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树莓派(Raspberry Pi)使用Shell编写的极简Service

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树莓派(Raspberry Pi)运行的系统是基于Debian的,不仅可以运行Shell,还支持systemd和docker,可以编写一个简单的服务,让其在启动时运行,执行一些自动化的操作。这里在RaspPi Zero W上使用shell、systemd和Docker 18.06.1完成,详细步骤介绍如下。

1、初始化系统

从树莓派官网(https://www.raspberrypi.org/)下载镜像,烧写到SD卡(我用Etcher)。

下载:https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ 福利:一个开源的超好用的SD卡/U盘烧写工具

将SD卡插入树莓派,加电启动。

登录使用:pi,raspberry。

如果想要通过ssh远程操作,还需要安装和启用sshd服务开机启动(下面介绍)。

当然,首先是要开通WiFi,能够联网。

2、WiFi 设置

Wifi AP设置,使用命令 “nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf” 编辑配置文件,参照下面的方法添加WiFi热点:

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdevupdate_config=1network={ssid="HiWiFi_xxxxxx"psk="mypassword"}

建立服务需要使用静态地址。修改文件dhcpcd(使用nano /etc/dhcpcd),编辑如下内容:

interface wlan0noipv6rsnoipv6static ip_address=192.168.199.190static routers=192.168.199.1domain_name_servers=192.168.199.1 8.8.8.8 9.9.9.9

将上面的IP地址和DNS改为自己的,其中8.8.8.8/9.9.9.9为公共的DNS服务地址,不需修改。

重启dhcpcd服务(或者需要重启树莓派)。

联网成功后,执行软件版本更新操作。如下:

sudo apt update && sudo apt upgrade -y 3、编写WatchDog和Service

创建一个自己的目录,创建下面三个文件:

sshp.service,由systemd调用的服务配置文件。 sshp.daemon,执行服务控制(启动、停止、状态)的脚本文件。 sshp.worker,执行服务的任务脚本文件。

文件的内容如下。

3.1 sshp.service文件

[Unit]Description=Secure Shell server proxyAfter=network.target[Service]Type=forkingExecStart=/home/pi/openthings/tutools/sshp.daemon startExecStop=/home/pi/openthings/tutools/sshp.daemon stopTimeoutSec=0RemainAfterExit=yes[Install]WantedBy=multi-user.targetAlias=sshp.service 3.2 sshp.daemon文件

#!/bin/shecho "SSHP tools."#=======================start() { now=`date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S'` echo "$now Start SSHP worker ..." >> /home/pi/openthings/tutools/sshp.log nohup /home/pi/openthings/tutools/sshp.worker &}#=======================stop() { PID=`ps -aux | grep "sshp.worker" | grep -v grep | awk -F " " '{print $2}'` kill -9 $PID echo "Stop SSHP worker, PID="$PID >> /home/pi/openthings/tutools/sshp.log}#=======================restart() { echo "Restart Service..." Stop Start echo "Restarted SSHT worker, PID="$PID}#=======================status() { now=`date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S'` echo "$now Service status ssht." ps -aux | grep "sshp.worker" | grep -v grep}case "$1" in start) start ;; stop) stop ;; restart) restart ;; status) status ;; *) echo "Usage: (start|stop|restart|status)" exit 1 ;;esacecho "Service SSHP tools done."exit 0 3.3 sshp.worker文件

#!/bin/shwhile true; do sshpass -p mypassword ssh -o "ExitOnForwardFailure yes" -o "StrictHostKeyChecking no" -y -p 22000 -NgD *:5555 root@myserverdone 这里仅使用ssh演示worker编写方法,具体可以参考:SSH 命令行参数详解【英】 这里有个坑是,以服务启动时的账户是root,与当前用户pi的配置信息和缺省参数是不同的。 3.4 设为启动时运行

使用下面的命令将刚才编写的服务设为启动时运行:

sudo systemctl enable sshp.service

查看一下,系统里的启动运行服务:

# ls -l /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/total 0lrwxrwxrwx 1 root root 40 Nov 29 2017 avahi-daemon.service -> /lib/systemd/system/avahi-daemon.servicelrwxrwxrwx 1 root root 41 Nov 29 2017 console-setup.service -> /lib/systemd/system/console-setup.servicelrwxrwxrwx 1 root root 38 Apr 12 05:45 containerd.service -> /lib/systemd/system/containerd.servicelrwxrwxrwx 1 root root 32 Nov 29 2017 cron.service -> /lib/systemd/system/cron.servicelrwxrwxrwx 1 root root 34 Nov 29 2017 dhcpcd.service -> /lib/systemd/system/dhcpcd.servicelrwxrwxrwx 1 root root 34 Dec 25 2017 docker.service -> /lib/systemd/system/docker.servicelrwxrwxrwx 1 root root 35 Nov 29 2017 hciuart.service -> /lib/systemd/system/hciuart.servicelrwxrwxrwx 1 root root 38 Nov 29 2017 networking.service -> /lib/systemd/system/networking.servicelrwxrwxrwx 1 root root 37 Nov 29 2017 nfs-client.target -> /lib/systemd/system/nfs-client.targetlrwxrwxrwx 1 root root 48 Nov 29 2017 raspberrypi-net-mods.service -> /lib/systemd/system/raspberrypi-net-mods.servicelrwxrwxrwx 1 root root 36 Nov 29 2017 remote-fs.target -> /lib/systemd/system/remote-fs.targetlrwxrwxrwx 1 root root 33 Nov 29 2017 rsync.service -> /lib/systemd/system/rsync.servicelrwxrwxrwx 1 root root 35 Nov 29 2017 rsyslog.service -> /lib/systemd/system/rsyslog.servicelrwxrwxrwx 1 root root 40 Apr 12 15:43 sshp.service -> /home/pi/openthings/tutools/sshp.servicelrwxrwxrwx 1 root root 31 Apr 12 12:40 ssh.service -> /lib/systemd/system/ssh.servicelrwxrwxrwx 1 root root 37 Nov 29 2017 sshswitch.service -> /lib/systemd/system/sshswitch.servicelrwxrwxrwx 1 root root 40 Nov 29 2017 triggerhappy.service -> /lib/systemd/system/triggerhappy.servicelrwxrwxrwx 1 root root 47 Dec 25 2017 unattended-upgrades.service -> /lib/systemd/system/unattended-upgrades.servicelrwxrwxrwx 1 root root 40 Mar 24 2018 wifi-country.service -> /lib/systemd/system/wifi-country.servicelrwxrwxrwx 1 root root 42 Apr 12 05:46 wpa_supplicant.service -> /lib/systemd/system/wpa_supplicant.service 3.5 测试服务启停

使用下面的命令来控制服务。

# 查看服务运行状态。sudo systemctl status# 启动服务。sudo systemctl start# 然后,可以使用ps -aux查看ssh进程是否已经启动。# 停止服务。sudo systemctl stop# 然后,可以使用ps -aux查看ssh进程是否已经关闭。

这里设置了一个日志文件,为上面的目录下sshp.log,可以查看输出的信息。

可以修改上面的脚本,添加自己的日志信息输出。

4、Docker安装

也可以把任务放到Docker中运行。我这里用于创建一个Nginx服务,然后运行pac信息提供者,为iPhone等设备提供网络配置参数时使用。

获取docker自动安装脚本并执行:

wget https://get.docker.io -O docker.shsudo chmod docker.sh./docker.sh

目前,最新的Docker版本是18.09,但是运行时有Bug,暂时还没有解决。

我们使用18.06.1版。安装指定的Docker版本:

sudo apt install docker-ce=18.06.1-ce

将版本锁定,以避免apt upgrade时自动升级到最新版本,命令如下:

sudo echo "docker-ce hold" | sudo dpkg --set-selections

测试一下Docker,看看安装是否成功:

docker info 5 构建PAC服务 pac是什么?

pac是一种网络配置的机制,客户端通过获取pac文件来自动获取一系列配置参数,从而对网络进行初始化设置。

编写一个pac文件,如下:

function FindProxyForURL(url, host){ return "SOCKS 192.168.199.190:5555";} pac服务构建

然后,将pac文件放入Web服务器,构建一个文件服务(也可以动态生成)。

这里使用Nginx的Docker镜像来提供服务(注意Nginx有多种Docker镜像,只有为树莓派编译的才可以在上面运行)。

运行:

docker run --name nginx -v /home/pi/openthings/web:/usr/share/nginx/www:ro -d -p 80:80 akkerman/rpi-nginx

这个安装说明运行了后,所编写的文件并没有发布出来,进去看是因为Nginx缺省路径为/var/www/html,而不是/usr/share/nginx/www。可以修改上面的命令为:

docker run --name nginx -v /home/pi/openthings/web:/var/www/html:ro -d -p 80:80 akkerman/rpi-nginx

或者执行Exec进入Docker进行修改,如下:

docker exec -it nginx /bin/sh

查看Nginx的service目录:

cat /etc/nginx/sites-available/default

建立软连接:

ln -s /usr/share/nginx/www /var/www/html

在目录下,建立一个index.html文件,然后到浏览器输入http://my-raspberrypi-ip,看是否能够发布出来。

然后,将上面的pac文件放到该发布目录下

6、测试可用性

现在,可以测试一下,上面建立的服务是否可用。

使用浏览器

打开setting页面,进入网络设置,勾选sokcs5,填入上面的pac地址,勾选dns over https等选项。

输入任何想要访问的地址,等待奇迹出现。

使用iPhone

进入setting,选择网络设置,里面有个“自动”选项,填入上面的pac地址。

7、小结

编写一个Linux服务还是有一些难度的,上面提供了一个极简的框架。

树莓派体积虽小,运行一些控制性服务也是足够了,关键是功耗足够低,还没有任何噪音。

一些定期执行的任务,如缩时摄影、温湿度监测、自动浇水等等有趣的事都可以使用上面的机制来完成。

8、更多参考 使用shell编写的极简Ubuntu Service AutoSSH-增强ssh的用法【英】 SSH 命令行参数详解【英】 vi、vim、nano如何退出? wget 持续下载确保完成 scp实现断点续传的方法 使用shell编写的极简WatchDog

标签:   Docker      RaspberryPi      systemd      PAC      dhcpcd      jsp网站代码      c语言选择idok   
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