atpv

Навчальні матеріали з автоматизації технологічних процесів та виробництв, розроблені спільнотою

<- До підрозділу Коментувати

Встановлення ОС та налаштування Raspberry PI: практична частина

Тривалість: 2 акад. години.

Мета: Навчитися встановлювати ОС на Raspberry PI без необхідності підключення до нього монітора та клавіатури/миші

Відеозапис доступний за посиланням

Лабораторна установка

  • Апаратне забезпечення:
    • ПК з адаптером для SD карт або вбудованим слотом для карт
    • Raspberry PI (у прикладі Model B4) у комплекті з блоком живлення, корпусом, охолодженням та картою пам’яті
  • Програмне забезпечення: усе необхідне ПЗ є безкоштовним і буде вказане в процесі проходження заняття, зокрема це Raspberry Pi Imager, PuTTY, Samba, VNC

Загальна постановка задачі

Цілі роботи:

  • встановити ОС на Raspberry PI без необхідності підключення до нього монітора та клавіатури/миші
  • встановити ПЗ, необхідне для роботи в якості сервера

Послідовність виконання роботи

1. Встановлення карти в ПК

  • Встановіть MicroSD карту у відповідний порт ПК або в перехідник-адаптер. Якщо Ви маєте труднощі з розумінням як це зробити, можете почитати цю статтю

2. Встановлення Raspberry Pi Imager

  • Завантажте Raspberry Pi Imager за посиланням.
  • Запустіть інсталятор на виконання

3. Встановлення образу на карту

  • Запустіть Raspberry Pi Imager

image-20240105120802128

  • Натисніть Обрати пристрій і вкажіть модель Вашого пристрою

image-20240105120950874

  • Натисніть Обрати ОС та вкажіть ОС Raspberry Pi OS 64

image-20240105121213078

  • Натисніть Обрати накопичувач та вкажіть адаптер карти

image-20240105121511566

  • Натисніть далі, з’явиться інше вікно в якому треба зробити додаткові налаштування. Натисніть Редагувати налаштування

image-20240105121744101

  • На вкладці Загальні введіть ім’я пристрою, встановіть користувача та пароль для ОС, та параметри WiFi, далі перейдіть на вкладку Сервіси

image-20240105123331040

  • На вкладці Сервіси встановіть опцію використання SSH з автентифікацією через пароль і натисніть зберегти

image-20240105124140824

  • У вікні Чи бажаєте ви прийняти налаштування ОС натисніть так і в наступному вікні також так. Почнеться запис образу на карту.

image-20240105124532045

  • Дочекайтеся поки образ буде записано та перевірено і витягніть карту.

4. Увімкнення та пошук в мережі Raspberry

  • Вставте SD карту в Raspberry та ввімкніть його.
  • Дізнайтесь IP адресу Вашого Raspberry. Це можна зробити різними способами, наприклад через сканування мережі, або переглядаючи перелік вузлів в маршрутизаторі. Далі розглянемо підхід через простий перебір IP-адрес
  • дізнайтеся початкову IP-адресу з пулу адрес, що видається автоматично DHCP-сервером маршрутизатору; або дізнайтеся через свою адресу на мережній карті, якщо вона видається автоматично, початкова адреса буде десь поряд;
  • зробіть ping на кілька адрес в околі Вашої адреси, наприклад якщо Ваша 192.168.100.3 зробіть ping на діапазон адрес 192.168.100.1 - 192.168.100.5 (діапазон залежить від кількості пристроїв в мережі)
  • якщо кілька пристроїв знайдено, дізнайтеся їх MAC адресу через arp -a, наприклад

image-20240105133251899

  • в наведеному прикладі є три динамічні запис, в яких нас цікавить Physical Addres - тобто MAC-адреса. Перші три байти будуть вказувати на виробника. Перелік таких адрес можна знайти в Інтернеті, наприклад тут. Одна з адрес починається на D8:3A:DD, це і є Raspberry Pi

5. Підключення до Raspberry по SSH

  • Завантажте Putty для своєї версії ОС за посиланням https://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/latest.html . Ця утиліта дає можливість підключатися до різноманітних пристроїв в термінальному режимі.
  • Запустіть Putty. У полі Host Name впишіть IP адресу визначеної IP адреси. У полі Saved Session впишіть назву підключення, наприклад RPI, через яке Ви зможете підключатися пізніше, зробивши вибір, і натисніть Save. Після цього натисніть Open щоб відкрити сессію.

image-20240105135151776

  • Перший раз при підключенні, Putty зробить попередження, натисніть Accept щоб погодитися.

image-20231229153353676

  • Відкриється вікно терміналу, введіть користувача та пароль. Зверніть увагу, що при введенні паролю, він не відображається (навіть зірочками).

image-20240105135637950

Термінал працює з використанням захищеного протоколу ssh, який був активований при створенні образу. Доступ по SSH можна відключити в будь який момент. При підключенні до реального пристрою з Linux, Putty дає можливість працювати в командному режимі з Windows.

  • Звантажте та встановіть WinSCP https://sourceforge.net/projects/winscp/ . Цей застосунок дає можливість підключатися до файлової системи ОС Linux через SSH та інші способи комунікації та працювати з нею через табличне представлення
  • Запустіть WinSCP на виконання. У полі Вузол впишіть IP адресу Raspberry, яку Ви отримали у попередньому пункті. У полях login іпароль впишіть відповідно ім’я користувача і пароль, а збережіть налаштування за допомогою кнопки зберегти, щоб потім Ви змогли підключатися пізніше, зробивши вибір. Після цього натисніть Login щоб відкрити сесію.

image-20231229165738585

  • Перший раз при підключенні як і випадку з Putty, вийде попередження, натисніть Accept щоб погодитися. Відкриється навігатор, в якому перейдіть на верхній рівень в кореневу директорію.

image-20231229165954453

Тепер можна отримувати та записувати файли через табличне прежставлення.

6. Використання Samba

Samba - це пакет програм, які дозволяють підключатися до мережних дисків і принтерів на різних операційних системах по протоколу SMB/CIFS. Наприклад, встановлення серверу на RPI дає можливість підключатися до RPI з ОС Windows по його імені.

  • Через термінал PuTTY запустіть команду встановлення samba з репозиторію
sudo apt-get update
sudo apt-get install samba

  • Після повідомлення про необхідне місце на диску натисніть y щоб підтвердити операцію. Дочекайтеся коли пакунок буде встановлено.

  • з ПК зробіть пінг по імені хоста, який Ви надали при встановленні образу, наприклад

ping raspberry
  • Закрийте термінал. Знову запустіть PuTTy, але в адресі вкажіть ім’я хоста.

Тепер замість IP адреси, яка може змінитися, Ви можете користуватися іменем хоста.

7. Активація VNC для підключення до робочого столу

У даному пункті необхідно активувати сервіси VNC щоб можна було доступитися до робочого столу Raspberry PI.

  • У командному рядку терміналу запустіть команду запуску опцій налаштування Raspberry
sudo raspi-config

image-20240105144236268

рис.. Вікно налаштувань конфігурації RPI

  • За допомогою кнопок-стрілок, перейдіть до розділу Interfacing Options і натисніть Enter .
  • У наступному вікні виберіть VNC та натисніть Enter, після чого в діалоговому вікні виберіть Yes та натисніть Enter

image-20240105144459446

image-20240105144635238

рис.5.7. Активацій сервісу VNC (сервер) на RPI

  • Після активації сервісу з’явиться відповідне повідомлення, у якому натисніть Ок
  • Щоб завершити конфігурування за допомогою клавіші tab перейдіть на кнопку Finish і натисніть Enter.

8. Завантаження, запуск та підключення сервісу VNC-клієнта на PC-розробника

  • Завантажте RealVNCViewer з офіційного сайту та запустіть його

  • у полі VNC Conect введіть ім’я вашого Raspberry та натисніть Enter . У наступному вікні зробіть підтвердження Continue

image-20240105145745284

  • Під час входу необхідно ввести логін і пароль користувача.

image-20240105145813783

рис. Автентифікація VNC на сервері

після цього відкриється віддалений робочий стіл вашого Raspberry.

Питання до захисту

  1. Поясніть що таке Raspberry PI.
  2. Яка принципова відмінність Raspberry PI від мікроконтролерів.
  3. Використовуючи рисунок загального вигляду Raspberry PI без корпусу розкажіть про апаратні компоненти Raspberry PI.
  4. Що таке SoC?
  5. Чим необхідно доукомплектувати плату Raspberry PI щоб вона перетворилася в робочий варіант ПК?
  6. Які операційні система доступні для Raspberry Pi? Як їх встановлювати в Raspberry Pi?
  7. Розкажіть про взаємодію з Raspberry PI як з мережним пристроєм.
  8. Розкажіть про типові сценарії використання Raspberry PI.
  9. В яких рішеннях не варто використовувати Raspberry PI в якості центрального вузла?
  10. Навіщо в лабораторній роботі використовувася Raspberry Pi Imager?
  11. Розкажіть про способи пошуку Raspberry Pi в мережах для доступу до нього як до мережного пристрою.
  12. Розкажіть з використанням яких апаратних та програмних засобів можна взаємодіяти з Raspberry Pi для його налаштування та керування?
  13. Що таке SSH, як і для чого він використовувався в лабораторній роботі.
  14. Розкажіть про використання PuTTy для задач, що виконувалися в даній лабораторній роботі.
  15. Навіщо потрібно встановлювати Samba на Raspberry Pi.
  16. Яке призначення VNC? Які обмеження на його використання?
  17. Поясніть відмінність між VNC-клієнтом та VNC-сервером.

Відеозаписи

Джерела

Автори

Практичне заняття розробив Олександр Пупена.

Feedback

Якщо Ви хочете залишити коментар у Вас є наступні варіанти:

Про проект і можливість допомогти проекту написано тут