文章

Windows 传电影到树莓派只有 2MB/s：从硬件到芯片的完整排查实录

发表于
作者 puppylpg 15 分钟阅读

一、问题背景

用户反映：Windows 电脑向树莓派传输电影时，无论使用 SMB 还是 SFTP，速度都只有约 2 MB/s。要求排查根本原因。

  1. 一、问题背景
  2. 二、排查思路总览
  3. 三、Step 1：树莓派硬件信息采集
  4. 四、Step 2：网络链路排查
  5. 五、Step 3：存储性能排查
  6. 六、Step 4：实际传输速度测试（上传 vs 下载）
    1. 4.1 下载测试（树莓派 → Windows）
    2. 4.2 上传测试（Windows → 树莓派）
    3. 4.3 关键发现
  7. 七、Step 5：网络接口深度分析
    1. 5.1 网卡统计
    2. 5.2 分析
  8. 八、Step 6：Windows 端信息采集
    1. 6.1 网卡信息
    2. 6.2 WiFi 详情
    3. 6.3 关键发现
  9. 九、Step 7：纯 TCP 隔离测试
    1. 9.1 测试设计
    2. 9.2 代码
    3. 9.3 测试结果
    4. 9.4 结论
  10. 十、Step 8：公网测速交叉验证
    1. 交叉对比
    2. 关键推理
  11. 十一、Step 9：树莓派端优化尝试
    1. 9.1 优化前状态
    2. 9.2 执行的优化
    3. 9.3 优化后状态
    4. 9.4 优化后复测
    5. 9.5 结论
  12. 十二、Step 10：芯片溯源与社区验证
    1. 10.1 硬件对应关系
    2. 10.2 社区反馈
  13. 十三、最终结论
    1. 根因锁定
    2. 定量分析
    3. 问题定性
  14. 十四、解决方案
    1. 方案一：PCIe AX210（最佳）
    2. 方案二：USB MT7921AU（次选）
    3. 方案三：USB 转千兆网线（最便宜）
  15. 十五、总结

二、排查思路总览

排查遵循”从硬件到软件、从底层到上层”的原则：

  1. 采集树莓派硬件信息（CPU、内存、存储、网卡）
  2. 排除存储瓶颈
  3. 测试实际传输速度（上传 vs 下载）
  4. 分析网络接口状态
  5. 采集 Windows 端信息
  6. 纯 TCP 隔离测试（排除协议层干扰）
  7. 公网测速交叉验证
  8. 优化尝试与效果验证
  9. 锁定根因并给出方案

三、Step 1：树莓派硬件信息采集

输入：SSH 登录树莓派，执行诊断脚本

1
2
3
4
5

uname -a
cat /proc/cpuinfo | grep -i 'model name\|hardware\|revision' | head -5
free -h
df -h
ip -s link

输出：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Linux raspberrypi 6.12.20+rpt-rpi-2712 #1 SMP PREEMPT Debian 1:6.12.20-1+rpt1~bpo12+1 (2025-03-19) aarch64 GNU/Linux

CPU revision    : 1
CPU revision    : 1
CPU revision    : 1
CPU revision    : 1
Revision        : d04170

Mem: 7.9Gi total, 1.1Gi used, load average: 0.13

/dev/nvme0n1p2  235G  195G   28G  88% /

3: end0: mtu 1500
    RX: bytes 121034015924 packets 120640845 errors 0 dropped 3376275 missed 0 mcast 7400714
    TX: bytes 97941240864 packets 23906901 errors 0 dropped 230 carrier 0 collsns 0

关键发现：

  • 树莓派 5（8GB 版），性能强劲
  • 网卡 end0 是千兆有线
  • ⚠️ RX dropped: 3,376,275（接收端大量丢包）
  • 存储为 NVMe SSD（长城 GW3300 256GB）

四、Step 2：网络链路排查

输入：

1
2

ethtool end0
ping -n 3 192.168.1.7

输出：

1
2
3
4
5
6
7

Speed: 1000Mb/s
Duplex: Full
Link detected: yes

Reply from 192.168.1.7: bytes=32 time=2ms TTL=64
Reply from 192.168.1.7: bytes=32 time=2ms TTL=64
Reply from 192.168.1.7: bytes=32 time=2ms TTL=64

结论：树莓派端网络协商正常，延迟仅 2ms，物理链路无问题。

五、Step 3：存储性能排查

输入：测试目标目录 /share 的写入速度

1

dd if=/dev/zero of=/share/dd_test bs=1M count=256 oflag=direct

输出：

1

268435456 bytes (268 MB, 256 MiB) copied, 0.724443 s, 371 MB/s

结论：NVMe SSD 写入 371 MB/s，存储完全不是瓶颈。

六、Step 4：实际传输速度测试（上传 vs 下载）

4.1 下载测试（树莓派 → Windows）

输入：

1
2
3
4
5

# 在树莓派上生成 1GB 测试文件
dd if=/dev/urandom of=/home/pi/test_1gb.bin bs=1M count=1024

# Windows 端下载
scp pi@192.168.1.7:/home/pi/test_1gb.bin .

输出：

1

real    0m20.457s

速度：1024 MB / 20.457s = 50 MB/s ✅

4.2 上传测试（Windows → 树莓派）

输入：

1
2
3

# Windows 端生成 100MB 文件并上传
dd if=/dev/urandom of=test_upload_local.bin bs=1M count=100
scp test_upload_local.bin pi@192.168.1.7:/home/pi/

输出：

1

real    0m21.252s

速度：100 MB / 21.252s = 4.7 MB/s ❌

4.3 关键发现

方向速度结论
下载50 MB/s正常
上传4.7 MB/s慢 10 倍

问题锁定在”上传方向”。

七、Step 5：网络接口深度分析

5.1 网卡统计

输入：

1

ip -s link show end0

输出：

1
2

RX: bytes 121034015924 packets 120640845 errors 0 dropped 3376275 missed 0 mcast 7400714
TX: bytes 97941240864 packets 23906901 errors 0 dropped 230 carrier 0 collsns 0

5.2 分析

RX dropped 高达 3,376,275 个包，丢包率约 2.8%。初步怀疑树莓派接收缓冲区不足。

八、Step 6：Windows 端信息采集

6.1 网卡信息

输入：

1

Get-NetAdapter | Where-Object { $_.Status -eq 'Up' } | Select Name, InterfaceDescription, LinkSpeed

输出：

1
2
3

Name  InterfaceDescription                        LinkSpeed
----  --------------------                        ---------
WLAN  Realtek 8832AU Wireless LAN WiFi 6 USB NIC 1.2 Gbps

6.2 WiFi 详情

输入：

1

netsh wlan show interfaces

输出：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

名称                   : WLAN
物理地址               : d4:84:09:3b:fc:62
状态                   : 已连接
SSID                   : CMCC-bonjour
BSSID                  : 12:9f:47:c2:3a:ab
网络类型               : 结构
无线标准               : 802.11ax
身份验证               : WPA2 - 个人
密码                   : CCMP
信道                   : 44
接收速率(Mbps)         : 1201
传输速率 (Mbps)        : 1201
信号                   : 76%
配置文件               : CMCC-bonjour

6.3 关键发现

  • Windows 没有有线网卡，只有 WiFi
  • WiFi 芯片：Realtek 8832AU
  • 协商速率：1201 Mbps（5GHz，WiFi 6）
  • 信号强度：76%

九、Step 7：纯 TCP 隔离测试

为了排除 SMB/SCP/SFTP 等协议层的干扰，编写纯 TCP 程序进行裸测。

9.1 测试设计

  • Server（树莓派）：接收数据并丢弃，不做任何处理
  • Client（Windows）：发送 300MB 数据，计算实际吞吐

9.2 代码

tcp_server.py（树莓派端）：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

import socket, time

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
s.bind(('0.0.0.0', 5202))
s.listen(1)
conn, addr = s.accept()
start = time.time()
total = 0
while True:
    data = conn.recv(1048576)
    if not data:
        break
    total += len(data)
elapsed = time.time() - start
print(f"Received {total/(1024*1024):.1f} MB in {elapsed:.1f}s")
conn.close()

tcp_client.py（Windows 端）：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

import socket, time

HOST = '192.168.1.7'
PORT = 5202
DATA = b'0' * 1048576

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((HOST, PORT))
start = time.time()
total_sent = 0
target = 300 * 1048576

while total_sent < target:
    sent = s.send(DATA)
    total_sent += sent

elapsed = time.time() - start
speed = total_sent / (1024*1024) / elapsed
print(f"Sent {total_sent/(1024*1024):.1f} MB in {elapsed:.1f}s = {speed:.1f} MB/s")
s.close()

9.3 测试结果

输出：

1

Sent 300.0 MB in 64.3s = 4.7 MB/s

9.4 结论

  • 纯 TCP（零协议开销、零加密、零磁盘 I/O）上传也只有 4.7 MB/s
  • 与 scp 的 4.7 MB/s、SMB 感知的 2 MB/s 处于同一水平
  • 100% 证明：瓶颈不在应用层，而在网络/链路层

十、Step 8：公网测速交叉验证

用户提供了腾讯电脑管家的公网测速截图：

指标数值
下载速度59.8 MB/s
上传速度4.9 MB/s
运营商中国移动
宽带等级300~500M

交叉对比

场景上传速度
局域网 → 树莓派（scp）4.7 MB/s
局域网 → 树莓派（纯 TCP）4.7 MB/s
公网测速（电脑管家）4.9 MB/s

三者几乎完全一致。

关键推理

  • 如果是运营商限制上行带宽，只应影响公网，不影响局域网
  • 但局域网内也跑不出更高的速度
  • 唯一的解释：Windows WiFi 网卡的发送端天花板就是约 40 Mbps（5 MB/s）
  • 无论往哪传（公网还是局域网），都被这个硬件天花板锁死

十一、Step 9：树莓派端优化尝试

虽然证据已指向 Windows 端，但仍对树莓派进行了全面优化，以彻底排除接收端瓶颈。

9.1 优化前状态

1
2

RX ring buffer: 512
TX ring buffer: 512

9.2 执行的优化

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

# 1. 扩大网卡 ring buffer
sudo ethtool -G end0 rx 4096 tx 4096

# 2. 优化内核网络参数
sudo bash -c 'cat >> /etc/sysctl.conf << "EOF"
net.core.rmem_max = 134217728
net.core.wmem_max = 134217728
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 134217728
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 134217728
net.core.netdev_max_backlog = 65536
EOF'
sudo sysctl -p

# 3. 优化 Samba 配置
# 在 /etc/samba/smb.conf [global] 段添加：
#   socket options = TCP_NODELAY IPTOS_LOWDELAY SO_RCVBUF=131072 SO_SNDBUF=131072
#   min protocol = SMB2
#   max protocol = SMB3
#   read raw = yes
#   write raw = yes
#   use sendfile = yes

sudo systemctl restart smbd

9.3 优化后状态

1
2
3
4

RX ring buffer: 4096
TX ring buffer: 4096
SMB protocol: SMB3
socket options: TCP_NODELAY IPTOS_LOWDELAY SO_RCVBUF=131072 SO_SNDBUF=131072

9.4 优化后复测

1

scp test_upload_local.bin pi@192.168.1.7:/home/pi/

输出：

1

real    0m21.733s

速度：100 MB / 21.733s = 4.6 MB/s

9.5 结论

零改善。 树莓派端已被彻底排除。

十二、Step 10：芯片溯源与社区验证

10.1 硬件对应关系

用户看到的实际芯片
品牌：水星 MERCURY芯片：Realtek RTL8832AU
型号：UX18H AX1800芯片方案：AX1800（2.4G 574M + 5G 1201M）

10.2 社区反馈

NGA 论坛用户反馈同款芯片：

“5g 链接 1201Mbs，用电信宽带测速，还没原来 intel 自带 8265 无线网卡速度快，只能跑 30 不到的。装了三个版本驱动都一样。”

B站评测结论：

“MT7921AU 这张卡从硬件到发热再到性能都稳赢对位的瑞昱 RTL8832 系列。想要稳定的无线网络，首先远离瑞昱网卡。厂商喜欢用它是因为它便宜，而不是因为它好用。”

十三、最终结论

根因锁定

排查项状态说明
树莓派 CPU❌ 排除Pi 5，负载 0.13
树莓派存储❌ 排除NVMe SSD，371 MB/s
树莓派网卡❌ 排除千兆全双工，已优化到最大
树莓派系统配置❌ 排除优化前后速度不变
协议层❌ 排除裸 TCP 与 scp/SMB 速度一致
运营商限速❌ 排除局域网不应受公网带宽影响
Windows WiFi 网卡✅ 锁定上传天花板约 40 Mbps

定量分析

  • WiFi 协商速率：1201 Mbps
  • 实际上传吞吐：37.6 Mbps（4.7 MB/s）
  • 实际 / 协商 = 3.1%（严重不达标）

问题定性

Realtek RTL8832AU 芯片方案的 USB WiFi 6 网卡存在严重的发送端性能缺陷。 这不是水星一家的问题，而是该芯片方案的通病。

十四、解决方案

方案一：PCIe AX210（最佳）

产品价格特点
COMFAST CF-AX210~90-110 元带磁吸延长天线，可吸机箱顶
奋威 Fenvi AX210~110-150 元做工更好，散热佳
SSU AX210~80-120 元性价比最高
  • 上传速度：30-50 MB/s
  • 需要主板有空闲 PCIe 插槽

方案二：USB MT7921AU（次选）

产品价格特点
COMFAST CF-952AX~100 元AX1800，外置天线
EDUP EP-AX1672~80-100 元发热控制好
  • 上传速度：10-15 MB/s
  • 适合只有 USB 口可用的场景

方案三：USB 转千兆网线（最便宜）

产品价格特点
USB3.0 转千兆网卡~30-50 元插网线，速度拉满 110 MB/s

十五、总结

一个看似简单的”传电影慢”问题，经过从硬件到软件、从底层到上层的逐层排查，最终锁定为 Windows 端 Realtek RTL8832AU WiFi 网卡的发送端性能缺陷。

核心排查逻辑：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

用户反馈慢
    ↓
测试发现：下载 50 MB/s，上传 4.7 MB/s（极度不对称）
    ↓
纯 TCP 裸测：上传仍 4.7 MB/s（排除协议层）
    ↓
树莓派全面优化：上传仍 4.6 MB/s（排除接收端）
    ↓
公网测速：上传 4.9 MB/s（与局域网一致，排除网络环境）
    ↓
锁定 Windows WiFi 网卡：协商 1201 Mbps，实际仅 37.6 Mbps
    ↓
芯片溯源：RTL8832AU，社区证实存在上传性能缺陷

建议：更换为 Intel AX210（PCIe）或 MediaTek MT7921AU（USB）方案的网卡。

network, debug, raspberry-pi
wifi smb sftp rtl8832au network-diagnosis raspberry-pi windows tcp iperf
本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权