Planification d’infrastructure avec Raspberry Pi et Banana Pi

Pourquoi cette note existe

Cette note documente le processus de prise de décision derrière le choix du petit matériel ARM pour l'infrastructure réseau.

L'objectif n'était pas seulement de comparer les planches par CPU, RAM, ou prix.

Which device makes sense as a reliable router, VPN endpoint, VLAN gateway, or small infrastructure controller?

Les options matérielles comprenaient les appareils Raspberry Pi et Banana Pi, en particulier dans le contexte de:

• Routage ouvert
• Séparation VLAN
• configurations de commutateurs gérées
• Accès VPN
• isolement de la labo
• petites entreprises/infrastructures de services
• fonctionnement de faible puissance
• Éviter les choix trop compliqués de matériel

Cette note porte sur la planification des infrastructures et non sur la collecte de gadgets.

Contexte du projet

L'environnement comprenait un réseau de maisons et de petits laboratoires où le routeur était plus qu'une boîte ISP de base.

La direction du réseau comprenait:

• OpenWrt comme couche de contrôle principale
• Séparation fondée sur le VLAN
• Accès VPN
• Filtre DNS
• expériences d'auto-hébergement
• Services Proxmox/homelab
• expérience d'hébergement de serveur de jeu
• planification future de l'infrastructure des petites entreprises

Les principaux dispositifs considérés étaient les suivants:

• Framboise Pi 5
• Famille Banana Pi BPI-R4
• Banana Pi BPI-R4 Lite direction
• commutateurs gérés
• mini PC pour une charge de travail plus lourde

L'importante décision de conception était de savoir si la planche devait agir principalement comme routeur, hôte de service ou dispositif de soutien.

Ce que cette planification veut prouver

• Le choix du matériel devrait suivre la conception du réseau
• une carte avec un port Ethernet peut toujours router les VLAN avec le bon commutateur
• routeur-on-a-stick fonctionne, mais il a des compromis
• les cartes routeur-native sont plus propres pour le routage multiports
• VPN, VLAN, DNS et pare-feu doivent être planifiés ensemble
• le stockage et la fiabilité de l'infrastructure
• support/communauté peut compter plus que les spécifications brutes
• chaque charge de travail n'appartient pas au routeur

Pile et outils considérés

Couche réseau

• Ouvrir
• VLAN
• commutateur géré
• Zones pare-feu
• DHCP
• Filtre DNS
• Garde-fils
• DDNS
• transport de port
• topologie routeur-on-a-stick

Couche matérielle

• Raspberry Pi
• Banane Pi
• Tableaux ARM
• commutateurs gérés
• Cartes SD
• Direction eMMC/NVMe
• qualité de l'alimentation électrique
• refroidissement
• Interfaces Ethernet/SFP

Couche de service

• Accueil AdGuard
• Garde-fils
• Mise à jour DDNS
• petits bots/scripts
• direction de la surveillance
• contrôle d'accès à homelab
• gestion du serveur

Construction prévue

La direction prévue de l'infrastructure est une petite pile de réseau de faible puissance qui peut supporter:

• routage Internet
• Séparation VLAN
• Accès VPN
• Filtre DNS
• réseau isolé homelab/serveur
• une administration à distance sûre
• expansion future
• séparation claire entre les fonctions de routeur et les fonctions de serveur plus lourdes

Une conception finie devrait répondre:

What device routes traffic?
What device switches VLANs?
Where does VPN terminate?
Where do services run?
Where are sensitive systems placed?
What happens if one device fails?

Raspberry Pi comme routeur ouvert

Un Raspberry Pi peut fonctionner comme un routeur OpenWrt, surtout lorsqu'il est associé à un commutateur géré.

La limitation typique est Ethernet.

Un Raspberry Pi avec un port Ethernet peut utiliser une conception routeur-on-a-stick:

ISP/ONT
  ↓
managed switch
  ↓ tagged VLAN trunk
Raspberry Pi running OpenWrt
  ↓ tagged VLAN trunk
managed switch
  ↓
LAN / homelab / server VLANs

Cela peut bien fonctionner lorsque les VLAN sont configurés correctement.

Le commutateur géré devient essentiel parce que le trafic pour les zones WAN et LAN est séparé en utilisant des balises VLAN sur la même interface physique.

Routeur-sur-un-Stick Direction

Routeur-on-a-stick signifie qu'une interface réseau physique transporte plusieurs VLAN.

Exemple de direction:

eth0.10 → Home LAN
eth0.20 → Homelab LAN
eth0.1141 → WAN / ISP VLAN direction

Cette conception peut être pratique, mais elle dépend:

• corriger le marquage VLAN
• prise en charge des commutateurs gérés
• profils de port clairs
• Configuration de l'interface OpenWrt
• séparation de la zone pare-feu
• éviter les erreurs accidentelles de circulation non marquées

L'avantage est d'utiliser efficacement le matériel d'un seul tableau.

L'inconvénient est que le commutateur et la configuration VLAN deviennent critiques.

Rôle de commutateur géré

Un commutateur géré n'est pas optionnel dans une configuration de routeur-on-a-stick basée sur VLAN.

Les poignées du commutateur:

• marqué port du tronc au routeur
• ports d'accès non étiquetés pour les appareils normaux
• Séparation VLAN entre les réseaux
• Dédouanement WAN si nécessaire
• isolement de la labo/serveur

Exemple de direction du commutateur:

Port 1 → router trunk
Port 2 → ISP/ONT WAN VLAN
Port 3 → home LAN untagged
Port 4 → homelab VLAN untagged
Port 5 → server/proxmox VLAN untagged

La disposition exacte du port dépend du réseau, mais le principe est le même.

Banana Pi en tant que matériel de routeur

Banana Pi routeur-planches peut être plus naturel pour le routage OpenWrt parce qu'ils ciblent souvent les cas d'utilisation de réseau plus directement qu'un Raspberry Pi général.

Le recours est formé comme suit:

• direction matérielle plus routeur-comme
• plusieurs interfaces Ethernet selon le modèle
• Direction SFP/SFP+ sur certaines planches
• mieux adapté pour la séparation WAN/LAN
• moins de dépendance à l'égard des astuces de routeur-on-a-stick
• possibilité d'expansion selon le modèle

Cela peut rendre Banana Pi nettoyant pour un rôle de routeur sérieux.

Mais ils doivent aussi être prudents:

• vérifier l'état du support OpenWrt
• vérifier la maturité du conducteur
• vérifier la documentation communautaire
• contrôle de la puissance/refroidissement
• vérifier la disponibilité et le prix
• vérifier la révision exacte du tableau
• vérifier si le modèle spécifique correspond aux ports nécessaires

Un tableau solide sur papier n'est pas utile si le support est instable ou si la documentation est faible.

Banana Pi BPI-R4 Direction

La direction BPI-R4 était sensée comme un choix plus routeur-natif.

Il est plus aligné avec:

• Utilisation du routeur OpenWrt
• réseau multiports
• Direction SFP
• rôle de passerelle de homelab
• contrôle centralisé du réseau
• expansion future

Pour une configuration qui peut éventuellement gérer VLANs, VPN, services internes et routage plus structuré, une carte Banana Pi orientée routeur peut être plus facile à justifier que de forcer tout à travers un seul port Ethernet.

La principale règle de planification:

Use Raspberry Pi when flexibility and availability matter.
Use Banana Pi router boards when network interfaces and router role matter more.

Banana Pi BPI-R4 Lite Direction

La direction Lite peut avoir un sens lorsque le tableau complet est indisponible ou trop cher.

Mais "Lite" ne doit pas seulement être jugé par le prix.

Les questions sont les suivantes:

• a-t-il les ports nécessaires?
• supporte-t-il la version OpenWrt prévue?
• est-ce qu'il soutient la remise du WAN nécessaire?
• supporte-t-il le stockage prévu?
• soutient-elle le débit requis?
• Il a assez de RAM ?
• La communauté l'utilise-t-elle avec succès?
• Y a-t-il des problèmes de conducteur connus?

Pour un démarrage ou une construction précoce, l'utilisation du panneau Lite peut être raisonnable si les exigences sont claires et que les fonctionnalités manquantes ne sont pas nécessaires.

Décision Raspberry Pi vs Banana Pi

Une comparaison simple:

Zone de Raspberry Pi Direction de Banana Pi Routeur Direction de Banana Pi---------------Le meilleur rôle de Banana Flexible petit serveur / routeur de routeur d'une passerelle centrée sur le routeur d'Ethernet souvent limité d'une manière générale plus concentrée sur le réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'un réseau d'information d'un réseau d'information d'un réseau d'un réseau d'information d'un réseau d'un réseau d'information d'un réseau d'un réseau d'information d'un réseau d'un réseau d'un réseau d'information d'un réseau d'un réseau d'information d'un réseau d'un réseau d'un réseau d'information d'un réseau d'un réseau d'un réseau d'un réseau L'utilisation d'OpenWrt dépend du modèle/HAT/adaptateurs.

Le meilleur choix dépend du rôle.

Routeur vs séparation du serveur

Une décision importante est de ne pas surcharger le routeur.

Un routeur devrait prioriser :

• routage
• pare-feu
• VLAN
• DHCP
• DNS
• VPN
• DDNS
• surveillance de la lumière

Les charges de travail plus lourdes devraient passer à :

• mini PC
• Serveur Proxmox
• VPS
• hôte de service dédié

Exemples de charges de travail qui peuvent ne pas appartenir au routeur à long terme:

• bases de données lourdes
• grandes piles Docker
• Serveurs de jeux
• serveurs multimédias
• CI/processus de construction
• stockage de fichiers importants
• applications web publiques avec un trafic lourd

Un routeur peut exécuter de petits scripts, mais il devrait rester stable en premier.

Mini Rôle PC

Un mini PC peut compléter le routeur.

Mieux vaut diviser :

OpenWrt router:
  routing, firewall, VLAN, VPN, DNS

Mini PC / Proxmox:
  applications, databases, dashboards, containers, automation

Cela maintient la couche réseau fiable tout en permettant aux services de croître séparément.

Pour l'infrastructure des petites entreprises, cette répartition est plus propre que l'utilisation d'une seule planche pour tout.

VLAN Planification

La conception de l'infrastructure devrait séparer le trafic par objectif.

Exemple de direction VLAN:

Home VLAN
Admin VLAN
Homelab/Server VLAN
Guest/IoT VLAN
DMZ if public-facing services exist

La conception exacte devrait rester simple au début.

Trop de VLAN créent des frais généraux de gestion.

Une première structure pratique:

Home
Homelab/Servers
Guest/IoT
Admin/VPN

L'objectif est d'empêcher tout ce qui vit dans un réseau plat.

Placement VPN

WireGuard peut fonctionner sur le routeur ou un hôte séparé.

VPN sur Router

Avantages:

• contrôle d'accès direct au bord du réseau
• simple routage vers les VLAN
• moins d'appareils
• bon pour l'accès admin

Risques:

• augmentation de la charge de travail du routeur
• erreurs peuvent affecter l'accès au réseau
• les questions de sauvegarde/récupération

VPN sur un hôte séparé

Avantages:

• services séparés du routeur
• plus facile à reconstruire ou containerize
• peut s'asseoir dans la couche DMZ/accès

Risques:

• Les règles de routage/pare-feu nécessitent plus de soins
• pièces plus mobiles
• port transiting peut être nécessaire

Pour les petites infrastructures/home, VPN sur OpenWrt est souvent pratique.

Pour les configurations plus grandes, une passerelle VPN/accès dédiée peut être plus propre.

Direction DMZ

Un DMZ peut être utile pour héberger des services publics ou semi-publics.

Un modèle propre:

Internet
  ↓
Router/firewall
  ↓
DMZ / access layer
  ↓
Private internal services

Les services publics ou les passerelles contrôlées peuvent se trouver à proximité.

Les services sensibles, les bases de données et les panneaux administratifs devraient demeurer dans les réseaux privés.

La décision matérielle devrait soutenir cette conception au moyen de VLANs et de règles de pare-feu.

Considérations relatives au stockage

Les cartes routeurs toujours sur les cartes SD, eMMC ou NVMe sont souvent utilisées selon le modèle.

Le stockage est important parce que :

• logs écrire dans le temps
• les paquets ont besoin d'espace
• Docker peut consommer de l'espace
• bases de données écrire constamment
• une perte soudaine de puissance peut corrompre le stockage
• La qualité de la carte SD varie

Pour un routeur:

stable storage > large storage

Pour les serveurs :

SSD/NVMe preferred

N'exécutez pas les services d'écriture lourde sur des cartes SD faibles si la fiabilité compte.

Puissance et refroidissement

Les petites planches sont sensibles à la mauvaise puissance et à la chaleur.

La planification devrait comprendre :

• alimentation de qualité
• tension stable
• Refroidissement/réservoir
• débit d'air
• boîtier sûr
• UPS direction si important
• éviter les câbles/adaptateurs bon marché

La puissance instable peut ressembler à une défaillance du logiciel.

Les pannes aléatoires, la corruption du système de fichiers et les chutes de réseau peuvent toutes provenir de problèmes d'alimentation/refroidissement.

Considérations relatives au débit

Le matériel de routeur devrait être choisi en fonction du trafic attendu.

Questions :

• vitesse internet
• WireGuard vitesse nécessaire
• charge de routage inter-VLAN
• SQM/QoS besoin
• Nombre de clients
• nombre de règles de pare-feu
• SDI/plans de surveillance
• services publics ou accès privé uniquement

Une carte qui est bonne pour le routage de base peut être en difficulté avec un cryptage VPN lourd, SQM, ou un trafic inter-VLAN élevé.

Disponibilité et réparabilité

Un tableau techniquement parfait est moins utile s'il est impossible de le remplacer.

Questions pratiques d'achat:

• Le conseil peut-il être acheté localement ou régionalement?
• peut-on remplacer facilement l'alimentation électrique?
• les caisses/puits sont-elles disponibles?
• Les options de rechange SD/eMMC/stockage sont-elles disponibles?
• La documentation est-elle disponible?
• Les autres utilisateurs l'exécutent-ils avec succès ?
• peut-on restaurer l'installation sur un autre appareil?

Pour les infrastructures destinées aux clients ou aux entreprises, la disponibilité est importante.

Direction de la documentation

Les décisions relatives au matériel d'infrastructure devraient être clairement documentées.

Documentation utile:

network diagram
VLAN table
port map
device role list
IP plan
firewall zone summary
VPN access notes
backup/recovery note
hardware list
why this board was chosen
what this board should not do

Cela rend l'installation réglable plus tard.

Arbre de décision pratique

Need simple OpenWrt router and already have managed switch?
  → Raspberry Pi can work with router-on-a-stick.

Need cleaner router hardware with more network interfaces?
  → Banana Pi router-focused board is stronger.

Need to run heavier services?
  → Use mini PC/Proxmox, not the router board.

Need public/self-hosted services?
  → Consider DMZ/VLAN design and maybe VPS.

Need only VPN + DNS + firewall?
  → Keep router simple and stable.

Décisions pratiques

Ne choisissez pas le matériel uniquement par spécifications

Le soutien, la documentation et la disponibilité de remplacement comptent.

Le routeur devrait rester ennuyeux

Le routeur devrait être stable avant qu'il ne soit intelligent.

Services lourds distincts

Utilisez le routeur pour le contrôle réseau et un mini PC/serveur pour les applications.

Utiliser délibérément les VLAN

Les VLAN devraient résoudre les besoins réels de séparation, et non créer de la confusion.

Plan de redressement

Si la carte routeur meurt, le réseau devrait être récupérable à partir de la documentation et des sauvegardes.

Vérifier le support avant d'acheter

Surtout pour les panneaux Banana Pi/router, vérifier la révision exacte du tableau et la direction de support OpenWrt avant de s'engager.

Ce qu'un plan achevé devrait montrer

Un plan d'infrastructure solide devrait montrer:

• périphérique de routeur sélectionné
• raison de le choisir
• Conception WAN/LAN/VLAN
• carte des ports de commutation gérés
• Placement VPN
• Position de filtrage DNS
• séparation serveur/homelab
• choix de stockage
• Choix de refroidissement/puissance
• sens de sauvegarde/de récupération
• quels services fonctionnent où
• ce qui n'est intentionnellement pas exposé

Preuves à retenir

Voici quelques éléments de preuve utiles à cette note :

• photos matérielles
• Capture d'écran du tableau de bord ouvert
• Liste des interfaces VLAN
• Changer la capture d'écran de configuration VLAN
• diagramme de réseau
• Statut de WireGuard
• État du filtrage DNS
• utilisation du stockage
• tableau de carte du port
• mini jeu de rôle PC/routeur
• Comparaison avant/après topologie

Hypothèses techniques

Cette note suppose que l'infrastructure est pour un laboratoire à domicile, un petit réseau ou un environnement de style de petite entreprise.

Il suppose qu'OpenWrt est utilisé comme couche de routage/firewall.

Il suppose que le choix du matériel doit équilibrer le coût, la disponibilité, le soutien, les ports et l'expansion future.

Il suppose également que tous les services ne doivent pas fonctionner sur le routeur lui-même.

Principaux risques

• en s'appuyant sur le routeur-on-a-stick sans comprendre le marquage VLAN
• choisir une planche avec un faible support OpenWrt
• surcharger le routeur avec des services lourds
• utilisation de mauvaises alimentations
• en exécutant des services d'écriture lourde sur des cartes SD faibles
• achat de matériel basé uniquement sur des spécifications théoriques
• créer trop de VLAN trop tôt
• pas de documentation de carte de port
• aucune sauvegarde de configuration OpenWrt
• exposer les services administratifs au lieu d'utiliser VPN
• choisir le matériel non disponible pour une configuration orientée client

État actuel

Cette note représente la direction de planification du matériel et de l'infrastructure derrière le choix des appareils Raspberry Pi ou Banana Pi pour les déploiements OpenWrt et petits réseaux.

La valeur la plus élevée est le cadre de décision:

router role
switch role
server role
VPN role
VLAN design
storage/reliability
support/availability

C'est plus utile qu'un simple tableau de comparaison.

Ce que la présente note ne prétend pas

Cette note ne prétend pas qu'une seule planche est toujours meilleure.

Il ne prétend pas que Raspberry Pi est un routeur parfait.

Il ne prétend pas que Banana Pi est automatiquement prêt à la production sans vérifier le support.

Il documente la planification pratique de l'infrastructure autour de petites cartes ARM, OpenWrt, VLANs, accès VPN, et la conception de réseau homelab / petites entreprises.

À emporter pratique

La leçon utile est:

Choisissez le matériel en fonction du rôle du réseau, et non le nom du produit.

Une configuration propre sépare les responsabilités :

router → routing, firewall, VPN, DNS
switch → VLAN access/trunks
server/mini PC → applications and heavy services
DMZ/private networks → exposure boundaries

Cela facilite la compréhension, l'expansion et la récupération de l'infrastructure.