【linux】ラズパイをサーバとして色々テストと覚書(ﾟ∀ﾟ)

2014年6月5日2014年6月8日プライベートdebian,linux,Raspberry Pi,サーバ,省電力,自宅

かなり出遅れた感はありますが・・（；^ω^）

先日購入したラズパイに、Rasbianを導入し、72時間程電源入れっぱなしで、問題無いことを確認しましたので、本稼働に向けて設定しております。

サーバ用途として色々と雑多な事を覚え書き。

ネット上には沢山情報がありますが、自分なりにまとめました。これから始める方の参考に。

電子工作とかは、まったくの無知なので、省電力Linuxサーバとしての利用に特化しております。本記事は追記や修正があるかと思います。

1. スペックや用意したもの
- 1.1. ちょっとしたメモ
2. ラズパイの食事と消費電力と熱
3. ターミナルで簡単接続
4. 作業の前に色々おまずない
5. Windowsファイル共有（NAS化）
6. サウンド関連設定
7. 時報を鳴らす
8. 音声合成
9. カメラの設定
10. 監視ソフトのインストール
11. マイクで録音

スペックや用意したもの

Raspberry Pi Type-B（UK版）、Trancend SD 8GB（Class10）、有線LAN利用、AC-DC電源（5V2A※DynabookVT484用）、HDMIケーブル＋モニタ（初期設定時）、USBファン、スピーカ（アンプ3W程度）

他、USB2.0-Hub（SelfPower）、Logicool C300ウェブカメラ、Lenovo TrackPointKeyboard、SSD 120GB（2.5Case/USB3.0）

※OSのインストール方法や初期設定は割愛します（日本語環境やSSH稼働）

WinならTeratermやPoderosaなどのTermソフトからリモートで設定した方が便利です。電源とLANケーブルだけ接続しとけば良いので。

ちょっとしたメモ

セットアップ起動（初期起動するセットアップ画面）

raspi-config

再起動

reboot

CPU温度計測（精度：1/1000）

cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp

※ファンでいくら冷やしても、室温＋６度が限界

CPU速度表示（精度：1/1000）

cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq

※OCしても、さほど向上しない。だが、されどOC

Linuxカーネルバージョン

uname -a

CPU＆メモリ使用量

cat /proc/meminfo

free –m

top　（タスクマネージャっぽく）

NTP（時間）同期状況

ntpq –p

日本語フォント（ローカルで利用する場合）

apt-get install fonts-vlgothic fonts-ipafont fonts-ipaexfont

ラズパイの食事と消費電力と熱

どんなに負荷をかけても、USB定格の500mAを超える事は無いよう（通常は400mA動作）ですので、パソコンのUSB端子なら、内部でハブ化されて無い事を確認して、500mAを確保しなくてはなりません。

セルフパワーUSBハブでも同様です、余計なUSBデバイスを外して、電流低下を防ぎます。

LANチップが大飯食らい（約50mA）で、Type-Aは本当に300mAで動作するようです。

AC-DC（USB）アダプタを利用する場合は、OUTPUTスペックを確認しておいた方が良いです。結構、定格外のモノがあります。

ヒートシンクを付けても、ー５度程度の効果です。空冷がベストです。空冷だと、室温＋６度で維持できます。CPUよりも、LANチップの方が発熱が酷い。

ターミナルで簡単接続

サーバの初期設定では何度も再起動を繰り返しますので、事前に簡単に接続できるように設定しておくと便利です。

こちらではTeraTermを利用。

ショートカット内に、以下のように記述しておくとパスワード入力無く接続できます。

ショートカットを作成し、「リンク先」を以下のように編集します。

“C:\Program Files (x86)\teraterm\ttermpro.exe" （固定IP設定後ラズ倍）:22 /ssh2 /auth=password /user=（ユーザー） /passwd=（パスワード）

これで気兼ねなく再起動を繰り返せますし、ラズパイを覗きたい時に気軽に好きなだけ接続できます。

作業の前に色々おまずない

rootパスワードの設定

sudo passwd root

ユーザーの追加

adduser (user ID)

アップデート（Rasbianパッケージ＆ファームウェア）

apt-get update

apt-get upgrade

rpi-update　（古ラズパイなら必須、色々改善されます）

VIMエディタのインストール

apt-get install vim

コンソールカスタマイズ（使い易い様に）

vi ~/.bashrc

source .bashrc　（設定の反映）

ホストネームの変更（便宜上変更）

/etc/hostname

/etc/hosts

ネット関連＆IP固定（サーバだし）

vi /etc/network/interfaces　（インターフェース関連）

iface eth0 inet static　（IP固定の指定）
address 192.168.1.100　（IPアドレス）
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.1.1　（LANの玄関）

vi /etc/resolv.conf　（名前解決先）

nameserver 192.168.1.1

/etc/init.d/networking reload　（設定の適用）

chkconfigのインストール（サービスの管理ツール）

apt-get install chkconfig

chkconfig　（不要なサービスはOFF）

サーバ用途ならビデオメモリ解放

sudo raspi-config　（Advancedからビデオメモリ最低16M）

SSH関連

vi /etc/ssh/sshd_config

PermitRootLogin no（rootログインを不可にする）

RAMディスク関連（tmpやlog）※SDカード延命化

chkconfig dphys-swapfile off（swapサービス無効）

vi /etc/fstab

tmpfs /tmp tmpfs defaults,size=32m,noatime,mode=1777 0 0
tmpfs /var/tmp tmpfs defaults,size=16m,noatime,mode=1777 0 0
tmpfs /var/log tmpfs defaults,size=32m,noatime,mode=0755 0 0

vi /etc/rsyslog.conf　（sysログが最少になるよう改変）

（要再起動）

※カーネル変更で、SDカードに一切書き込みを行わないという方法もあるようです。利便性がめっちゃ損なわれますけども

定期的時間調整

apt-get install ntpdate

vi /etc/default/ntpdate　（NTP設定、国内NTPサーバ指定）

NTPSERVERS="0.ntp.nict.jp 1.ntp.jst.mfeed.ad.jp 2.ntp.ring.gr.jp"

crontab -e　（CRONタスクスケジューラ）

0 0 * * * /etc/network/if-up.d/ntpdate > /dev/null 2>&1

※ここでは毎日0:00に調整

Windowsファイル共有（NAS化）

個人的にはこれが主目的です。

SAMBAサーバのインストール

apt-get install samba

vi /etc/samba/smb.conf　（設定）

※ログ作成などは最少化、プリンタ等は無効、必要ならWINSサーバを有効にする（名前でアクセスできる）

[global]
unix charset=utf-8
dos charset=cp932
[share]
path=/var/share/　（共有先）
browsable=yes
guest ok = no
read only = no
valid users = （User ID）

SAMBAにユーザー追加

pdbedit -a （User ID）　※システムにユーザー登録済のもの

SAMBA設定の適用

service samba restart　（SAMBAの再起動）

※”reload”もあるのですが、個人的に信用できないので

Windows PCから見えるか確認

ネットワークから、ラズパイが見えて、共有ホルダーが利用できれば成功です。

外部USBストレージの利用

USB-HDDなどを利用する場合は、”lsusb”、”dmesg”等でデバイスが認識されているのを確認します。

fdisk –l

ドライブとして見えていればそのままマウントすれば利用できるのですが、HDDフォーマット種類によって利用できない場合があります（FAT32の方がLinux上では速度が断然速いようです。未確認←木の精）

apt-get install ntfs-3g　（Windows/NTFSを利用）

マウント先の準備

mkdir /mnt/share

chmod 0757 /mnt/share

mount -t ntfs-3g /dev/sda1 /mnt/share　（NTFSとしてマウント）

ls /mnt/share –l　（マウントの確認）

起動時に自動マウント

vi /etc/fstab

/dev/sda1 /mnt/share ntfs-3g defaults 0 0　（これを追記）

defaultsに続けて、”,noatime”とすると、アクセス時刻が記録されなくなり、負荷が少なくなります。

SAMBAに共有化設定

vi /etc/samba/smb.conf

先ほど設定した、”path=/var/share/”を、”path=/mnt/share/”にしても良し、新しく追加しても良し。

service samba restart　（SAMBAの再起動）

アクセスできるか確認します。

ラズパイを常時稼働させるなら、ネットワークドライブを設定しても良いでしょう。

当初、手持ちのUSBメモリ（シリコンパワーUSB3.0）はOKだったんだけど、エレコムの2.5ケース（USB3.0）は見えない。直付なので電源不足かもしれない。

追記：

USBハブ（セルフパワー）を経由したところ正常動作しました。

たとえSSDでも、ラズパイに直付では電源不足のようでした。

ELECOM U2SWB27SBKという変態USBハブですｗ

型番は不明ですがロジテックの2.5ケース（USB3.0）。

中身は、intelのSSD 120GBです。

省エネと静音目的なので、CP悪いですがこれにしてます。

サウンド関連設定

サーバ用途ですが、せっかく部屋に置くので、時報とかお知らせとか鳴らすつもりでいます。

※マイク・録音関連は、訳あって「カメラ編」で

アナログ出力を優先

vi /boot/config.txt　（raspi_config設定ファイル）

hdmi_drive=2　（こうしないといけない様）

ボリューム設定可能なリスト

amixer controls

amixer cset numid=3 1　（アナログを選択）

ボリューム設定

amixer cset numid=3 88%　（88%辺りが音割れ無しで最大）

alsamixer　グラフィカルに音量調整（意味無）

テスト音の再生

aplay /usr/share/sounds/alsa/Noise.wav　（ノイズ）

speaker-test　（スピーカーテスト）

設定の保存

alsactl store

ひとまず音を鳴らしてみる（mpg321/Ogg導入）

sudo apt-get install mpg321 vorbis-tools　（一式インストール）

ネット上のフリー素材を鳴らす

mpg321 http://www.hmix.net/music/c/c7.mp3

勢い余ってネットラジオを鳴らす

apt-get install mplayer　（一式インストール）

apt-get install rtmpdump swftools libxml2-utils

NHKラジオ（らじるらじる）

上から、AM第一、AM第二、FM。

mplayer -playlist http://mfile.akamai.com/129931/live/reflector:46032.asx

mplayer -playlist http://mfile.akamai.com/129932/live/reflector:46056.asx

mplayer -playlist http://mfile.akamai.com/129933/live/reflector:46051.asx

※負荷は10%ほどでしょうか、しかし一切コマ落ち無しで綺麗に聞こえます

時報を鳴らす

１時間毎に時報を鳴らしてみます。

まず適当な場所に、シェルスクリプトを用意します。コマンドを書くだけですが。

設定

crontab -e

0 7-11,13-23 * * * （適当な場所）/hour_sound
0 0,12 * * * （適当な場所）/bell_sound

※深夜は鳴らさず、0:00と24:00は特別なサウンドとか

シェルスクリプト

CRONに直接コマンド書いても良いんですが、別ファイルにしておいた方が管理が楽です。

vi hour_sound

#!/bin/sh
mpg321 /mnt/share/bell.mp3　（サウンドファイルを鳴らす）

※USB-HDDマウントした先のMP3を鳴らしてます、”mpg321”では、"-g"で音量設定が可能（0-100）時報は音量低めなら必要

さらに自分では、30分毎や、起床時間などに特別なサウンドを鳴らしてます。

また、以下の「音声合成」コマンドとかで、時報というのも良いですね。ただ時報なら、その都度作成で負荷を上げるよりか、事前にMP3化しておいた方がいいでしょうね。

音声合成

想像以上に実用レベルでしたので、これはヨサゲです。

apt-get install open-jtalk　（エンジン）

apt-get install hts-voice-nitech-jp-atr503-m001　（ボイス）

apt-get install open-jtalk-mecab-naist-jdic　（辞書・解析等）

これだけで利用できますが、発声の際にパラメーターの指定が大量にあるため、スクリプトを利用した方が良さそうです。

どこかのサイトのコピペとなりますが、以下を作成すると便利です。

#!/bin/bash
VOICE=/usr/share/hts-voice/nitech-jp-atr503-m001
DIC=/var/lib/mecab/dic/open-jtalk/naist-jdic
open_jtalk \
-td $VOICE/tree-dur.inf \
-tf $VOICE/tree-lf0.inf \
-tm $VOICE/tree-mgc.inf \
-md $VOICE/dur.pdf \
-mf $VOICE/lf0.pdf \
-mm $VOICE/mgc.pdf \
-df $VOICE/lf0.win1 \
-df $VOICE/lf0.win2 \
-df $VOICE/lf0.win3 \
-dm $VOICE/mgc.win1 \
-dm $VOICE/mgc.win2 \
-dm $VOICE/mgc.win3 \
-ef $VOICE/tree-gv-lf0.inf \
-em $VOICE/tree-gv-mgc.inf \
-cf $VOICE/gv-lf0.pdf \
-cm $VOICE/gv-mgc.pdf \
-k $VOICE/gv-switch.inf \
-s 48000 \
-a 0.56 \
-p 220 \
-x $DIC \
-ow /tmp/ojtalktmpvoice.wav \　（tmpに作成指示）
$1
aplay /tmp/ojtalktmpvoice.wav　（鳴らす）
rm /tmp/ojtalktmpvoice.wav　（そして、消す）

“chmod +x”にて実行権限を付けて、あとは、日本語文の入ったファイルを渡すだけとなります。

WAVファイルを作成となりますが、処理はそれなりに時間が掛かります。１文字１秒位でしょうか。

※RAMディスク化してる場合は、大きな文章は作成できません。スクリト内の”-ow”引数を、変更して対応する必要有り

音声は男性のものとなりますが、オープンで女性版（ミク？）なども配布されているようです。

カメラの設定

手持ちのWebカメラ、Logicool C300（型番怪しい）です。

ラズパイには、”Webcam B500”として認識されているようです。

UVC規格のカメラなので、関係ありませんけども。

ちなみに、このウェブカメラは、マイクも内蔵してます。よって、自動的にマイクデバイスも認識しています。

ラズパイでカメラだとここが詳しいです。色々なソフトで確認してます。http://linux.yebisu.jp/memo/800

とりあえずワンショット欲しいので、シンプルなソフトから。

fswebcamのインストール

apt-get install fswebcam

ワンショット（VGAサイズ/jpeg90%/ディレイ無）

fswebcam -d /dev/video0 \
-D 0 -S 3 -r 640×480 \
–jpeg 90 –line-colour '#FF000000’ \
–text-colour '#00FFFFFF’ –banner-colour '#FF000000’ \
–top-banner \
–title “Very cool guy ;-)" \
–shadow \
–font “/usr/share/fonts/truetype/vlgothic/VL-PGothic-Regular.ttf:12" \
/mnt/share/camera_%Y-%m-%d_%H%M.jpg

※最後行が出力先、日付を付与してます

この設定で、一枚辺り70Kbのようです。このまま、CRONなどで定期的に撮影すれば、防犯用途に利用できそうです。

監視ソフトのインストール

motionという監視ソフトを導入する記事をよく見かけます。

単純な画像変化量による記録ソフトで、サービスでも動作可能で、想像以上に高機能で使えるシロモノです。

監視（画像＆ビデオ）、ライブ配信、リモート管理（Web）が可能です。CPU負荷が高めなので、微調整が必要です。

motionのインストール

apt-get install motion

メイン設定

vi /etc/motion/motion.conf

daemon on　（サービスとして起動）
norm 1　（日本向け、必要無いような気もします）
v4l2_palette 6　（パレットモード、必要無いような気もします）
threshold 3000　（しきい値、ピクセル数のよう。要調整）
auto_brightness on　（自動ホワイトバランス）
ffmpeg_video_codec swf　（動画のフォーマット）
target_dir /mnt/share　（データの保存先）
gap 60　（監視１認識の時間、秒）
output_normal off　（画像保存不要の場合、ビデオのみ保存）
webcam_port 0　（ライブカメラモード無効、ON：ポート指定）
webcam_localhost off　（ローカルPC外からのアクセス可）
control_port 8080　（Web管理ポート）
control_localhost off　（ローカル外でも管理可）
control_authentication username:password　（管理用ログイン設定）

設定（サービス化のため）

vi /etc/default/motion

start_motion_daemon=yes

起動

service motion start