使用树莓派搭建离线下载神器

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利用深夜比较稳定的空闲带宽挂机自动下载比较大的文件，例如：电视剧。

另外我自己写了一个脚本，自动从某盘指定目录下下载文件到本地，每天凌晨自动启动，避免了白天下载占用带宽。

同时利用本篇文章做个笔记，万一设备挂了可以按照文章恢复😂。

工具准备

树莓派（英文名：Raspberry，以下简称树莓派）本体（我用的是3B+），合适的电源，内存卡，读卡器，网线，一块硬盘（用来存放下载后的数据）

烧录系统

Raspberry Pi OS 是一款基于 Debian 的 Linux 发行版，官方一共提供了三个版本：

  • Raspberry Pi OS with desktop and recommended software（2,949MB）
  • Raspberry Pi OS with desktop（1,177MB）
  • Raspberry Pi OS Lite（438MB）

前两个是提供了 GUI 界面的，由于我们没有图形化的需求，所以这里选择第三个。

这是一个比较轻量级的系统，不包含常用软件和 GUI 界面，而且体积比较小。

将系统下载好后解压，可以得到一个 img 映像文件，如下图：

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使用官方推荐的映像写入工具，将 img 映像文件写入到存储卡中。

注意：写入操作会清空存储卡所有内容！

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写入完成后内存卡变成了两个分区，其中一个是 FAT32 格式的启动分区，另一个是 ext4 格式的 Linux 分区，由于 Windows 不支持 ext4 分区，所以这里显示为空，不要去尝试双击打开。

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这时先不要急于弹出存储卡，由于我这里并没有显示器并且 ssh 功能默认是关闭的，所以需要先打开 ssh 功能，方便后面连接上去。

在启动分区中新建一个名字为 ssh 的文件，没有后缀名，也没有内容，保持空白就可以，如下图：

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当树莓派启动时会自动检测此文件，检测到后会开启 ssh 功能并且删除文件。

启动系统

弹出内存卡装到树莓派上，插上电源和网线，开机，树莓派启动好后会自动开启 ssh 功能，在路由器管理界面可以查看树莓派的IP地址。

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使用 xshell 登录到树莓派，默认账号为 pi，默认密码为 raspberry。

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更改密码&&换源

登录之后我们第一步要做的就是更改密码，更改掉 pi 账号默认的密码和 root 账号的密码，后面的操作有一部分是需要 root 权限的。

接下来就是换源，树莓派系统默认的软件源地址在国外，下载软件会很慢，所以我们需要使用国内源来加速这个过程。

首先切换到 root 账号下，省的每次都要敲 sudo。

备份下配置文件，如果配置错了可以恢复。使用以下命令备份配置文件：

cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.back

写入新的源：

echo "deb https://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free" > /etc/apt/sources.list

这个是阿里的软件源，到这里还没完，还有一个源需要更换，它的路径是：/etc/apt/sources.list.d/raspi.list

先备份：cp /etc/apt/sources.list.d/raspi.list /etc/apt/sources.list.d/raspi.list.back

写入新的源：echo "deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui" > /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

这个源是清华大学的，因为阿里的源好像是不全，所以这个源只能用清华大学的。

更换源后就可以更新系统了。

apt update && apt upgrade

初始化&&挂载磁盘

更新完系统后将准备好的硬盘插入到树莓派上，进行初始化。

使用 fdisk -l 命令查看当前的磁盘，如下图：

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可以看到，我一共有两块磁盘，一块是 16GB 的内存卡，另一块是 1TB 的硬盘。

使用 fdisk /dev/sda 命令初始化 1TB 的硬盘，如下图：

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先输入 d 删除之前的分区，如果有的话，如下图：

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输入 n 新建一个分区，输入 p 新建主分区，输入 1 ，代表分区号为 1，输入开始和结束扇区，回车默认即可，如下图：

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输入 w 保存更改并退出，如下图：

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使用 partprobe /dev/sda 命令在不重新启动的情况下重新读取分区表，使新建的分区生效。

使用 mkfs -t ext4 /dev/sda 命令格式化新建的分区，格式化成 Linux 下可用的 ex4 格式，如下图：

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挂载磁盘，查看磁盘是否可以正常挂载，如下图：

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确认磁盘可以正常挂载后，取消挂载磁盘，方便下面加密分区。

cd .. && umount dd

加密磁盘

本次只写下载器的搭建过程， 在不久的未来可能会搭建私人云盘，所以为了安全起见，需要将磁盘进行一下加密，防止硬盘被偷等物理攻击😂😂，不需要的小伙伴可以跳过这个环节。

LUKS （Linux Unified Key Setup）是 Linux 硬盘加密的标准。 通过提供标准的磁盘格式，它不仅可以促进发行版之间的兼容性，还可以提供对多个用户密码的安全管理，底层使用的是 dm-crypt 进行加解密操作，前端使用 cryptsetup 进行命令行控制。

它是在内核中实现的，并且它是以抽象块设备进行透明加密的，这样使其具有很大的灵活性，可以使它用于操作系统支持的任何文件系统。

注意：以下操作会清空硬盘上所有数据！

首先确认 cryptsetup 程序是否已经安装到了系统中，使用 cryptsetup -V 命令，如果提示未找到，则需要安装它，如下图：

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使用 cryptsetup luksFormat /dev/sda 命令创建加密设备，如下图：

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会警告已经存在了一个 ext4 分区，这个是刚才初始化磁盘时建立的分区，忽略它，输入 YES 确定格式化。之后输入两次磁盘的加密密码，以后每次挂载都要输入这个密码来解密磁盘。

使用 cryptsetup luksOpen /dev/sda ddtt 命令打开虚拟设备，输入上个步骤中设置的密码，会自动将虚拟设备 ddtt 添加到映射文件 /dev/mapper 中。

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使用命令 mkfs -t ext4 /dev/mapper/ddtt 格式化虚拟设备，格式化为 ext4 格式，如下图：

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之后就可以正常挂载虚拟设备到目录了，挂载命令为 mount /dev/mapper/ddtt dd，如下图：

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如果需要卸载分区可以使用 umount dd 命令，之后使用 cryptsetup luksClose /dev/mapper/ddtt 命令关闭加密分区，如下图：

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此后正确使用加密磁盘的步骤如下：

  • 打开加密分区，输入密码
  • 挂载虚拟设备
  • 卸载虚拟设备
  • 关闭加密分区

自动挂载&&解密磁盘

在任意一个目录中生成密钥文件，更改权限使得只有 root 账户才能读取它，如下图：

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使用命令 cryptsetup luksAddKey /dev/sda /root/.kkk 添加密钥文件，使密钥文件生效，即可以使用密钥文件来解密磁盘。

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编辑 /etc/fstab 文件设置自动挂载，将 /dev/mapper 下的虚拟设备自动挂载到 /mnt/dd 下，格式为 ext4，如下图：

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编辑 vim /etc/crypttab 自动生成虚拟设备，如下图：

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设置完毕，重启系统，重新登录到系统，查看磁盘是否自动挂载成功，如下图：

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可以看到 dd 文件夹（正常是空的）中已经有了系统文件夹，并且设备 /dev/mapper 中也可以看到自动添加上的 ddtt 虚拟设备，所以自动解密&&自动挂载成功。

下载器设置

下载程序我这里使用 aria2 ，它支持 HTTP(S)，FTP，SFTP，BitTorrent 和 Metalink 协议，可以使用多个线程加速下载，选择它的最重要的一点是它支持远程下载，也就意味着可以通过程序来控制它下载和停止。

由于 aria2 默认是启用所有协议支持的，而且貌似不能关闭 bitTorrent 的上传，但是我这里只会用到 HTTP(S) 等协议，不会用到 BitTorrent 协议，为了简化配置和节省资源我选择自己编译，去掉 BitTorrent 协议和 Metalink 协议的支持。

从 GitHub 下载代码，根据文档中的指示安装依赖，生成配置文件，修改配置，编译。（没有 git 的小伙伴自行安装）

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git clone --depth=1  https://github.com/aria2/aria2

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apt install libssh2-1-dev libc-ares-dev zlib1g-dev libsqlite3-dev pkg-config libssl-dev

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apt install libxml2-dev libcppunit-dev autoconf automake autotools-dev autopoint libtool

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autoreconf -i

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./configure --disable-bittorrent --disable-metalink

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make -j 4

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等待好久之后，编译完成，编译好的文件在当前目录的 /src/aria2c，将其移动到 /usr/bin 中，就可以直接使用了。

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接下来要配置 aria2，找到了这个比较活跃且比较完整的 aria2 配置文件，还有比较丰富的功能，将其下载下来，稍作修改，精简掉 BitTorrent 相关配置，上传到树莓派上，启动 aria2 程序，如下图：

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aria2 启动正常，将其放到后台运行，添加 -D 参数，下载器配置结束。

关于 aria2 的 GUI，我用的是这个，单 HTML 文件，不需要运行时和其他设置，设置好 IP 地址就可以连接了。

samba共享设置

首先安装 samba 软件包，如下图：

image-20201228185532045

安装好后需要配置 samba 才可以使用。

使用 smbpasswd -a pi 命令添加当前账号，设置密码，可以与系统密码不同，如下图：

image-20201228210503471

使用 vim /etc/samba/smb.conf 命令编辑配置文件，在配置文件后面添加如下内容，如下图：

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[share]
# 注释而已
comment = share folder
browseable = yes
# 共享的目录
path = /mnt/dd
create mask = 0700
directory mask = 0700
valid users =  pi
force user = pi
force group = pi
public = no
available = yes
writable = yes
# 不允许guest
guest ok = no

之后重启 samba 服务，命令为 service smbd restart，如下图：

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然后就可以在 Windows 上进行连接了，输入 IP 地址进行连接，输入刚才设置的账号密码即可，如下图：

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开机启动设置

总结下需要开机启动的程序：

  • 磁盘已经实现自动挂载和解密，这个无需开机自动启动
  • aria2 需要开机自动启动
  • samba 服务会自动启动
  • 如果有自定义的下载程序，则需要开机自动启动或者使用计划任务自动执行
  • 如果有其他需要自动启动的可以自行设置

aria2 开启自动启动设置如下：

使用 vim /etc/rc.local 命令编辑 /etc/rc.local 文件添加 aria2 自动启动命令，如下图：

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重启树莓派，验证程序是否开机自动启动成功，如下图：

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仪表板

该安装的都安装好了，再装一个仪表板吧，用来方便的监控树莓派的运行状态，CPU 使用率，内存，网络，温度等等指标。

这里使用的是开源版本的 pi-dashboard，为了方便部署，找到了它的 docker 版本，直接一行命令 docker run -d --name docker-pi-dashboard -e 'LISTEN=1024' --net=host ecat/docker-pi-dashboard 就可以部署好了，节省部署和升级的时间，还不会污染树莓派本身的环境。

部署好后如下图：

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界面比较清爽，简洁，符合我的审美观🤣🤣，再也不用手动敲 htop，iotop，vnstat，free 命令啦。

总结

到这里整个配置流程就结束了，整体还是比较顺畅的，鉴于树莓派 3b+ 的性能，作为基本的下载器还是可以满足要求的，因为家里带宽不是很高，跑不到 USB2.0 的上限，所以树莓派的计算性能和 IO 性能都不是瓶颈，目前来说是够用的。

参考链接

https://www.raspberrypi.org/documentation/

https://github.com/P3TERX/aria2.conf

https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/windows.md

https://www.raspberrypi.org/documentation/remote-access/ssh/README.md

https://blog.csdn.net/u012308586/article/details/105555737

https://aria2.github.io/manual/en/html/README.html#how-to-build

[https://github.com/mayswind/AriaNg

https://github.com/spoonysonny/pi-dashboard

https://github.com/ecator/docker-pi-dashboard

本文章首发于个人博客 LLLibra146’s blog
本文作者：LLLibra146
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