はじめに

押入れの中に埋もれていたRaspberry Pi 3を、Web技術学習用サーバーとして活用しようとふと思い立ちました。
当記事は、セットアップ時に行った設定内容のメモ書きです。

目標

自宅内でWebサーバーとして使う想定
無線WiFi接続
日本語化する
安全かつ簡単にSSH接続出来るようにする
消費電力を出来るだけ抑える
microSDの寿命を延ばす設定にする

前提条件

LPIC Level1レベルのLinux知識(vimが使える、基本的なコマンドを知ってる)

ハードウェア情報

Raspberry Pi 3 Model B Rev 1.2
SAMSUNG EVO plus 64GB

操作OS

Windows 11

手順

1. インストール

Raspberry Pi Imager でOSを焼きます。

1.1 OS選択

Raspberry Piデバイス：RASPBERRY PI 3
OS:RASPBERRY PI 0S(64-BIT)

1.2 設定を編集する

一般設定

ホスト名を設定
ユーザー名とパスワードを設定する
Wi-Fiを設定する
- Wifiを使う国：JP
ロケール設定をする
- タイムゾーン：Asia/Tokyo
- キーボードレイアウト：jp

サービス設定

PowerShellで下のコマンドを実行し、SSH鍵作成

ssh-keygen -t ed25519

PS C:> ssh-keygen -t ed25519
Generating public/private ed25519 key pair.
Enter file in which to save the key (C:\Users\escap/.ssh/id_ed25519):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in C:\Users\escap/.ssh/id_ed25519
Your public key has been saved in C:\Users\escap/.ssh/id_ed25519.pub
The key fingerprint is:
SHA256:5qNpj6HLZQs2wOP2ZTLrZy7B3plb2WnOa4a2kk0hUX0 escap@ruggah
The key's randomart image is:
+--[ED25519 256]--+
|       ...       |
|      .   . E    |
|       .   .     |
| .    . .        |
|  +.   .S.       |
| . oo  o.o .     |
| o.*o**=.+      |
| . +o%XB+=o      |
|   .BBB=o++.     |
+----[SHA256]-----+

SSHを有効化する
- 公開鍵認証のみを許可する

1.3 実行

イメージをmicroSDに焼く

2. Raspberry Pi Connect 設定

下の記事を参考に接続設定

下のサイトからRaspberry Pi を認識していることを確認

3. 初期設定内容確認

Raspberry Pi ConnectからRemote Shellを起動して下のコマンドを実行

cat /etc/os-release
uname -a
vcgencmd version
cat /proc/cpuinfo
lsb_release -a
getconf LONG_BIT

4. OS最新化

apt アップデート
```
sudo apt update
sudo apt -y upgrade
```
OSディストリビューションアップデート
```
sudo apt dist-upgrade -y
```
ファームウェアアップデート
```
sudo rpi-update
```

再起動

sudo apt autoremove -y
sudo apt autoclean
sudo reboot

5. 必要なライブラリインストール

vimをインストール
```
sudo apt install vim-nox
```

6. IPアドレスの固定化

IPアドレスの確認
```
hostname -I
```
デフォルトゲートウェイ確認
```
ip route show
```
下の記事を参考に、Raspberry Pi Connect経由でGUIからIPアドレスを固定

7. SSH接続設定

SSHポート番号変更&rootログイン禁止

sudo vi /etc/ssh/sshd_config

#Port 22
Port 10022
#AddressFamily any
#ListenAddress 0.0.0.0
#ListenAddress ::

# PermitRootLogin prohibit-password
PermitRootLogin no

sshd再起動
```
sudo systemctl restart sshd
```
PowerShellログイン設定
- C:\Users[ユーザー名].ssh　をエクスプローラーで開く
- configファイルをテキストエディタで開く(無ければ作成する)
- 以下の設定を追加
```
Host raspi
  HostName [ホスト名]
  User [ユーザー名]
  Port 10022
  IdentityFile [id_ed25519の絶対パス]
```
- PowerShellを開き、SSH接続
```
ssh raspi
```

8. ファイアウォール設定

ufwのインストール
```
sudo apt install ufw
```

接続許可設定

sudo ufw allow from 192.168.10.0/24 to any port 10022
sudo ufw allow from 192.168.10.0/24 to any port 80
sudo ufw allow from 192.168.10.0/24 to any port 8080
sudo ufw allow from 192.168.10.0/24 to any port 443

ファイアウォールを有効化
```
sudo ufw enable
sudo ufw status
```

9. 最適化設定

9.1 不要な機能の無効化

cups無効化

sudo systemctl disable cups
sudo systemctl stop cups

9.2 不要なライブラリ削除

sudo apt purge bluez -y
sudo apt purge cups -y
sudo apt purge nano -y
sudo apt autoremove -y

10. GUI無効化

設定画面を開く
```
sudo raspi-config
```
System Option>Boot / Auto Login
「B2 Console AutoLogin」を選択→「Save」して再起動
※外部に公開しないので、B1 Consoleにはしない

11. SSH接続確認&設定内容確認

Raspberry Pi にSSH接続

下のコマンドを実行して設定確認

raspi-config
cat /etc/os-release
uname -a
vcgencmd version
cat /proc/cpuinfo
lsb_release -a
getconf LONG_BIT
hostname -I
ip route show

12.消費電力を抑える

swap を無効化
```
sudo systemctl disable dphys-swapfile
```

HDMIオフ(※3B+ Bookwormの設定方法)

sudo apt install ddcutil
ddcutil setvcp d6 5
sudo ddcutil capabilities

（Model Bのみ）USBコントローラー（LAN951x/LAN7515）の無効化(※3B+ Bookwormの設定方法)
```
echo '1-1' |sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/unbind
```
下のファイルを編集
```
sudo vi /boot/firmware/config.txt
```

以下に設定を編集し、BluetoothとサウンドカードをOFFにする

# Automatically load overlays for detected DSI displays
display_auto_detect=1
# Enable audio (loads snd_bcm2835)
dtparam=audio=off

（・・省略・・）

[cm5]
dtparam=audio=off

Advanced: 監視ツール導入

monitorixのインストール
```
sudo apt install monitorix -y
```

vcgencmd のインストールパスを確認

pi@pidevserver1:~ $ which vcgencmd
/usr/bin/vcgencmd
pi@pidevserver1:~ $

設定ファイルを編集

sudo vi /etc/monitorix/monitorix.conf

raspberrypi = y

<raspberrypi>
        cmd = /usr/bin/vcgencmd # whichコマンドの実行結果
        clocks = arm, core, h264, isp, v3d, uart, emmc, pixel, hdmi
        volts = core, sdram_c, sdram_i, sdram_p
        rigid = 0, 0, 0
        limit = 100, 100, 100
</raspberrypi>

monitorix を起動

sudo systemctl enable monitorix
sudo systemctl restart monitorix

http://[固定IPアドレス]:8080/index.html　にアクセス

参考ページ