树莓派提升计划项目综述

2021SC@SDUSC

我们组的项目是树莓派提升计划，我主要负责其中有关于树莓派的linux操作系统相关方面的代码。首先需要进行项目环境的搭建。

1. 树莓派4b
2. Ubuntu Desktop 21.04
3. 远程连接：
   1. XShell          Win10
   2. JuiceSSH     Android

依据网络相关教程，使用SDFormatter，Win32DiskImager将SD卡格式化，并写入Ubuntu Desktop 21.04系统。使用Ubuntu Desktop主要是为了方便，选择Ubuntu Server也可以。

Ubuntu Desktop默认没有打开SSH连接，需要使用以下命令安装openssh，并根据需要调整配置文件/etc/ssh/sshd_config，使得可以通过SSH访问树莓派。

sudo apt-get install openssh

经测试，在校园网内，将电脑与树莓派通过网线连接至同一路由器时，可以正常发起ssh连接；通过校园网wifi，则不能发起连接。因此实际使用感觉非常不方便。

使用云服务器，可以将只能内网访问的树莓派代理映射至公网ip，不仅省去了有线连接至路由器的麻烦，更可以随时随地使用ssh软件进行连接，监控状态，也有利于多人使用同一平台开发。

首先利用以下命令使得树莓派可以免密登录：

ssh-copy-id 账户名@云服务器ip

然后，将树莓派通过ssh反向代理至云服务器：

ssh -fCNR [云服务器ip]:[反向代理端口]:[树莓派IP]:[树莓派端口] [用户名@云服务器IP]

   至此，已经可以在云服务器上通过ssh命令访问到树莓派。但是，只有登录到云服务器上后，才能使用ssh访问。为了能够通过公网ip直连树莓派，再在云服务器上进行一次ssh正向代理：

ssh -fCNL [云服务器ip]:[直连端口]:[云服务器ip]:[反向代理端口] [用户名@云服务器IP]

之后，就可以使用ssh软件通过云服务器ip和直连端口访问树莓派了。

经实测，使用上述方法建立的ssh连接并不稳定，可以使用autossh来建立稳定连接

首先安装autossh：

sudo apt-get install autossh

autossh的使用方式与ssh极为相似：

ssh -fNCR ...

autossh -M port -fNCR ...

其中，参数-M指定一个端口监控ssh连接状态。当连接断开时，自动重连。

经测试，使用autossh后，在电脑上使用XShell和移动端使用JuiceSSH，均能够稳定访问树莓派，达到了最初的目的。至此，基本环境搭建完成，之后的工作可以在搭建好的平台上继续进行。