前回までで、 Protectli Vault FW1 に VyOS インストール、簡単な速度測定をしたので、 OPNsense に乗せ換えて比べてみた。

OPNsense のウェブページから USB メモリ用の img.bz2 をダウンロードして、bz2 を解凍してディスク（パーティションではない）に丸ごと dd で書き込み、そこから boot した。vga なイメージをダウンロードしたにも関わらず画面は Booting で止まり、シリアルポートからしか見えなかった。シリアルポートでも起動時・終了時以外は特に何かが出るわけではないが、起動時にはそれぞれの端子の IP アドレスなどが出るので便利ではある。ちなみに、 115,200 bps なので Vault の BIOS の初期設定と同じでちょうどよい。

Live イメージになっていてそのままでも利用は可能で、”WAN” で DHCP が利用可能だと “LAN” のポート（ただし初期設定では em0 なので、 Vault FW1 では “WAN” と印刷されている）からそのままインターネットに出ることができた（DHCP も動いている）。LAN 側に繋いで 192.168.1.1 宛に ssh （ユーザ名 installer、パスワード opnsense）でインストールできた。その時立ち上がっている WebUI からは installer ログインできないようだ。

起動後も初期設定は WAN と LAN が逆になっているが、管理画面から割り当てを変えることで管理画面の表示と印刷を合わせることができる。割り当て変更直後は DHCP がうまくうごかないのか、一度電源ボタンを単押ししてシャットダウンしたあと起動した。もっといい方法はあるかもしれない。

なお、大抵のサービスは初期設定で全インターフェイスで LISTEN するようになっているので、探して LAN に変更する方がよさそう。

OPNsense は初期設定でも最低限のファイヤーウォールが設置されているようで、色々設定画面に出てきた。Linux (iptables) と FreeBSD の違いか、かなり設定項目が違ったので、ひとまず初期設定で前回と同じ構成で iperf を通したところ、次のようになった。

Vault の top

39 processes:  1 running, 38 sleeping
CPU:  0.0% user,  0.0% nice, 30.7% system,  0.1% interrupt, 69.2% idle
Mem: 115M Active, 103M Inact, 182M Wired, 31M Buf, 7418M Free
Swap: 8192M Total, 8192M Free

iperf

TCP window size: 85.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 192.168.1.101 port 57712 connected with 192.168.100.37 port 5001
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-20.0 sec  2.18 GBytes   935 Mbits/sec

PC Junkie rev2.4 – 【NW】pfsense VS Vyatta でも Vyatta は pfSense と比べて同じスループットでも CPU 使用率がはるかに低かったと報告されているが、今回の比較（VyOS と OPNsense）でも概ね同じ傾向のようだ（前回は VyOS は初期設定で 1% 未満、ファイヤーウォールを構成していくつか設定すると7%くらいだった）。

また、電源ボタンを押すと OPNsense が正常にシャットダウンした。

とりあえず、最初にインストールして気付いた差は次の通り。単純な設定でのスループット性能としては VyOS の方が優れていそうではあるが、どちらも Gigabit な環境でルータにするのに不足ということはなさそう。OPNsense は WebUI で色々いじれたりする点などもあり、ひとまずは OPNsense を使ってみることにした。

Protectli Vault FW1 に VyOS を入れて、一応はファイヤーウォールも形だけ設定した状態での速度を計った。1Gbps リンク程度なら Celeron J1900 でも余裕な模様。

なお、自宅配線の都合上別のルータが挟まっていたりしてこれも正確な測定ではない。あくまで Vault FW1 + VyOS の負荷状況を確認するもの。

ルール

（show config の結果のうち NAT に関係ないものは省略、よくわからないけど公開するほどでもない LAN 内のパラメタは **** にした）

firewall {
    all-ping enable
    broadcast-ping disable
    config-trap disable
    ipv6-receive-redirects disable
    ipv6-src-route disable
    ip-src-route disable
    log-martians enable
    name WAN_TO_LAN {
        default-action drop
        rule 100 {
            action accept
            state {
                established enable
                related enable
            }
        }
        rule 110 {
            action accept
            destination {
                port 22
            }
            protocol tcp
        }
        rule 120 {
            action accept
            destination {
                port 5001
            }
            protocol tcp
        }
    }
    receive-redirects disable
    send-redirects enable
    source-validation disable
    syn-cookies enable
    twa-hazards-protection disable
}
interfaces {
    ethernet eth0 {
        address dhcp
        duplex auto
        firewall {
            in {
                name WAN_TO_LAN
            }
        }
        hw-id ****
        smp-affinity auto
        speed auto
    }
    ethernet eth1 {
        address ****
        duplex auto
        hw-id ****
        smp-affinity auto
        speed auto
    }
    ethernet eth2 {
        duplex auto
        hw-id ****
        smp-affinity auto
        speed auto
    }
    ethernet eth3 {
        duplex auto
        hw-id ****
        smp-affinity auto
        speed auto
    }
    loopback lo {
    }
}
nat {
    destination {
        rule 1 {
            destination {
                port 23
            }
            inbound-interface eth0
            protocol tcp
            translation {
                address ****
                port 22
            }
        }
        rule 2 {
            destination {
                port 5001
            }
            inbound-interface eth0
            protocol tcp
            translation {
                address ****
                port 5001
            }
        }
    }
    source {
        rule 99 {
            outbound-interface eth0
            source {
                address ****
            }
            translation {
                address masquerade
            }
        }
    }
}

WAN -> LAN (LAN 側が iperf における -c）
転送速度

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec  1.09 GBytes   932 Mbits/sec

LAN -> WAN (LAN 側が iperf における -s）

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec  1.09 GBytes   933 Mbits/sec

WAN -> LAN の際の Vault

%Cpu(s):  0.0 us,  0.2 sy,  0.0 ni, 93.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  6.5 si,  0.0 st

このページで出せる考察

ジャンボフレームなどは無効なまま iperf でこの速度が出ているので、ギガビット（TCP/IP ならペイロードは理論値で 950Mbps 未満なはず？）は使い切って CPU が余っているといえそう。

現在家のルータは RouterBoard RB3011-UiAS-RM を使っているが、Protectli Vault FW1 の存在を知り、より自由度が高い遊べる環境を用意しようと思って購入した。

買い物

今回は Amazon.com で買ってきた。Amazon.com でのページは Firewall Micro Appliance With 4x Gigabit Intel LAN Ports, Barebone だが、今は全く同じものは売り切れているようだ（同じシリーズの他のものはある）。買ったときは $199.00 で、それに送料 1,272 円と Import Fees Deposit 1,915 円（多分ドル建てで決まっていたはずだが、 Invoice では JPY になっている）がかかった（勤務先にはこういう時に使える会社の費用補助があるので自己負担はもっと少ない）。

今回購入したのはベアボーンなので、 RAM と SSD を買う必要があった。 RAM は DDR3L で最大 8GB、 SSD は mSATA で、それぞれ次のものを買った。

• RAM: ADATA DDR3L 1600 8GB ADDS1600W8G11-R リンク：kakaku.com
• SSD: Transcend mSATA SSD 370 64GB リンク：Amazon

なお、どちらも滅びかかっている規格のようで、 DDR3L RAM はいくつかの店にあったが、 mSATA SSD は秋葉原ではそもそもほとんどの店に存在せず、あっても 8000 円以上するモデルしか見当たらなかったため Amazon で購入した。ちなみに、 RAM は刺さないと画面にも何も映らないので、動作確認には最低でも RAM が必要。

届いた商品

マザーボードはこのような感じになっている。マザーボードに YANLING のロゴがあるので委託先かもしれない。YANLING のページを見ると、YANLING の N10Plus がほぼ同じ製品であるように見える。筐体裏面には Made in China と書いてあり、時計も中国の標準時に設定されて出荷されてきた。

ファンレスなので音もせずとても静かで、大きさもさすがにポート数の同じスイッチングハブよりは大きいものの、それと比べたくなる程度には小さい（普通の L3 扱えるルータと比べるとむしろ小さい気がする）。

また、 BIOS には「電源オン状態で電力供給が途絶えた場合、電力が復活したら自動でオンに戻る」設定があり、標準で有効になっているようだ。BIOS 画面で AC アダプタを引っこ抜いて落ちた後アダプタを戻したら、自動で OS が起動した。ルータは常時起動していることを想定するので、この機能はありがたい（hp ML115 でも見た気がするので、デスクトップパソコンをあまり使わないから知らないだけでよくある機能なんだろうか）。

なお、 AC アダプタは Protectli 40W Power Supply – Protectli の商品画像と同じ、 CHANNEL WELL TECHNOLOGY なる会社のものがきた。商品紹介ページでは 110-240V と書いてあったり FAQ では 100-240V となっていたりするが、商品画像と同じく 100-240V と書かれたものがきた。アダプタ本体とケーブルの間は PC やモニタの電源でよく見る端子なのでその辺で買えそうなケーブルだった。日本でそのまま使える type-A だがアース付きなので、タップにアースがない場合は3ピン→2ピンをかますか、ケーブルを買い替えることになると思われる。

Ubuntu MATE で動作確認

まず最初に、 RAM だけ買って SSD なしの状態で Ubuntu MATE のインストーラの USB メモリを刺したところすんなり GUI が立ち上がった。

電源ボタンも Ubuntu MATE 側できちんと認識して、押されたらダイアログを出すなりなんなり OS で設定した動作をするようだ。

VyOS 入れてのテスト

SSD が到着したら、とりあえず VyOS を入れてみた。FW1 FW2 FW4A Series Hardware Overview – Protectli の説明通り、 WAN が eth0、LAN が eth1 に割り当たっていた。

また、添付のケーブルを使うことでシリアルポートも利用できた。BIOS 画面をシリアルポートに転送する機能がついていて、 OS が起動した後は OS から見えるようになっているので VyOS もシリアルポート越しに利用できた。VyOS では GRUB で Serial console を選ぶと起動画面もシリアルで流れてくる（ GRUB は VGA とシリアルポート両方に表示された）

ただし、 BIOS 画面が出ている状態でのシリアルポートは How to use the Vault’s COM port – Protectli の説明通り 115,200 bps なのに対し、 VyOS の初期設定は 9,600 bps なので、切り替えないと途中で画面が表示されなくなる。BIOS も VyOS も設定項目はあるようなので、使うならどちらかに統一しておいた方がよさそう。

VGA あるから家ならそちらを使えばいい感はあるが、 GPD microPC とか持っていたらシリアルポートが利用できるのが便利なのかもしれない。

インストールしたら、次の二つを参考に VyOS で NAT 構成してみた。まだファイヤーウォールなどは設定していない。インストールも含め、特に問題らしい問題は少なくともデバイス由来のものは起こらなかった。

• VyOS の基本設定 (DHCP/DNS/NAT/Firewall/その他) – Qoosky
• vyosのコマンドについて延々と書いていくメモ – try,try,try

簡単な速度測定

この状態で、ざっくり NAT 越しに速度を測定してみた。

Protectli で NAT を構成し、 ThinkPad を LAN 側に、部屋の LAN WAN 側にして、部屋の LAN においた ML115 （の上に増設された何かの NIC）と、 ThinkPad の間で NAT 越しの iperf を試してみた。

iperf

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-20.0 sec  1.65 GBytes   709 Mbits/sec

通信中の Protectli Vault の top

%Cpu(s):  0.0 us,  0.1 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.6 si,  0.0 st
KiB Mem:   8051500 total,   286864 used,  7764636 free,    31692 buffers
KiB Swap:        0 total,        0 used,        0 free.   138536 cached Mem

（追記：この後 ThinkPad を測定用とせずデスクトップ/サーバ構成のマシン同士で測定したところ、簡易測定でもスループットが 930 Mbps を超えたので、Protectli Vault FW1 + VyOS のせいで 800Mbps を下回っていたわけではなさそう：VyOS スループット測定 on Protectli Vault FW1 | にろきのメモ帳）
（追記：↑しかし ThinkPad も状況により 900Mbps を超えたので原因はよくわからない）