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作者丨彭小呆

來源丨SegmentFault 社區

https://segmentfault.com/a/1190000021143144


No.1

前言

由於本人在這段時候,看到了一個叫做樹莓派的東東,初步瞭解之後覺得很有意思,於是想把整個過程記錄下來。

No.2

樹莓派是什麼?

Raspberry Pi(中文名爲樹莓派,簡寫爲 RPi,(或者 RasPi / RPI) 是爲學習計算機編程教育而設計),只有信用卡大小的微型電腦,其系統基於 Linux。隨着 Windows 10 IoT 的發佈,我們也將可以用上運行 Windows 的樹莓派。


自問世以來,受衆多計算機發燒友和創客的追捧,曾經一“派”難求。別看其外表“嬌小”,內“心”卻很強大,視頻、音頻等功能通通皆有,可謂是麻雀雖小,五臟俱全。

1. 用我的話理解

用我的話理解就是樹莓派就是一臺主機,你可以外接顯示器,鍵盤鼠標,u盤等等外設,因爲它體積很小,而且又有很多串口和外接的口,可以直接調用很多底層硬件。

2. 市面上的型號

市面上大多是 3 代 B+ 型,淘寶一搜樹莓派一大堆都是,價錢純主板(不要任何外設)在 230+ 左右,有點小貴,超過我的預算,所以我繼續尋找廉價的,終於讓我發現了一款 100+ 的樹莓派。

3. 樹莓派 zero w

樹莓派 zero w 是一款 mini 的樹莓派,體質只有 3b+ 的 1/3。實際到手後,你會發現它真的超級小,超級可愛。以下是我的實物圖,你可以看看大小到底有多 mini。

你可以看到,最上面是一根普通的黑色簽字筆,接下來是一個即插即用型的外接 wifi 網卡,然後是一個 USB 讀卡器,最底下的就是我們今天的主角 zero w。它真的超級小,有木有。真的是完美的詮釋了那句“麻雀雖小,五臟俱全”的話。

zero w 這款樹莓派的主要參數如下:

•  BCM2835 處理器,1GHz 主頻,512MB RAM

•  BCM43438 WiFi / BT 芯片

•  micro-USB 電源接口

•  micro-USB OTG 接口

•  miniHDMI 端口

•  複合視頻和重置擴展接口

•  脆弱的 CSI 攝像頭接口

•  micro-SD 卡座,存放操作系統

•  40-pin GPIO 擴展接口

•  尺寸:65mm*30mm

你別看它的 cpu 只有 1 核,內存只有 512MB,就覺得它可能什麼都做不了,但是實際上它的性能還是很好的,用於跑一個網站真的是小 case。


4. 更多樹莓派

關於更多樹莓派型號或者使用教程你可以去樹莓派實驗室這個網站,上面有豐富的資源。

No.3

樹莓派zero w安裝系統


1. 準備

你可能提前需要準備的東西如下:

•  16GB or 32GB 的 SanDisk 內存卡(注意是以前那種放在手機上,很小的哦)

•  一根最普通不過的 usb 安卓數據線(not type-c)

•  u 盤格式化工具(推薦使用 SDFormatter)

•  系統燒寫工具(Win32DiskImager)

•  樹莓派系統(可以去官網下載)

我使用的是 Raspbian Stretch Lite 這個系統鏡像,這個系統是官方製作的,lite 是無桌面版的,只有黑漆漆的控制檯,優點是體積小,省性能和內存。

名字帶有 desktop 的是有桌面 ui 的,對不熟悉 liunx 系統的朋友可能更友好,但是體積很大,佔用的性能也會更高。


2. 第一步下載系統鏡像

下載好你需要的系統鏡像後,如下圖

一開始只有一個 zip 的壓縮包,大小大概 360MB 左右,你需要把它解壓,得到上圖的文件夾。

然後進入文件夾可以看到一個 img 的鏡像,大小爲 1.7GB 左右。

ps:這個官方的 Raspbian 鏡像,如果是其他第三方的鏡像,可能下載後的壓縮包解壓後不是 img 鏡像,這種情況請另行百度解決。

3. 使用 Win32DiskImager 往內存卡中寫入鏡像

把內存卡插入讀卡器後,插入電腦。


打開 Win32DiskImager 軟件後,選擇 img 鏡像,設備選擇你的 U 盤,然後點擊寫入就可以了,寫入完成後會彈出成功的提示框。

ps: 我上圖沒有選擇設備,因爲的沒插入讀卡器,僅僅是示範而已


4. 修改 boot 分區的文件

先別急着拔出讀卡器,此時,我們電腦可以看到 u 盤中只有一個名爲 boot 的分區,大小可能只有 40MB 左右,不要着急,因爲 window 不識別內存卡中 liunx 系統的其他分區。 

4.1 新建 ssh 文件

因爲我們的 zero w 有一個 mini hdmi 的接口,但是我不需要屏幕,所以需要使用 ssh 連接到 zero w 中的系統,所以需要在第一次開機就能開啓 ssh 功能。

我們進入 boot 分區內,然後新建一個名爲 ssh 的文件,注意不要後綴名!!!!也不要往裏面寫任何東西!!

4.2 新建 wpa_supplicant.conf 文件

因爲 ssh 連接是需要 ip 地址的,所以我們需要將 zero w 在第一次開機自動連接 wifi,使其和我們的電腦處於一個局域網,這樣我們纔可以通過 ssh 連接到 zero w 的系統。


同樣的在 boot 分區內,新建一個名爲 wpa_supplicant.conf 的文件,然後往裏面寫入如下內容後保存:

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1

network={
ssid="你的wifi名字"
psk="你的wifi密碼"

}


5. 組裝我們的最小主機並連接

取出讀卡器中的內存卡,然後插入到 zero w 中,使用一根 usb 安卓數據線連接電源(5V1A)即可。



等待幾分鐘,期間我們的 zero w 的指示燈會一直閃爍,很正常,等待指示燈常亮的時候,我們去路由器上,查看一下樹莓派的 ip 地址。

可以看到我們 zero w 的 ip 爲 192.168.0.104,然後使用 ssh 連接工具(推薦使用 putty)連接樹莓派,初始賬戶爲 pi,密碼是 raspberry。

連接成功,如上圖所示。這樣我們的系統就正確無誤的安裝好了。

ps: 如果是手機開啓熱點當做一個路由器的話,咱們手機下載一個名叫 android terminal 的 app,然後輸入 ip neigh 指令,就可以查到連接到手機的設備的 ip 信息了。

6. 優化咱們樹莓派的系統


6.1 修改源

因爲國外的源,咱們在國內的連接過去網速很慢,所以我們需要修改爲國內的源,我修改的是中科大的源。

6.1.1 修改 sources.list 文件

sudo nano /etc/apt/sources.list
--註釋其他內容,添加以下:
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/raspbian stretch main contrib non-free rpi

6.1.2 修改 raspi.list 文件

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
--註釋其他內容,添加以下:
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian stretch main ui
6.1.3 執行更新


sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

6.2 修改時區

sudo dpkg-reconfigure tzdata

找到亞洲 Asia,然後選擇 shanghai 就可以了。

6.3 開機自啓 ssh

第一種:

sudo raspi-config

進入選擇找到 interfacing option 選擇,然後找到 ssh,按回車使能 enable 就可以了。

第二種:


在終端命令行中啓動 SSH 服務後,如果系統重啓或關機後啓動,SSH 服務默認是關閉的,依然需要手動啓動,爲了方便可以設置 SSH 服務開機自動啓動,打開 /etc/rc.local 文件,在語句 exit 0 之前加入:/etc/init.d/ssh start

建議都試試,反之我的是可以了。


7. 安裝 nginx



#安裝
sudo apt-get install nginx
#啓動
sudo /etc/init.d/nginx start
#重啓
sudo /etc/init.d/nginx restart
#停止
sudo /etc/init.d/nginx stop

打開瀏覽器訪問 192.168.0.104(你的樹莓派 ip 地址),可以看到 nginx 的頁面,說明安裝好了。


我這邊上傳了我的博客,如下圖

可以正常的看到頁面了,但是這樣只能在內網(局域網中)看到,我想讓所有人都可以訪問怎麼辦?

8. 內網穿透

內網穿透,意思就是將內網(本地)的 web 應用通過 nat 穿透到公網上,從而讓別人可以訪問到。

內網穿透目前主要由 ngrok 和 frp 兩種,都非常好用,國內 ngrok 免費的有 ittun、sunny 和 natapp,這三個都是免費的,前面兩個可以自定義域名,後面的需要 vip 版本纔可以自定義域名。

我這三種都試過,我發現 sunny 的 arm 版本的 ngrok 客戶端在我的樹莓派運行不了,ittun 的和 natpp 的 ngrok 都可以,由於需要自定義域名,我使用的是 ittun 的 ngrok_arm 版本的。

使用方法這三者官網都有詳細說明,大家自行查看。

這是正常運行時的截圖,訪問 http://zerow.ittun.com/ 時可以...

因爲需要 ngrok 在後臺運行,所以我用的是 screen 會話使其可以在後臺運行。但是開啓自啓,還沒有實現,萬一斷電或者斷網了,我必須手動去運行一下 ngrok,這是目前沒有解決的痛點。

9. 更多

樹莓派不僅僅只是可以用於運行一個網站,還有很多很多的功能等待你的開發,可以多去看看樹莓派實驗室裏面,很多大神都寫了很多實用的教程。

我的 zero w 狀態信息如下:

在上面開啓了一個 nginx 和 ngrok 服務,內存剩餘還有 250MB,還是很舒服的,cpu 溫度也不算高,運行兩天了,基本在 37-39 之間。

- END -

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