5ドルのRaspberryPiでパーソナル開発サーバーを構築する方法

この記事では、Raspberry PiにGit、Node.js、Rust、Dockerをインストールして、個人用開発サーバーを構築する方法を学習します。最も安いオプションはたったの5ドルです。ここでスターターキット（$ 25）を無料で入手できます。

Raspberry Piは、小さなパッケージに入った非常に強力なコンピューターです。最も安価なオプションであるRaspberryPiZeroは、フル機能のLinuxディストリビューションを実行し、高解像度ディスプレイを駆動することができます。これは2枚のコイン（USクォーター）のサイズで、5ドルかかります。

Raspberry Pi Zero Wは10ドルで、WiFiとBluetoothが統合されています。

「ハイエンド」では、RaspberryPi4デスクトップキットを100ドル未満で購入できます。 1.5GHzで動作する4コアARMCPU、GPU、2GB（最大8GB）のRAM、MicroSDカード上の16GB（最大2TB）のストレージ、wifiおよびイーサネットコネクタ、USBポート、駆動可能なHDMIポートを備えています4Kディスプレイ、キーボード、マウス。

Raspberry Piは、標準的なコンピューター以上のものでもあります。それは楽しくてハッキング可能です。 Raspberry Piは、GPIO（汎用入力出力）ピンの列を公開します。これらのピンに単純なセンサー（温度、湿度、光など）を接続し、Piで実行されているアプリケーションからそれらのデータをキャプチャできます。

これらのピンにLEDライトとモーターを取り付け、Piアプリケーションを使用してこれらの周辺機器を駆動することもできます。

カメラモジュールなどのより複雑なセンサーやデバイスの場合は、USBまたはWifi経由でPiに接続し、ソフトウェアでそれらにアクセスすることもできます。 Piは、学習やハードウェアハッキングに最適なデバイスです。このため、教育現場で広く使用されています。

しかし、楽しさと学習は子供だけのものではありません。非常に多くのコンピューティングパワーと簡単なネットワーキングにより、RaspberryPiは簡単にパーソナルアプリケーションサーバーになることができます。

たとえば、Webアプリケーション（たとえば、共同メモ取りアプリ、または共有するいくつかのドキュメント/ビデオ）をPiに配置し、会議に持ち込んで、部屋の全員がアクセスできるようにすることができます。インターネットも必要ありません。完全に分散化されており、検閲に強いです。

パーソナルサーバーは、開発者にとって特に便利です。ラップトップをいじることなく、サーバー側アプリケーションを展開およびテストするための別の環境を用意できます。個人の開発サーバーは、ステロイドのDockerのようなものです。この記事では、セットアップ方法を説明します。

まず、ラズベリーパイを入手します

これが初めてのRaspberryPiの場合、セットアップする最も簡単な（そして最も高価な）方法は、デスクトップキットを約100ドルで購入することです。ディスプレイを除いて、コンピューターに必要なものがすべて付属しています。

Piを個人用開発サーバーとして使用している場合は、初期設定後にディスプレイは必要ありません。電源を入れたら、ラップトップからSSHで接続できます。

この高性能Webアプリケーション学習演習に参加するときに、RaspberryPiスターターキットを無料で入手する方法を学びましょう。

もちろん、MicroSDカード、USB電源、キーボード、マウスなどの予備のコンピューターパーツがあれば、ボードだけを購入することでコストを節約できます。 Raspberry Pi Zeroボードを5ドルで、RaspberryPi4ボードを35ドルで入手できます。

しかし、ボードに欠けているのは、オペレーティングシステムとデータを保存するための「ハードドライブ」として機能するMicroSDカードです。 16GBのMicroSDカードをオンラインで10ドルで購入し、MicroSDカードリーダーを購入し、RaspberryPiImagerを使用してラップトップからMicroSDカードにオペレーティングシステムをロードできます。

2つの人気のある選択肢は、RaspberryPiOSとUbuntuLinuxです。どちらもDebianベースのLinuxディストリビューションです。ほとんどのスターターキットは、MicroSDカード（NOOBSと呼ばれます）にRaspberryPiOSをプレインストールします。

次の2つのセクションでは、両方のオペレーティングシステムについて説明します。

RaspberryPiOSのセットアップ方法

NOOBSでMicroSDカードを挿入し、ディスプレイ、キーボード、マウスを接続すると、電源を入れることができます。

そこから、画面の指示に従ってRaspberry Pi OS（以前はRaspbian OSと呼ばれていました）をインストールします。次に、ユーザーpiのパスワードを設定し、wifi接続を設定します。

ログイン後、[設定]→[Raspberry Pi構成]メニューに移動し、SSHを有効にします。これにより、別のコンピューターからPiにログインできるようになります。

注 ：Piを「ヘッドレス」サーバーとして使用するために、ルーターに静的IPアドレスを要求できます。将来的には、Piの電源を入れて、他のコンピューターや電話からSSH経由で接続することができます。

Raspberry Pi OSは、DebianLinuxディストリビューションから派生しています。最新のWebブラウザー、コマンドライン端末、Python、Java、Scratch用のIDEなどの学習プログラムを備えた完全なデスクトップUI環境が付属しています。

私たちの目的のために、私たちは主にコマンドラインターミナルを介して開発およびサーバーソフトウェアをインストールすることに関心があります。

この時点で、次のコマンドを実行して、ローカルネットワーク上のPiのIPアドレスを確認することもできます。次に、そのローカルIPアドレス、ユーザー名pi、およびセットアップ中にpiに指定したパスワードを使用してPiにSSHで接続できます。

$ hostname -I
192.168.2.108 172.17.0.1

RaspberryPiOSにインストールされているソフトウェアパッケージの完全なリストはここにあります。最新のパッケージに更新してアップグレードすることは常に良い考えです。以下のコマンドを実行して、しばらくお待ちください。 1時間かかる場合があります。

$ sudo apt update && sudo apt upgrade

UbuntuServer20.04のセットアップ方法

Raspberry Pi OSは、主にデスクトップエクスペリエンスを対象としています。デバイスをサーバーまたはIoTデバイスとして使用したいだけの開発者にとっては、UbuntuLinuxの方がはるかに適しています。最新のソフトウェアパッケージとライブラリがあり、デスクトップウィンドウ、Webブラウザ、Java、ゲーム、学習ツールがなくてもはるかに効率的です。

RaspberryPi用のUbuntuServerイメージをWebからダウンロードして、MicroSDカードにロードできます。しかし、おそらくもっと簡単な方法は、Raspberry Pi Imagerを使用し、メニューからUbuntu Server 20.04 TLSを選択して、空のMicroSDカードに書き込むことです。

MicroSDカードの準備ができたら、次の手順に従ってWiFiネットワーク名とパスワードを入力する必要があります。これにより、RaspberryPiデバイスは起動するとすぐにネットワークに接続できます。

基本的には、MicroSDカードをRaspberry Piに挿入し、USB電源を接続して、オンラインになるのを待つだけです。 raspberrypiを見つけることができます WiFiルーターからデバイスIPを送信し、ネットワーク上の任意のコンピューターからSSHで接続します。

初期のユーザー名とパスワードはubuntu / ubuntuです。 。モニターやキーボードを接続する必要もありません。完全にヘッドレスのセットアップは以上です！

注 ：何らかの理由で、起動時にRaspberry PiがWiFiに接続できない場合は、HDMIディスプレイとUSBキーボードを接続できます。次に、次の手順に従って、実行中のシステムでWiFiをデバッグおよびセットアップします。

次に、開発者ツールスタックをPiにインストールしましょう。

$ sudo apt install git

$ curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_10.x | sudo bash -
$ sudo apt install nodejs

$ node -v
v10.19.0
$ npm -v
5.8.0

$ npm install express

$ curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

$ source $HOME/.cargo/env

$ cargo -V
cargo 1.44.1 (88ba85757 2020-06-11)

$ git clone https://github.com/second-state/wasm-learning.git

$ cd wasm-learning/rust/hello
$ cargo build
   Compiling hello v0.1.0 (/home/pi/Dev/wasm-learning/rust/hello)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 4.35s
$ target/debug/hello
Hello, world!

$ curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
$ sudo sh get-docker.sh

$ sudo usermod -aG docker pi

$ docker info
... ...
 Kernel Version: 4.19.118-v7l+
 Operating System: Raspbian GNU/Linux 10 (buster)
 OSType: linux
 Architecture: armv7l
 CPUs: 4
 Total Memory: 3.814GiB
 Name: raspberrypi
 ID: XERI:ZVVZ:XQVA:HXSH:KRPI:6GL2:5QRE:E7GZ:Z72Q:6SGF:CEI6:GKTC
 Docker Root Dir: /var/lib/docker
... ...

$ docker pull ubuntu
... ...
$ docker run -it ubuntu bash
root# ... enter commands ...