要約

WireGuard サーバとして使っている Raspberry Pi Zero 2W が Wi-Fi（2.4GHz）接続のためスループットが 16 Mbps に張り付いていた。
USB OTG 経由で有線 LAN アダプターを追加したところ、84.9 Mbps まで改善した。

背景

前回の記事で Beryl 7 を WireGuard クライアント兼ルーターにして複数端末を自宅 LAN に接続できるようにした。

動作はしたものの、VPN 経由のスピードテストが 7〜8 Mbps 止まり。Pi 自体を speedtest-cli で計測すると 37 Mbps 出ていたので、VPN トンネルのオーバーヘッドや CPU がボトルネックではなく、Wi-Fi（2.4GHz）の二重ホップが原因だと判明した。

クライアント → Beryl 7（Wi-Fi）→ Pi Zero 2W（Wi-Fi）→ 自宅 LAN
                                   ↑ ここが 2.4GHz で上限 30Mbps 程度

LAN 内で iperf 相当のテストをしたところ 16 Mbps が天井。

環境

項目	内容
マシン	Raspberry Pi Zero 2W
OS	Raspberry Pi OS Lite 64bit
接続	USB OTG（microUSB）→ 有線 LAN
LAN アダプター	TIMELY microUSB 有線 LAN アダプター（RTL8152 チップ）
LAN ケーブル	Ankuly Cat6A 0.15m

Pi Zero 2W に有線 LAN を追加する手順

1. アダプターを挿すだけ

Pi Zero 2W の microUSB OTG ポートに LAN アダプターを接続する。

RTL8152 チップのアダプターであれば、Raspberry Pi OS は標準でドライバーを持っているため追加インストール不要。

# 認識確認
lsusb
# → Bus 001 Device 002: ID 0bda:8152 Realtek Semiconductor Corp. ...

dmesg | grep r8152
# → r8152 ... registered network device

2. IP アドレスと優先度を確認

ip addr show
# eth0: 192.168.68.xx  ← 新しい有線 LAN
# wlan0: 192.168.68.xx ← 既存 Wi-Fi

ip route show
# eth0 metric 100   ← 数値が小さい方が優先
# wlan0 metric 600

有線（eth0）がデフォルトルートとして使われていれば OK。

3. WireGuard の PostUp / PostDown を更新

有線 LAN 追加前は wlan0 にだけ MASQUERADE を設定していた。eth0 も追加する。

PostUp   = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE; iptables -t nat -A POSTROUTING -o wlan0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE; iptables -t nat -D POSTROUTING -o wlan0 -j MASQUERADE

wlan0 も残しておくのは、有線が外れたときのフォールバック用。

4. IP フォワーディングを永続化

Raspberry Pi OS Lite はデフォルトで IP フォワーディングが無効（0）になっている。/etc/sysctl.conf に書く方法もあるが、/etc/sysctl.d/ 配下に置く方が確実に再起動後も反映される。

# 永続化
echo "net.ipv4.ip_forward=1" | sudo tee /etc/sysctl.d/90-ip-forward.conf

# 即時適用
sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

# 確認
cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# → 1

これを忘れると再起動後に VPN 経由のインターネットが繋がらなくなる。/etc/sysctl.conf への追記だけでは Raspberry Pi OS Lite で反映されないことがあるため、/etc/sysctl.d/ を使うこと。

結果

測定条件	スループット
WireGuard 経由（Wi-Fi 時）	約 16 Mbps
WireGuard 経由（有線 LAN 後）	84.9 / 85.1 Mbps

5倍以上に改善。Pi Zero 2W の CPU 使用率も余裕があり、帯域が広がっても CPU がボトルネックになる気配はなかった。

注意点：microUSB アダプターの選び方

Pi Zero 2W の OTG ポートに挿せる LAN アダプターは「microUSB オス → RJ45」タイプ。

チップ	Pi OS での動作
RTL8152 / RTL8153	ドライバー標準搭載、挿すだけで OK
AX88772 系	Android 向けドライバーが主流、Pi では認識しないことがある

購入前にチップ型番を確認するか、レビューに「Raspberry Pi で動いた」とある商品を選ぶのが確実。

まとめ

Pi Zero 2W の Wi-Fi（2.4GHz）は WireGuard サーバとしてスループットのボトルネックになる
RTL8152 チップの microUSB LAN アダプターを挿すだけで有線化できる
PostUp の MASQUERADE に eth0 を追加する
IP フォワーディングは /etc/sysctl.d/90-ip-forward.conf に書いて永続化する