樹莓派是什么？用樹莓派搭建一臺永久運行的個人服務(wù)器

來源| 彭小呆

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No.1

樹莓派是什么？

Raspberry Pi(中文名為樹莓派,簡寫為 RPi，(或者 RasPi / RPI) 是為學(xué)習(xí)計算機編程教育而設(shè)計)，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行 Windows 的樹莓派。
自問世以來，受眾多計算機發(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(biāo)，u盤等等外設(shè)，因為它體積很小，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

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(shè)）在 230+ 左右，有點小貴，超過我的預(yù)算，所以我繼續(xù)尋找廉價的，終于讓我發(fā)現(xiàn)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(zhì)只有 3b+ 的 1/3。實際到手后，你會發(fā)現(xiàn)它真的超級小，超級可愛。

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(wǎng)卡，然后是一個 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(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，就覺得它可能什么都做不了，但是實際上它的性能還是很好的，用于跑一個網(wǎng)站真的是小 case。

4. 更多樹莓派

關(guān)于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(wǎng)站，上面有豐富的資源。

No.2

樹莓派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上，很小的哦）

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

?u 盤格式化工具（推薦使用 SDFormatter）

?系統(tǒng)燒寫工具（Win32DiskImager）

?樹莓派系統(tǒng)（可以去官網(wǎng)下載）

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

名字帶有 desktop 的是有桌面 ui 的，對不熟悉 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。

?

然后進入文件夾可以看到一個 img 的鏡像，大小為 1.7GB 左右。

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

3. 使用 Win32DiskImager 往內(nèi)存卡中寫入鏡像

?

把內(nèi)存卡插入讀卡器后，插入電腦。

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

ps: 我上圖沒有選擇設(shè)備，因為的沒插入讀卡器，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，我們電腦可以看到 u 盤中只有一個名為 boot 的分區(qū)，大小可能只有 40MB 左右，不要著急，因為 window 不識別內(nèi)存卡中 liunx 系統(tǒng)的其他分區(qū)。

4.1 新建 ssh 文件

因為我們的 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(tǒng)，所以需要在第一次開機就能開啟 ssh 功能。

我們進入 boot 分區(qū)內(nèi)，然后新建一個名為 ssh 的文件，注意不要后綴名?。。。∫膊灰锩鎸懭魏螙|西?。?

4.2 新建 wpa_supplicant.conf 文件

因為 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于一個局域網(wǎng)，這樣我們才可以通過 ssh 連接到 zero w 的系統(tǒng)。

同樣的在 boot 分區(qū)內(nèi)，新建一個名為 wpa_supplicant.conf 的文件，然后往里面寫入如下內(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?nèi)ヂ酚善魃?，查看一下樹莓派?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）連接樹莓派，初始賬戶為 pi，密碼是 raspberry。

?

連接成功，如上圖所示。這樣我們的系統(tǒng)就正確無誤的安裝好了。

ps: 如果是手機開啟熱點當(dāng)做一個路由器的話，咱們手機下載一個名叫 android terminal 的 app，然后輸入 ip neigh 指令，就可以查到連接到手機的設(shè)備的 ip 信息了。

6. 優(yōu)化咱們樹莓派的系統(tǒng)

6.1 修改源

因為國外的源，咱們在國內(nèi)的連接過去網(wǎng)速很慢，所以我們需要修改為國內(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 修改時區(qū)

sudodpkg-reconfiguretzdata

找到亞洲 Asia，然后選擇 shanghai 就可以了。

6.3 開機自啟 ssh

第一種：

sudoraspi-config

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

第二種：

在終端命令行中啟動 SSH 服務(wù)后，如果系統(tǒng)重啟或關(guān)機后啟動，SSH 服務(wù)默認(rèn)是關(guān)閉的，依然需要手動啟動，為了方便可以設(shè)置 SSH 服務(wù)開機自動啟動，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
sudoapt-getinstallnginx
#啟動
sudo/etc/init.d/nginxstart
#重啟
sudo/etc/init.d/nginxrestart
#停止
sudo/etc/init.d/nginxstop

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(nèi)網(wǎng)（局域網(wǎng)中）看到，我想讓所有人都可以訪問怎么辦？

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 nat 穿透到公網(wǎng)上，從而讓別人可以訪問到。

內(nèi)網(wǎng)穿透目前主要由 ngrok 和 frp 兩種，都非常好用，國內(nèi) 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，后面的需要 vip 版本才可以自定義域名。

我這三種都試過，我發(fā)現(xiàn) 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)說明，大家自行查看。

這是正常運行時的截圖，

因為需要 ngrok 在后臺運行，所以我用的是 screen 會話使其可以在后臺運行。但是開啟自啟，還沒有實現(xiàn)，萬一斷電或者斷網(wǎng)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于運行一個網(wǎng)站，還有很多很多的功能等待你的開發(fā)，可以多去看看樹莓派實驗室里面，很多大神都寫了很多實用的教程。

這個zero w 狀態(tài)信息如下：

在上面開啟了一個 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，運行兩天了，基本在 37-39 之間。

審核編輯：劉清