Zimaboard 432 Testbericht¶

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Das Zimaboard wird mit einigen Zubehörteilen geliefert.

• 2 Sticker
• 1 kleine gefaltete Anleitung
• 1 Netzteil mit drei Adaptern für verschiedene Länder
• 1 Adapter Mini Displayport auf HDMI
• 1 Adapter für SATA-Laufwerke
• 1 Adapter für den Anschluss von 2 SATA-Laufwerken

Das Zimaboard ist ein x86-basierter SBC (Single Board Computer). Da es x86-basiert ist, besteht der Vorteil darin, dass so gut wie jedes Betriebssystem auf dieser Hardware laufen kann, von Linux über BSD bis Windows.

Das Gerät ist in drei Varianten erhältlich: 1. Zimaboard 216 - Celeron N3350 Dual-Core-CPU - 2 GB RAM - 16 GB eMMC 1. Zimaboard 432 - Celeron N3450 Quad-Core-CPU - 4 GB RAM - 32 GB eMMC 1. Zimaboard 832 - Celeron N3450 Quad-Core-CPU - 8 GB RAM - 32 GB eMMC

So sieht das Gerät zerlegt aus.

Hier ist die Unterseitenansicht. Es gibt eine Pufferbatterie für die RTC und BIOS-Einstellungen. Der CPU-Lüfteranschluss ist eigentlich nicht notwendig, da der Kühlkörper niemals heiß wird. Es könnte eine Option sein, wenn man das Board in einem eigenen Gehäuse betreiben möchte. Die beiden Schrauben halten den Kühlkörper auf der Oberseite des Boards fest.

Testaufbau¶

Für diesen Testbericht habe ich das Gerät unter den folgenden Bedingungen getestet. - 1 PCIe Intel Gigabit Ethernet Karte - 240 GB SATA SSD - 4 GB RAM Ich habe mit den folgenden Firewall-Betriebssystemen getestet: - OPNsense 23.1 Community Edition - OpenWrt 22.03.3 - VyOS 1.4 Rolling

Da ich wissen wollte, wie das Gerät als Router performt, habe ich beide Realtek-Schnittstellen mit statischen IP-Adressen sowie statischen Routen konfiguriert. Die zusätzliche 1G Intel-NIC diente als WAN-Schnittstelle, die ich ausschließlich für die Verwaltung genutzt habe, wie den Zugriff auf die WebGUI und das Abrufen von Updates.

Hardware-Übersicht¶

Während der Preis wirklich erschwinglich ist, ist die Verarbeitungsqualität der Hardware ordentlich. Es ist ein etwas ungewöhnliches Gerät, da es im Grunde aus dem Mainboard mit einem vollflächigen Kühlkörper oben und einer Plastikabdeckung unten besteht.

Mir gefällt wirklich gut, dass es einen PCIe 4x-Steckplatz gibt, der für eine 10G-Netzwerkkarte genutzt werden kann, wenn man das Gerät als Router einsetzt. Leider würde man für eine Dual-10G-Karte mindestens einen 8x-Steckplatz brauchen, somit entfällt die Möglichkeit, zweimal 10G auf diesem Router zu betreiben. Wahrscheinlich wäre es ohnehin nicht in der Lage, Dual-10G zu bewältigen. Es gibt jedoch Dual-Port-1G-Optionen.

Während der Benchmark-Tests, besonders in OPNsense, blieb die Schnittstelle etwas hängen, da die Last recht hoch wurde. Das könnte auch daran liegen, dass ich grafische Interface-Inspektoren verwendet habe. Auf VyOS war ein solcher Effekt beispielsweise nicht festzustellen, da es einfach keine GUI hat.

Die Erweiterbarkeit des Geräts ist jedoch großartig. Zwei SATA-Anschlüsse zu haben, ist für ein Firewall-Szenario etwas überdimensioniert. Das größte Plus in dieser Hinsicht ist natürlich der PCIe-Port. Dennoch ist es etwas ungewöhnlich, eine Karte einzustecken, die sich außerhalb jeglichen Gehäuses befindet. Auch das Slotblech muss von der Karte getrennt werden, damit sie passt. Wegen dieser Montageart ist es etwas umständlich, ein Netzwerkkabel in den Port einer Karte zu stecken, die nicht einmal montiert oder verschraubt ist.

Die 4-Kern-CPU ist eine wirklich gute Kombination für eine Firewall-Umgebung. Ich habe das Ausführen von Intrusion Detection nicht tatsächlich getestet, aber es wird sicherlich die Gesamtperformance beeinträchtigen. Wenn Sie das planen, empfehle ich, die größere 832-Edition zu nehmen.

Netzwerk-Benchmark¶

Während die Standardeinstellungen des Betriebssystems für die meisten Umgebungen ausreichen mögen, stößt man in einer Benchmark-Situation schnell an Grenzen. Aus diesem Grund habe ich sie z.B. für die maximale Anzahl an Verbindungen auf einen Wert gesetzt, der nicht erreicht wird. Die Hardware soll das Limit sein, nicht die Software.

VyOS lief mit deaktivierter Firewall, also nur plain Routing ohne Paketfilter. Bei OPNsense habe ich die Firewall ebenfalls deaktiviert, da sie massives Log-Spam erzeugt hätte, welches die Ergebnisse beeinflusst hätte.

Netzwerk-Benchmarks wurden mit Cisco's T-Rex-Software Version 3.02 durchgeführt. Diese ist in der Lage, enorme Mengen an Traffic zu generieren, sodass das DUT (Device Under Test) zeigen kann, wozu es fähig ist. Der Benchmark-PC lief mit 16 GB RAM, einem Intel i7 8700k und einer Dual-Port Mellanox Connectx-4 mit zwei 1G Copper-SFP.

Datendurchsatz¶

1 MB = 1 Megabyte = 1.000.000 Byte (SI-Präfix)

Hier sehen Sie, wie viele Pakete die Schnittstellen auf jedem Betriebssystem passiert haben. Das eigenwilligste Ergebnis war im OPNsense DNS-Durchlauf. Selbst nach mehreren Tests landete ich immer bei etwa 2.400 Paketen pro Sekunde auf beiden Schnittstellen. Ansonsten performen OpenWrt und VyOS oft sehr ähnlich, was nicht überraschend ist, da beide auf Linux basieren.

Darüber hinaus war die Menge an Bytes pro Sekunde im DNS-Benchmark bei OPNsense am höchsten, was im Widerspruch zur niedrigen PPS-Zahl steht. Ich konnte die Ursache dafür nicht herausfinden. Selbst nach mehreren Tests konnte ich keinen Fehler in meinem Aufbau finden.

Bei den anderen Tests liegen VyOS und OpenWrt wieder nah beieinander. OPNsense war die einzige Lösung, die 1G auf beiden NICs gleichzeitig erreichte. Ich vermute, dass die Realtek-Treiber-Implementierung in FreeBSD besser ist. Unter Linux schaffte nur eine Schnittstelle Gigabit-Geschwindigkeiten.

Für ein Gerät in dieser Preisklasse sind diese Ergebnisse ordentlich. Ich glaube, Intel-NICs wären besser für eine Firewall geeignet, aber es scheint, dass die Realtek-Chips ihren Zweck erfüllen.

Ich habe T-Rex mit -l 10 ausgeführt, um einige Latenzwerte zu erhalten. Dennoch halte ich diese Latenzwerte für nicht aussagekräftig, weshalb ich beschlossen habe, sie nicht zu veröffentlichen. Zwischen den Tests variierten die Latenzwerte zu stark, obwohl sich keine Umgebungsparameter geändert hatten.

CPU-Benchmark¶

Um eine Vorstellung von der Leistung der CPU zu bekommen, habe ich sie mit OpenSSL unter OpenWrt benchmarked und mit kürzlich getesteten Geräten verglichen. Die Single-Threaded-Ergebnisse zeigen, wie viel Leistung pro Kern die CPU bietet. In fast allen Bereichen ist die AMD-CPU des DEC740 der klare Gewinner. Doch das Zimaboard belegt in den meisten Disziplinen den zweiten Platz.

Die Multi-Threaded-Ergebnisse zeigen, welche Gesamtleistung Sie vom eingebauten Prozessor erwarten können. Leider fehlten mir die Multi-Core-Ergebnisse des DEC740, sodass in diesem Beispiel das Zimaboard fast immer als Sieger hervorgeht, während der Banana Pi R3 den zweiten Platz belegt.

Stromverbrauch¶

Unter Last wurde der Kühlkörper ein wenig warm, aber niemals heiß.

Fazit¶

Der Stromverbrauch ist recht gering und auf einem Niveau, das man von einem SBC dieser Größe und Leistung erwarten kann. Was die CPU-Leistung betrifft, ist es schwer, ein Gerät mit dieser Rechenleistung zu diesem wirklich niedrigen Preis zu finden. Der größte Nachteil könnten die RTL-NICs sein, die nicht so zuverlässig hohe Leistungen erbringen wie eine Intel-NIC. Wenn Sie es als Router/Firewall betreiben möchten, ist meine aktuelle Empfehlung, OPNsense zu verwenden, da es die einzige Lösung ist, die volles 1G-Routing leistet, während Linux dies nicht erreicht. Man kann eine brauchbare Dual-Port-Gigabit-NIC erwerben, um bessere Netzwerkergebnisse zu erzielen. Insgesamt muss ich sagen, dass dies ein hervorragender Kauf ist.