树莓派4b配置(树莓派4b配置详情)

树莓派4B+ Centos7 部署k3s集群工具

kubernetes用于大型集群管理，而k3s属于kubernetes的一个轻量级版本，常用于嵌入式设备使用。现把它安装到树莓派上使用。

这里用到树莓派的系统是：CentOS-Userland-7-armv7hl-RaspberryPI-Minimal-4-2009-sda.raw，型号是4B+，8g内存。

树莓派初次启动需要扩容，并且做一些基本调整：

cgroup是linux用来对进程分配cpu、内存资源的工具，需要在启动系统时开启他，k3s会用到。

在/boot/cmdline.txt后加入这个，然后reboot

k3s是一个轻量级的k8s，适用于树莓派这种嵌入式设备。

这个脚本跑完的时候，会把k3s添加到systemd里面，可以通过systemctl status k3s来查看运作状态。启动成功就可以使用啦

官方参考：

等它重启个好几次之后，基本就成功了。

如果一直失败，可以输入命令刷一下iptable缓冲

iptables --flush

iptables -tnat --flush

等第二个结点加入后，在任意结点执行命令，都能查看到已有的2个Server(Master)结点了

当Server结点数大于等于3个且为奇数时，集群才可以实现高可用。

大于等于3是因为k3s使用了Raft算法来实现一致性，而Raft算法的容崩率为1/3，也就是只要集群中有2/3台机器正常运作，集群就能正常运作，所以3台机器是最低要求；要奇数个结点是因为Raft算法过程中有一个很重要的随机投票选Leader的流程，结点们通过定期投票选举出一个Leader角色，然后其他结点在它的任期内就向他同步数据，这个时候如果结点数是偶数，那么容易出现平票问题，选不出leader，并且，崩溃后集群进行数据恢复过程中，实现一致的方法是多数服从少数，如果是偶数Master结点，且刚好被分割成2个结点规模一样的集团，就没办法恢复数据了[裂开]，所以需要奇数个结点以避免权力平分问题。

以上为个人理解。

有兴趣的同学可以一起探讨这类共识算法，与此类似的还有联盟链的PBFT类算法，比特币PoW算法等等。

因为集群并非开放式集群，加入集群需要获取一个token作为校验。这个token可以从Master服务器上获取。（手动加入的话，仅需要使用相同的K3S_TOKEN参数启动即可。）

这样，结点就正常连接上啦：

关闭k3s进程后，后台还留存一些服务占用着端口，需要用官方脚本关闭他们

可以flush一下iptables，等他自己重启就行了。

有可能发生了一些冲突，可以试下重装k3s-agent

目前系统已经伴随k3s安装的一些软件：

crictl ：类似与docker的命令行工具，比如：

k3s ：封装了kubeneters基本工具在里面的集成，如使用kubectl：

这里示范部署一个最简单的web应用

--net host 代表与本机享受同一个网络命名空间

这里可以在docker容器内开启ssh服务：

做好docker镜像后，就可以部署到集群上了。

等一会儿就能在pods列表里面看到了：

但这时候，这个pod并没有对外开放，只能在集群内部相互访问，通过get services命令查看集群的服务，发现并没有我们的hello-node服务。

expose命令其实是创建了一个service，用于给这个pod提供访问入口。

（如果使用--type=LoadBalancer，则代表一个deployment上管理的所有POD进行均衡负载，但这里还没用上deployment，第四章节会使用到）

等一会儿，pod上就有一个结点IP的对外端口，供外部访问了。

运行结束后，刚启动过的pod和service就不见了，服务也停止了。

docker容器，其实就是一个运行的轻量级系统，里面可以跑我们的业务应用。

而POD则是代表容器的集合，一个POD可以运行多个容器，一台机器上可以运行多个POD。

POD未必是一个对外开放的服务，他可能只是内部计算的程序，默认只能集群内部通信，所以还有Service的概念，用于让POD对外开放端口，供外部访问。这里的service本质上是个集群内部的负载均衡器，用来给同一个Deployment分流；对应的还有Ingress，外部负载均衡器，用于给多个Deployment分流。

而Deployment顾名思义，就是一次部署的抽象实例，比如说，现在需要部署一个3台机器均衡负载的nodejs业务应用，那么这个部署任务则代表一个deployment实例。

很快，我们可以看到POD和deployment的部署情况，都已经正常运作。

进入容器后可以使用基本linux命令，也可见8080端口已经被我们的node应用占用了。

但是此时service还没有他们，也就是正处于无法提供外部服务的状态。

这里对一个deployment里面的3个pod启动了个默认均衡负载服务，暴露出来的一个端口是30057，访问可通。

也能够通过logs命令查看控制台输出的日志。

因为deployment实例中包含了pod的部署配置，所以删除deployment时，k3s就会直接把pod也删除掉。

但service并不在deployment部署的范围内，所以需要同步删除它，在删除命令中通过","与deployment分割开来即可。

至此已经把刚起来的服务全部关闭掉了。

这里我们看到3个Server(Master)结点由于需要维护集群高可用，对CPU持续20%左右的消耗，内存也需要一个G左右。而Agent(Wroker)结点只需要执行部署任务，所以对内存与CPU的需求都相对低一些，仅维持在10%左右的CPU和半个G左右的内存消耗。

参考：

参考：

在鸿蒙(OHOS3.0)编译框架中添加树莓派4B

之前在树莓派4b上点亮了OHOS3.0，不过内核是用tftp拉取的，根文件系统挂在了NFS上，拔了网线就无法启动。当然这么操作只是为了方便调试，而最终需要的是一个可以烧录到TF卡上的img镜像文件。这就需要将所有调试好的内容添加到OHOS3.0的编译框架，本以为是很简单的事情，好家伙，整了这么久，感觉添加编译框架比移植本身更复杂。于是我整理了添加树莓派单板到编译框架的内容，希望对各位有所帮助，为大家避坑。

主要参考 hisilicon build组件仓，添加一个products编译组件，这个组件是在产品配置文件中指定的。比如

productdefinecommonproductsRPI4B.json

其他部分参考Hi3516，但是其中2条，指定单板组件路径，并添加组件。如果删除这两条，将不能编译内核，只生成OHOS的文件系统。

接下来在device目录下，新建一个raspberrypi编译组件文件夹，并添加 ohos.build 文件。和前面产品配置文件中的设置对应起来了。

deviceraspberrypibuildohos.build

新建 deviceraspberrypibuildBUILD.gn 当然每个厂家不可能只有1个板子，如果有其他单板就在这里指定，比如树莓派2B、3B等

既然前面指定了rpi4b的编译配置组件，那么就在 deviceraspberrypi 新建一个 rpi4b 的目录，可以参考 hi3516dv300 build组件

deviceraspberrypirpi4bBUILD.gn

至此一个rpi4b build组件就添加到OHOS3.0的编译框架了，之后相关内容添加到这个文件夹下就可以了。

接下来分析下目前移植了树莓派4B的哪些内容，如何将这些内容编译进OHOS3.0。

关于补丁可以参考 Patch组件，可以得知内核编译由kernel.mk来执行

kernellinuxbuildkernel.mk

所以补丁文件需要放到正确的路径下，以正确的名字命名就可以patch到内核。

hdf.patch补丁文件，现在还没有移植HDF相关内容，所以可以先使用Hi3516的

rpi4b.patch补丁文件，使用树莓派的官方镜像，

kernellinuxconfiglinux-5.10archarmconfigsrpi4b_standard_defconfig

内核配置文件目前已知的需要开启下面内容，但是肯定不止这些，以后会继续更新

Pi4的GPU是VideoCore VI支持OpenGL ES 3.2，而Pi3的GPU是VideoCore IV支持OpenGL ES 2.0。VideoCore IV 驱动程序是 VC4，VideoCore VI 驱动程序的 V3D。内核已经提供驱动，参考rpi4b_standard_defconfig将驱动直接编入到内核。

同时需要在config.txt中开启设置

OHOS中修改weston的配置文件，指定显示驱动

systemetcweston.ini

具体思路就是先查找设备号，根据设备号找到驱动程序。

前面内核配置的时候rpi4b_standard_defconfig中已经将触摸驱动编入内核，所以后面不需要在init加载模块了，修改下eudev的配置文件即可。

third_partyeudevrules.d ouchscreen.rules

正常情况下内核是由uboot进行引导的，而且OHOS默认生成uImage。但是树莓派自带BootLoader，虽然可以先用树莓派自带的BootLoader启动uboot，再用uboot加载uImage，但是这样会比较麻烦，而且会增加启动时间。不过目前 zImage是写死在kernel.mk中的，没办法改下编译脚本把。

kernellinuxbuildkernel.mk 将 uImage 改为 zImage modules dtbs

kernellinuxbuildbuild_kernel.sh

kernellinuxbuildBUILD.gn

kernellinuxbuildkernel_module_build.sh

这里内核编译会依赖product_path="vendor/$product_company/$product_name"下的hdf.hcs文件，得先新建一个应付下，不然会报下面这个错误。

ninja: error: '../../vendor/raspberrypi/RPI4B/hdf_config/uhdf/hdf.hcs', needed by 'gen/drivers/adapter/uhdf2/hcs/hdf_default.hcb', missing and no known rule to make it

新建：vendor/raspberrypi/RPI4B/hdf_config/uhdf/hdf.hcs

对于镜像烧录，Hi3516会将uImage、system.img、vendor.img等镜像烧写到emmc，但是树莓派使用TF卡启动，所以需要对TF卡进行分区，然后复制对应的内容到各个分区。首先制作树莓派boot目录，这个用来目录存放树莓派设备树、config.txt、cmdline.txt、内核镜像等信息。写一个简单的mkboot.py脚本来实现这个功能，位置在码仓rpi4bdeviceraspberrypiimagesmkboot.py将会生成boot.img。

为了方便烧录，需要将boot.img、system.img、updater.img、vendor.img、userdata.img合并成一个rpi4b.img。还是写一个简单的脚本来处理这个步骤rpi4bdeviceraspberrypiimagesmkboot.py。

不过有个问题，主分区只支持4个，所以updater.img暂时先不合并了，这个问题等以后再来处理。

最后将会得到一个rpi4b.img的镜像文件，将这个文件烧录到SD卡就可以了。

Linux：可以使用dd命令

windows：使用Win32 Disk Imager工具烧录即可。

到这里总算是跑通了一个完整的添加新单板的流程，只不过目前只适配了显示和触摸。接下来打算尝试HDF或者distributed部分。

树莓派4B + Debian10 单臂路由

入手树莓派后，你们一定和我一样，想要在树莓派上折腾各种各样的东西，其中一定有把宽带分配的公网 IP 利用起来的想法。

想把公网 IP 利用起来，最直接的方式是用树莓派当路由器使用，但是树莓派4B只有一个千兆网口，所以这就是这篇文章的主题“树莓派单臂路由”。

路由器的基本功能有：连接外网(拨号上网)、开启 DHCP 功能、提供 WIFI 热点，本文也是主要解决这三个问题。

树莓派4B + Debian10 x1

千兆交换机 x1

无线路由器 x1

在设置单臂路由前一定要开启 WIFI 热点，这是因为树莓派只有一个网络接口，在连接外网后只能用 WIFI 连接进入系统。

我分别试了 hostapd 和 network-manager 两种方式创建热点，相比起来 network-manager 配置更加简单且稳定，所以特别不推荐大家折腾 hostapd 的方式。

以下为 network-manager 安装和配置的步骤：

不知道是树莓派的 WIFI 模块有问题还是系统的原因，尝试了多种设置后，发现 WIFI 热点只能开启 5G 和 WPA 加密。

所以以上的配置，建议直接一路下一步不要折腾了，如果有人折腾弄清楚为什么了请一定要告诉我。

重启 network-manager 后，用可以用手机尝试连接，如果连接成功就接着下一步。

连接 WIFI 成功后，此时图标应该是感叹号的状态，这是因为没有分配 IP 给手机，所以接下来要开启 DHCP 功能：

重启 dnsmasq 服务后，在手机上断开 WIFI 并重新连接，此时应该能正常上网了。

开启 WIFI 后，可以用笔记本电脑或者手机共享网络，登入树莓系统。

如果没有笔记本电脑，可以用手机连接后，把网络共享给的你电脑，具体步骤如下：

现在我们用手机共享网络，登入了树莓派系统，把光猫连在旧路由器上的网线，直接插在树莓派的网口上。

我的宽带是 DHCP 的，所以不用任何设置就能直接连接外网。

可以用 ip addr 命令查看是否分配了外网的 IP 地址，如果没有请参考我另一篇文章： 树莓派4+Debian10 当路由器，无法拨号上网

如果你的宽带需要拨号上网，请参考其他资料，因为我没有这个条件尝试。

接下来，还需要添加一个虚拟网卡，设置一个固定 IP 给连接到树莓派的有线设备充当网关：

前边提到过，树莓派无法提供 2G WIFI 连接，所以这里可以用旧的路由器充当 2G 的接入点。

如果你的路由器支持有线桥接，那可以桥接到树莓派上；如果不支持桥接，可以连到树莓派后设置为二级路由，只是这样就没办法访问到树莓派和同在树莓派下的其他设备了。

因为不同的路由器配置可能不一样，请自行查阅其他资料，这里就不再叙述了。

这一步不是必须的，可以跳过。

最后，把树莓派、光猫、无线路由器和其他有线设备统统接到交换机上，就可以愉快的玩耍了。

用树莓派4b做的nas和群晖nas在性能和功能上有什么区别？

两者的定位就不一样。

树莓派是ARM架构，群晖也有使用ARM架构处理器的几款产品，最新出的树莓派4性能可能还胜过ARM架构的群晖产品。

但群晖还有x86架构的产品，那性能可不是树莓派能够比得了的，甩树莓派n条街。

树莓派4b算是配置比较高的一款开发板，但是由于io所限，只能通过usb接口来外接硬盘，而且以太网口的速度由于机能所限一般都跑不满。可以用来组nas，功耗低，适合轻度负载，可以做睡后下载工具。

群晖就是正经nas，基本上可以算是一台电脑，运算能力强，wan口能跑满，白群晖稳定但是贵，黑群晖考验动手能力（其实难度也不大），群晖系统完整度高，资瓷功能多，硬盘可以组阵列来提高性能和数据安全。

个人觉得，如果单纯就是用来挂机下载+轻度备份，可以去搞一个玩客云来玩玩，不到一百块再加个硬盘、硬盘盒，相当于永久迅雷会员。

树莓派简介：

树莓派基金会提供了基于ARM的Debian和Arch Linux的发行版供大众下载。还计划提供支持Python作为主要编程语言，支持Java、BBC BASIC (通过 RISC OS 映像或者Linux的"Brandy Basic"克隆)、C 和Perl等编程语言。