mirror of
https://github.com/CopterExpress/clover.git
synced 2026-05-26 21:19:35 +00:00
185 lines
17 KiB
Markdown
185 lines
17 KiB
Markdown
# Подключение к Raspberry Pi с использованием SSH-ключей
|
||
|
||
*Эта инструкция позволит вам быстро подключаться к Raspberry Pi. Всего за одну секунду. Без ввода пароля.*
|
||
|
||
Базовые сведения по работе с SSH вы можете найти в разделе [Доступ по SSH к Raspberry Pi](ssh.md). А в этом разделе вы найдёте расширенную информацию по использованию SSH, а также ряд рекомендаций по использованию SSH при работе с Клевером.
|
||
|
||
## Общая информация
|
||
|
||
SSH (англ. *secure shell* — "безопасная оболочка") - сетевой протокол, позволяющий удалённо управлять операционной системой на компьютере, к которому вы подключились. Аналогичен такому протоколу, как *telnet*, но позволяет выполнять шифрование сетевого трафика по время взаимодействия. Таким образом передача паролей и другой секретной информации оказываются скрыты. Операционная система Raspberry Pi поддерживает взаимодействие по SSH, как и многие другие распространённые системы на базе Linux.
|
||
|
||
SSH позволяет не только организовывать работу в командной оболочке, но и передавать файлы, а также туннелировать передаваемые данные других протоколов, например информацию с видеокамеры или телеметрию. Кроме того, SSH поддерживает несколько режимов аутентификации (то есть проверки подключающегося пользователя), с его помощью возможно подключение к Клеверу не только с использованием пароля, но и беспарольный доступ (аутентификация по ключевой паре, т.е. SSH-ключи).
|
||
|
||
## Аутентификация по паролю
|
||
|
||
Аутентификация [по паролю](ssh.md) на образе RPi для Клевера включена и пароль может быть использован для входа в командную оболочку мини-компьютера. На ЭВМ с операционными системами Linux (и в первую очередь на серверах, подключенных к интернету) возможность входа по паролю обычно отключают, поскольку есть более безопасный способ аутентификации.
|
||
|
||
> **Hint** Вход в Клевер по паролю отключать не рекомендуется, поскольку можно совсем утратить доступ к командной оболочке по сети.
|
||
|
||
При первом подключении к RPi пользователю показывается уведомление с предложением сохранить уникальный отпечаток *fingerprint*. Сохранённая информация накапливается на компьютерах с которых выполняется вход по SSH на RPi, и проверяется на внезапную подмену.
|
||
|
||
В ОС Linux и Unix (Mac OS) в текстовом SSH-клиенте первое подключение к RPi выглядит таким образом:
|
||
|
||
```bash
|
||
ssh pi@192.168.11.1
|
||
# The authenticity of host '192.168.11.1 (192.168.11.1)' can't be established.
|
||
# ED25519 key fingerprint is SHA256:4w/7MqTgrtsqPwKnVAMISpouaOJNqzUew2NkJjldMWI.
|
||
# This key is not known by any other names
|
||
# Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes
|
||
# Warning: Permanently added '192.168.11.1' (ED25519) to the list of known hosts.
|
||
# pi@192.168.11.1's password: *********
|
||
# Linux clover-3270 5.10.17-v7l+ #1414 SMP Fri Apr 30 13:20:47 BST 2021 armv7l
|
||
|
||
whoami
|
||
# pi
|
||
|
||
exit
|
||
```
|
||
|
||
В графических программах в Windows у вас будут периодически возникать окошки с похожими предупреждениями.
|
||
|
||
<img src="../assets/ssh-keys-known_hosts-fingerprint.png" alt="Сохранение отпечатка в Windows" class="border center">
|
||
|
||
> **Hint** В Windows 10 появился встроенный SSH-клиент, который можно запускать из командной строки, см. руководство по использованию от Microsoft [по этой ссылке](https://learn.microsoft.com/ru-ru/windows-server/administration/openssh/openssh_install_firstuse).
|
||
|
||
## Аутентификация с использованием SSH-ключей
|
||
|
||
SSH-ключи - это удобный, быстрый альтернативный способ подключения к Raspberry Pi, для которого не требуется ввод пароля. В частности, при эксплуатации Клевера такой способ удобен потому, что экономит время, а значит и заряд аккумулятора, и лимит времени отведённого на мероприятия в полётных зонах. Кроме того, использование SSH-ключей открывает возможности по удобному использованию других программ, которыми бы вы вряд-ли воспользовались бы при необходимости всякий раз набирать пароль.
|
||
|
||
SSH-ключ делится на две части: пара состоит из т.н. *закрытого* и *открытого* ключа. Ключ однократно генерируется. Одна часть ключа (открытая) однократно передаётся на удалённый компьютер к которому будет выполняться подключение, вторая часть ключа (закрытая) хранится на компьютере, который будет подключаться, закрытая часть ключа никуда не передаётся.
|
||
|
||
> **Hint** Открытый ключ однократно копируется на Raspberry Pi, а закрытый ключ сохраняется в ноутбуке в виде файла.
|
||
|
||
### Подготовка
|
||
|
||
Для того, чтобы пара ключей появилась, её необходимо сгенерировать. В ОС Linux и Unix (Mac OS) есть программа `ssh-keygen` с помощью которой мы и получим нужную нам пару ключей (**внимание!** команды выполняются не в Raspberry Pi, и не в виртуальной машине симулятора Gazebo, а в командной оболочке ноутбука с которого вы будете подключаться к Клеверу):
|
||
|
||
Прежде чем пользоваться ключами, необходимо выполнить ряд действий для настройки прав доступа *на ноутбуке*:
|
||
|
||
```bash
|
||
# однократная настойка прав доступа к пользовательским директориям
|
||
chmod o-rwx $HOME
|
||
mkdir ~/.ssh
|
||
chmod g-rwx,o-rwx ~/.ssh
|
||
touch ~/.ssh/config ~/.ssh/known_hosts
|
||
chmod 600 ~/.ssh/config ~/.ssh/known_hosts
|
||
```
|
||
|
||
> **Hint** Директория `.ssh` в домашней папке пользователя - это стандартное место хранения и ключевых пар, и настроек подключения с использованием SSH, поэтому доступ к ней запрещаем группе Others (*посторонние*). Современные дистрибутивы Linux проверяют права доступа к файлам в директории `.ssh` и могут отказать в аутентификации по ключевым парам.
|
||
|
||
### Генерация пары SSH-ключей
|
||
|
||
Генерируем пару SSH-ключей в директории `~/.ssh` на ноутбуке:
|
||
|
||
<!-- TODO: в Windows начиная с версии 10 все команды перечисленные статье должны работать, - Проверить! -->
|
||
|
||
```bash
|
||
ssh-keygen -f ~/.ssh/id_clover -C "SSH key for Clover" -N ""
|
||
# Your identification has been saved in /home/galina/.ssh/id_clover
|
||
# Your public key has been saved in /home/galina/.ssh/id_clover.pub
|
||
|
||
chmod 400 ~/.ssh/id_clover*
|
||
```
|
||
|
||
### Копирование SSH-ключа на Raspberry Pi
|
||
|
||
После чего [подключаемся к Raspberry Pi по Wi-Fi](wifi.md) и продолжаем вводить команды *на ноутбуке* для копирования ключа на мини-компьютер:
|
||
|
||
```bash
|
||
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_clover.pub pi@192.168.11.1
|
||
# pi@192.168.11.1's password: *********
|
||
```
|
||
|
||
В результате с ноутбука на микрокомпьютер RPi будет скопирована т.н. *открытая* часть ключа, а *закрытая* останется на ноутбуке. Для проверки подключения без ввода пароля используем команду с указанием пути где находится SSH-ключ:
|
||
|
||
```bash
|
||
ssh -i ~/.ssh/id_clover pi@192.168.11.1
|
||
```
|
||
|
||
Если терминал не потребует ввода пароля для подключения к RPi, то вы всё сделали правильно и пара SSH-ключей работает. Теперь можно набрать команду выхода из SSH-терминала, чтобы продолжить настройку ноутбука:
|
||
|
||
```bash
|
||
pi@clover-3270:~ $ exit
|
||
# logout
|
||
# Connection to 192.168.11.1 closed.
|
||
|
||
galina@Thinkpad-X1:~/.ssh$
|
||
```
|
||
|
||
## Настройка SSH-подключения к Клеверу
|
||
|
||
Теперь давайте настроим SSH-терминал таким образом, чтобы не приходилось всякий раз вписывать путь к закрытому ключу. Это делается с помощью редактирования файла `~/.ssh/config` *на ноутбуке*. Откройте файл в текстовом редакторе и добавьте в файл следующие строки (если там уже есть какая-то информация, то поместите их в конец файла):
|
||
|
||
```txt
|
||
Host 192.168.11.1
|
||
User pi
|
||
IdentityFile ~/.ssh/id_clover
|
||
PreferredAuthentications publickey,password
|
||
PubkeyAuthentication yes
|
||
PasswordAuthentication yes
|
||
ConnectTimeout 1
|
||
TCPKeepAlive yes
|
||
ServerAliveInterval 2
|
||
ServerAliveCountMax 3
|
||
StrictHostKeyChecking no
|
||
```
|
||
|
||
Эта настройка:
|
||
|
||
* влияет на работу SSH-терминала при подключении к компьютеру с ip-адресом `192.168.11.1`;
|
||
* если имя пользователя не указано, то автоматически будет использоваться имя `pi`;
|
||
* будет автоматически использоваться приватный ключ `~/.ssh/id_clover`;
|
||
* если ключ по каким-то причинам не подойдёт (был заменён на одном ноутбуке, но забыт заменить на другом), то SSH-терминал перейдёт к аутентификации по паролю (настройки `PreferredAuthentications`, `PubkeyAuthentication`, `PasswordAuthentication`);
|
||
* если связь с RPi не может установиться (WiFi ещё не включился), то SSH-подключение не зависнет, а быстро завершится (настройка `ConnectTimeout`);
|
||
* если связь с RPi будет внезапно разорвана, то SSH-подключение не зависнет, а быстро завершится (настройки `TCPKeepAlive`, `ServerAliveInterval`, `ServerAliveCountMax`);
|
||
* уникальные SSH-отпечатки RPi-микрокомпьютеров (*fingerprints*) о которых упоминалось выше, проверяться больше не будут (настройка `StrictHostKeyChecking`).
|
||
|
||
Таким образом будет решено множество неудобств, связанных с использованием SSH-подключений.
|
||
|
||
> **Hint** Если у вас в лаборатории несколько дронов на базе Raspberry Pi, и несколько ноутбуков, то можно **однократно** сгенерировать SSH-ключи, скопировать их на все дроны и разложить по всем ноутбукам, тогда с любого ноутбука можно будет быстро зайти на любой из дронов.
|
||
|
||
Теперь, чтобы подключиться к RPi из терминала Linux вам достаточно набрать `ssh 1[TAB][TAB][ENTER]` и ip-адрес `192.168.11.1` автоматически дополнится в командной строке, т.к. командная оболочка использует адреса из файла `~/.ssh/config` и способна "угадать" ваши намерения для подключения к Клеверу. Нажав ввод вы мгновенно окажетесь в терминале RPi.
|
||
|
||
> **Hint** Графические программы для Windows, которые поддерживают работу с SSH-ключами, которыми вы можете воспользоваться: [PuTTY](https://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/latest.html) и [MobaXterm](https://mobaxterm.mobatek.net/).
|
||
|
||
## Копирование файлов при помощи SSH
|
||
|
||
Чтобы скопировать файл `circle_flight.py` с ноутбука на RPi в домашнюю папку пользователя `pi` можно также воспользоваться SSH. Для этого наберите в командной оболочке команду:
|
||
|
||
```bash
|
||
# сначала указываем 'что' копируем, а потом 'куда'
|
||
scp circle_flight.py 192.168.11.1
|
||
```
|
||
|
||
Для того, чтобы скопировать файл `output.avi` c RPi из папки `examples` на ноутбук используем похожую команду:
|
||
|
||
```bash
|
||
# после символа ':' (двоеточие) можно указать путь на удалённом компьютере
|
||
# путь указанный как './' означает текущую папку, куда будет скопирован файл
|
||
scp 192.168.11.1:examples/output.avi ./
|
||
```
|
||
|
||
## Удалённый запуск команд по SSH
|
||
|
||
Чтобы запустить команду с ноутбука на RPi (то есть удалённо) можно также воспользоваться SSH.
|
||
|
||
Команда выключения Raspberry:
|
||
|
||
```bash
|
||
ssh 192.168.11.1 'sudo shutdown now'
|
||
```
|
||
|
||
Пример команды запуска Python-скрипта:
|
||
|
||
<!-- TODO: здесь слишком длинная команда получается, потому что-то запускать скрипты в .bashrc нехорошо (команды выполняются не только из bash) Должно быть так: ssh -t 192.168.11.1 'python3 examples/get_telemetry.py' -->
|
||
|
||
```bash
|
||
ssh -t 192.168.11.1 'ROS_HOSTNAME=`hostname`.local && . /opt/ros/noetic/setup.bash && . /home/pi/catkin_ws/devel/setup.bash && python3 examples/get_telemetry.py'
|
||
```
|
||
|
||
Для того, чтобы удалённо запустить запись видео можно выполнить команду:
|
||
|
||
```bash
|
||
ssh -t 192.168.11.1 'ROS_HOSTNAME=`hostname`.local && . /opt/ros/noetic/setup.bash && . /home/pi/catkin_ws/devel/setup.bash && rosrun image_view video_recorder image:=/main_camera/image_raw'
|
||
```
|