树莓派怎么玩？

树莓派是一个可运行完整Linux系统的ARM主机，关于树莓派的玩法，可以参考知乎：「树莓派」是什么以及普通人怎么玩？

以及 树莓派

如果安装Ubuntu桌面版系统(16.04)，还是需要进行一些配置才能更方便的使用。

1. 关闭gdm，重启时进入命令行模式

Ubuntu 16.04 使用Systemd来管理系统服务，Systemd 是 Linux 系统工具，用来启动守护进程，已成为大多数发行版的标准配置。

手动关闭桌面：

sudo service lightdm stop

修改系统运行级别为multi-user.target，则系统启动时进入命令行模式。

# 修改默认启动级别
sudo systemctl set-default multi-user.target  # 等价于 runelvel 3
sudo systemctl set-default graphical.target   # 等价于 runlevel 5
# 直接切换运行级别
sudo systemctl isolate multi-user.target

2. 开机启动ssh服务

Ubuntu 默认没有启动ssh服务，需要设置开机启动才可以使用ssh登录。

手动启动：

sudo service sshd start

开机启动：

sudo systemctl enable ssh

3. 开机启动ngrok服务

如果将树莓派放在家里，提供Web服务或者SSH登录需要有一个公网IP。

如果有公网IP，首先登录家里的路由器，给树莓派指定一个固定的静态内网IP地址。然后开启路由器里的DMZ功能，指向这个静态IP地址，这样通过公网IP就能访问到树莓派了。获取公网IP地址可以使用命令：

curl http://members.3322.org/dyndns/getip

如果没有公网IP则需要使用一些内网穿透技术，如内网穿透技术：部署ngrok服务

4. NetworkManager和interfaces网络配置

在Ubuntu Server版本中，因为只存有命令行模式，所以要想进行网络参数设置，只能通过修改/etc/network/interfaces。

在Desktop版本中，除了可以修改/etc/network/interfaces来进行配置以外；还可以直接在network-manager中配置。

系统默认使用interfaces文件内的参数进行网络配置。当系统内安装了 nm之后，nm默认接管了系统的网络配置，使用nm 自己的网络配置参数来进行配置。在/etc/NetworkManager/Network-manager.conf配置文件中有一项managed=false表示网络(比如lo和eth0)在/etc/network/interfaces中配置了，则NetworkManager就不会去配置它。如果为managed=true表示由NetworkManager接管所有网络配置。

5. 禁用eth0网卡

由于我们一直使用的是WiFi连接，禁用有线网卡可以加快系统启动速度。直接在/etc/network/interfaces中注释掉eth0的相关配置即可。

手动关闭：

sudo ifconfig eth0 down

6. 开机自动连接WiFi

Ubuntu 桌面版在开机时不会自动连接WiFi，只有登录之后才会自动连接。要不登录用户即自动连接WiFi，可以参考如下配置：

6.1 需要的软件包

我们使用wireless-tools 或wpa_supplicant工具来配置无线网络，如果你输入iwlist或则iwconfig命令出错，需要手动安装：

sudo apt-get install wireless-tools wpasupplicant

6.2 第一种配置方式

编辑/etc/network/interfaces文件，添加以下内容：

auto wlan0
iface wlan0 inet dhcp
wpa-ssid  您的WiFi SSID
wpa-psk   您的WiFi密码

如果不使用dhcp获取ip地址而是使用静态ip地址，配置示例如下：

auto wlan0
iface wlan0 inet static
wpa-ssid Your_Wifi_SSID
wpa-psk Your_Wifi_Password
address 192.168.1.200    # 设定的静态IP地址
netmask 255.255.255.0    # 网络掩码
gateway 192.168.1.1      # 网关
network 192.168.1.1      # 网络地址

使用这种方式比较简单，但是当网络断开之后不会自动重连，如果有多个无线网络也不能自动切换，我们一般使用下面一种配置方式。

6.3 第二种配置方式

编辑/etc/network/interfaces文件，添加以下内容：

source-directory /etc/network/interfaces.d
# Disable wlan1 by default (8723bs has two intefaces)
iface wlan1 inet manual
auto wlan0
iface wlan0 inet dhcp
wpa_conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

编辑/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf，添加以下内容

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant
update_config=1
country=CN
# 确保只有root用户能读取WPA的配置
ctrl_interface_group=0
# 使用wpa_supplicant来扫描和选择AP
ap_scan=1
# 对特定的SSID进行扫描（针对那些拒绝广播SSID的AP，也适用与手机创建的热点）
network={
  ssid="example"
  key_mgmt=WPA-PSK
  psk="password"
  priority=5
}
# 仅使用WPA-PSK方式。允许使用任何合法的加密方式的组合
network={
  ssid="example"
  proto=WPA
  key_mgmt=WPA-PSK
  pairwise=CCMP TKIP
  group=CCMP TKIP WEP104 WEP40
  psk=06b4be19da289f475aa46a33cb793029d4ab3db7a23ee9
  priority=2
}
# 企业级WPA2连接方式
network={
  ssid="example"
  key_mgmt=WPA-EAP IEEE8021X
  eap=PEAP
  identity="username"
  password="password"
}
# 明文连接方式（不使用WPA和IEEE802.1X）
network={
  ssid="example"
  key_mgmt=NONE
}
# 共享WEP秘钥连接方式（不使用WPA和IEEE802.1X）
network={
  ssid="example"
  key_mgmt=NONE
  wep_key0="abcde"
  wep_key1=0102030405
  wep_key2="1234567890123"
  wep_tx_keyidx=0
  priority=5
}
# 共享WEP秘钥连接方式（无WPA和IEEE802.1X），使用共享秘钥IEEE802.11验证方式
network={
  ssid="example"
  key_mgmt=NONE
  wep_key0="abcde"
  wep_key1=0102030405
  wep_key2="1234567890123"
  wep_tx_keyidx=0
  priority=5
  auth_alg=SHARED
}
# 在IBSS/ad-hoc网络中使用WPA-None/TKIP
network={
  ssid="example"
  mode=1
  proto=WPA
  key_mgmt=WPA-NONE
  pairwise=NONE
  group=TKIP
  psk="password"
}

priority 是指连接优先级，数字越大优先级越高（不可以是负数）。

其中，psk可以有两种方式，一种是原始密码，需使用引号，另一种是使用
命令wpa_passphrase YourSSID YourPassword生成的一长串密码，不加引号。

命令执行例子（查看配置是否有误）：

sudo wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
dhclient wlan0

-B参数表示后台运行。一般 Wifi 的 IP 地址获取都使用了 DHCP 协议，因此我们还需要手动dhclient wlan0来自动协商获取 IP 地址。

要验证是否能连接上，使用命令ifdown wlan0关闭WiFi，然后使用ifup wlan0打开WiFi。如果提示ifdown: interface wlan0 not configured，可以使用ifconfig wlan0 down/up,

7. 自动发送IP地址

创建文件 /usr/lib/systemd/system/sendip.service(如果没有这个目录则新建)

[Unit]
Description=Send IP Service
Wants=network-online.target
After=network-online.target
[Service]
Type=simple
ExecStart=/home/ubuntu/tools/opt/bin/sendip
Restart=on-failure
StandardOutput=syslog
StandardError=null
[Install]
WantedBy=multi-user.target
Alias=sendip.service

其中脚本sendip就是获取命令并发送到指定设备，如通过邮件或者短信等，如：

#!/usr/bin/env bash
# -*- coding: utf-8 -*-
ifconfig | grep -A1 'wlan0' | grep 'inet' | awk -F ':' '{print $2}' | awk '{print $1}' | xargs -I {} curl 'https://sc.ftqq.com/${SCKEY}.send?text={}'

发送命令服务使用Server酱，其中的KEY来自 http://sc.ftqq.com/?c=code

然后使用下面的命令安装服务，它将会在/etc/systemd/system下创建一个软链接指向/usr/lib/systemd/system下的文件，同时设置开机启动。如果报错：Failed to execute operation: Too many levels of symbolic links，说明已经安装过，需先disable。

sudo systemctl enable sendip

编写sendip脚本并添加可执行权限后，可使用下面的命令来运行一次并查看输出。

sudo systemctl start sendip
sudo systemctl status sendip

如果修改了sendip.service文件，需要重新加载

sudo systemctl daemon-reload

systemd的入门教程请参考Systemd 入门教程：实战篇

8 其他优化设置

这一步可选，主要是对Ubuntu系统的一些优化。

8.1 更换apt源

在/etc/apt/sources.list中注释掉默认源，增加ustc源，然后更新

sudo apt-get update -y
sudo apt-get dist-upgrade -y
sudo apt-get autoremove
sudo apt-get autoclean
sudo apt-get clean

8.2 增加swap

如果内存不够用，可以使用下面的命令创建一个swap文件作为交换分区。并且设置只有在内存不够用时才使用交换分区。

swapoff -a
dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1024 count=1024k
chmod 0600 /swapfile
mkswap /swapfile
swapon /swapfile
echo "/swapfile       none    swap    sw      0       0" >> /etc/fstab
echo 0 | tee /proc/sys/vm/swappiness
echo vm.swappiness = 0 | tee -a /etc/sysctl.conf
sysctl -p

刷新swap命令

# 刷新swap
swapoff -a && swapon -a
# 释放缓存
for i in `seq 0 3`; do sync; sleep 1; done
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches