V predchádzajúcej časti sme si predstavili možnosti využitia Raspberry zariadení v oblasti webového vývoja a vysvetlili sme si na čo sa zamerať pri výbere zariadenia a potrebného príslušenstva. Tentokrát sa zameriame na prvé kroky po kúpe – ako Raspberry bezpečne zložiť, spojazdniť a pripraviť na ďalšie softvérové experimenty.
Univerzálny návod, ktorý pokryje každý možný scenár, tu však nehľadajte. Raspberry Pi nie je len o hotových receptoch, ale najmä o učení sa mysleniu, improvizácii a schopnosti riešiť nečakané problémy. Občasná frustrácia je pri tomto procese prirodzená. Každé zakopnutie alebo slepá ulička je však aj príležitosťou naučiť sa niečo nové. V tomto článku sa budeme snažiť pripraviť vám prehľad oblastí, s ktorými sa budete môcť stretnúť, a ponúknuť niekoľko tipov, ktoré vám pomôžu doviesť vaše dobrodružstvo do úspešného konca.
Než začnete: niekoľko zásad, ktoré vám ušetria nervy
- Testujte priebežne. Pred finálnym uzavretím vášho Raspberry Pi do elegantného púzdra a pevným dotiahnutím všetkých skrutiek si vždy najskôr otestujte, že vaše zariadenie naozaj funguje podľa očakávaní.
- Trpezlivosť je nutnosťou. Ak narazíte na problém, nepodliehajte frustrácii. Nejasnosti využite ako impulz na spomalenie a lepšie spoznanie technológie. Každá prekážka, ktorú prekonáte, posunie vaše schopnosti o niečo ďalej.
- Zvážte pripojenie displeja a klávesnice. Raspberry Pi možno spojazdniť aj kompletne v headless režime – teda bez pripojeného monitora, myši či klávesnice. Ak však s Rasperry zariadeniami ešte len začínate, možnosť vidieť čo sa práve deje na obrazovke a možnosť ovládať zariadenie priamo vám v prípade neočakávaných problémov výrazne uľahčí cestu.
- Odpovede z Chat-GPT berte s rezervou. Výhodou jazykových modelov je, že sa viete pýtať na špecifickú situáciu, a často sa tak dopracovať k riešeniu veľmi rýchlo. Nevýhodou však je, že jazykové modely stále nie sú úplne spoľahlivé. Vždy, keď máte čo len minimálne podozrenie, že vám AIčka nepodáva presnú informáciu alebo nenavrhuje vhodné riešenie, pátrajte aj v iných zdrojoch. Alebo sa aspoň spýtajte, či nemohla urobiť chybu, a žiadajte si vysvetlenie jednotlivých úkonov namiesto ich slepého nasledovania.
Zostavenie hardvéru
Ak je vaším cieľom používať Raspberry zariadenia len pre účely webového serveru, nič komplikované vás väčšinou nečaká. Stačí sa riadiť pokynmi uvedenými v návode pre zakúpené príslušenstvo, pričom vo väčšine prípadov si vystačíte s bežným krížovým PH1 skrutkovačom.
Pozor si však treba dať na určité bezpečnostné zásady:
- Nikdy neodpájajte micro-SD kartu, SSD, ani napájací adaptér počas chodu. V opačnom prípade hrozí strata dát alebo trvalé poškodenie súborového systému.
- Pozor na miesta úchopu. Ak potrebujete chytiť Raspberry Pi za chodu, urobte tak za vonkajšie hrany alebo za rohy PCB dosky (napríklad v blízkosti otvorov pre skrutky). Vyhnite sa priamemu dotyku čipov či ostatných komponentov.
- Pozor na statickú elektrinu. Raspberry Pi je citlivý elektronický produkt a väčšina adaptárov pre Pi nemá pripojenie na uzemnenie. Statický výboj tak predstavuje riziko poškodenia citlivých súčiastok. Pred manipuláciou so zariadením sa dotknite niečoho kovového a uzemneného (napr. PC skrinky alebo kovového nábytku), aby ste vybili nahromadenú statickú elektrinu.
- Pozor na nebezpečenstvo skratov (short-circuits). Ak plánujete využívať GPIO piny, napríklad na prepojenie so senzormi, LED indikáciou alebo na ovládanie periférií, dávajte si pozor na správnosť zapojenia! Zlé zapojenie môže viesť k okamžitému poškodeniu Raspberry Pi.
- Pozor na hrubú silu. Komponenty Raspberry Pi aj samotná doska sú pomerne krehké. Pri montáži preto postupujte opatrne, bez zbytočného tlaku. Zároveň ale dbajte na to, aby boli konektory pripojené nadoraz – kvôli sťaženej manipulácii (najmä pre malé rozmery zariadenia a príslušenstvá) môže byť práve nedostatočné zapojenie častým dôvodom, prečo niečo nefunguje. Správne zapojenie zvyčajne spoznáte aj podľa jemného „zakliknutia“.
Ako získať a nakonfigurovať OS Image
Pred prvým štartom vášho Raspberry Pi potrebujete operačný systém. Pokiaľ nemáte veľmi špecifické požiadavky plynúce z toolingu, ktorý používate, Raspberry Pi OS (pôvodne známy ako Raspbian, založený na Debiane) býva najjednoduchšou a najspoľahlivejšou voľbou, ktorá na Raspberry zariadeniach funguje out-of-the-box.
Postup je nasledovný:
- Stiahnite a nainštalujte Raspberry Pi Imager na vašom osobnom počítači (Windows, macOS aj Linux sú podporované).
- Pripojte prázdnu SD kartu alebo SSD disk cez adaptér k vášmu počítaču. Myslite na to, že dáta uložené na vybranom médiu budú kompletne prepísané (obzvlášť veľký pozor si dajte ak by ste sa rozhodli použiť na zápis SSD disku voľný M.2 slot vo vašom počítači!).
- V aplikácii Raspberry Pi Imager si zvoľte požadovaný operačný systém a prispôsobte si konfiguráciu podľa potrieb (najmä ak inštalujete zariadenie v headless režime).
- V pokročilej konfigurácii máte možnosť nastaviť hostname zariadenia (meno, pod akým uvidíte zariadenie na lokálnej sieti), meno a heslo užívateľského účtu, prihlasovacie údaje na WiFi sieť (vďaka ním sa zariadenie ihneď po nabootovaní pripojí na sieť aj bez ethernet kábla), a máte tiež možnosť povoliť vzdialený SSH prístup. Pre zvýšenie bezpečnosti odporúčam vyhnúť sa predvoleným hodnotám pre hostname, username & password (napríklad
tomas_dev@rpiserver+ vlastné heslo, namiestopi@raspberrypia defaultného heslaraspberry), a pre SSH prístup odporúčam vytvoriť si SSH kľúč chránený pomocou passphrase, namiesto jednoduchého hesla. - Nazáver kliknite na tlačidlo Write. Po úspešnom ukončení procesu už len vyberte kartu (resp. SSD) a zapojte ju do vášho Raspberry Pi.
Čo je to SSH a ako si vytvorím SSH kľúč?
- SSH (Secure Shell) je zabezpečený spôsob pripojenia a ovládania vzdialeného zariadenia, ktorý vám umožní bezpečne ovládať Raspberry Pi z pohodlia vlastného počítača cez terminál.
- Prihlásenie cez SSH si síce môžete nastaviť na jednoduché heslo, no autentifikácia pomocou SSH kľúča je bezpečnejšia, najmä ak vaše zariadenie plánujete sprístupniť cez internet. Zároveň vám umožní prihlásiť sa bez zadávania hesla pri každom spojení.
- Kľúč si vygenerujete v termináli na svojom počítači:
ssh-keygen -t ed25519 -C "vase_meno@pocitac"
- Kľúč si vygenerujete v termináli na svojom počítači:
- Argument
-C "vase_meno@pocitac"je voliteľný komentár, ktorý slúži ako osobná poznámka ku kľúču na jeho rýchlu identifikáciu.
- Argument
- Ak používate viacero SSH kľúčov, môžete počas generovania v kroku „Enter file in which to save the key“ zadať vlastný názov alebo cestu – napríklad
id_ed25519_rpiserver.
- Ak používate viacero SSH kľúčov, môžete počas generovania v kroku „Enter file in which to save the key“ zadať vlastný názov alebo cestu – napríklad
- Nastavenie prístupovej frázy (passphrase) je voliteľné a slúži ako dodatočná ochrana – bez nej môže SSH kľúč zneužiť ktokoľvek, kto sa k nemu dostane.
- Po vygenerovaní kľúču sa vytvoria dva súbory:
~/.ssh/id_ed25519– súkromný kľúč, ktorý musí zostať v bezpečí na vašom počítači; nikdy ho nikomu neposielajte.~/.ssh/id_ed25519.pub– verejný kľúč, ktorý môžete zdieľať; Raspberry ho využije na vašu identifikáciu.
- Obsah verejného kľúča zistíte príkazom:
cat ~/.ssh/id_ed25519.pub
- Po vygenerovaní kľúču sa vytvoria dva súbory:
- Ak neskôr potrebujete prístup odobrať, jednoducho odstráňte príslušný verejný kľúč zo súboru
~/.ssh/authorized_keysna Raspberry zariadení.
Ako ovládať Raspberry zariadenie?
ssh username@hostname, kde username je meno užívateľského konta na zariadení a hostname meno samotného zariadenia na sieti. Ak ste si zvolili ochranu heslom, budete vyzvaní, aby ste heslo zadali. Ak ste si zvolili prístup pomocou SSH kľúča, potom to závisí od toho, či je kľúč chránený prístupovou frázou (passphrase) alebo nie. V prípade neštandardného názvu alebo umiestnenia kľúča je tiež potrebné zadať aj jeho cestu:
ssh -i "C:\Users\<User Name>\.ssh\id_ed25519_rpiserver" tomas_dev@rpiserver
Ako sa vyhnúť opakovanému zadávaniu hesla a cesty ku kľúču?
Ak sa chcete vyhnúť zadávaniu cesty alebo hesla pri každom prihlasovaní, kľúč môžete pridať do SSH agenta na vašom počítači. Nižšie je ukážka postupu v prostredí Windows PowerShell (vyžaduje spustenie terminálu v Administrátorskom režime):
Set-Service -Name ssh-agent -StartupType Automatic # Nastaví automatické spúšťanie služby 'ssh-agent' po štarte systému
Start-Service ssh-agent # Spustí službu 'ssh-agent' okamžite
Get-Service ssh-agent # Overí, že agent beží (Status : Running)
# Pridajte svoj kľúč do agenta (môže vyžadovať prístupovú frázu):
ssh-add "C:\Users\<User Name>\.ssh\id_ed25519_rpiserver"
# Teraz sa už môžete pripájať takto, bez opätovného zadávania cesty alebo prístupovej frázy (uložený kľúč sa použije automaticky):
ssh pi@rpiserver
Ak náhodou máte problémy s pripojením a chcete si overiť či je vôbec zariadenie na sieti, vyskúšajte príkaz ping <hostname>. Po úspešnom pripojení sa budete mať možnosť ovládať zariadenie rovnako ako cez terminál priamo na zariadení. Prvé prihlásenie je ideálnym momentom na aktualizáciu softvéru na zariadení.
sudo apt update # Stiahne najnovší zoznam dostupných balíkov
sudo apt upgrade # Nainštaluje všetky dostupné aktualizácie
sudo reboot # Reštartuje zariadenie, aby sa zmeny plne prejavili
Základy práce s Linuxovým terminálom
Ak zatiaľ s Linuxovým terminálom nemáte osobnú skúsenosť, nadišiel ten správny čas doštudovať si aspoň základy. Terminál umožňuje rýchlo a efektívne ovládať vaše zariadenie pomocou textových príkazov. Pre rýchlu orientáciu pripájame prehľad najčastejšie používaných príkazov:
ls # Vypíše obsah aktuálneho adresára (ls -a zobrazí aj skryté súbory)
cd <adresár> # Zmena aktuálneho adresára (napr. cd /home/pi)
# Pre návrat o úroveň vyššie použite `..`
# Pre návrat do domovského adresára (home) použite `~`
pwd # Vypíše aktuálnu cestu / adresár
mkdir <adresár> # Vytvorí nový adresár
touch <súbor> # Vytvorí nový súbor
rm <súbor> # Odstráni súbor (rm -r <adresár> odstráni adresár a celý jeho obsah)
cp <zdroj> <cieľ> # Kopíruje súbor alebo adresár
mv <zdroj> <cieľ> # Presúva (alebo premenuje) súbor / adresár
nano <súbor> # Jednoduchý textový editor, skvelý na rýchlu editáciu konfiguračných súborov priamo z terminálu (pre ukončenie použite Ctrl + X)
cat <súbor> # Zobrazí obsah súboru v termináli
sudo <príkaz> # Spustí príkaz s administrátorskými oprávneniami (tu treba byť opatrný)
sudo apt update # Aktualizácia zoznamu balíkov
sudo apt upgrade # Aktualizácia nainštalovaných balíkov
sudo apt install <názov_balíka> # Inštalácia balíka
exit # Ukončí aktuálnu SSH reláciu alebo terminálovú reláciu
sudo reboot # Reštartuje zariadenie
sudo shutdown -h now # Okamžite vypne zariadenie
Linuxový terminál je citlivý na veľkosť písma. Prácu v termináli si môžete urýchliť šípkami hore a dole pre listovanie v histórii príkazov, a klávesu TAB môžete využiť na automatické dokončovanie príkazov a názvov súborov. Symbol && vám umožní spúšťať viacero príkazov po sebe a symbolom | môžete poslať výstup jedného príkazu ako vstup do toho ďalšieho. Ak neviete ako použiť určitý príkaz, pridajte zaň parameter --help (napr. ls --help) alebo použite príkaz man <príkaz> (napr. man ls) pre podrobnejšiu dokumentáciu.
Pre vyčerpávajúci zoznam príkazov si môžete pozrieť napr. Linux Command Library, prípadne ak hľadáte praktického sprievodcu konceptami Linuxu, odporúčam portál Linux Journey.
A teraz hurá do vývoja!
Vaše Raspberry Pi konečne funguje, terminál už nie je nepriateľ, SSH prestalo byť tajomnou skratkou a možno ste si už dokonca osvojili aj ten správny úchop zariadenia bez poškodenia čipov. Už v tejto fáze si môžete Raspberry zmeniť na regulárnu developerskú stanicu: doinštalovať potrebné jazyky a nástroje, nastaviť git, a pustiť sa do lokálneho vývoja. Buď priamo na zariadení, alebo cez editor na vašom osobnom počítači, tiež vďaka SSH prístupu, ktorý majú moderné editory už vstavaný, alebo je možné ho doinštalovať pomocou pluginu.
Alebo ak sa chcete posunúť rovno na ďalší level, ešte lepšou možnosťou môže byť ponechať Raspberry zariadenie ako čistý runtime server. V takom prípade si vývoj a buildovanie aplikácie zachováte na výkonnom pracovnom počítači a na Raspberry už len nahráte hotový vybuildovaný kód alebo Docker kontajner. O tom ako na to, a aj na čo všetko je potrebné myslieť pred nasadením aplikácie do produkcie, si povieme v poslednom treťom diele našej série. Naša cesta sa tak ešte len začína. Veľa úspechov!
Tomáš Bencko
Autorom článku je Tomáš, frontend developer so zameraním na React, Vue.js a TypeScript. Jeho úlohou je vytvárať moderné a škálovateľné frontend riešenia, pričom zvláda nielen vývoj, ale aj jemné detaily dizajnu. Okrem práce pre klientov neustále hľadá spôsoby, ako zefektívniť prácu v tíme, hrá sa s AI a automatizáciou, a prináša nové nápady, ktoré posúvajú projekty aj kolegov vpred.
