什么是树莓派

树莓派（Raspberry Pi）是一款只有巴掌大小的微型计算机开发板，别看它体积小，但它确实是一个功能完备的计算机，可以做绝大部分我们个人电脑（PC）可以做的事情。而且功耗更小。

树莓派支持的系统

目前除了官方主推的Raspberry Pi OS ，还有其他第三方系统，比如基于ubuntu和debian的arm发行版，理论上可以安装微软的Windows，但不推荐，毕竟Windows是收费软件，而且对系统资源相较于linux有更高的要求，作为一款主打轻量级的开发版，Windows显然太重了。

树莓派怎么联网

1. 树莓派自带支持802.11n的以太网网卡，因此可以直接使用支持RJ45的标准网口连接上网；
2. 从Model 3开始，树莓派自带支持802.11n的无线网卡，对于无法通过网线直连的场合，wifi变成了我们唯一的途径。

下面具体就怎么在不开机的情况下配置无线连接做个介绍，方便大家在无线环境中使用树莓派。

不得不说，树莓派自带的无线网卡的性能确实很弱，对于大流量的场景不推荐使用，最好自备外接无线网卡。

安装系统

本教程基于Raspberry Pi OS，其他发行版系统可能不适用。下载地址：https://downloads.raspberrypi.org/raspios_armhf/images/raspios_armhf-2021-05-28/2021-05-07-raspios-buster-armhf.zip。

制作启动盘

在linux下面可以使用如下命令

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sudo dd if=/home/your_home/raspberryOS.iso of=/dev/sd{x} bs=4MB status=progress

注意，使用上面的命令时必须确保of参数对应的值是你要写入的SD卡，一般以sd开头，if参数对应的是你下载解压后的原始镜像地址。

windows上的启动盘制作请自行百度

写入wifi配置

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country=CN #这里是我们位于的国家的缩写
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1 #更新现有配置
network={
  ssid="你的wifi名称"
  scan_ssid=1
  psk="你的wifi密码"
  key_mgmt=WPA-PSK
}

将该文件命名为wpa_supplicant.conf，并将其保存到制作好的启动盘的最外层的boot目录下。

允许ssh访问

在启动盘的最外层的boot目录下创建ssh文件，不需要向里面写入内容。

最后将制作好的sd卡插入到树莓派中启动即可自动连接wifi,然后我们在路由器管理页面查看已连接设备中就能看到带有raspberry pi标签的设备了，找出其ip地址，尝试下使用ssh连接并管理树莓派，如果一切顺利的话，你将可以通过远程访问来管理你的树莓派设备了。

使用静态ip地址

由于树莓派内置了DHCP服务，所以，当我们每次连接上wifi时可能会被分配到不同的ip地址，这显然不利于配置外部对于树莓派后台服务的访问，因此，我们在连接上wifi之后，可以给树莓派配置一个静态ip。

打开/etc/dhcpcd.conf文件，向里面追加如下配置

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interface wlan0
static ip_address=192.168.0.193/24
static routers=192.168.0.1
static domain_name_servers=192.168.0.1 192.168.1.1

其中wlan0是我们无线网卡的系统名称，后面的ip_address则是我们自定义的ip地址，routers是我们的路由，domain_name_server是我们的DNS地址，多个DNS的场合使用空格隔开。

SSH连接的建立方式

ssh可以通过密码和密钥（更加安全）这两种方式建立起客户端与 服务端的连接。

SSH连接的实现过程（假设通过密钥的方式连接）

1. 当客户端发起一个ssh连接请求时，它首先会告诉服务端需要使用的公钥；
2. 然后服务端会检查它的~/authorized_keys文件，这个文件中包含了所有已经保存的客户端公钥，一个公钥占据一行，这些公钥所对应的客户端可以实现免验证登录。
3. 服务端如果在文件中找到了请求客户端所对应的公钥，就会生成一个随机字符串，并使用找到的公钥进行加密。这个加密后的信息只能被请求客户端的私钥所解密，然后服务端将这个加密后的字符串发送给请求客户端，以此来验证该客户端是否拥有私钥。
4. 客户端收到来自服务端的加密字符串之后，会立即使用自己的私钥进行解密，并将解密后的随机字符串与之前协商好的会话id结合，生成一个md5加密的hash值，并回传给服务端。
5. 由于服务端已经知道加密之前的随机字符串和会话id，因此，服务端会在本地将这个随机字符串和会话id进行hash，然后和客户端传过来的值进行比较，如果一致，则表示请求客户端确实拥有私钥，并允许建立连接。