Raspberry Pi3:n pystytys

14.03.2018
RPi

Tässä jutussa käydään läpi Raspbery Pi 3:n pystytys. Tarkoitus on saada laite kotiverkkoon ja olla siihen yhteydessä kannettavan Windows tietokoneen kanssa. Asennus tullaan tekemään ilman laitteeseen liitettävää näppäimistöä tai näyttöä.

Käyttöjärjestelmän lataus tietokoneelle

Raspberry Pi:ssä ei ole esiasennettua käyttöjärjestelmää tai sisäistä haihtumatonta muistia, vaan käyttöjärjestelmä sijaitsee ulkoisella SD -kortilla. Käyttöjärjestelmä ladataan netistä ja esiasennetaan tietokoneen avulla SD kortille. Esiasennettu SD -kortti laitetaan kiinni Raspberry Pi:n ja se hoitaa varsinaiseen asennuksen loppuun, (tässä vaiheessa korttiin täytyy yleensä kytkeä näyttö ja näppäimistö).

Alkuun pääsemiseksi helpointa on ladata tietokoneelle NOOBS paketti alla olevasta linkistä. Sivustolla on paketti nimeltä “NOOBS Offline and network install” (ZIP), jota klikkaamalla saa latauksen käyntiin. NOOBS on asennus paketti, joka sisältää muutaman eri käyttöjärjestelmä vaihtoehdon, joista asennuksen yhteydessä voi valita yhden asennettavaksi. Tässä esimerkissä tullaan valitsemaan käyttöjärjestelmäksi Raspbian niminen Linux jakelu. NOOBS paketti on tarkoitettu asennettavaksi näytölliseen ja näppäimistölliseen Raspbery Pi:n, mutta asennuksen voi tehdä muutamin muutoksin ilman näppäimistöä ja näyttöä.

https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Huom. NOOBS paketin koko on varsin iso, n. 1.5 Gt.

SD -kortin alustus

Raspbery Pi:n käyttöjärjestelmän täytyy esiasentaa alustetulle SD kortille. Vaikka esiasennus voi onnistua ilman SD -kortin alustusta, on kuitenkin varminta tyhjentää ja alustaa käytetty SD -kortti kokonaan.

SD kortin tyhjennys ja alustus onnistuu Windowsilla (7 ja 10) käyttöjärjestelmästä löytyvällä levynhallinta -ohjelmistolla. Ohjelman saa käyntiin painamalla Windows näppäintä, kirjoittamalla komento “diskmgmt.msc” (ilman lainaus merkkejä) ja lopuksi painamalla rivinvaihtoa. Alla on kuva levyn hallinta ohjelmasta.

Kuva Levynhallinta ohjelmistosta

Tässä vaiheessa on syytä korostaa, että levynhallinta ohjelmalla voi ylikirjoittaa ja sotkea tietokoneen kovalevyn, joten kannattaa etsiä netistä muita ohjeita ja toisia ohjelmistoa, jos tuntuu ettei pääse kartalle, siitä mitä on tekemässä.

Levynhallinta ohjelmassa SD -kortti näkyy omana levynä. Esimerkki kuvassa tämän levyn nimi on Levy 1 (ala laidassa). Jos SD -korttia ei näy levynhallinta ohjelmassa, kannattaa tietokone kokeilla sammuttaa, laittaa SD kortti kiinni, ja tämän jälkeen käynnistää kone ja avata ohjelma uudelleen.

Kun SD kortti näkyy levynhallinnassa, voi tämän jälkeen siitä tuhota kaikki asemat ja osiot. Tämä onnistuu klikkaamalla SD kortin osiota ja asemia hiiren oikealla, ja valitsemalla esiin tulevasta ponnahdus valikosta “Poista asema…” tai “Poisto osio…”, niin kauan kunnes kaikki SD kortin asemat ja osiot ovat poistettu. Kun kaikki kortin asemat ja osiot on poistettu, näkyy levy yhtenä yhtenäisenä varaamattomana alueena (alla olevassa kuvassa Levy 1).

Kuva Levynhallinta ohjelmistosta, jossa tyhjennetty SD kortti

Seuraavaksi SD kortin tyhjä varaamaton alue varataan, luomalla sille asema, eli tiedostojärjestelmä, joka kattaa koko SD kortin. Tämä tapahtuu, klikkaa SD kortin varaamatonta aluetta hiiren oikealla ja valitsemalla esiin tulevasta ponnahdus valikosta valinnan “Uusi tavallinen asema”. Tämän jälkeen ohjelma kysyy muutamia kysymyksiä, kuten uuden aseman tiedosto järjestelmän tyyppiä, joksi täytyy valita FAT32. (Huom. valintaa “Ota tämä asema käyttöön tyhjässä NTFS kansiossa.” ei saa valita)

Kuva levynhallinta ohjelman tiedostojärjestelmä valinnasta

Tämän jälkeen uusi aseman on käytettävissä ja tyhjä. Aseman päällä näkyy se asema tunnus, johon levynhallinta ohjelmisto sen alustamisen jälkeen liitti, (alla olevassa kuvassa, tunnus on E:).

Kuva levynhallinta ohjelmistosta jossa alustettu SD kortti

Huom. Jos SD -kortille luodussa asemassa ei luonnin (“Uusi tavallinen asema”) jälkeen näy aseman kirjain tunnusta, eli sitä ei ole liitetty mihinkään (ei näy resurssien hallinnassa), niin asemaan pitää littää tällöin kirjain tunnus. Tämä tapahtuu klikkaamalla asemaa hiiren oikealla painikkeella ja valitsemalla ponnahdusvalikosta valinta “Muunna asemankirjain tai polku”.

Käyttöjärjestelmän esiasentaminen SD -kortille

Muistin kortin alustuksen jälkeen NOOBS paketin voi esiasentaa SD -kortille. Tämä tapahtuu purkamalla aikaisemmin ladattu NOOBS paketti, eli ZIP -tiedosto, SD -kortille. Koska tässä esimerkki tapauksessa asennus on tarkoitus tapahtua ilman Raspberryyn liitettävää näppäimistö ja näyttöä, täytyy muutamaa purettua tiedostoa vielä tämän jälkeen muuttaa.

SD -kortilla olevaan Recovery.cmdline tiedoston ensimmäiseen rivin perään täytyy lisätä paramteri silentinstall. Kyseinen parametri tarkoittaa, ettei asennus vaiheessa asennus ohjelma kysy mitään. Tämän lisäksi saman rivin loppuun täytyy lisätä kieli asetus lang=fi ja näppäimistön maa asetus keyboard=fi. Rivin alku ja loppu näyttävät näyttää näiden vaiheiden jälkeen suunnilleen alla olevalta.

runinstaller quiet ... silentinstall lang=fi keyboard=fi

Yllä olevan lisäksi SD -kortin /os hakemistosta täytyy poistaa kaikki muut kuin Raspbian niminen hakemisto. Kyseisessä /os hakemistossa sijaitsee asennuksen yhteydessä valittavat käyttöjärjestelmä vaihtoehdot. Kun hakemistosta poistaa muut kuin Raspbian hakemiston, osaa asennus ohjelma silloin valita Raspbianin automaattisesti asennettavaksi.

Käyttöjärjestelmän asennus

Käyttöjärjestelmä esiasennuksen jälkeen on vuorossa varsinainen käyttöjärjestelmän asennus. Tämä tapahtuu irrottamalla SD kortti tietokoneesta (huom. ohje seuraavassa kappaleessa), kytkemällä SD kortti Raspberryyn, ja lopuksi kytkemällä laitteeseen sähköt. Tämän jälkeen tarvitsee vain odottaa kunnes homma on valmis. Asennus vaiheessa Raspberry luo muistikortille uusia osiota sekä purkaa pakatut esiasennetut asennustiedostot niihin.

Huom. kun SD -kortin irrottaa tietokoneesta, on se syytä tehdä turvallisesti, tai osa kortin tiedoista voi mahdollisesti haihtua tai kortin tiedostojärjestelmä vioittua. Turvallista irrottamista varten käyttöjärjestelmän ilmaisinalueelta löytyy usein esim. USB tikun kuva, jota klikkaamalla aseman saa irrotettua turvallisesti, (alla kuva esimerkki).

Esimerkki kuva alustetun SD kortin turavallisesta poistosta

Kun SD kortti on kytketty Raspberryyn ja sähköt siihen, alkaa varsinainen asennus. Laitteen merkkivaloista toinen palaa asennuksen aikana keltaisena ja toinen punaisena. Asennuksen jälkeen keltainen merkkivalo sammuu. Huom. asennus saattaa kestää pitkään, joten sen kanssa on syytä olla kärsivällinen. Esimerkissä käytetyllä muistikortilla (16 Gt) keltaisen valon sammumista sai odottaa melkein 15 minuuttia.

Verkko asetukset

Kun käyttö järjestelmä on asennettu, on vuorossa sen verkko asetusten muuttaminen, jotta siihen pääsisi käsiksi verkon kautta. Koska tässä esimerkki tapauksessa käytössä ei ole Raspberyyn liitettävää näyttöä ja näppäimistö, laitetaan verkko asetuksen kuntoon muokkaamalla SD kortin tiedostaja tietokoneella.

Tämä tapahtuu ottamalla SD kortti irti laitteesta (huom. katkaise laitteesta ensin virrat) ja liitämalla SD -kortti tietokoneeseen. Tässä vaiheessa tietokone saattaa varoittaa, että on löytänyt alustamattoman aseman, ja kysyä alustetaanko asema. Tähän tulee vasta kieltävästi. Tämän jälkeen tietokoneeseen pitäisi näkyä SD -kortilla olevat asemat boot ja RECOVERY, joille tietokone on jotkin kirjain tunnukset.

SD -kortin boot aseman juureen pitää luoda tyhjä tiedosto nimeltä ssh (huom. ei päätettä ja kaikki kirjaimet pieniä). Tämä sallii SSH yhteyden seuraavan käynnistys kerran jälkeen.

Myös laitteen WiFi asetukset pitää laittaa kuntoon jos tarkoitus on käyttää laitetta langattomassa kotiverkossa. Tämä tapahtuu luomalla wpa_supplicant.conf nimisen tiedoston boot aseman juureen. Tiedoston sisältö on alla oleva. WLAN_SALSANA ja WLAN_SSID tekstien paikalla tulevat WiFi:n verkon salasana ja verkko tunnus. Tiedoston rivin vaihto merkiksi on syytä valita LINUX tyyllinen (LF).

country=FI
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1

network={
 ssid="WLAN_SSID"
 scan_ssid=1
 psk="WLAN_SALASAN"
 key_mgmt=WPA-PSK
}

Tämän jälkeen SD -kortin voi laittaa takaisin kiinni Raspbery Pi:n ja kytkeä sähköt siihen, (huom. kortti on muistettava irrottaa turvallisesti tietokoneesta). SD kortissa oleva boot ohjelma siirtää verkko asetukset ja SSH:n käyttö järjestelmän puolelle.

Huom. Tässä kokeilussa nämä kaksi vaihetta joutui jostain syystä toistamaan kahdesti ennen kuin homma alkoi toimimaan.

Tietoa. Jos SD -korttia katsoo asennuksen jälkeen levyn hallinta ohjelmalla, niin huomaa, että asennus on jakanut kortin neljään osaan joista yhden nimi RECOVERY ja toisen boot. Kahta muuta joka osaa Windows ei ymmärrä, sillä ne ovat Linux:n tiedostojärjestelmä formaatissa. RECOVERY osio sisältää asennus tiedostot, ja boot osio käynnistys ohjelman.

Esimerkki kuva Raspberry Pi:n SD kortin osioista

Yhteyden muodostus Rapberryyn

Verkko asetusten muutosten jälkeen Raspberyyn pystyy muodostamaan SSH yhteyden (eli terminaali yhteyden). Windowsin mukana ei tule SSH asiakas ohjelmistoa, mutta alla olevasta sivustosta voi ladata PuTTY nimisen SSH asiakas ohjelmiston. Sivustolla on linkki nimeltä Download PyTTY, josta ohjelman pääsee lataamaan.

https://www.putty.org/

PuTTY ohjelman aukeaa suoraa yhteyden hallinta ikkunaan. Yhteyden Raspberryyn voi muodostaa valitsemalla portiksi 22, yhteys tyypiksi SSH, kirjoittamalla Raspberryn IP osoite host name valinta kenttään, ja lopuksi painamalla Open. Raspberryn IP osoitteen saa selville esimerkiksi katsomalla kotiverkon reitittimen tiedoista minkä IP osoitteen se on antanut Raspberrylle.

Kuva PyTTY:n yhteyden asetuksista

Kun PyTTY muodostaa ensimmäistä kertaa yhteyden Raspberryyn, varoittaa ohjelma ettei Raspeberryn lähettämä palvelin varmenne ole tietokoneen muistista, ja kysyy, lisätäänkö varmenne tietokoneen muistiin. Tähän kannattaa vasta kyllä. Myöhemmin jos ohjelma kysyy samaa asiaa udelleen, on silloin syytä epäillä, että yhteys ohjauutuu johonkin muuhun paikkaan.

Kuva PyTTY:n yhteyden asetuksista

Yhteyden muodostamisen jälkeen Raspberry kysyy ensimmäisenä sisäänkirjautumistunnusta (login) ja salasanaa (password). Nämä ovat oletuksena pi ja salasana raspberry.

Kuva login ruudusta

Salasana kannattaa vaihtaa heti kirjautumisen jälkeen. Raspberry kertoo ohjeet salasanan vaihtoon heti kirjautumisen jälkeen.

Kuva ensimmäisestä sisäänkirjautumisesta

Homma on nyt valmis. Raspberry Pi on kotiverkossa, ja siihen saa yhteyden samassa verkosta olevasta Windows läppäristä käyttäen PuTTY:a.

Vinnki. Koti reitittimen asetuksia kannattaa muuttaa siten, että se antaa Raspberry:lle vakio IP osoitteen. Tai vaihtoehtoisesti muuttaa Rapberryn:n asetuksia siten, että se käyttää aina samaa IP osoitetta.