树莓派5具备一个16Pin的PCIe接口,我们可以利用该接口进行多种外设的扩展。这次我们通过PCIe接口搭配PCIe Switch芯片扩展成两路PCIe接口,然后通过2个RTL8125芯片实现双2.5Gbps以太网的扩展。该扩展板在树莓派系统下无需驱动,上电后即可自动识别成eth1和eth2。如果使用Ubuntu系统则需要先安装RTL8125的驱动才可使用。
1. 基于树莓派5的PCIE接口,采用PCIe Switch芯片,将PCIE一扩二, 扩展两路RTL8125;
2. 双2.5Gbps以太网的扩展;
3. 树莓派官方OS和Openwrt系统免驱,Ubuntu系统下需安装驱动;
4. 采用优质电子元器件和沉金工艺,无铅生产;PCB通过UL认证和ROHS认证,防火等级94V-0;
5. 四个M2.5G固定孔,板子上方内凹设计,方便40Pin GPIO的操作使用;
本文档采用树莓派OS、Ubuntu OS和OpenWrt系统进行测试。
1) 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
2) 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
3) OpenWrt系统版本为:openwrt-bcm27xx-bcm2712-rpi-5-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.100-20240805.img.gz
MP2.5GD扩展板上的2.5G网口在树莓派OS下即插即用,系统起来后,在树莓派终端中输入ifconfig -a命令,两个网口分别被识别为eth1和eth2:
对两个网口分别连外网(200M宽带)测速,结果如下:
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。
安装网络测速工具iperf3:
sudo apt install iperf3
利用iperf3,通过2.5G路由器,在树莓派OS与PC之间进行测速。
4.2.1 eth1测速结果如下:
当树莓派OS作为client时,速度大约为2.02Gbps:
当树莓派OS作为server时,速度大约为1.84Gbps:
4.2.2 eth2测速结果如下:
当树莓派OS作为client时,速度大约为2.01Gbps:
当树莓派OS作为server时,速度大约为1.84Gbps:
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。
MP2.5GD扩展板上的2.5G网口在Ubuntu系统下不能即插即用,需要安装RTL8125驱动。
因为树莓派5的无线网卡模块在Ubuntu系统下是即插即用的,所以我们需要使用无线网卡连接无线网络:
也可以使用网线连接树莓派5上的原生网口。
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
,可见此时并没有显示2.5G网卡:
接下来我们开始安装RTL8125驱动。
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
输入ifconfig -a
就可以看到两个enxxx的网卡接口,这样就安装完毕2.5G网卡驱动:
对两个网口分别连外网(200M宽带)测速,结果如下:
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。
如果使用Ubuntu内置的Firefox浏览器时运行速度很慢或者经常无响应,建议安装轻量浏览器Falkon:
sudo apt install falkon
安装网络测速软件iperf3:
sudo apt install iperf3
利用iperf3,在Ubuntu系统与PC之间进行测速。
enp3s0测速结果如下:
当Ubuntu系统作为client时,速度大约为2.34Gbps:
当Ubuntu系统作为server时,速度大约为1.83Gbps:
enp4s0测速结果如下:
当Ubuntu系统作为client时,速度大约为2.35Gbps:
当Ubuntu系统作为server时,速度大约为1.83Gbps:
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。
MP2.5GD扩展板在OpenWrt系统下,扩展板上的两个2.5G网口可以作为LAN口,树莓派5上的原生网口可以作为WAN口,这样就能配置成一个双LAN口的2.5G路由器,同时接在LAN口上的设备之间的传输速度最高可达2.5Gbps。。
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,我们将网线一端插在树莓派5的原生网口上,另一端插在PC上,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:
然后打开网页浏览器输入192.168.198.1进入OpenWrt系统。默认用户名为root
,默认密码为password
:
进入“系统 - TTYD终端”,输入ifconfig -a命令,可以看到有eth0、eth1、eth2三个网口,其中eth0为树莓派5的原生网口,eth1和eth2为扩展板的两个2.5G网口:
点击“网络 - 接口”,点击“修改”:
在“物理设置”中,把eth1和eth2选中,然后点击“保存&应用”按钮:
将网线从树莓派5的原生网口中拔出,插入任意一个2.5G网口,待PC的网卡与2.5G网口连接成功后,我们刷新管理页面,点击“网络 - 接口”,点击“修改”:
在“物理设置”中,把eth0前面的勾去掉,然后点击“保存”按钮:
回到“网络 - 接口”,点击“添加新接口”:
接口名称设置为WAN,接口协议选择DHCP客户端,接口选择eth0后点击“提交”按钮:
在防火墙设置中选择WAN口后点击“保存&应用”按钮:
把连接Internet网络的网线插到树莓派5的原生网口上,然后回到“网络 - 接口”,稍等片刻,就可以看见新建的WAN接口获取了IP地址,这样PC就可以通过此扩展板上网了:
测速(200M宽带)结果如下:
把两台具有2.5G网卡的PC(本文档为了区分,两台PC所使用的系统,一台Windows系统,一台Ubuntu系统,用户可以根据自己的需求使用适合的系统)分别接到eth1和eth2上,利用iperf3测速,结果如下:
实测Windows作为client端,Ubuntu作为server端,速度约为1.68Gbps;Windows作为server端,Ubuntu作为client端,速度约为2.17Gbps。
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。
周一-周五(9:30-6:30)周六(9:30-5:30)
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