樹(shù)莓派是什么？用樹(shù)莓派搭建一臺(tái)永久運(yùn)行的個(gè)人服務(wù)器

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No.1

樹(shù)莓派是什么？

Raspberry Pi(中文名為樹(shù)莓派,簡(jiǎn)寫(xiě)為 RPi，(或者 RasPi / RPI) 是為學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程教育而設(shè)計(jì))，只有信用卡大小的微型電腦，其系統(tǒng)基于 Linux。隨著 Windows 10 IoT 的發(fā)布，我們也將可以用上運(yùn)行 Windows 的樹(shù)莓派。
自問(wèn)世以來(lái)，受眾多計(jì)算機(jī)發(fā)燒友和創(chuàng)客的追捧，曾經(jīng)一“派”難求。別看其外表“嬌小”，內(nèi)“心”卻很強(qiáng)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(huà)理解

用我的話(huà)理解就是樹(shù)莓派就是一臺(tái)主機(jī)，你可以外接顯示器，鍵盤(pán)鼠標(biāo)，u盤(pán)等等外設(shè)，因?yàn)樗w積很小，而且又有很多串口和外接的口，可以直接調(diào)用很多底層硬件。

2. 市面上的型號(hào)

市面上大多是 3 代 B+ 型，淘寶一搜樹(shù)莓派一大堆都是，價(jià)錢(qián)純主板（不要任何外設(shè)）在 230+ 左右，有點(diǎn)小貴，超過(guò)我的預(yù)算，所以我繼續(xù)尋找廉價(jià)的，終于讓我發(fā)現(xiàn)了一款 100+ 的樹(shù)莓派。

3. 樹(shù)莓派 zero w

樹(shù)莓派 zero w 是一款 mini 的樹(shù)莓派，體質(zhì)只有 3b+ 的 1/3。實(shí)際到手后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它真的超級(jí)小，超級(jí)可愛(ài)。

你可以看到，最上面是一根普通的黑色簽字筆，接下來(lái)是一個(gè)即插即用型的外接 wifi 網(wǎng)卡，然后是一個(gè) USB 讀卡器，最底下的就是我們今天的主角 zero w。它真的超級(jí)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(huà)。 zero w這款樹(shù)莓派的主要參數(shù)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

?復(fù)合視頻和重置擴(kuò)展接口

?脆弱的 CSI 攝像頭接口

?micro-SD 卡座，存放操作系統(tǒng)

?40-pin GPIO 擴(kuò)展接口

?尺寸：65mm*30mm

你別看它的 cpu 只有 1 核，內(nèi)存只有 512MB，就覺(jué)得它可能什么都做不了，但是實(shí)際上它的性能還是很好的，用于跑一個(gè)網(wǎng)站真的是小 case。

4. 更多樹(shù)莓派

關(guān)于更多樹(shù)莓派型號(hào)或者使用教程你可以去樹(shù)莓派實(shí)驗(yàn)室這個(gè)網(wǎng)站，上面有豐富的資源。

No.2

樹(shù)莓派zero w安裝系統(tǒng)

1. 準(zhǔn)備

你可能提前需要準(zhǔn)備的東西如下:

?16GB or 32GB 的 SanDisk 內(nèi)存卡（注意是以前那種放在手機(jī)上，很小的哦）

?一根最普通不過(guò)的 usb 安卓數(shù)據(jù)線(xiàn)（not type-c）

?u 盤(pán)格式化工具（推薦使用 SDFormatter）

?系統(tǒng)燒寫(xiě)工具（Win32DiskImager）

?樹(shù)莓派系統(tǒng)（可以去官網(wǎng)下載）

我使用的是 Raspbian Stretch Lite 這個(gè)系統(tǒng)鏡像，這個(gè)系統(tǒng)是官方制作的，lite 是無(wú)桌面版的，只有黑漆漆的控制臺(tái)，優(yōu)點(diǎn)是體積小，省性能和內(nèi)存。

名字帶有 desktop 的是有桌面 ui 的，對(duì)不熟悉 liunx 系統(tǒng)的朋友可能更友好，但是體積很大，占用的性能也會(huì)更高。

2. 第一步下載系統(tǒng)鏡像

下載好你需要的系統(tǒng)鏡像后，如下圖

一開(kāi)始只有一個(gè) 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。

?

然后進(jìn)入文件夾可以看到一個(gè) img 的鏡像，大小為 1.7GB 左右。

ps：這個(gè)官方的 Raspbian 鏡像，如果是其他第三方的鏡像，可能下載后的壓縮包解壓后不是 img 鏡像，這種情況請(qǐng)另行百度解決。

3. 使用 Win32DiskImager 往內(nèi)存卡中寫(xiě)入鏡像

?

把內(nèi)存卡插入讀卡器后，插入電腦。

打開(kāi) Win32DiskImager 軟件后，選擇 img 鏡像，設(shè)備選擇你的 U 盤(pán)，然后點(diǎn)擊寫(xiě)入就可以了，寫(xiě)入完成后會(huì)彈出成功的提示框。

ps: 我上圖沒(méi)有選擇設(shè)備，因?yàn)榈臎](méi)插入讀卡器，僅僅是示范而已

4. 修改 boot 分區(qū)的文件

先別急著拔出讀卡器，此時(shí)，我們電腦可以看到 u 盤(pán)中只有一個(gè)名為 boot 的分區(qū)，大小可能只有 40MB 左右，不要著急，因?yàn)?window 不識(shí)別內(nèi)存卡中 liunx 系統(tǒng)的其他分區(qū)。

4.1 新建 ssh 文件

因?yàn)槲覀兊?zero w 有一個(gè) 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(tǒng)，所以需要在第一次開(kāi)機(jī)就能開(kāi)啟 ssh 功能。

我們進(jìn)入 boot 分區(qū)內(nèi)，然后新建一個(gè)名為 ssh 的文件，注意不要后綴名?。。?！也不要往里面寫(xiě)任何東西??！

4.2 新建 wpa_supplicant.conf 文件

因?yàn)?ssh 連接是需要 ip 地址的，所以我們需要將 zero w 在第一次開(kāi)機(jī)自動(dòng)連接 wifi，使其和我們的電腦處于一個(gè)局域網(wǎng)，這樣我們才可以通過(guò) ssh 連接到 zero w 的系統(tǒng)。

同樣的在 boot 分區(qū)內(nèi)，新建一個(gè)名為 wpa_supplicant.conf 的文件，然后往里面寫(xiě)入如下內(nèi)容后保存：

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicantGROUP=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(jī)并連接

取出讀卡器中的內(nèi)存卡，然后插入到 zero w 中，使用一根 usb 安卓數(shù)據(jù)線(xiàn)連接電源（5V1A）即可。

等待幾分鐘，期間我們的 zero w 的指示燈會(huì)一直閃爍，很正常，等待指示燈常亮的時(shí)候，我們?nèi)ヂ酚善魃?，查看一下?shù)莓派的 ip 地址。
?

可以看到我們 zero w 的 ip 為 192.168.0.104，然后使用 ssh 連接工具（推薦使用 putty）連接樹(shù)莓派，初始賬戶(hù)為 pi，密碼是 raspberry。

?

連接成功，如上圖所示。這樣我們的系統(tǒng)就正確無(wú)誤的安裝好了。

ps: 如果是手機(jī)開(kāi)啟熱點(diǎn)當(dāng)做一個(gè)路由器的話(huà)，咱們手機(jī)下載一個(gè)名叫 android terminal 的 app，然后輸入 ip neigh 指令，就可以查到連接到手機(jī)的設(shè)備的 ip 信息了。

6. 優(yōu)化咱們樹(shù)莓派的系統(tǒng)

6.1 修改源

因?yàn)閲?guó)外的源，咱們?cè)趪?guó)內(nèi)的連接過(guò)去網(wǎng)速很慢，所以我們需要修改為國(guó)內(nèi)的源，我修改的是中科大的源。

6.1.1 修改 sources.list 文件

sudonano/etc/apt/sources.list
--注釋其他內(nèi)容，添加以下:
debhttp://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/raspbianstretchmaincontribnon-freerpi

6.1.2 修改 raspi.list 文件

sudonano/etc/apt/sources.list.d/raspi.list
--注釋其他內(nèi)容，添加以下:
debhttp://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debianstretchmainui

6.1.3 執(zhí)行更新

sudoapt-getupdate
sudoapt-getupgrade

6.2 修改時(shí)區(qū)

sudodpkg-reconfiguretzdata

找到亞洲 Asia，然后選擇 shanghai 就可以了。

6.3 開(kāi)機(jī)自啟 ssh

第一種：

sudoraspi-config

進(jìn)入選擇找到 interfacing option 選擇，然后找到 ssh，按回車(chē)使能 enable 就可以了。

第二種：

在終端命令行中啟動(dòng) SSH 服務(wù)后，如果系統(tǒng)重啟或關(guān)機(jī)后啟動(dòng)，SSH 服務(wù)默認(rèn)是關(guān)閉的，依然需要手動(dòng)啟動(dòng)，為了方便可以設(shè)置 SSH 服務(wù)開(kāi)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，打開(kāi) /etc/rc.local 文件，在語(yǔ)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
sudoapt-getinstallnginx
#啟動(dòng)
sudo/etc/init.d/nginxstart
#重啟
sudo/etc/init.d/nginxrestart
#停止
sudo/etc/init.d/nginxstop

打開(kāi)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn) 192.168.0.104（你的樹(shù)莓派 ip 地址），可以看到 nginx 的頁(yè)面，說(shuō)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(yè)面了，但是這樣只能在內(nèi)網(wǎng)（局域網(wǎng)中）看到，我想讓所有人都可以訪(fǎng)問(wèn)怎么辦？

8. 內(nèi)網(wǎng)穿透

內(nèi)網(wǎng)穿透，意思就是將內(nèi)網(wǎng)（本地）的 web 應(yīng)用通過(guò) nat 穿透到公網(wǎng)上，從而讓別人可以訪(fǎng)問(wèn)到。

內(nèi)網(wǎng)穿透目前主要由 ngrok 和 frp 兩種，都非常好用，國(guó)內(nèi) ngrok 免費(fèi)的有 ittun、sunny 和 natapp，這三個(gè)都是免費(fèi)的，前面兩個(gè)可以自定義域名，后面的需要 vip 版本才可以自定義域名。

我這三種都試過(guò)，我發(fā)現(xiàn) sunny 的 arm 版本的 ngrok 客戶(hù)端在我的樹(shù)莓派運(yùn)行不了，ittun 的和 natpp 的 ngrok 都可以，由于需要自定義域名，我使用的是 ittun 的 ngrok_arm 版本的。

使用方法這三者官網(wǎng)都有詳細(xì)說(shuō)明，大家自行查看。

這是正常運(yùn)行時(shí)的截圖，

因?yàn)樾枰?ngrok 在后臺(tái)運(yùn)行，所以我用的是 screen 會(huì)話(huà)使其可以在后臺(tái)運(yùn)行。但是開(kāi)啟自啟，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，萬(wàn)一斷電或者斷網(wǎng)了，我必須手動(dòng)去運(yùn)行一下 ngrok，這是目前沒(méi)有解決的痛點(diǎn)。

9. 更多

樹(shù)莓派不僅僅只是可以用于運(yùn)行一個(gè)網(wǎng)站，還有很多很多的功能等待你的開(kāi)發(fā)，可以多去看看樹(shù)莓派實(shí)驗(yàn)室里面，很多大神都寫(xiě)了很多實(shí)用的教程。

這個(gè)zero w 狀態(tài)信息如下：

在上面開(kāi)啟了一個(gè) nginx 和 ngrok 服務(wù)，內(nèi)存剩余還有 250MB，還是很舒服的，cpu 溫度也不算高，運(yùn)行兩天了，基本在 37-39 之間。

審核編輯：劉清