Raspberry Pi 5 を購入したので色々遊んでみる

SSH

Secure Shell, とりあえず CLI 操作だけできるようにする。
CUI, GUI どっちでも行けるが手間の差はそんなにない。ここでは GUI でやることにする。

「設定」 → 「Raspberry Pi の設定」から、「インターフェイス」の "SSH" をオンにする。(以降の節の VNC, Raspberry Pi Connect もここで設定)
多分再起動が求められる

んで、クライアントの方で

ssh <username>@<ip address>

的に打てばラズパイに接続できる *2。ラズパイの IP アドレスは

ip a

若しくは

hostname -I

で確認できる。ipconfig よりこっちが推奨らしい。nmcli device show だともっとすごいのが出せる。

mDNS (multicast DNS) に対応したクライアント *3 なら、 IP アドレスを直接指定することなく raspberrypi.local で接続できるようになる。

ssh raspberrypi.local

VNC

Virtual Network Computing, リモートでデスクトップに接続できる

TigerVNC というソフトを入れると良いらしい
Releases · TigerVNC/tigervnc · GitHub

Raspberry Pi Connect

www.raspberrypi.com

ブラウザからラズパイに繋げられるらしい。コマンドラインもデスクトップも両方できる。

sudo apt update
sudo apt full-upgrade
sudo apt install rpi-connect
sudo reboot

Raspberry Pi ID を新しく作る必要がある。そしてブラウザから

https://connect.raspberrypi.com/

↑ にアクセス。

接続がネット越しだからか、SSH や Tiger VNC と比べて遅め。

自動マウント

起動時に自動マウントできるようにするには /etc/fstab にその旨を追記すれば良いのであるが、user や password をベタ貼りするのはやはりキモい。そこで /etc/ 以下に (もしくは $HOME 以下に) .smbcredentials 的なファイルを作って *6

user=bakkyalo
password=_password_

的に書いて、root 以外読めないように

sudo chmod 600 /etc/.smbcredentials

しておき、/etc/fstab に次のように追記

//192.168.1.123/share /mnt/winpc cifs credentials=/etc/.smbcredentials,uid=1000,gid=1000,nofail 0 0

• uid=1000,gid=1000 ... それぞれユーザーID, グループID。
• nofail ... 何かしら問題があっても起動させる
• 0 ... dump, バックアップしない
• 0 ... fsck (file system check) しない

apt

Raspberry Pi OS - Raspberry Pi Documentation

ソフトをインストールする前に必ずやること

sudo apt update
sudo apt full-upgrade

W: http://raspbian.raspberrypi.com/raspbian/dists/bookworm/InRelease: Key is stored in legacy trusted.gpg keyring (/etc/apt/trusted.gpg), see the DEPRECATION section in apt-key(8) for details.

OS のバージョン

$ cat /etc/os-release
PRETTY_NAME="Raspbian GNU/Linux 12 (bookworm)"
NAME="Raspbian GNU/Linux"
VERSION_ID="12"
VERSION="12 (bookworm)"
VERSION_CODENAME=bookworm
ID=raspbian
ID_LIKE=debian
HOME_URL="http://www.raspbian.org/"
SUPPORT_URL="http://www.raspbian.org/RaspbianForums"
BUG_REPORT_URL="http://www.raspbian.org/RaspbianBugs"

カーネルのバージョン

$ cat /proc/version
Linux version 6.6.31+rpt-rpi-v8 (serge@raspberrypi.com) (gcc-12 (Debian 12.2.0-14) 12.2.0, GNU ld (GNU Binutils for Debian) 2.40) #1 SMP PREEMPT Debian 1:6.6.31-1+rpt1 (2024-05-29)

neofetch

sudo apt install neofetch
neofetch

ちなみに neofetch は 2024/4/26 に開発が終わったらしく、fastfetch がそれの後継にあたるらしい。2024年9月現在、手元のラズパイには apt 経由で入れられなかったので、自分で wget, dpkg -i する必要がありそう。

• https://github.com/dylanaraps/neofetch
• https://github.com/fastfetch-cli/fastfetch

cowsay

$ sudo apt install cowsay
$ cowsay -f tux "ラズパイ完全に理解した"
 ________________________
< ラズパイ完全に理解した >
 ------------------------
   \
    \
        .--.
       |o_o |
       |:_/ |
      //   \ \
     (|     | )
    /'\_   _/`\
    \___)=(___/

vim

デフォルトでは nano くらいしか入ってない。

sudo apt install vim

arp

Address Resolution Protocol

sudo apt install net-tools

IP, MAC アドレスを表示

arp -a

nmap

Network Mapper command

sudo apt install nmap

サブネット内で ping できるやつを一括で scan する

sudo nmap -sn 192.168.XXX.0/24

↑ はデフォルトゲートウェイ (ルーターの LAN 側 IP) が 192.168.XXX.1 , サブネットマスクが 255.255.255.0 (/24) の場合。

pinout

pinout

AA が出てくる

CPU (SoC) の温度

$ vcgencmd measure_temp
temp=65.3'C

※ vcgencmd で出せる情報の一覧は vcgencmd commands で出せる

$ vcgencmd commands
commands="commands, set_logging, bootloader_config, bootloader_version, cache_flush, codec_enabled, get_mem, get_rsts, measure_clock, measure_temp, measure_volts, get_hvs_asserts, get_config, get_throttled, pmicrd, pmicwr, read_ring_osc, version, readmr, otp_dump, pmic_read_adc, power_monitor" 

• Raspberry Pi OS - Raspberry Pi Documentation
• [Raspbian] Raspberry Pi 3の動作状況とハードウェア設定を取得する(vcgencmd) - Life with IT

別の方法として

$ cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp
63350

これを 1000 で割った値が摂氏温度。

DDNS の利用

特に WAN 側 IP の固定が難儀で、ISP やルーターメーカーに追加料金を払うことで static にできるが、貧乏人には到底支払えるものではない。そこで無料の DDNS サービスを利用する。セキュリティ的に良いのかどうかは知らないが、よく紹介されるものに以下がある。

• No-IP
• Duck DNS
• MyDNS
• DDNS Now

当然ながら無料なら無料なりの問題があり、例えば Duck DNS は詐欺サイトで使われまくってるという事で 280blocker からブロックされていたりする。石油王なら無難に static IP の契約なりルーターメーカーの DDNS なり AWS, Azure, IBM Cloud, CloudFlare なりを利用すればよろし。

ルーターによってはいくつかの DDNS が利用できるらしいが *7、これを自力で何とかするのがラズパイの役割。ddclient というルーターと DDNS サービスを中継してくれるクライアントが存在する。

github.com

ラズパイのローカル IP を固定

www.raspberrypi.com

LAN 内のラズパイの IP を static にするために /etc/dhcpcd.conf を書き換える (新規作成する) 方法がよく紹介されているが、どこかで非推奨という話を聞いた。公式 document が仰る通り、無難にルーターの設定で予約した方が良さげ。扱い上は DHCP (ルーター) を介する動的 IP ではあるが、ルーターが返す IP が毎回同じになるので実質静的 IP になるって感じ。

www.buffalo.jp
↑ は Buffalo の例。ラズパイの MAC アドレスは

ip link

から確認。eth0 が有線LAN, wlan0 が Wi-Fi。*8

若しくは

ethtool -P eth0     # 有線LAN の場合
ethtool -P wlan0    # Wi-Fi の場合

https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/remote-access.html#ethernet-mac-address

VPN の導入

VPN には様々なプロトコルが存在する。

• SSTP
• IPsec (L2TP/IPsec)
• IKEv2
• OpenVPN
• WireGuard

そして、それを導入するソフトも様々ある。*9

• Tailscale VPN
• StrongSwan
• SoftEther VPN
• PiVPN

最後の PiVPN はラズパイに特化したもので、OpenVPN と WireGuard の構築に対応。今回は PiVPN を使って WireGuard (UDP; 51820) を導入する。
www.pivpn.io

curl -L https://install.pivpn.io | bash

これに従っていけば OK 。
設定ファイルは /etc/pivpn/wireguard/setupVars.conf に生成されるので、例えばとりあえず動的 IP で試してみて、後で DDNS へ移行、とかも比較的簡単にできる。もしくは上コマンドをもう一回打って最初から再設定しても良い。*10

ポート開放

www.buffalo.jp

ルーターから設定する。↑ は Buffalo の例。
ラズパイの IP アドレスと、WireGuard の UDP ポート番号の 51820 を指定する。

外部からローカルネットワークへ接続できるようにするための諸手続き

ここまででラズパイで VPN を構築できてますが、ラズパイにしか繋げられないのでもう少し設定します。

github.com

ネット上に情報が散在していてよく分からないですが、恐らく ↑ ここの README が一次情報に近そうな気がします。

# Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv4
net.ipv4.ip_forward=1

sudo sysctl -p

# replace eth0 with the interface open to the internet (e.g might be wlan0 if wifi)
PostUp = iptables -A FORWARD -i %i -j ACCEPT; iptables -A FORWARD -o %i -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i %i -j ACCEPT; iptables -D FORWARD -o %i -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

sudo wg-quick down wg0
sudo wg-quick up wg0

pivpn add

pivpn -qr

通信速度

fast.com を試します。

広告ブロック

例えば Android では (root 化など特殊な処置を施さない限り) 同時に 2 つの VPN を使用できないため、普段 AdGuard などを使っている場合は WireGuard に繋ぐ際に一時的に切る必要がある。適切な設定をしておかないと、家の VPN に接続した途端に各アプリが目に見えて酷いことになる。用が済んだら WireGuard を切ればよいだけの話であるが、聊か気持ち悪い 。

そこで、WireGuard 接続中も広告ブロックが機能するようにしたい。候補はいくつかあって

• DNS サーバーの変更
  • AdGuard DNS
• ラズパイ自体を DNS サーバー化する
  • Pi-hole
  • AdGuard Home

前者は WireGuard 接続中に機能するもので、新たに環境を構築する必要がないため手軽。
docs.pivpn.io
↑ に従って DNS を適当に変えるとよい *11。例えば AdGuard DNS にするなら /etc/pivpn/wireguard/setupVars.conf の該当箇所を次のように書き換える。

pivpnDNS1=94.140.14.14
pivpnDNS2=94.140.15.15

※ AdGuard DNSのアドレスが変わります

これで、新たに pivpn add して登録した端末はこの DNS を参照するようになる。ただし、すでに作った設定は逐次書き換える必要あり。

後者は DHCP サーバーをルーターからラズパイに変えてしまうことで、家庭内 LAN に接続するすべての端末に一括でフィルターを掛けることができるが、新たに環境構築する手間が増える。
pi-hole.net
adguard.com

外部ネットワークから自宅 Windows へ RDP

外出先から自宅の Windows へ RDP (Remote Desktop) したい。そのためにはまず遠隔で電源を点けられるようにする (これを WoL; Wake on LAN という)。

※筆者の環境:

• ASUS TUF GAMING Z690-PLUS WIFI D4 (Z790)
• Windows 11 Pro 23H2
• Raspberry Pi 5 8GB

ローカル LAN 内での WoL

UEFI 側と Windows 側で両方 WoL をを許可する必要がある。

まず UEFI 側、これはマザボによって手順が異なる。
筆者の ASUS TUF GAMING の場合、UEFI 画面を開いたのち、「詳細 (F7)」→「APM」→「PCIEによる電源ON」を「Enabled」に設定。

次に Windows 側。

まず NIC (Network Interface Card; ネットワークカード) の設定をする。

デバイスマネージャーを開き (Win + X から開ける)、「ネットワーク アダプター」から今使用している NIC (ネットワークカード) を右クリックして「プロパティ」を開く。

「詳細設定」タブで「プロパティ(P)」の "Wake On Magic Packet" が「有効」になっていなければ有効にする。

同様に、「電源の管理」タブの「このデバイスで、コンピューターのスタンバイ状態を解除できるようにする(O)」のチェックが入っていることを確認する。

また、高速スタートアップも無効にする必要がある (らしい)。
コントロールパネルを開き、「ハードウェアとサウンド」→「電源オプション」→ 左ペインの「電源ボタンの動作を選択する」から「現在利用可能ではない設定を変更します」を押して、「高速スタートアップを有効にする (推奨)」のチェックを外して「変更の保存」。

以上でホスト側のセットアップが終了したはず。

遠隔操作したい端末でコマンドラインから打っても良いし、

bash

sudo apt install wakeonlan
wakeonlan -i <IP address> <MAC address>

Android Termux

apt install wol
wol -i <IP address> <MAC address>

WoL クライアントを入れても良い。

• Windows
  • nWOL: Wake on LANを使った遠隔PC起動管理ツール
  • WakeOnLAN - WakeOnLAN
  • WakeMeOnLan - Turn on computers on your network with Wake-on-LAN packet
  • Wake on LAN (Magic Packet) - Windows に無料でダウンロードしてインストールする | Microsoft Store
• Android
  • https://play.google.com/store/apps/details?id=co.uk.mrwebb.wakeonlan&hl=ja
• iOS / iPadOS
  • ‎「RemoteBoot WOL」をApp Storeで

ここに挙げたもの以外にもたくさんあるので、安全で手軽そうな方法を探して試す。

電源が点いたらあとは普通に RDP するだけ。

learn.microsoft.com

外部ネットワークからの WoL

ラズパイを SSH の踏み台サーバー化したり、ルーターの設定を適当に弄ればできるのかもしれないが、今回はラズパイで VPN サーバーを構築できたのでそれを使うことにする。

WireGuard から自宅 VPN に繋げばあとはローカル同様に操作できる。

ただ、リモートからだと WoL がなかなかうまくいかないので、普通にラズパイに SSH で入ってそこから wakeonlan する方が安定すると思う。

contentsviewer.work
↑ だいたいこのページで言われていることと同じ。