由于经常要折腾Raspbian，所以打算在这里汇总一下树莓派环境初始化要做的工作。

1 系统安装及配置#

1.1 Headless下的WiFi及ssh配置#

按树莓派官方说明在SD卡上写入镜像，然后进行Headless配置：

配置WIFI，需要在SD卡根目录下新建一个名为wpa_supplicant.conf的文件：

1
touch /Volumes/boot/wpa_supplicant.conf

写入WIFI配置：

1
country=US
2
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
3
update_config=1
4

5
network={
6
    ssid="<YOUR-NETWORK-NAME>"
7
    psk="<YOUR-NETWORK-PASSWORD>"
8
}

开启SSH，只需在SD卡根目录下新建一个名为ssh的空文件即可：

1
touch /Volumes/boot/ssh

或者直接将本地编辑好的wpa_supplicant.conf、ssh文件拷贝到SD卡上：

1
# 本地存储卡初始化
2
cp ~/Raspberrypi/wpa_supplicant.conf /Volumes/boot
3
touch /Volumes/boot/ssh

配置完成后正常启动树莓派即可自动连接WIFI，SSH可以正常登录。注：如果不知道设备IP，可以使用ping raspberry.local查找。

如果这个IP上曾经还有过其他树莓派前辈，那么要先删除本机上的ssh信任主机，比如我的树莓派一直用固定IP配在108上：

1
ssh-keygen -R 192.168.1.108
2

3
# 树莓派插卡启动，上传本地秘钥方便ssh登录
4
ssh-copy-id pi@192.168.1.108

第一次用pi登录后默认密码为raspberry，应该直接使用passwd修改密码。或是使用sudo raspi-config，通过树莓派管理工具修改密码、主机名、地区、时区等信息。

1.2 换国内镜像源#

解决升级慢或Cannot initiate the connection to mirrors.opencas.cn问题：

1
sudo vi /etc/apt/sources.list

修改sources.list，注释第一行，在最后添加国内镜像站：

1
deb http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ stretch main non-free contrib
2
deb-src http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ stretch main non-free contrib

也可以使用其他镜像站，比如：

1
# 中科大
2
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
3
# 清华
4
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
5
# 大连东软
6
deb http://mirrors.neusoft.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
7
# 重庆大学
8
deb http://mirrors.cqu.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
9
# 浙江大学
10
deb http://mirrors.zju.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
11
# 阿里云
12
deb http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
13
# 搜狐
14
deb http://mirrors.sohu.com/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
15
# 元智大学（中国台湾）
16
deb http://ftp.cse.yzu.edu.tw/Linux/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
17
# 新加坡国立大学
18
deb http://mirror.nus.edu.sg/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
19
# 北陆先端科学技术大学院大学（日本知名镜像站，日常出口带宽2g）
20
deb http://ftp.jaist.ac.jp/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
21
# 牛津大学
22
deb http://mirror.ox.ac.uk/sites/archive.raspbian.org/archive/raspbian/  stretch main contrib non-free rpi
23
# 美国Berkely大学
24
deb http://mirrors.ocf.berkeley.edu/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
25
# 美国俄克拉荷马大学
26
deb http://reflection.oss.ou.edu/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
27
# 南非知名软件源
28
deb http://mirror.liquidtelecom.com/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
29
# 默认源（带重定向by mirrorbrain）
30
deb http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
31
# 官方源
32
deb https://archive.raspbian.org/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi

同样的，修改raspi.list，树莓派的软件包源仅有清华和中科大镜像：

1
sudo vi /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

注释第一行，在最后添加：

1
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ stretch main ui

或者直接在树莓派上执行：

1
sudo sed -i 's#://raspbian.raspberrypi.org#s://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian#g' /etc/apt/sources.list
2
sudo sed -i 's#://archive.raspberrypi.org/debian#s://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi#g' /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

如果嫌麻烦的话，上面这些需要配置的东西可以写成文件，再用脚本执行：

1
# 将本地编写好的配置文件拷贝到树莓派上
2
scp ~/Raspberrypi/raspi.list ~/Raspberrypi/sources.list pi@192.168.1.108:./
3

4
# 树莓派上拷贝配置文件到相应目录
5
sudo mv ~/sources.list /etc/apt/sources.list
6
sudo mv ~/raspi.list /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

固件升级（谨慎操作，可能会踩到奇怪的编译坑）：

1
sudo rpi-update && sudo reboot -h now

软件包升级：

1
time sudo apt -y update && time sudo apt -y upgrade && time sudo apt -y dist-upgrade

软件包清理，顺便装个vim和tmux：

1
sudo apt clean
2
sudo apt install -y vim tmux

我的tmux的配置只有一行set -g mouse on，可以将本地编写好的tmux配置文件上传到树莓派家目录，不需要再移动位置：

1
scp ~/Raspberrypi/.tmux.conf pi@192.168.1.108:./

可以直接拷贝到树莓派上

2 搭建科学上网环境#

2.1 安装SS#

安装shadowsocks命令行客户端（推荐用pip和apt，快一些）：

1
pip install shadowsocks
2
sudo apt install -y shadowsocks-libev
3
# 或cpan安装
4
# 更新CPAN
5
sudo cpan install CPAN
6
# 重载CPAN
7
sudo cpan reload CPAN
8
sudo cpan Net::Shadowsocks

2.2 配置防火墙#

安装ufw以方便调整防火墙策略，其实是我不会用iptables：

1
sudo apt-get install -y ufw

更新防火墙策略：

1
sudo ufw allow proto tcp to 0.0.0.0/0 port 22 comment "sshd listen port"
2
sudo ufw allow proto tcp to 0.0.0.0/0 port 1080 comment "Shadowsocks server listen port"
3
sudo ufw allow proto tcp to 0.0.0.0/0 port 5900 comment "vnc server listen port"
4
# 有时候需要用python -m http.server 8000传文件，开个口比较方便
5
sudo ufw allow proto tcp to 0.0.0.0/0 port 8000 comment "for python -m http.server 8000"
6
sudo ufw default deny
7
sudo ufw enable

2.3 socks5代理#

在/etc/shadowsocks-libev/xxx.json下配置科学上网服务器：

1
{
2
    "server": "<your-remote-server>",
3
    "server_port": <your-remote-server-port>,
4
    "timeout": 60,
5
    "password": "<your-password>",
6
    "method": "aes-256-cfb",
7
    "local_address": "0.0.0.0",
8
    "local_port": 1080
9
}

当然，也可以把配置文件在本地写好，再上传树莓派：

1
# 本地上传
2
scp ~/Raspberrypi/jiasd.json pi@192.168.1.108:./
3
# 在树莓派上将配置文件移动到相应目录
4
sudo mv ~/jiasd.json /etc/shadowsocks-libev/jiasd.json

检查默认端口占用，通常SS安装完成后会自动使用默认配置（/etc/shadowsocks-libev/config.json）启动ss-server进程，因此8388端口通常会被占用。而我们在树莓派上使用SS仅仅是为了加速，因此不需要启动ss-server：

1
# 测试端口连通性
2
nc -zv 127.0.0.1 8388
3
# 或检查进程占用端口
4
netstat -nap | grep 8388

停止默认ss服务端：

1
# 检查ss默认系统服务
2
systemctl list-unit-files # 或 systemctl -a
3
# 检查ss服务状态
4
systemctl status shadowsocks-libev.service
5
# 停止服务
6
sudo systemctl stop shadowsocks-libev.service
7
sudo systemctl disable shadowsocks-libev.service
8
systemctl status shadowsocks-libev.service

启动ss客户端：

1
# 后台
2
nohup ss-local -v -c /etc/shadowsocks-libev/jiasd.json &
3
# 或前台
4
ss-local -v -s <your-remote-server> -p <your-remote-server-port> -l 1080 -k <your-password> -m aes-256-cfb

测试ss客户端的socks5是否正常：

1
curl -I --socks5 localhost:1080 google.com

停止ss客户端：

1
sudo kill -TERM 5914 && rm nohup.out

编写快捷脚本#

启动脚本ss-s：

1
sudo touch /usr/local/bin/ss-s
2
sudo chmod +x /usr/local/bin/ss-s

1
#!/bin/bash
2

3
nohup ss-local -v -c /etc/shadowsocks-libev/jiasd.json > ~/nohup.log 2>&1 &
4
echo $! > ~/ss-pid.txt

停止ss-t：

1
sudo touch /usr/local/bin/ss-t
2
sudo chmod +x /usr/local/bin/ss-t

1
#!/bin/bash
2

3
kill -s TERM `cat ~/ss-pid.txt`
4
rm ~/ss-pid.txt

当然，也可以把配置文件在本地写好，再上传树莓派：

1
# 本地上传
2
scp ~/Raspberrypi/ss-s ~/Raspberrypi/ss-t pi@192.168.1.108:./
3
# 然后再修改文件属性并放置在相应目录下
4
chmod +x ss-s
5
chmod +x ss-t
6
sudo mv ss-s /usr/local/bin/ss-s
7
sudo mv ss-t /usr/local/bin/ss-t

2.4 proxychains-ng#

ProxyChains是一个使用方便的代理工具，它只会代理指定的程序，下载：

1
mkdir misc && cd misc
2
git clone https://github.com/rofl0r/proxychains-ng

安装：

1
cd proxychains-ng/
2
./configure --prefix=/usr --sysconfdir=/etc
3
# 若是macOS下安装可能会遇到/usr/lib因SIP保护禁止写入的问题，需要更改配置为：
4
#./configure --prefix=/usr/local --sysconfdir=/etc
5
# ref: https://apple.stackexchange.com/questions/208764/cant-write-to-usr-lib
6
make
7
sudo make install
8
sudo make install-config

配置/etc/proxychains.conf，将最后一行修改为shadowsocks的端口：

1
socks5 127.0.0.1 1080

测试wget，返回网页源码：

1
proxychains4 wget -qO- https://www.google.com

3 安装科学计算环境#

使用pipenv作为环境管理器：

1
sudo apt install -y pipenv

关于这个pipenv不得不说一下，要想在默认Python版本是3.7的buster上安装3.6的环境，你必须先sudo apt install python3.6，问题是不论3.6还是3.7的Python，其distutils包都不全，我也不知道这是bug还是buster特供版Python，反正pipenv没法正常的用buster中apt安装的版本运行。

要解决这个问题，对3.7来说还好办，sudo apt install python3-distutils就行了，通过dpkg -L python3-distutils查看就知道它在/usr/lib/python3.7/distutils里装了一些东西。要想让3.6也能正常用pipenv，只能手动sudo cp -r /usr/lib/python3.7/distutils/* /usr/lib/python3.6/distutils/了。

3 安装Python科学计算环境#

注意：berryconda也只更新到python3.6，而新的raspbian buster已经自带python3.7了，所以下面的安装可以酌情考虑。

我习惯使用conda环境，因此下载了berryconda：

1
proxychains4 wget https://github.com/jjhelmus/berryconda/releases/download/v2.0.0/Berryconda3-2.0.0-Linux-armv7l.sh

安装berryconda：

1
chmod +x Berryconda3-2.0.0-Linux-armv7l.sh
2
./Berryconda3-2.0.0-Linux-armv7l.sh

更新conda：

1
proxychains4 conda update -y --all

新建名叫doa的环境：

1
conda create -n doa python=3.6

激活环境：

1
source activate doa

退出环境：

1
source deactivate

安装Numpy，需要比较长的时间：

1
conda install numpy

关于不使用pip而，使用conda进行安装的原因可以参考这里（简单的说，是由于编译选项问题导致conda安装的Python与pip安装的Numpy不兼容）。

最后，需要知道的一个坑，不知道为什么我的jupyter notebook不能正确的识别conda中已安装的环境，也就是新建的环境在笔记本中无法新建或者切换，我做了如下操作：

把笔记本的运行时配置/Users/<your-user>/Library/Jupyter/中的所有内容清空。
在新建的环境py36中手动添加，参考Conda environments not showing up in Jupyter Notebook Ask：

1
(py36) ➜  ~ python -m ipykernel install --user --name py36 --display-name "Python (py36)"

总结#

把安装conda前的操作汇总一下：

需要在本地执行的操作：#

1
# 插SD卡，准备wifi和ssh
2
cp ~/Raspberrypi/wpa_supplicant.conf /Volumes/boot
3
touch /Volumes/boot/ssh
4

5
# 删除前一次的known-hosts指纹
6
ssh-keygen -R 192.168.1.108
7

8
# 上传本地秘钥
9
ssh-copy-id pi@192.168.1.108
10

11
# 上传更新源
12
scp ~/Raspberrypi/raspi.list ~/Raspberrypi/sources.list pi@192.168.1.108:./
13

14
# 上传SS配置
15
scp ~/Raspberrypi/jiasd.json pi@192.168.1.108:./
16

17
# 上传SS启停脚本
18
scp ~/Raspberrypi/ss-s ~/Raspberrypi/ss-t pi@192.168.1.108:./
19

20
# 上传proxychains配置
21
scp ~/Raspberrypi/proxychains.conf pi@192.168.1.108:./
22

23
# 上传tmux配置
24
scp ~/Raspberrypi/.tmux.conf pi@192.168.1.108:./

需要在树莓派上执行的操作：#

1
# 移动更新源
2
sudo mv ~/sources.list /etc/apt/sources.list
3
sudo mv ~/raspi.list /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
4

5
# 更新树莓派
6
time sudo apt -y update && time sudo apt -y upgrade && time sudo apt -y dist-upgrade
7
# 清理
8
sudo apt -y autoremove
9
sudo apt -y clean
10

11
# 安装shadowsocks、vim、tmux
12
pip install shadowsocks
13
sudo apt install -y shadowsocks-libev vim tmux
14

15
# 安装防火墙
16
sudo apt-get install -y ufw
17
# buster默认有两个iptables，选择老版才能和ufw兼容
18
sudo update-alternatives --set iptables /usr/sbin/iptables-legacy
19
# 更新防火墙策略
20
sudo ufw allow proto tcp to 0.0.0.0/0 port 22 comment "sshd listen port"
21
sudo ufw allow proto tcp to 0.0.0.0/0 port 5900 comment "vnc server listen port"
22
sudo ufw allow proto tcp to 0.0.0.0/0 port 1080 comment "Shadowsocks server listen port"
23
# 有时候需要用python -m http.server 8000传文件，开个口比较方便
24
sudo ufw allow proto tcp to 0.0.0.0/0 port 8000 comment "for python -m http.server 8000"
25
sudo ufw default deny
26
sudo ufw enable
27

28
# 关闭ss-server
29
sudo systemctl stop shadowsocks-libev.service
30
sudo systemctl disable shadowsocks-libev.service
31
systemctl status shadowsocks-libev.service
32

33
# 移动SS配置
34
sudo mv ~/jiasd.json /etc/shadowsocks-libev/jiasd.json
35
# 添加可执行权限
36
chmod +x ss-s
37
chmod +x ss-t
38
sudo mv ~/ss-s /usr/local/bin/ss-s
39
sudo mv ~/ss-t /usr/local/bin/ss-t
40

41
# 安装proxychains
42
mkdir misc && cd misc
43
git clone https://github.com/rofl0r/proxychains-ng
44
cd proxychains-ng/
45
./configure --prefix=/usr --sysconfdir=/etc
46
make
47
sudo make install
48
sudo make install-config
49
cd ~
50

51
# 移动proxychains配置
52
sudo mv ~/proxychains.conf /etc/proxychains.conf