开发板与ubuntu建立网络通信（通过USB转网口）

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_63699001/article/details/140867333

一基本概念

1.1 NAT网络(Network Address Translation)

NAT 是一种将内部私有 IP 地址转换为公共 IP 地址的技术，通常用于局域网与互联网之间的通信。
特点：私有网络中的设备可以通过一个公共 IP 地址访问互联网。隐藏内部网络结构，提高安全性。支持多个设备共享一个公网 IP。
工作方式：静态 NAT：将一个内部 IP 地址映射到一个固定的公网 IP 地址。动态 NAT：从一个公网 IP 池中动态分配公网地址。端口地址转换 (PAT)：使用端口号将多个私有地址映射到一个公网地址（最常用）。
适用场景：家庭网络（路由器实现 NAT），企业网络连接到互联网。

1.2 桥接模式(Bridge Mode)

桥接模式是网络中将两个或多个网络段连通为一个逻辑网络的技术。设备通过桥接共享同一个 IP 地址池。
特点：不隔离网络，设备直接通过桥接的网卡访问网络。不改变 MAC 地址和 IP 地址。常用于虚拟机或路由器连接外部网络。
工作方式：桥接设备（如路由器或虚拟机的虚拟网卡）转发网络帧而不修改其内容。无需 NAT 转换，通信更加高效。
适用场景：在虚拟机中使用桥接以直接访问物理网络。无线扩展器桥接主路由器，扩展网络覆盖范围

1.3 网络共享 (Internet Connection Sharing)

网络共享是通过一个主机将其网络连接共享给其他设备的一种技术。
特点：主机充当网关，转发流量。多种实现方式：Wi-Fi 热点、有线共享、蓝牙共享等。支持多设备访问主机的网络资源。
工作方式：主机启用网络共享功能，其他设备通过指定的方式（Wi-Fi、以太网等）连接主机。主机通过 NAT 或路由功能为连接设备提供网络访问。
适用场景：无路由器时，通过电脑共享网络,便携式热点功能。

1.4 总体框图

                        +-------------------------------+
                        |        公网 (Internet)        |
                        +-------------------------------+
                                     |
                         [ 公网 IP：路由器或主机 ]
                                     |
    -------------------------------------------------------------
   |                                 |                          |
[ NAT 网络：共享公网 IP ]    [ 桥接模式：直接访问 ]     [ 网络共享：主机提供网络 ]
   |                                 |                          |
 [ 内部设备 ]                [ 直接连入公网设备 ]        [ 客户端设备 ]
( 私有 IP 地址 )             ( 自己获取公网地址 )        ( 通过主机连接互联网 )

二使用ubuntu双系统与开发板连接

2.1 连接框图

Ubuntu连接开发板的框图如下：
在这里插入图片描述

2.2 USB转网口设备识别

插入USB转网口会出现下面这个界面如果没有这个界面弹出，可以参考另外一篇文章开发板与ubuntu建立网络通信（NFS和TFTP协议搭建）

在这里插入图片描述

2.3 配置usb网卡

点击设置按钮，会进入下面这个界面，然后配置好网关，配置的网关与ubuntu的wifi网口的ip地址不要写成一样的，比如WiFi网口的ip是192.168.31.239，USB模块的网口第三位不能设置成31，最后一个数字随意。比如我配置的是192.168.1.239==（如果31设置成一样的，那么可能会导致电脑只能跟开发板形成子网不能与外网产生联系，即不能上网）==
这里需要注意，配置好网关之后下滑到最后勾选下图的选项
在这里插入图片描述

2.4 打开usb网口

此时通过下图这个开关就可以启动与开发板的连接
在这里插入图片描述

2.5 配置开发板IP

接下来是开发板的ip配置，如果是linux操作系统下，可以通过下面这个命令配置，需要注意第三位数字需要跟USB转网口保持一致，最后一位数字不能跟USB转网口的最后一位一样。

ifconfig eth0 192.168.1.50

配置完成后ubuntu双系统就可以ping开发板设置的ip地址，开发板也可以ping通ubuntu双系统的ip地址和配置的网关地址（如果第2步网关地址和ubuntu原本的ip地址不一样的话）。

如果是在uboot下，可以通过下面的命令进行配置，同理需要注意第三位数字需要跟USB转网口保持一致，最后一位数字不能跟USB转网口的最后一位一样。

setenv ipaddr 192.168.1.50 //开发板自己的地址 
setenv ethaddr b8:ae:1d:01:00:00  //需要保证在同一局域网下的唯一性 
setenv gatewayip 192.168.1.1 
setenv netmask 255.255.255.0  
setenv serverip 192.168.1.239  //ubuntu双系统设置的网关地址 
saveenv  //保存配置

配置完成后开发板可以ping通ubuntu双系统的ip地址和配置的网关地址，但是ubuntu双系统不能ping开发板设置的ip地址，因为uboot不能响应ping指令。