1. 目的

計測機器の測定モードをリモートで設定し、自動計測したデータをデータベースに保存するシステムを構築するために、Raspberry Pi OS（Bulleseye）上に、 LAMP環境を構築する。

2. 準備

Raspberry Pi OSは、Raspberry Pi　Imagerを使用してマイクロSDカードにインストールし、最新状態に更新する。

2.1　ソフトウェアのインストール

必要なソフトウェアをインストールする。

2.1.1 インストール済ソフトウェアのアップデート

sudo apt update && sudo apt upgrade -y && sudo apt autoremove -y

2.1.2 Apache2 インストール

sudo apt install apache2 -y

Webブラウザで動作確認。

アクセスURL：

http://localhost/

2.1.3 PHP インストール

sudo apt install -y php php-cgi php-pear libapache2-mod-php

phpのバージョン確認

php -v

phpinfoを表示してphpがcgiで動作することを確認する。

sudo nano /var/www/html/phpinfo.php

/var/www/html/phpinfo.php

# 以下の３行を記述する
<?php
phpinfo();
?>

ブラウザで確認する。

アクセスURL：

http://localhost/phpinfo.php

##E 2.1.4 MariaDB インストール

sudo apt install -y mariadb-server php-mysql

mysql_secure_installationというツールを使ってパスワードやユーザ権限などを書き換える。

sudo mysql_secure_installation

Enter current password for root (enter for none):  <--何も押さずにEnter
Switch to unix_socket authentication [Y/n]:        <--n
Change the root password? [Y/n]:                   <--y
New password:                                      <--MariaDBのrootユーザー用パスワードを新規作成
Re-enter new password:                             <--同じパスワードを入力
Remove anonymous users? [Y/n]:                     <--y
Disallow root login remotely? [Y/n]:               <--n
Remove test database and access to it? [Y/n]:      <--y
Reload privilege tables now? [Y/n]:                <--y

localhost以外からアクセスできるようにする。

sudo nano /etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf

binde-addressの行をアンコメントする。

/etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf

#bind-address     =127.0.0.1　# この行をアンコメント
bind-address     =127.0.0.1

MariaDBにログインして外部端末からのアクセスを許可する。

mysql -u root -p

your passwordには、rootのパスワードを記述する。

MariaDB[(none)]> grant all privileges on *.* to root@"%" identified by 'your password' with grant option;
MariaDB[(none)]> exit

MariaDBを再起動。

sudo systemctl restart mysql.service

2.1.5 phpMyAdmin インストール

sudo apt install -y phpmyadmin

ブラウザでアクセスできるように、Apache2にリンクを張る。

sudo ln -s /etc/phpmyadmin/apache.conf /etc/apache2/conf-available/phpmyadmin.conf

phpmyadminのコンフィグレーションファイルを/etc/apache2/conf-enable 内に登録する。

sudo a2enconf phpmyadmin

Apache2の再起動。

sudo systemctl restart apache2.service

ブラウザでアクセスしてみる。

アクセスURL：

http://localhost/phpmyadmin/

2.1.6 Node-RED インストール

bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/linux-installers/master/deb/update-nodejs-and-nodered)

このまま継続してよいかの確認。

Are you really sure you want to do this ? [y/N] ? y

ラズベリーパイ用の機能もインストールするかの確認

Would you like to install the Pi-specific nodes ? [y/N] ? y

ソフトウェアがインストールされると、カスタマイズ設定するか問われる。

  Would you like to customise the settings now (y/N) ? y

ｙを入力して設問に答えていく。

Node-RED Settings File initialisation
=====================================
This tool will help you create a Node-RED settings file.

✔ Settings file · /home/raspi/.node-red/settings.js


User Security
=============
✔ Do you want to setup user security? · Yes
✔ Username · raspi
✔ Password · **********
✔ User permissions · full access
✔ Add another user? · No

Projects
========
The Projects feature allows you to version control your flow using a local git repository.

✔ Do you want to enable the Projects feature? · No

Flow File settings
==================
✔ Enter a name for your flows file · flows.json
✔ Provide a passphrase to encrypt your credentials file · 

Editor settings
===============
✔ Select a theme for the editor. To use any theme other than "default", you will need to install @node-red-contrib-themes/theme-collection in your Node-RED user directory. · default


✔ Select the text editor component to use in the Node-RED Editor · monaco (default)

Node settings
=============
✔ Allow Function nodes to load external modules? (functionExternalModules) · Yes


Settings file written to /home/raspi/.node-red/settings.js

自動起動できるようにする。

sudo systemctl enable nodered.service

Node-REDを起動する

sudo systemctl start nodered.service

アクセスURL：

http://localhost:1880

2.1.7 WiFi AP 化のためのソフトウェアインストール

hostapd、dnsmasq、及びiptables-persistentをインストールする。

　iptables-persistentインストール時、「現在の IPv4 ルールを保存しますか?」「現在の IPv6 ルールを保存しますか?」と聞かれるので、両方とも「はい」を選択する。現在のフィルタリングルールが/etc/iptable/rule.v4 および /etc/iptables/rule.v6に保存されるはずですが、空のファイルが生成される。

sudo apt install -y hostapd dnsmasq iptables-persistent

dnsmasqとhostapdのサービスを一旦終了させる。

sudo systemctl stop dnsmasq && sudo systemctl stop hostapd

2.1.7.1 dhcpcd.confの変更

Raspi-OSのネットワーク関連の設定は、dhcpcd.confに記述する。
ネットワーク接続は、DHCPによるアドレス取得が基本。
dhcpcd.conf には、固定アドレスのみ記述する。
今回は、Wifiのwlan0を固定アドレス192.168.2.1に設定する記述をする。

sudo nano /etc/dhcpcd.conf

最後尾に3行追記

/etc/dhcpcd.conf

# 最後尾に以下の３行を追加
interface wlan0
static ip_address=192.168.2.1/24
nohook wpa_supplicant
# 最後尾

2.1.7.2 dnsmasqの設定

DHCPで配布するIPアドレスのレンジを192.168.2.2～192.168.2.20とし、リース時間は２４時間とする。
今回は、DNSに関する部分はデフォルトのままとするので、インストールされているdnsmasq.confを退避させ、新たにDHCPだけ記述したdnsmasq.confファイルを作成する。

sudo mv /etc/dnsmasq.conf /etc/dnsmasq.conf.org

sudo nano /etc/dnsmasq.conf

以下の2行を追加する。

/etc/dnsmasq.conf

# 以下の２行を記述
interface=wlan0
dhcp-range=192.168.2.2,192.168.2.20,255.255.255.0,24h

2.1.7.3 無線LANのアクセスポイント化

(1) hostapdのデフォルト動作ファイルの編集

hostapdのデフォルト動作ファイルを編集し、hostapd.confの場所を指定する。

sudo nano /etc/default/hostapd

hostapd.confの場所は、/etc/hostapd/の配下とする。

#DAEMON_CONF=""　# この行をアンコメントし、ファイル先を追記
DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"

(2) hostapd.confファイルの作成

無線周波数帯はIEEE 802.11g
周波数チャンネルは１
WPAは、バージョン２

sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf

以下の内容をコピー＆ペーストして、SSIDのYOUR_SSIDとパスフレーズのYOUR_PASSPHRASEを適宜変更すること。

/etc/hostapd/hostapd.conf

# 接続するインタフェース
interface=wlan0

# デバイスドライバ
driver=nl80211

# 利用する周波数帯IEEE 802.11g
hw_mode=g

# 使用するチャンネル
channel=1

# MACアドレスによるフィルタリングはオフ
macaddr_acl=0

# 認証アルゴリズムはWPAのみ
auth_algs=1

# SSIDのステルスはオフ
ignore_broadcast_ssid=0

# EEE 802.11acは無効
ieee80211ac=0

# WMM（QoS制御）有効
wmm_enabled=1

# 日本を指定
country_code=JP

# IEEE 802.11dとIEEE 802.11hは有効
ieee80211d=1
ieee80211h=1

# 無線LANの出力
local_pwr_constraint=3

# スペクトラム制御
spectrum_mgmt_required=1

# WPAのバージョンは２
wpa=2

# 共有鍵認証の方式
wpa_key_mgmt=WPA-PSK

# 暗号化方式
wpa_pairwise=CCMP

# 暗号化方式
rsn_pairwise=CCMP

# SSID
ssid=YOUR_SSID   # YOUR_SSIDを好きなSSIDに変更してね

# パスフレーズ
wpa_passphrase=YOUR_PASSPHRASE  # YOUR_PASSPHRASEを好きなパスフレーズに変更してね

hostapdのマスク解除、自動起動の設定

sudo systemctl unmask hostapd && sudo systemctl enable hostapd

(3) IPの転送

ipV4のポートフォワードをコメントアウトする。

sudo nano /etc/sysctl.conf

/etc/sysctl.conf

#net.ipv4.ip_forward=1  #この行をアンコメント
net.ipv4.ip_forward=1

(4) IPマスカレード

a) iptablesによるIPマスカレードの設定

sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

b) IPマスカレード設定ファイルの保存

上記のiptablesによるIPマスカレードの設定は、保存されないため、再起動すると再び上記コマンドを実行する必要がある。
netfilter-persistentコマンドで設定を保存する。
保存先は、iptables-persistentインストール時に作成された/etc/iptables/rules.v4、及びrules.v6となる。

sudo netfilter-persistent save

以上で、自動試験用LAMP環境が構築できる。