用树莓派构建一台服务器，永久运行网站

一、前言

由于本人在这段时候，看到了一个叫做树莓派的东东，初步了解之后觉得很有意思，于是想把整个过程记录下来。

二、树莓派是什么？

Raspberry Pi(中文名为树莓派,简写为RPi，(或者RasPi / RPI) 是为学习计算机编程教育而设计)，只有信用卡大小的微型电脑，其系统基于Linux。随着Windows 10 IoT的发布，我们也将可以用上运行Windows的树莓派。
自问世以来，受众多计算机发烧友和创客的追捧，曾经一“派”难求。别看其外表“娇小”，内“心”却很强大，视频、音频等功能通通皆有，可谓是麻雀虽小，五脏俱全。

1.用我的话理解

用我的话理解就是树莓派就是一台主机，你可以外接显示器，键盘鼠标，u盘等等外设，因为它体积很小，而且又有很多串口和外接的口，可以直接调用很多底层硬件。

2.市面上的型号

市面上大多是3代B+型，淘宝一搜树莓派一大堆都是，价钱纯主板（不要任何外设）在230+左右，有点小贵，超过我的预算，所以我继续寻找廉价的，终于让我发现了一款100+的树莓派。

3.树莓派zero w

树莓派zero w是一款mini的树莓派，体质只有3b+的1/3。实际到手后，你会发现它真的超级小，超级可爱。以下是我的实物图，你可以看看大小到底有多mini。

你可以看到，最上面是一根普通的黑色签字笔，接下来是一个即插即用型的外接wifi网卡，然后是一个USB读卡器，最底下的就是我们今天的主角zero w。它真的超级小，有木有。真的是完美的诠释了那句“麻雀虽小，五脏俱全”的话。

zero w这款树莓派的主要参数如下：

BCM2835处理器，1GHz主频，512MB RAM
BCM43438 WiFi / BT芯片
micro-USB电源接口
micro-USB OTG接口
miniHDMI端口
复合视频和重置扩展接口
脆弱的CSI摄像头接口
micro-SD卡座，存放操作系统
40-pin GPIO扩展接口
尺寸：65mm*30mm

你别看它的cpu只有1核，内存只有512MB，就觉得它可能什么都做不了，但是实际上它的性能还是很好的，用于跑一个网站真的是小case。

4.更多树莓派

关于更多树莓派型号或者使用教程你可以去树莓派实验室这个网站，上面有丰富的资源。

三、树莓派zero w安装系统

1.准备

你可能提前需要准备的东西如下:

16GB or 32GB 的SanDisk内存卡（注意是以前那种放在手机上，很小的哦）
一根最普通不过的usb安卓数据线（not type-c）
u盘格式化工具（推荐使用 SDFormatter）
系统烧写工具（Win32DiskImager）
树莓派系统（可以去官网下载）

我使用的是Raspbian Stretch Lite这个系统镜像，这个系统是官方制作的，lite是无桌面版的，只有黑漆漆的控制台，优点是体积小，省性能和内存。

名字带有desktop的是有桌面ui的，对不熟悉liunx系统的朋友可能更友好，但是体积很大，占用的性能也会更高。

2.第一步下载系统镜像

下载好你需要的系统镜像后，如下图

一开始只有一个zip的压缩包，大小大概360MB左右，你需要把它解压，得到上图的文件夹

然后进入文件夹可以看到一个img的镜像，大小为1.7GB左右

ps：这个官方的Raspbian镜像，如果是其他第三方的镜像，可能下载后的压缩包解压后不是img镜像，这种情况请另行百度解决

3.使用Win32DiskImager往内存卡中写入镜像

把内存卡插入读卡器后，插入电脑。
打开Win32DiskImager软件后，选择img镜像，设备选择你的U盘，然后点击写入就可以了，写入完成后会弹出成功的提示框。

ps: 我上图没有选择设备，因为的没插入读卡器，仅仅是示范而已

4.修改boot分区的文件

先别急着拔出读卡器，此时，我们电脑可以看到u盘中只有一个名为boot的分区，大小可能只有40MB左右，不要着急，因为window不识别内存卡中liunx系统的其他分区。

4.1新建ssh文件

因为我们的zero w有一个mini hdmi的接口，但是我不需要屏幕，所以需要使用ssh连接到zero w中的系统，所以需要在第一次开机就能开启ssh功能。
我们进入boot分区内，然后新建一个名为ssh的文件，注意不要后缀名！！！！也不要往里面写任何东西！！

4.2新建wpa_supplicant.conf文件

因为ssh连接是需要ip地址的，所以我们需要将zero w在第一次开机自动连接wifi，使其和我们的电脑处于一个局域网，这样我们才可以通过ssh连接到zero w的系统。
同样的在boot分区内，新建一个名为wpa_supplicant.conf的文件，然后往里面写入如下内容后保存：

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

network={
ssid="你的wifi名字"
psk="你的wifi密码"
}

5.组装我们的最小主机并连接

取出读卡器中的内存卡，然后插入到zero w中，使用一根usb安卓数据线连接电源（5V1A）即可。
等待几分钟，期间我们的zero w的指示灯会一直闪烁，很正常，等待指示灯常亮的时候，我们去路由器上，查看一下树莓派的ip地址。

可以看到我们zero w的ip为192.168.0.104，然后使用ssh连接工具（推荐使用putty）连接树莓派，初始账户为pi，密码是raspberry。

连接成功，如上图所示。这样我们的系统就正确无误的安装好了。

ps: 如果是手机开启热点当做一个路由器的话，咱们手机下载一个名叫android terminal的app，然后输入ip neigh指令，就可以查到连接到手机的设备的ip信息了。

6.优化咱们树莓派的系统

6.1修改源

因为国外的源，咱们在国内的连接过去网速很慢，所以我们需要修改为国内的源，我修改的是中科大的源。

6.1.1修改sources.list文件

sudo nano /etc/apt/sources.list 
--注释其他内容，添加以下:
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/raspbian stretch main contrib non-free rpi

6.1.2修改raspi.list文件

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
--注释其他内容，添加以下:
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian stretch main ui

6.1.3执行更新

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

6.2修改时区

sudo dpkg-reconfigure tzdata

找到亚洲Asia，然后选择shanghai就可以了

6.3开机自启ssh

第一种：

sudo raspi-config

进入选择找到interfacing option选择，然后找到ssh，按回车使能enable就可以了

第二种：
在终端命令行中启动SSH服务后，如果系统重启或关机后启动，SSH服务默认是关闭的，依然需要手动启动，为了方便可以设置SSH服务开机自动启动，打开/etc/rc.local文件，在语句exit 0之前加入：
/etc/init.d/ssh start

建议都试试，反之我的是可以了。

7.安装nginx

#安装
sudo apt-get install nginx
#启动
sudo /etc/init.d/nginx start
#重启
sudo /etc/init.d/nginx restart
#停止
sudo /etc/init.d/nginx stop

打开浏览器访问192.168.0.104（你的树莓派ip地址），可以看到nginx的页面，说明安装好了。
我这边上传了我的博客，如下图

可以正常的看到页面了，但是这样只能在内网（局域网中）看到，我想让所有人都可以访问怎么办？

8.内网穿透

内网穿透，意思就是将内网（本地）的web应用通过nat穿透到公网上，从而让别人可以访问到。

内网穿透目前主要由ngrok和frp两种，都非常好用，国内ngrok免费的有ittun、sunny和natapp，这三个都是免费的，前面两个可以自定义域名，后面的需要vip版本才可以自定义域名。

我这三种都试过，我发现sunny的arm版本的ngrok客户端在我的树莓派运行不了，ittun的和natpp的ngrok都可以，由于需要自定义域名，我使用的是ittun的ngrok_arm版本的

使用方法这三者官网都有详细说明，大家自行查看。

这是正常运行时的截图，访问http://zerow.ittun.com/时可以...

因为需要ngrok在后台运行，所以我用的是screen会话使其可以在后台运行。但是开启自启，还没有实现，万一断电或者断网了，我必须手动去运行一下ngrok，这是目前没有解决的痛点。

9.更多

树莓派不仅仅只是可以用于运行一个网站，还有很多很多的功能等待你的开发，可以多去看看树莓派实验室里面，很多大神都写了很多实用的教程。

我的zero w状态信息如下：

在上面开启了一个nginx和ngrok服务，内存剩余还有250MB，还是很舒服的，cpu温度也不算高，运行两天了，基本在37-39之间。