comando:

nano /boot/bananapi/bpi-r4/linux-5.4/uEnv.txt

Hay una línea que es:

root=/dev/mmcblk0p6

Cambia esta línea por:

root=/dev/nvme0n1p1

Nuevamente, si su convención de nombres es diferente, cámbiela en consecuencia.

La línea debajo, ‘rootopts’, muestra que el formato es ‘ext4’, así que si usa un formato diferente, también debe cambiar esto.

Guarde el archivo y salga del editor.

Ahora puede reiniciar el sistema. Una vez que el sistema se reinicie y usted inicie sesión, puede ejecutar ‘lsblk’ y ver que el punto de montaje para la partición raíz ahora es la unidad NVMe.

El sistema debería ser un poco más rápido ya que la partición raíz con todos los paquetes ahora está en un NVMe y no en la tarjeta SD. La tarjeta SD se puede usar para arrancar el sistema, pero no se usa para nada más. Si lo desea, puede hacer una copia de seguridad de la tarjeta SD en caso de que algo le suceda.

Conclusión

Estos son los conceptos básicos de Banana Pi R4. Sé que hay mucha información aquí solo para configurar la placa.

Normalmente explico cómo hacer algo con la placa, y planeo hacerlo en otro artículo.