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墨守成规de网工 2024-04-17 10:20:30

文章标签 ssh python linux 树莓派 IP 文章分类 架构后端开发

树莓派入门第一步 - 装系统并配置镜像、SSH、VNC，以树莓派 4B 为例

date: 2021-04-27
lastmod: 2021-09-17

简介

树莓派入门第一步 - 装系统并配置镜像、SSH

装系统

下系统镜像

lite(0.5 M):Raspberry Pi OS Lite - 纯控制台、无桌面环境
desktop(1.x G):Raspberry Pi OS with desktop - 提供桌面环境
full(2.x G):Raspberry Pi OS with desktop and recommended software - 提供桌面环境和推荐的软件

关于架构问题，2021-09 时有 armhf、arm64,17号尝试了一下 arm64 架构，utsc 没有其镜像，然后是许多包没有该架构的发行分支。折腾了一天默默的换回 armhf 架构。因此暂时不推荐 arm64 架构版本的树莓派 OS，建议采取比较稳的 armhf。因此上面的链接都是指向 armhf 架构的。

这里以中庸的简洁桌面版为例，打开上面的镜像链接，选择日期最新的点进去，下载那个 1.1 G 左右的 *.zip 系统文件和 *.zip.sha1 校验文件。

当然也可以直接从 TUNA 主页右侧的 “下载链接”-“获取下载链接”，在弹窗中左下侧选择 Raspberry Pi OS (原 Raspbian) 就会出现其系统文件，点击 2021-05-07 (armhf, buster) 即可下载中庸版（非 lite、非full），这样比较方便下载，但是不方便文件校验。

2021-05-07-raspios-buster-armhf.zip
2021-05-07-raspios-buster-armhf.zip.sha1

文件校验

很多人觉得这一步没有啥必要，我自己也不会对每一个下载进行校验（包管理器帮我校验了）。当然文件校验不是必须的，这里我校验完全是因为生产安全需要。

sha1sum 2021-03-04-raspios-buster-armhf.zip

将校验出来的结果和 *.zip.sha1 文件的内容进行对比，如果一样说明镜像文件没有被修改，不一样说明改镜像文件可能被人做了手脚（参考互联网上的各种win）。不一样的话换个地方下载，官方下的总不能校验不通过吧

KDE 下的文件管理器 Dolphin 自带校验功能，右键 zip 文件-“属性“，新窗口中有校验（Checksums）一栏，把 sha1 文件中的内容复制到校验栏目下的输入框，校验通过会显示 Checksums match，不通过显示 Invalid checksum,不通过说明下载的文件有问题，至于问题有多大不好说。

烧录到 SD 卡

安装一个官方的烧录软件 Raspberry Pi Imager ，启动该软件，选择自定义镜像，选择刚才下载的zip系统文件，之后选择 SD 卡，然后写入镜像，写入完成之后软件会自动检测（Verify）是否正确烧录，喝几杯茶聊会天差不多就好了(20多分钟)。

这个软件本身提供了下载系统文件的功能，奈何它还没有只能到可以切换镜像下载，速度感人，所以需要我们手动下载系统文件。还有一点是最后这个 SD 卡不想做树莓派的硬盘了，就想插手机正常使用，也是需要这个软件进行恢复，选择 SD 卡，操作选择擦除，它就会变正常了。通过格式化不一定能完全恢复，亲测只恢复了几百M,完全恢复还是得靠这些烧录软件。

配置 & 镜像

WiFi

这里配置是为了让其开机后自动连接我们的 wifi（热点），无屏幕用户必做，有屏幕用户可选做。

用文件管理器打开刚才已经烧录好的 sd 卡，默认打开的位置是 /boot ，新建一个名称为 wpa_supplicant.conf 的文本文件，内容如下，修改 wifi名称和 wifi密码即可，注意要保留双引号。

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
 
network={
  ssid="wifi名称"
  psk="wifi密码"
  key_mgmt=WPA-PSK
  priority=1
}

ssh

用文件管理器打开刚才已经烧录好的 sd 卡，默认打开的位置是 /boot ，直接在里面新建一个空白文本文件，名称为 ssh （小写无扩展名）。这样做的目的是让其开机后开启 ssh 服务，这个服务允许我们远程连接树莓派.

开机初始化设置

插卡，通电之后会自动开机（想关机就直接断电），默认帐号 pi ,密码为 raspberry。

无屏幕用户
开机之后树莓派会根据上面的设置连接热点并开启 ssh，这个时候你需要通过路由器管理界面或者 IP 扫描来获取树莓派的 IP，根据使用 arp-scan 快速扫描局域网 IP -> raspberry pi ssh vnc 的结果这里直接使用其结论：安装 arp-scan，通过 sudo arp-scan -l 进行扫描。扫描结果很明显可以知道树莓派的 IP 是啥，假设是 172.20.10.5

然后通过 ssh pi@172.20.10.5 以 pi 用户进行远程加密连接（注意需要更换ip），输入密码登陆后就进入了树莓派系统（虽然是终端模式）。下一步和有屏幕用户一样。

有屏幕用户
进入桌面之后会提示选择地区（China-中国）、美式键盘（Use US keyboard）、语言、新密码、wifi、是否屏幕有黑边等，注意会提示更新系统，这里建议先不更新，等下面更换了速度更快的国内镜像之后在更新系统。

vnc

vnc 是用来进行远程桌面连接的，如果你觉得 ssh 就可以了，那这一步可以跳过。以前 pi 需要自己整 vnc 服务端、客户端，现在 pi 直接内置了 vnc viewer 的服务端，我们只需要开启 vnc 服务即可。

在树莓派的终端中敲入 sudo raspi-config 回车即可看到一个菜单，上下选择 Interfacing Options，回车进去之后选择 VNC,回车选择 YES 开启（也可以顺带开启你需要的功能，比如 Camera）。开启完成之后回到主界面，左右选择 Finish 回车。

之后在我们电脑上安装 VNC Viewer，安装完成打开后在其地址栏输入树莓派的 IP，创建连接输入账号密码。

root

此步骤非必须，需要 root 权限可以加上 sudo 暂时提权进行替代。
下面这个命令的作用是重置 root 密码，默认 root 账户无密码被禁用，需要重置它并启用

sudo passwd root

没有初始化 root 密码是无法通过偶 root 鉴定的，即使输入空密码也会鉴定失败。因此需要重置其密码，重置之后会自动解禁 root 账户。

命令	说明
sudo passwd root	重置 root 密码
sudo passwd pi	重置 pi 密码
sudo passwd --unlock root	解禁 root 账户
sudo passwd --lock root	锁定 root 账户
su root	切换到 root 账户，推荐使用 sudo
su pi	切回pi用户
sudo command	以管理员权限执行 command 命令

apt镜像

提高通过 apt 下载软件、更新系统的速度，默认设置的服务器在国外，下载速度哭天喊娘。参见TUNA Raspbian 镜像使用帮助、UTSC Raspbian 源使用帮助(暂时没有 Arm64 架构的包镜像)

sudo nano /etc/apt/sources.list
# 用 # 注释原文本的内容，把下面两行粘贴进去，保存退出
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main non-free contrib rpi
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main non-free contrib rpi

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
# 用 # 注释原文本的内容，把下面一行粘贴进去，保存退出
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui

# 更新软件源列表
sudo apt update

pip（pip3）镜像需要更换的可以参考更换 pip 镜像得知

ssh

ssh 是为了远程登陆 raspberry pi 使的，再也不需要屏幕了

# 开启树莓派的 ssh 服务
sudo /etc/init.d/ssh start
# 查看树莓派 ip
# 大概在 wlan0 的第二行，类似 192.168.xxx.xxx
ifconfig

例如我的电脑和树莓派都连接了同一个局域网（WiFi、手机热点等），然后就可以在电脑上远程连接树莓派啦

# pi 为用户名，类似的可以用 root 用户登陆，不推荐
# ip 就是上面看出来 xxx.xxx.xxx.xxx
ssh pi@ip

总结

多整几次，前几次会耗时以小时为单位，后面就是半小时了。

装了 2020-08-20-raspios-buster-armhf.zip 、 2021-03-04-raspios-buster-armhf.zip 、2021-03-04-raspios-buster-armhf.zip 之后发现这两装的都是 python 2.7 和 3.7。装别的版本要编译安装（时间感人）

FAQ

ssh 连接报错 Host key verification failed

如果之前树莓派在我们的热点下分配过 IP 并且已经使用过 ssh 登陆，那么上面会报错 Host key verification failed，删除在 /home/$user/.ssh/known_hosts 中有关于树莓派 IP 的几行再 ssh 就可以了。

VNC viewer 连接显示黑屏，提示 cannot currently show the desktop

ssh 能正常使用，vnc viewer 无法显示的情况下，根据树莓派入门操作及VNC显示 cannot currently show the desktop 解决方法.Jacen_L 2020-06-05和亲身测试表明，进入 ssh 用 sudo raspi-config 设置一下分辨率(Display Options - Resolution)，我将其设置为 640x480 重启后 vnc 就可以了。