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树莓派选购及配置


本文主要记录关于树莓派的选购过程以及初步的配置。本文结束后我们将正式开始服务器的搭建,笔者使用的工作电脑是Windows和Ubuntu双系统,因此下面的介绍可能不太适用于MacOS。如果文中有问题或错误,欢迎大家提出并指正。

1 树莓派的选购

树莓派(英语:Raspberry Pi)是基于Linux单片机电脑,由英国树莓派基金会开发,目的是以低价硬件自由软件促进学校的基本计算机科学教育。 --维基百科

1.1 几点注意

值得注意的是,现在很多对树莓派的定位是小型PC电脑,但实际上要真正将树莓派当作个人电脑来用,仍需要注意这几点:

  1. 树莓派的处理器使用的是ARM架构,而我们一般所使用的PC的处理器为x86架构,这使得一般PC上的系统或软件无法在树莓派上正常运行,这是我们在玩派过程中要注意的。幸运的是,现在有很多系统都支持ARM架构,可以在树莓派上顺利安装并运行,如Debian和如下这些系统(甚至Windows都可以在其上运行)。

    而一般的推荐是官方的系统,32位,完美兼容树莓派硬件,基于Debian,因此被称为Raspbian。本文介绍即位该系统的安装和配置。

  2. 虽然现在树莓派的内存最大可以有8GB,各项性能都有了很大提高,但若真要拿来做PC还是”欠点火侯“,如果是2GB版本,运行个office就会占去近半内存。不过亲测在树莓派上的mathematica运行起来还是蛮快的,或许可以拿来做计算器哈哈哈。

  3. 树莓派上的系统大部分是Linux,如果要将树莓派做为PC,需要Linux的使用经验,有些系统甚至只有命令行,完全不适合用做PC使用,做服务器妥妥的。毕竟不用桌面环境可以省去很大一部分内存。

1.2 选购方案

了解了以上内容后,我们就可以开始逛淘宝了,一般淘宝店里会有买那种套装的,其中包括了树莓派以及一系列配件。如果嫌麻烦其实就可以直接选适合自己的套装。

但是我本着折腾的精神,还是逛了很久,从各个地方买了各个配件。一般情况下,玩派所需要购置的配件有:

  • 树莓派本体
  • 外壳,电源,风扇
  • SD卡以及读卡器
  • 屏幕和HDMI线(可选)
  • 键盘和鼠标(可选)
  • 网线(可选)
  • 外置硬盘(可选,可能还需要一个带外部供电的硬盘盒,移动硬盘也可以)

对于新手来说,可以选购屏幕和键鼠,实际上不买也完全可以。推荐买树莓派4B版本,买新不买旧。该版本目前有2GB,4GB,8GB三种内存,我购入了4GB,如果预算充足的话可以买8GB,毕竟内存这东西,还是多点好,4GB其实感觉也够用。

我是在搜树莓派出来排名第一的店里买了一个含有树莓派+外壳+电源+风扇+网线+高清线的套装,4GB版本¥463;然后购入了闪迪的64g内存卡。内存卡也推荐选64g,空间够用,价格也不贵,¥46;屏幕没有买,直接用家里的电视,只要有HDMI接口就可以。买了无线键鼠,然额现在发现其实根本用不上,不过可以接在笔记本上作他用,也还可以。

2 树莓派初步配置

本文基于树莓派官方系统raspbian进行介绍,该系统基于Debian,32位,完美适配树莓派,提供最合适的支持。

2.1 系统烧录

直接去官网上找RaspberryPi OS下载地址:https://www.raspberrypi.org/downloads/raspberry-pi-os/

树莓派系统

可以根据自己的需求来进行选择下载,另外,如果是工作环境是Windows,还需要下载系统烧录工具:Win32 Disk Imager;SD卡格式化工具:SD Card Formatter(拖到最下面选Accept就可以开始下载了)。烧录过程为:

  1. 下载系统镜像

  2. 对SD卡进行格式化,推荐使用SD Card Formatter来进行格式化:

  3. 使用win32DiskImager进行烧录:

  4. 等待烧录结束即可。

笔者使用的是Windows来对树莓派烧录系统,操作很简单。但我没有试过在Linux系统下对其进行烧录,可以参考官方教程使用dd

lsblk -p #先观察当前电脑挂载的存储系统,插入SD卡
lsblk -p #再次运行该指令,找到多出来的挂载,即为SD卡

输出结果应该是类似于/dev/sdX/dev/mmcblk0

umount /dev/sdX1 #弹出SD卡,这里的sdx应与上面SD卡对应的输出相对应

接下来用dd指令对其进行烧录,需要把下面的2020-02-13-raspios-buster替换成你准备烧录的系统镜像所在的路径,/dev/sdX替换成上面SD卡对应的结果,一定注意不要写错,否则会把你其他盘的数据全部清空,另外要注意,这里写的是整个SD卡,并不是分区,也就是说\dev\sdX最后是不带数字的那种。例如\dev\sdc这样

dd bs=4M if=2020-02-13-raspios-buster.img of=/dev/sdX conv=fsync
  • 如果bs=4M不行的话,可以试试bs=1M
  • 如果你使用的不是root用户的话,你需要在前面加上sudo

2.2 初步配置

这里分以下两种情况:

  • 无屏幕和键鼠
  • 有屏幕和键鼠

如果是第二种情况,那你可以直接把SD卡插入卡槽,然后用高清线连接树莓派和屏幕,并接上鼠标键盘,开机根据图形界面指示进行配置即可,很简单。要注意一点,它会让你更新软件,此时推荐你先不要更新,因为当前的软件源是官方自带的,更新起来奇慢无比,待我们一会儿换完源之后再更新,可以节省不少时间。

下面主要介绍无屏幕和键鼠的情况

如果没有屏幕,没有键鼠,我们就需要通过网络来连接到树莓派,并给它下发指令,而此时又分了两种情况,那就是有网线和无网线,如果有网线,就可以直接接入网线接口,树莓派即可顺利连入家庭内网。但要是没有网线,请不要把SD卡插入树莓派开机,先来进行如下配置:

在你的工作电脑上打开SD卡的根目录,找到或新建名为wpa_supplicant.conf的文件,然后输入如下内容:

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

network={
 ssid="your_wifi_name" #你的wifi名称
 psk="your_password"  #你的wifi密码
 key_mgmt=WPA_PSK  #输入WPA_PSK即可
}

接下来,树莓派应该就可以顺利接入家里面的WiFi了。但还请不要着急,我们需要先把树莓派的SSH功能打开,才能通过网络来给树莓派下发指令。

Secure Shell(安全外壳协议,简称SSH)是一种加密的网络传输协议,可在不安全的网络中为网络服务提供安全的传输环境[1]。SSH通过在网络中创建安全隧道来实现SSH客户端与服务器之间的连接[2]。SSH最常见的用途是远程登录系统,人们通常利用SSH来传输命令行界面和远程执行命令。 ---维基百科

同样在SD卡的根目录下,新建一个名为SSH的文件,注意这个文件没有后缀名,如果你的Windows文件管理器自动隐藏了后缀名的话,需要先显示文件后缀名,然后重命名将其删掉。

至此,你就可以将SD卡插入树莓派卡槽,然后开机,稍等一段时间后,登陆家里的路由器即可查看到树莓派的IP地址,或者使用类似IP Scanner工具寻找树莓派的IP。

找到IP地址后,即可通过该IP地址SSH到树莓派,可以使用Putty这一软件来进行连接

其实Windows上的Terminal是个不错的工具,又好看又好用(如下),后期会进行介绍:

如果是在Linux系统下,可以直接终端连接,指令如下;Ubuntu自带有Remmina,也是很好用的工具。

ssh pi@192.168.0.107 # 用户名@IP地址

SSH还有更高端的玩法,例如自动登陆,SFTP等等,目前这些已足够,剩下的我们随后再表。

值得注意的是,当重启树莓派后。SSH可能会再次关闭,因此我们需要永久开启树莓派的SSH功能。输入以下指令:

sudo raspi-config

之后选择Interfacing Options,然后选择SSH,再选择,最后选择Finish,重启即可。

如果是做服务器的话,推荐不要打开树莓派的桌面环境,可以极大的节省树莓派的内存占有。但如果是不习惯命令行,需要桌面环境的话,可以输入上面的指令打开树莓派的设置,然后选择Interfaci Options,然后选择VNC打开树莓派的VNC,然后就可以通过VNC客户端与其连接,显示桌面。Windows下的客户端推荐VNC Viewer,Linux和Mac下也有该软件,另外,Ubuntu自带的Remmina也可以进行VNC连接。

如果VNC无法显示桌面的话,可以再次运行上面的命令,打开树莓派设置,然后选择第三项Boot Options

之后点选第一项Desktop/CLI打开桌面环境

之后选择第三或第四项,一般选择第四项,自动登陆桌面环境

之后点确定,然后Finish,完工

接下来就要对树莓派的软件源进行更换,树莓派更新或安装软件都是去这些源里寻找,其自带的源对我们的网络及其不友好,更新或安装软件的时候奇慢无比(原谅我再次用了这个词)。直接把它换掉,可以换成清华源,比起自带的源,软件更新速度会有质的提升。

输入以下指令:

sudo nano /etc/apt/sources.list

之后会打开nano编辑器,将原内容全部用#注释掉,加入以下内容

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberry-pi-os/raspbian/ buster main non-free contrib rpi
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberry-pi-os/raspbian/ buster main non-free contrib rpi

Ctrl+O保存,Ctrl+X关闭

输入以下命令:

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

同样将原内容注释,然后加入以下内容:

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui

此时就可以试着更新以下软件,速度快到飞起

至此,树莓派的初步配置就全部完成了,接下来就可以愉快的玩Pi了。

3 参考内容

清华大学开源软件镜像站

Raspberry|DOCUMENTATION|Installing operating system images on Linux

树莓派4B入门手册


文章作者: Mond
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