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旅行时通过树莓派和iPad Pro备份图片
旅行中备份图片 - Gear.
介绍
我在很长的时间内一直在寻找一个旅行中备份图片的理想方法,把SD卡放进你的相机包是比较危险和暴露的，SD卡可能丢失或者被盗，数据可能损坏或者在传输过程中失败。比较好的一个选择是复制到另外一个设备即使它也是个SD卡，并且将它放到一个比较安全的地方去，备份到远端也是一个可行的办法，但是如果去了一个没有网络的地方就不太可行了。
我理想的备份步骤需要下面的工具:
- 用一台iPad pro而不是一台笔记本。我喜欢简便的旅行，我的旅行大部分是商务的而不是拍摄休闲的，这很显然我为什么选择了iPad Pro
- 用尽可能少的设备
- 设备之间的连接需要很安全。我需要在旅馆和机场使用，所以设备之间的连接需要时封闭的加密的。
- 整个过程应该是稳定的安全的，我还用过其他的移动设备，但是效果不太理想1.
设置
我制定了一个满足上面条件并且在未来可以扩充的设定，它包含下面这些部件的使用:
- 29.7寸写作时最棒的又小又轻便的IOS系统的iPad Pro，苹果笔不是不许的，但是当我在路上进行一些编辑的时候依然需要，所有的重活由树莓派做 ，其他设备通过ssh连接设备
- 3 树莓派3包含Raspbian系统
- 4Mini SD卡 box/case.
- 6128G的优盘，对于我是够用了，你可以买个更大的，你也可以买个移动硬盘，但是树莓派没办法给移动硬盘供电，你需要额外准备一个供电的hub，当然优质的线缆能提供可靠便捷的安装和连接。
- 9SD读卡器
- 10另外的sd卡，SD卡我在用满之前就会立即换一个，这样就会让我的照片分布在不同的sd卡上
下图展示了这些设备之间如何相互连接.
旅行时照片的备份-过程表格.
树莓派会作为一个热点. 它会创建一个WIFI网络，当然也可以建立一个Ad Hoc网络，更简单一些，但是它不会加密设备之间的连接，因此我选择创建WIFI网络。
SD卡放进SD读卡器插到树莓派USB端口上，128G的大容量优盘一直插在树莓派的USB端口上，我选择了一款闪迪的体积比较小。主要的思路就是通过脚本把SD卡的图片备份到优盘上，脚本是增量备份，而且脚本会自动运行，使备份特别快，如果你有很多的照片或者拍摄了很多没压缩的照片，这个任务量就比较大，用ipad来运行Python脚本，而且用来浏览SD卡和优盘的文件。
如果给树莓派连上一根能上网的网线，那样连接树莓派wifi的设备就可以上网啦！
1. 树莓派的设置
这部分要用到命令行模式，我会尽可能详细的介绍，方便大家进行下去。
安装和配置Raspbian
给树莓派连接鼠标键盘和显示器，将SD卡插到树莓派上，在官网按步骤安装Raspbian 12.
安装完后执行下面的命令:
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
升级机器上所有的软件到最新，我将树莓派连接到本地网络，而且为了安全更改了默认的密码。
Raspbian默认开启了SSH，这样所有的设置可以在一个远程的设备上完成。我也设置了RSA验证，那是个可选的功能，查看能多信息 这里.
这是一个在MAC上建立SSH连接到树莓派上的截图14:
建立WPA2验证的WIFI
这个安装过程是基于这篇文章，只适用于我自己做的例子15.
1. 安装软件包
我们需要安装下面的软件包:
sudo apt-get install hostapd
sudo apt-get install dnsmasq
hostapd用来创建wifi，dnsmasp用来做dhcp和dns服务，很容易设置.
2. 编辑dhcpcd.conf
通过网络连接树莓派，网络设置树莓派需要dhcpd，首先我们将wlan0设置为一个静态的IP。
用sudo nano /etc/dhcpcd.conf命令打开配置文件，在最后一行添加上如下信息:
denyinterfaces wlan0
注意: 必须先配置这个接口才能配置其他接口.
3. 编辑端口
现在设置静态IP，sudo nano /etc/network/interfaces打开端口配置文件按照如下信息编辑wlan0选项:
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet static
address 192.168.1.1
netmask 255.255.255.0
network 192.168.1.0
broadcast 192.168.1.255
# wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
同样, 然后添加wlan1信息:
#allow-hotplug wlan1
#iface wlan1 inet manual
# wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
重要: sudo service dhcpcd restart命令重启dhcpd服务sudo ifdown eth0; sudo ifup wlan0命令用来关闭eth0端口再开启用来生效配置文件.
4. 配置Hostapd
接下来我们配置hostapd，sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf 用这个命令创建并填写配置信息到文件中:
interface=wlan0
# Use the nl80211 driver with the brcmfmac driver
driver=nl80211
# This is the name of the network
ssid=YOUR_NETWORK_NAME_HERE
# Use the 2.4GHz band
hw_mode=g
# Use channel 6
channel=6
# Enable 802.11n
ieee80211n=1
# Enable QoS Support
wmm_enabled=1
# Enable 40MHz channels with 20ns guard interval
ht_capab=[HT40][SHORT-GI-20][DSSS_CCK-40]
# Accept all MAC addresses
macaddr_acl=0
# Use WPA authentication
auth_algs=1
# Require clients to know the network name
ignore_broadcast_ssid=0
# Use WPA2
wpa=2
# Use a pre-shared key
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
# The network passphrase
wpa_passphrase=YOUR_NEW_WIFI_PASSWORD_HERE
# Use AES, instead of TKIP
rsn_pairwise=CCMP
配置完成后，我们需要运行 sudo nano /etc/default/hostapd 命令打开这个配置文件然后找到#DAEMON_CONF="" 替换成DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"以便hostapd服务能够找到对应的配置文件.
5. 配置Dnsmasq
dnsmasp配置文件包含很多信息方便你使用它，但是我们不需要那么多选项，我建议用下面两条命令把它放到别的地方，不要删除它，然后自己创建一个文件
sudo mv /etc/dnsmasq.conf /etc/dnsmasq.conf.orig
sudo nano /etc/dnsmasq.conf
粘贴下面的信息到新文件中:
interface=wlan0 # Use interface wlan0
listen-address=192.168.1.1 # Explicitly specify the address to listen on
bind-interfaces # Bind to the interface to make sure we aren't sending things elsewhere
server=8.8.8.8 # Forward DNS requests to Google DNS
domain-needed # Don't forward short names
bogus-priv # Never forward addresses in the non-routed address spaces.
dhcp-range=192.168.1.50,192.168.1.100,12h # Assign IP addresses in that range with a 12 hour lease time
6. 设置IPv4转发
最后我们需要做的事就是配置包转发，用sudo nano /etc/sysctl.conf命令打开sysctl.conf文件，将containing net.ipv4.ip_forward=1之前的#号删除，然后重启生效
我们还需要给连接树莓派的设备通过WIFI分享一个网络连接，做一个wlan0和eth0的NAT，我们可以参照下面的脚本来实现。
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
sudo iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT
我命名了一个hotspot-boot.sh的脚本然后让它可以运行:
sudo chmod 755 hotspot-boot.sh
脚本会在树莓派启动的时候运行，有很多方法实现，下面是我实现的方式:
- 把文件放到
/home/pi/scripts目录下. - 编辑rc.local文件，输入
sudo nano /etc/rc.local命令将运行脚本命令放到exit0之前16).
下面是实例.
#!/bin/sh -e
#
# rc.local
#
# This script is executed at the end of each multiuser runlevel.
# Make sure that the script will "exit 0" on success or any other
# value on error.
#
# In order to enable or disable this script just change the execution
# bits.
#
# By default this script does nothing.
# Print the IP address
_IP=$(hostname -I) || true
if [ "$_IP" ]; then
printf "My IP address is %s\n" "$_IP"
fi
sudo /home/pi/scripts/hotspot-boot.sh &
exit 0
安装Samba服务和NTFS兼容驱动.
我们要安装下面几个软件使我们能够访问树莓派分享的文件夹，ntfs-3g可以使我们能够方位ntfs文件系统的文件.
sudo apt-get install ntfs-3g
sudo apt-get install samba samba-common-bin
你可以参照这些文档来配置Samba17 .
重要提示，推荐的文档要先挂在外置硬盘，我们不这样做，因为在这篇文章写作的时候树莓派在启动时的auto-mounts功能同时将sd卡和优盘挂载到/media/pi/上，这篇文章有一些多余的功能我们也不会采用。
2. Python脚本
树莓派配置好后，我们需要让脚本拷贝和备份照片的时候真正的起作用，脚本只提供了特定的自动化备份进程，如果你有基本的cli操作的技能，你可以ssh进树莓派，然后拷贝你自己的照片从一个设备到另外一个设备用cp或者rsync命令。在脚本里我们用rsync命令，这个命令比较可靠而且支持增量备份。
这个过程依赖两个文件，脚本文件自身和backup_photos.conf这个配置文件，后者只有几行包含已挂载的目的驱动器和应该挂载到哪个目录，它看起来是这样的:
mount folder=/media/pi/
destination folder=PDRIVE128GB
重要提示: 在这个符号=前后不要添加多余的空格，否则脚本会失效.
下面是这个Python脚本，我把它命名为backup_photos.py，把它放到了/home/pi/scripts/目录下，我在每行都做了注释可以方便的查看各行的功能.
#!/usr/bin/python3
import os
import sys
from sh import rsync
'''
脚本将挂载到/media/pi的sd卡上的内容复制到一个目的磁盘的同名目录下，目的驱动器的名字在.conf文件里定义好了.
Argument: label/name of the mounted SD Card.
'''
CONFIG_FILE = '/home/pi/scripts/backup_photos.conf'
ORIGIN_DEV = sys.argv[1]
def create_folder(path):
print ('attempting to create destination folder: ',path)
if not os.path.exists(path):
try:
os.mkdir(path)
print ('Folder created.')
except:
print ('Folder could not be created. Stopping.')
return
else:
print ('Folder already in path. Using that instead.')
confFile = open(CONFIG_FILE,'rU')
#IMPORTANT: rU Opens the file with Universal Newline Support,
#so \n and/or \r is recognized as a new line.
confList = confFile.readlines()
confFile.close()
for line in confList:
line = line.strip('\n')
try:
name , value = line.split('=')
if name == 'mount folder':
mountFolder = value
elif name == 'destination folder':
destDevice = value
except ValueError:
print ('Incorrect line format. Passing.')
pass
destFolder = mountFolder+destDevice+'/'+ORIGIN_DEV
create_folder(destFolder)
print ('Copying files...')
# Comment out to delete files that are not in the origin:
# rsync("-av", "--delete", mountFolder+ORIGIN_DEV, destFolder)
rsync("-av", mountFolder+ORIGIN_DEV+'/', destFolder)
print ('Done.')
3.iPad Pro的配置
树莓派做了最重的活，而且iPad Pro根本没参与传输文件，我们在iPad上只需要安装上Prompt2来通过ssh连接树莓派就行了，这样你既可以运行Python脚本也可以复制文件了。18; 19.
iPad用prompt通过SSH连接树莓派.
我们安装了Samba，我们可以通过图形方式通过树莓派连接到USB设备，你可以看视频，在不同的设备之间复制和移动文件，文件浏览器是必须的20 .
4. 将它们都放到一起
我们假设SD32GB-03是连接到树莓派的SD卡名字，PDRIVE128GB是那个优盘通过事先的配置文件挂载好，如果我们想要备份SD卡上的图片，我们需要这么做:
- 让树莓派先正常运行，将设备挂载好.
- 连接树莓派配置好的WIFI网络.
- 用prompt这个app通过ssh连接树莓派21.
- 连接好后输入下面的命令:
python3 backup_photos.py SD32GB-03
首次备份需要一些时间基于SD卡的容量，你需要保持好设备之间的连接，在脚本运行之前你可以通过下面这个命令绕过.
nohup python3 backup_photos.py SD32GB-03 &
运行完成的脚本如图所示.
未来的定制
我在树莓派上安装了vnc服务，这样我可以通过ipad连接树莓派的图形界面，我安装了bittorrent用来远端备份我的图片，当然需要先设置好，我会放出这些当我完成这些工作后[2324。
你可以在下面发表你的评论和问题，我会在此页下面回复。.
作者：Editor 译者：jiajia9linuxer 校对：校对者ID