【实践】树莓派使用 #142

MuYunyun · 2021-10-20T10:55:47Z

树莓派可以做什么

对于开源极客爱好者，可以把树莓派改造成，家庭影院、服务器、无线路由器、BT 下载服务器、FTP 服务器、智能小车、AI 人工智能、智能家居、3D 打印等等。

树莓派操作系统

树莓派主板是没有自带系统的，就相当于一个 PC 电脑主板，系统需要自己安装在内存卡里，插上卡才能启动系统。

树莓派官方有自己系统提供: Raspbian 基于 Debian 生态环境优化的，更适合在树莓派上。更多的系统支持的有:

Kali Linux
Ubuntu mate
Volumio
Retropie
Lakka
recalbox
Win 10LOT
...

前置准备

SD 卡格式化，SD Card Formatter。
下载镜像。
使用 balenaEtcher 将镜像烧录到 SD 卡。

如何查找 IP 地址

笔者最后实验成功且较为方便的方式如下:

步骤一: 通过网线链接树莓派与路由器。
步骤二: 登录路由器后台，查看安装了 ubuntu 的树莓派被分配的 ip。

使用 SSH 登录树莓派

在查找到路由器分配给树莓派的 IP 地址后，我们可以在 Mac 上使用 SSH 命令登入树莓派服务器:

ssh ubuntu@192.168.1.3

SSH 与 VNC 的区别是?
- SSH(Secure Shell): 安全外壳协议，是一种加密的网络传输协议。
- VNC: 虚拟网络计算。是一种图形桌面「共享」应用程序，它使用远程帧缓冲协议来远程控制另一台计算机。

树莓派 ubuntu 系统

初始账号: ubuntu
初始密码: ubuntu

首次登入需要修改密码。

The text was updated successfully, but these errors were encountered:

MuYunyun · 2021-11-05T14:53:10Z

内网穿透原理架构
服务端(云主机) nginx 配置
- 服务端(云主机) nginx 添加 http 服务
frp
安装 Node.js
添加 SSH 服务

内网穿透原理架构

本文中，我们使用了frp，frp 是一个专注于内网穿透的高性能的反向代理应用。

todo: 补充流程图。

服务端(云主机) nginx 配置

首先将域名(笔者为 frp.muyunyun.cn )解析到服务器 ip。

为了方面后续的调试运行，需放开以下几个服务器端口。

90 端口:（Nginx 接收 http 请求用）
6000 端口:（转发映射 SSH 服务用）
8080 端口:（转发映射 http 服务用）
7000 端口:（服务器端 frps 运行端口）

配置 Nginx，转发对 frp.muyunyun.cn 域名请求到 8080 端口。

/etc/nginx/nginx.conf 设置如下:

user www-data;
worker_processes auto;
pid /run/nginx.pid;
include /etc/nginx/modules-enabled/*.conf;
load_module /usr/lib/nginx/modules/ngx_stream_module.so;

stream {
	map $ssl_preread_server_name $backend_name {
		frp.muyunyun.cn        frp_muyunyun_cn;
		default web;
	}

	upstream frp_muyunyun_cn {
		server 127.0.0.1:8080;
	}

	upstream web {
		server 127.0.0.1:80;
	}
}

events {
	worker_connections 768;
	# multi_accept on;
}

http {
	##
	# Basic Settings
	##

	sendfile on;
	tcp_nopush on;
	tcp_nodelay on;
	keepalive_timeout 65;
	types_hash_max_size 2048;
	# server_tokens off;

	# server_names_hash_bucket_size 64;
	# server_name_in_redirect off;

	include /etc/nginx/mime.types;
	default_type application/octet-stream;

	##
	# SSL Settings
	##

	ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2 TLSv1.3; # Dropping SSLv3, ref: POODLE
	ssl_prefer_server_ciphers on;

	##
	# Logging Settings
	##

	access_log /var/log/nginx/access.log;
	error_log /var/log/nginx/error.log;

	##
	# Gzip Settings
	##

	gzip on;

	# gzip_vary on;
	# gzip_proxied any;
	# gzip_comp_level 6;
	# gzip_buffers 16 8k;
	# gzip_http_version 1.1;
	# gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

	##
	# Virtual Host Configs
	##

	include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
	include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

服务端(云主机) nginx 添加 http 服务

🤔 问题: /etc/nginx/conf.d/frp.muyunyun.cn.conf 文件中的配置与 /etc/nginx/nginx.conf 中的配置作用的对象分别是什么?

以配置域名 frp.muyunyun.cn 为例，新建配置文件 /etc/nginx/conf.d/frp.muyunyun.cn.conf

touch /etc/nginx/conf.d/frp.muyunyun.cn.conf

在 /etc/nginx/conf.d/frp.muyunyun.cn.conf 中添加 http 服务相关内容

server {
	server_name      frp.muyunyun.cn;
	listen           90;
	root             /usr/share/nginx/html/frp.muyunyun.cn;

	location / {
		proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
		proxy_set_header Host $host:90;
		proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
		proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
	}

	error_page 404 /404.html;
		location = /40x.html {
	}

	error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = /50x.html {
	}
}

端口使用 80 页面会提示网站暂时无法访问，该网站未根据工信部相关法律规则进行备案，了解更多备案相关内容，笔者这里将它修改为 90。

新建 frp.muyunyun.cn 对应的网站文件夹与文件

mkdir -p /usr/share/nginx/html/frp.muyunyun.cn
touch /usr/share/nginx/html/frp.muyunyun.cn/index.html

在 /usr/share/nginx/html/fpr.muyunyun.cn/index.html 中输入

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>云随风</title>
</head>
<body>Test</body>
</html>

控制台输入 sudo systemctl restart nginx。

此时在浏览器访问 http://frp.muyunyun.cn:90 可以看到目标内容:

frp

服务端(云主机)配置

在云主机端执行如下命令:

cd /opt/
sudo wget https://github.com/fatedier/frp/releases/download/v0.37.0/frp_0.37.0_linux_386.tar.gz
sudo tar zxvf frp_0.37.0_linux_386.tar.gz

进入 /opt/frp_0.37.0_linux_arm64

备份服务端 frps 的配置文件 frps.ini

sudo cp frps.ini frps.ini_backup

修改服务端配置文件 frps.ini，增加一行 vhost_http_port = 8080:

[common]
bind_port = 7000
+ vhost_http_port = 8080

以上配置含义为: 服务端 frps 程序运行在 7000 端口，并将指向 8080 端口的请求转发到客户端。

运行如下命令，开启 frp 的服务端程序

./frps -c frps.ini

进一步地使用 pm2 运行 frps

安装 node 环境

安装 Node.js 多版本

全局安装 pm2

npm i pm2 -g

使用 pm2 守护运行 frps 服务

sudo echo "/opt/frp_0.37.0_linux_386/frps -c /opt/frp_0.37.0_linux_386/frps.ini" > /opt/frp_0.37.0_linux_386/start_frpc.sh
pm2 start /opt/frp_0.37.0_linux_386/start_frps.sh
pm2 save

客户端(树莓派)配置

在树莓派内执行以下命令，下载 frp，并解压。

cd /opt/
sudo wget https://github.com/fatedier/frp/releases/download/v0.37.0/frp_0.37.0_linux_arm64.tar.gz
sudo tar zxvf frp_0.37.0_linux_arm64.tar.gz

进入 /opt/frp_0.37.0_linux_arm64

备份客户端 frpc 的配置文件 frpc.ini

sudo cp frpc.ini frpc.ini_backup

frpc.ini 文件备份如下:

[common]
server_addr = 127.0.0.1
server_port = 7000

[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remiote_port = 6000

编辑 frpc.ini:

sudo vim frpc.ini

[common]
server_addr = 81.69.252.246
server_port = 7000

[web]
type = http
local_port = 8080
custom_domains = frp.muyunyun.cn

启动客户端

./frpc -c frpc.ini

接着从公网访问 frp.muyunyun.cn:90，验证内网穿透是否成功。

可以看到来自公网的请求在树莓派的 frp 客户端已经有了反应，接着我们在树莓派搭建一个简单服务。

安装 Node.js

使用 ARMv8 版本的稳定版 Node.js。

cd /opt/
sudo wget https://nodejs.org/dist/v14.18.0/node-v14.18.0-linux-arm64.tar.xz
sudo tar xvf node-v14.18.0-linux-arm64.tar.xz

将 Node.js 添加到系统变量

sudo echo "export NODE_HOME=/opt/node-v14.18.0-linux-arm64" >> ~/.bashrc
sudo echo "export PATH=\$NODE_HOME/bin:\$PATH" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

此时在树莓派中输入 node -v，可以看到对应版本如下:

ubuntu@ubuntu:~$ node -v
v14.18.0
ubuntu@ubuntu:~$ npm -v
6.14.15

接着安装 http-server 服务

npm install http-server -g

在 /opt 文件夹新建 frp.muyunyun.cn 文件夹, 并创建 hello.txt 文件。

sudo mkdir /opt/frp.muyunyun.cn
sudo chmod 777 -R /opt/frp.muyunyun.cn
sudo touch /opt/frp.muyunyun.cn/hello.txt
sudo chmod 777 -R /opt/frp.muyunyun.cn/hello.txt
sudo echo "Hello World!" > /opt/frp.muyunyun.cn/hello.txt

安装 pm2

npm install pm2 -g

使用 pm2 守护运行 http-server 服务

cd /opt/frp_0.37.0_linux_arm64
sudo touch start_http_server.sh
sudo chmod 777 start_http_server.sh
sudo echo "http-server /opt/frp.muyunyun.cn -p 8080" > start_http_server.sh
pm2 start /opt/frp_0.37.0_linux_arm64/start_http_server.sh
pm2 save

使用 pm2 守护运行 frpc 服务

sudo touch /opt/frp_0.37.0_linux_arm64/start_frpc.sh
sudo chmod 777 /opt/frp_0.37.0_linux_arm64/start_frpc.sh
sudo echo "/opt/frp_0.37.0_linux_arm64/frpc -c /opt/frp_0.37.0_linux_arm64/frpc.ini" > /opt/frp_0.37.0_linux_arm64/start_frpc.sh
cd /opt/frp_0.37.0_linux_arm64/
pm2 start /opt/frp_0.37.0_linux_arm64/start_frpc.sh
pm2 save

可以使用 pm2 list 查看当前树莓派中的服务列表。

在公网访问 frp.muyunyun.cn:90。💐💐💐至此有了外网可以访问的家庭服务器。

添加 SSH 服务

[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = 6000

如上配置是指将树莓派的默认 ssh 的 22 号端口映射到 frp.muyunyun.cn 的 6000 端口。

重启 frpc 服务:

cd /opt/frp_0.37.0_linux_arm64
pm2 restart start_frpc.sh

通过公网 frp.muyunyun.cn 的 6000 端口进行 ssh 登录。

ssh ubuntu@frp.muyunyun.cn -p 6000

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