Подключение через SSH, SFTP и UART к терминалу Linux на Raspberry Pi, Orange Pi и Banana Pi

Для управления и настройки мини компьютеров Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi на базе ОС Linux, не всегда нужны монитор, мышь и клавиатура. Особенно когда мы используем эти платы в качестве серверов: Web, SVN, GIT, Tomcat и др.. Иногда подключение какой либо периферии физически не является возможным, тогда на помощь нам приходят протоколы SSH и SFTP.

Также можно подключиться и через USB в TTL последовательный кабель, иногда называемый консольным кабелем. Этот кабель позволяет вам получить доступ к командной строке вашего мини компьютера, подключив USB-конец к компьютеру, а другой конец — к определенным пинам GPIO на плате.

Из wikipedia: SSH — это сетевой протокол прикладного уровня, позволяющий производить удалённое управление операционной системой и туннелирование TCP-соединений (например, для передачи файлов). SSH происходит от английского термина Secure Shell и переводиться как «безопасная оболочка».

Данный протокол сходен по функциональности с протоколами Telnet и rlogin, но, в отличие от них, шифрует весь трафик, включая передаваемые пароли. SSH допускает выбор различных алгоритмов шифрования, позволяет безопасно передавать в незащищённой среде практически любой другой сетевой протокол.

Из wikipedia: SFTP — протокол прикладного уровня, предназначенный для копирования и выполнения других операций с файлами поверх надёжного и безопасного соединения. Протокол разработан группой IETF как расширение к SSH-2, однако SFTP допускает реализацию и с использованием иных протоколов сеансового уровня. SFTP происходит от английского термина SSH File Transfer Protocol.

Протокол предполагает, что он работает поверх установленного безопасного канала, что сервер уже аутентифицировал клиента и что идентификатор клиента доступен протоколу.
Сервер SFTP обычно использует порт 22.

SSH File Transfer Protocol не является протоколом FTP работающим поверх SSH — это другой, новый протокол. Также SFTP иногда путают с Simple File Transfer Protocol из-за совпадающего сокращения «SFTP».

Подключение по SSH и SFTP

Находим IP адрес

1. Заходим по адресу http://192.168.0.1 или http://192.168.1.1 и вводим логин и пароль, обычно это admin/admin;
2. Ищем список подключённых клиентов, в моём случае — это DHCP>Список клиентов DHCP. Здесь находим наш Orange Pi/Raspberry Pi/Banana Pi.

Подключение по SSH с помощью PuTTY

PuTTY — свободно распространяемый клиент для различных протоколов удалённого доступа, включая SSH, Telnet, rlogin. Также имеется возможность работы через последовательный порт. Программа в установке не нуждается, что делает её портативной.

1. Запускаем PuTTY, из Category выбираем Session, тип соединения (Connection type) SSH, пишем IP адрес (Host Name (or IP address)), порт (Port, обычно это 22), в графе Saved Sessions указываем имя сессии и нажимаем на кнопку Save, чтобы сохранить параметры подключения и не набирать их в дальнейшем (не относится к логину и паролю). Теперь, чтобы подключиться нажимаем Open;
   
2. В окне Putty Security Alert нажимаем на Yes, чтобы в дальнейшем не видеть этого предупреждения;
   
3. Далее вводим логин и пароль. Также можно скопировать данные в буфер обмена, а потом вставить их кликом правой кнопки мышки;
   
4. Собственно вот так и осуществляется подключение по SSH в Putty. Примерно вот так выглядит «Рабочий стол» Armbian на Orange Pi PC:
   

Подключение по SFTP с помощью WinSCP

WinSCP — это графический клиент SFTP (SSH File Transfer Protocol) для Windows с открытым исходным кодом. Он также поддерживает (устаревший) протокол SCP (Secure Copy Protocol). Предназначен для защищённого копирования файлов между компьютером и серверами, поддерживающими эти протоколы.

1. Запускаем WinSCP и выбираем New Site, чтобы создать новое подключение;
   
2. Выбираем тип соединения (File protocol) SFTP, в графе Host name пишем имя хоста или, в моём случае, IP адрес, а в Port number — порт 22. Задаём имя пользователя (User name) и пароль (Password), если не хотите каждый раз при подключении вводить эти данные. Нажимаем Save;
   
3. В окне Save session as site сохраняем сессию. Если хотите сохранить и пароль, тогда ставим галочку напротив Save password (not recomended). Нажимаем OK;
   
4. Данные сохранены, теперь нажимаем Login для подключения;
   
5. В окне Warning нажимаем на Yes, чтобы в дальнейшем не видеть этого предупреждения;
   
6. Всё, теперь можно манипулировать файловой системой ОС Linux, в моём случае — это Armbian на Orange Pi PC.
   

Подключение по UART

Последовательный порт представляет собой низкоуровневый способ для обмена данными между Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi и другой компьютерной системой. UART подключение используется для доступа к консоли Linux. Это может помочь устранить проблемы во время загрузки ОС или просто войти в ОС платы, если видео и сеть недоступны.

Что понадобится для UART подключения

Для подключения к Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi используя TTL последовательный порт (UART или Rx-Tx) нам понадобится USB-UART (USB-TTL) преобразователь. Но, перед тем, как подключиться к Raspberry Pi, убедитесь, что вы используете преобразователь с логикой 3.3 В или подключитесь через преобразователь логических уровней.

Преобразователь USB-UART на базе PL2303HX работает на 3.3В, вот результат подключения вольтметра к Tx:

а вот CH340G показывает все 5В:

но не стоит расстраиваться, у преобразователь USB-UART на базе CH340G есть одна маленькая фишка, его можно легко переделать, чтобы он работал на уровне 3.3 В. Для этого необходимо удалить перемычку с задней стороны с 5 В и припаять на 3.3 В (см. ниже). Я рекомендую использовать именно CH340G, так как с ним вы сможете программировать платы типа Arduino Pro Mini, благодаря пину DTR, которого PL2303HX не имеет.

А вот на Orange Pi и Banana Pi присутствует преобразователь логических уровней, а именно на ножке Rx, (см. ниже), так что смело можете использовать CH340G.

Внимание:

1. Перед тем, как подключать 5-ти вольтовый преобразователь к Orange Pi или Banana Pi, убедитесь в наличии этого маленького транзистора на плате. Если его нет, тогда не стоит рисковать, так как можете убить процессор;
2. Этот преобразователь логических уровней есть только на этом 3-х пиновом порту, на GPIO (40 пиновый) он отсутствует и использовать нужно только приборы работающие на 3.3 В.

Подключение по UART с помощью PuTTY

1. Подключаем преобразователь USB-UART к Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi (в моём случае это Banana Pi M3);
   
2. Вставляем преобразователь в USB компьютера;
   
3. Переходим в диспетчер устройств (Device Manager) и находим номер COM порта. В моём случае это COM12;
   
4. Запускаем PuTTY, в Category выбираем Session, выбираем тип соединения (Connection type) Serial, пишем COM порт в Serial line и скорость передачи данных 115200 в Speed. Если хотите сохранить параметры подключения, тогда в графе Saved Sessions указываем имя сессии и нажимаем на кнопку Save. Теперь, чтобы подключиться нажимаем Open;
   
5. Появляется чёрная консоль;
   
6. Включаем плату (Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi) и ждём авторизации, после чего вводим логин и пароль;
7. Теперь можете вводить ваши любимые команды;
   
8. Для проверки я запустил:
   1. htop — компьютерная программа, предназначенная для вывода на терминал списка запущенных процессов и информации о них (монитор процессов).;
      
   2. mc (Midnight Commander) — один из файловых менеджеров с текстовым интерфейсом типа Norton Commander для UNIX-подобных операционных систем;
      
   3. gpio readall — команда чтения состояния GPIO;
      

Подключение по UART к Raspberry Pi

Итак, для подключение по UART к Raspberry Pi нам понадобятся следующие контакты:

• VCC — RPi пин 02 (5V питание) — через этот пин можете питать плату, однако рекомендуется использовать отдельный блок питания;
• GND — RPi пин 06 — общий контакт (земля);
• RXD — RPi пин 08 — подключается к TX USB-UART преобразователя;
• TXD — RPi пин 10 — подключается к RX USB-UART преобразователя.

Подключение по UART к Orange Pi и Banana Pi

Почти у всех моделей Orange Pi и Banana Pi, для подключение по UART к консоли Linux, есть отдельный 3-х пиновый разъём: GND-RXD-TXD. А USB-UART преобразователь подключается как обычно:

• GND — общий контакт (земля);
• RXD — подключается к TX USB-UART преобразователя;
• TXD — подключается к RX USB-UART преобразователя.

Подключение по UART к Orange Pi Zero

Так как Orange Pi Zero не имеет порта для видео-выхода (ни HDMI, ни аналогово), достучатся можно через сеть по SSH или через последовательный порт. Как и у своих собратьев, Orange Pi Zero имеет отдельный 3-х пиновый разъём для UART терминала и подключается также:

• GND — общий контакт (земля);
• RXD — подключается к TX USB-UART преобразователя;
• TXD — подключается к RX USB-UART преобразователя.