0008 MPS2.5G（SSD和2.5G以太网）：修订间差异

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2024年8月7日 (三) 09:05的版本

关键词

树莓派5、PCIE扩展、2.5G、Raspberry Pi5、NVME、M.2、SSD、固态硬盘、X1 Gen2

一、简介

树莓派5板载一个16Pin的PCIE接口，我们可以通过该接口外挂各种PCIE设备。本扩展板就是专为树莓派5设计的2.5G网络+NVME SSD固态硬盘。在树莓派系统下本扩展板即插即用，Ubuntu系统下2.5G网卡需安装驱动使用。

注意：

1. 目前最新的树莓派的固件已支持从SSD启动，SSD可用于存储扩展和系统启动；

2. 由于PCIE Switch是x1 Gen2，故即便在config.txt里面将模式修改为Gen3也并不能提升接口速度，所以SSD的接口测速会被限制在400MB/s左右，比CM4略快；

二、硬件资源

1. 采用PCIE Switch进行一扩二,扩出一路NVME SSD和一路2.5G以太网；

2. 基于RTL8125的2.5Gbps以太网；

3. 支持2230/2242/2280尺寸的NVME SSD(默认焊接2280铜柱），SSD可用于扩展存储，也支持从SSD启动（需树莓派官方固件起码是2024.5.13更新后）。注意：固件更新后，不能修改设置，不然固件会自动退回至老版本；

4. 树莓派官方OS和Openwrt系统免驱，Ubuntu系统下需安装驱动；

5. 采用优质电子元器件和沉金工艺，无铅生产；

6. 四个M2.5G固定孔，板子上方内凹设计，方便40Pin GPIO的操作使用；

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三、系统烧写及设置

3.1 概述

本文档采用树莓派OS、Ubuntu OS和OpenWrt系统进行测试。

树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit

Ubuntu OS的版本为ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz，Ubuntu OS下载地址：

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

OpenWrt系统版本为：openwrt-bcm27xx-bcm2712-rpi-5-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.100-20240805.img.gz

3.2 系统烧写在SD（TF）卡上

点击直达烧写方法说明。

3.3 系统烧写在SSD硬盘上

点击直达烧写方法说明。

四、树莓派系统下使用演示

4.1 2.5G网络测试

MPS2.5G扩展板上的2.5G网口在树莓派OS下即插即用，系统起来后即可获取IP地址：

也可以在终端中输入ifconfig -a查看网络状态：

安装网络测速工具iperf3：

sudo apt install iperf3

利用iperf3，在树莓派OS与PC之间进行测速。

当树莓派OS作为client时，速度大约为2.25Gbps：

当树莓派OS作为server时，速度大约为1.68Gbps：

注意：网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。

4.2 SSD硬盘测试

关于对SSD硬盘的基本操作，我们可以参考以下链接：

因为MPS2.5G无法工作在PCIe Gen3模式下，所以我们无需更改PCIe模式，直接使用hdparm软件测试速度即可。

在树莓派终端下运行df，查看SSD分区名为nvme0n1p1：

运行命令，可多次运行，测试多次硬盘速度：

sudo hdparm -t /dev/nvme0n1p1

可见此测试硬盘的运行速度为395MB/s左右。

注意：硬盘运行速度受硬盘质量、硬盘上的文件存储情况等多种因素影响，以上测试结果仅供参考，不作为实际产品的最终参数。

五、Ubuntu系统下使用演示

5.1 2.5G网络测试

Ubuntu系统下需安装2.5G网卡驱动才能使用，本文档以Ubuntu 24.04为例。

首先需要更新系统：

sudo apt-get update

接着准备编译环境：

sudo apt-get install --reinstall linux-headers-$(uname -r) linux-headers-generic build-essential dkms

然后安装驱动：

sudo apt-get install r8125-dkms

按提示安装即可：

安装完成后输入：

sudo modprobe r8125

Ubuntu系统默认不安装ifconfig工具，所以需要手动安装：

sudo apt install net-tools

输入ifconfig -a就可以看到enxxx的网卡接口，这样就安装完毕2.5G网卡驱动：

利用iperf3，在树莓派OS与PC之间进行测速。

当Ubuntu系统作为client时，速度大约为2.26Gbps：

当Ubuntu系统作为server时，速度大约为1.70Gbps：

注意：网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。

5.2 SSD硬盘测试

关于对SSD硬盘的基本操作，我们可以参考以下链接，除了SSD用作存储扩展中与树莓派OS下操作略有不同，其余部分基本相同：

因为MPS2.5G无法工作在PCIe Gen3模式下，所以我们无需更改PCIe模式，直接使用hdparm软件测试速度即可。

在Ubuntu终端下运行df，查看SSD分区名为nvme0n1p1和nvme0n1p2：

我们选一个进行测速：

sudo hdparm -t /dev/nvme0n1p1

运行命令，可多次运行，测试多次硬盘速度：

可见此测试硬盘的运行速度为430MB/s左右。

注意：硬盘运行速度受硬盘质量、硬盘上的文件存储情况等多种因素影响，以上测试结果仅供参考，不作为实际产品的最终参数。

六、OpenWrt系统操作演示

6.1 概述

MPS2.5G扩展板在OpenWrt系统下可配置为二进二出的交换机模式，扩展板上的2.5G网口作为WAN口（连接Internet），或者树莓派5上的内置Wifi作为WAN口（连接Internet），树莓派5上的网口配置为LAN口，用于连接PC，或者树莓派5上的内置Wifi作为无线AP，连接手机等设备。

6.2 准备工作

本文档使用的OpenWrt系统为：openwrt-bcm27xx-bcm2712-rpi-5-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.100-20240805.img.gz

烧写OpenWrt系统并上电启动后，我们通过树莓派5上的网口连接网线至PC网口，将联通外网的网线连接到扩展板上的2.5G网口，待PC的网卡与树莓派5上的网口连接成功后，我们在Windows设置中找到网络和Internet，在以太网中打开连接的网络查看默认网关的IP地址，这个地址就是OpenWrt系统的后台配置页面地址，如图所示，本文测试的地址为192.168.198.1：