Raspberry Piで作ったサーバを自宅のルータに接続して、グローバルの固定IPアドレスを取得せずにダイナミックDNSでドメイン名を割り当て、IPアドレスを固定せずにUPnPでポートを開放して、外部に公開してみる。
Raspberry Piをサーバにするために、OSとしてDebian GNU/LinuxベースのRaspbianをインストールする。
サーバとして使うので、インストールのためだけにディスプレイやキーボードを繋ぎたくないが、RaspbianのmicroSDカードにsshの名前で空のファイルを作成しておけば、LANケーブルを接続するだけでSSH接続によるリモート操作やファイル転送ができる。
当然ながら、Raspberry Pi Zero等はLANケーブルを接続するためにUSB LANアダプタを使う必要がある。
OSのダウンロードと解凍
Raspberry Pi公式サイト（英語）の「DOWNLOADS」→「RASPBIAN」→「RASPBIAN STRETCH LITE」の「Download ZIP」で「2018-06-27-raspbian-stretch-lite.zip」をダウンロードしたら解凍して「2018-04-18-raspbian-stretch-lite.img」を取り出す。
Windowsの場合は「2018-06-27-raspbian-stretch-lite.zip」を右クリック→すべて展開→展開で解凍できる。尚、この後にEtcherでmicroSDカードに書き込む場合は解凍せずにzipファイルを直接指定することも出来る。
- ※STRETCH（コードネーム）や2018-06-27（日付）の部分は新しいバージョンが公開されるごとに変わる。
microSDカードにOSを書き込む
2GB以上のmicroSDカードを取り付けて、ddコマンド等で「2018-06-27-raspbian-stretch-lite.img」をmicroSDカードに書き込む。
Windowsの場合は、Raspberry Pi公式サイト（英語）の「DOWNLOADS」→「RASPBIAN」→「installation guide」→「Etcher」で、ETCHER公式サイト（英語）の「Download for Windows x64」*1で64ビット版Windowsのインストーラーをダウンロードしたら、「Etcher-Setup-1.4.4-x64.exe」を実行→ライセンス契約書が出たら、同意する。
Etcherが起動したら、Select image→先ほど解凍した「2018-06-27-raspbian-stretch-lite.img」を選択して、開く→microSDカード以外が選択されていたら、Changeで変更→Flash!→このアプリがデバイスに変更を加えることを許可しますか?が出たら、はい→Flash Complete!が出たら、Etcherを閉じる。
SSH接続の設定
一旦、microSDカードを取り外して、再度取り付けたら、先頭のFATパーティション（ボリュームラベルがbootのドライブ）にsshの名前（拡張子なし）で空のファイルを作成する。
Windowsの場合は、スタートメニューを右クリック→ファイル名を指定して実行→名前に「CMD /C "COPY NUL D:\ssh"」と入力して、OK（「D:」の部分はボリュームラベルがbootのドライブ名）で空のファイルを作成する。
SSH接続
Raspberry PiにmicroSDカードとLANケーブルとACアダプタを取り付けて電源を入れると、SSHクライアントおよびSFTPクライアントから接続先ホスト名にraspberrypi.local、接続先ユーザー名にpi、接続先パスワードにraspberryを指定することでSSH接続できる。
Windowsの場合はmDNSでRaspberry Piのホスト名の名前解決ができないのでiTunesもしくはBonjour Print Servicesを予めインストールしておく。
Windows 10のsshコマンドは、コマンド プロンプト（スタートメニューを右クリック→ファイル名を指定して実行→名前に「cmd」を入力して、OK）を開き、ssh 接続先ユーザー名@接続先ホスト名（例：「ssh pi@raspberrypi.local」）でSSH接続、sftp 接続先ユーザー名@接続先ホスト名でSFTP接続できる（接続できない場合はユーザーフォルダ直下の.sshフォルダ内を削除（例：「DEL %USERPROFILE%\.ssh」）する）。初回のみ「Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? 」が表示されるので「yes」と入力する。「接続先ユーザー名@接続先ホスト名's password: 」が出たら接続先パスワードを入力する。
sftpコマンドは、lsでファイルやディレクトリの一覧表示、cdで指定したディレクトリへ移動、getで指定したファイルを受信、putで指定したファイルを送信、exitでsftpコマンドの終了となる。
Windows 10 Fall Creators Update（バージョン 1709）の場合は標準でsshコマンドやsftpコマンドが入っていないので、スタートメニュー→設定→アプリ→アプリと機能→オプション機能の管理→機能の追加→OpenSSH Client (Beta)→インストールで、インストールした後に再起動する。
他のWindowsの場合は、PuTTY-ranvis等のSSHクライアントやWinSCP等のSFTPクライアントをインストールして使用する。
Raspberry PiにSSH接続した後、「exit」でSSH接続終了、「sudo reboot」で再起動、「sudo poweroff」で電源が切れる。
MyDNS.JPに登録してドメインを設定
- MyDNS.JPの「JOIN US」（ユーザー登録）
- 「氏名」、「住所」、「電話番号」、「メール1」、「確認用キー」を入力して「CHECK」
- 「以下の内容でよろしければ、OKボタンを押してください。」が出たら「OK」
- 「ご登録ありがとうございました。」が出たら、先ほど入力したメールアドレスに届いたメールでマスターIDとパスワードを確認
- 「User Login」から「MasterID」と「Password」を入力して「LOG IN」
- 「DOMAIN INFO」
- 「Domain」に「example.mydns.jp」を入力して「CHECK」
- 「以下の内容でよろしければ、OKボタンを押してください。」が出たら「OK」
- ※example.mydns.jpの部分は任意のドメイン名に置き換える。独自ドメインを持っている場合は、それを使うことも出来る。MyDNS.JPで無料のサブドメインを利用する場合、example.mydns.jp、example.mydns.bz、example.mydns.vc、example.mydns.tw、example.0am.jp、example.0g0.jp、example.0j0.jp、example.0t0.jp、example.pgw.jp、example.wjg.jp、example.server-on.net、example.live-on.net、example.keyword-on.net、example.dix.asia、example.daemon.asiaが利用できるので、exampleの部分は取得したい名前に置き換える。
パッケージの更新、別ユーザの作成、タイムゾーン、言語、ホスト名の変更と再起動
piユーザでSSH接続後、下記コマンドでパッケージ一覧の更新、インストール済みパッケージの更新、別のユーザの作成、別のユーザのパスワードを設定、タイムゾーンの変更、言語の変更、ホスト名の変更を行い、再起動する。
sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo useradd -m -G sudo -s /bin/bash tmpuser cat << EOT | sudo passwd tmpuser tmppass tmppass EOT history -c sudo raspi-config nonint do_change_timezone Asia/Tokyo sudo raspi-config nonint do_change_locale ja_JP.UTF-8 sudo raspi-config nonint do_hostname example sudo reboot
ユーザ名、パスワードの変更、ファームウェアの更新と再起動
一時的に作成したユーザでSSH接続後、下記コマンドでpiユーザのパスワード無しsudo設定を削除、piユーザのユーザ名、ホームディレクトリ、グループ名、パスワードの変更、Raspberry Piのファームウェアの更新を行い、再起動する。
sudo rm /etc/sudoers.d/010_pi-nopasswd sudo usermod -l chguser pi sudo usermod -d /home/chguser -m chguser sudo groupmod -n chguser pi cat << EOT | sudo passwd chguser chgpass chgpass EOT history -c sudo rpi-update sudo reboot
別のユーザの削除、NTPのインストール、ポート開放ツールのインストール、ポート開放スクリプトの作成、ポート開放cronジョブの作成
piユーザから変更したユーザでSSH接続後、下記コマンドで別のユーザを削除、時計をNTPサーバで同期させるためにNTPをインストール、ポート開放ツールのMiniUPnPをインストール、現在のIPアドレスを取得して開放しようとしているポートが既に他のIPアドレスで開かれていたら閉鎖、その後にポートを開放して、MyDNS.JPのダイナミックDNSを更新するシェルスクリプトを作成し、パスワードを含むシェルスクリプトを他のユーザから見えないようにパーミッションを設定し、これを5分ごとに実行するcronジョブを作成する。
sudo userdel -r tmpuser sudo apt-get install -y ntp sudo apt-get install -y miniupnpc cat << 'EOT' | sudo tee /usr/local/bin/mydnsupdate.sh #!/bin/sh tmpfile=`mktemp` upnpc -l > $tmpfile 2>&1 nowip=`sed -n -e "s/Local LAN ip address : //p" $tmpfile` for port in 22; do oldip=`sed -n -e "s/.*TCP *$port->\([0-9.]*\).*/\1/p" $tmpfile` if [ -n "$oldip" -a "$oldip" != "$nowip" ]; then upnpc -d $port TCP > /dev/null 2>&1; fi upnpc -a $nowip $port $port TCP > /dev/null 2>&1 done rm $tmpfile wget -O - https://mydns123456:abcDEFghi7G@ipv4.mydns.jp/login.html > /dev/null 2>&1 wget -O - https://mydns123456:abcDEFghi7G@ipv6.mydns.jp/login.html > /dev/null 2>&1 EOT history -c sudo chmod 700 /usr/local/bin/mydnsupdate.sh sudo sh -c 'echo "*/5 * * * * root /usr/local/bin/mydnsupdate.sh" > /etc/cron.d/mydnsupdate'
- ※sudoコマンド実行時、「[sudo] chguser のパスワード:」（chguserの部分はpiユーザから変更したユーザ名）が出たら、piユーザから変更したユーザのパスワードを入力する。
- ※tmpuserの部分は一時的に作成したユーザ名に置き換える。
- ※mydns123456とabcDEFghi7Gの部分は、MyDNS.JP登録時にメールで届いたマスターIDとパスワードに置き換える。
- ※~/.bash_historyにパスワードが記載されてしまうので「history -c」でコマンド履歴を削除している。
以後、5分以内にポート開放が行われ、外部からMyDNS.JPに設定したドメインをホスト名として外部からSSHクライアントやSFTPクライアントで接続できるようになる。
Sambaのインストールと共有フォルダの作成
下記コマンドでSambaをインストールする。
sudo apt-get install -y samba
以後、example.localのように末尾に.localを付けなくても、ホスト名（例：example）だけでWindowsからアクセス出来るようになり、iTunesやBonjourも不要となる。
下記コマンドでSambaの設定ファイルにRaspbian側の文字コードをUTF-8、Windows側の文字コードをCP932とする設定を追加し、ユーザのホームディレクトリを共有フォルダとする設定を追加して、Sambaを再起動する。
sudo sed -i -e '/^\[global\]/a\ unix charset = UTF-8\n dos charset = CP932' /etc/samba/smb.conf sudo sh -c "echo '[chguser]' >> /etc/samba/smb.conf" sudo sh -c "echo ' path = /home/chguser' >> /etc/samba/smb.conf" sudo sh -c "echo ' guest ok = yes' >> /etc/samba/smb.conf" sudo sh -c "echo ' read only = no' >> /etc/samba/smb.conf" sudo sh -c "echo ' force user = chguser' >> /etc/samba/smb.conf" sudo systemctl restart smbd
- ※chguserの部分はpiユーザから変更したユーザ名に置き換える。
- ※[chguser]の部分が共有フォルダ名、path = /home/chguserの部分が共有フォルダにするディレクトリ、force user = chguserの部分が共有フォルダにアクセスする際のユーザ名となる。
