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Jetson Nano 网络与 SSH

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liuzikai edited this page Jul 9, 2021 · 1 revision

Jetson Nano 网络与 SSH

Jetson Nano 运行 Unbuntu 系统，可以说本身是一台功能完全的电脑。但实际开发过程中，Jetson 往往被部署在机器人上，即使要操作，也需要外接显示器、键盘、鼠标，因此，我们往往使用自己的电脑，通过 SSH 远程命令行、CLion 远程开发（remote development）等，远程执行操作，再结合 Wi-Fi，可以实现远程连接、调试。

本文将介绍几种网络配置方式，包括有线和无线。大部分方案在配置完成后，Jetson 启动后即可连接，但初始配置依然需要显示器、鼠标、键盘。

目录

SSH 远程命令行简介

SSH，Secure Shell Protocol，是一种网络加密协议，其常见的一个用途是通过网络登陆另一台计算机，运行命令行。

受控端平台运行 SSH 服务端，Linux 系统一般自带 sshd 且自动启动，不需要特别的配置。操作平台运行 SSH 客户端，Linux 系统一般自带 ssh，Windows 系统可以使用 PuTTY。

以 Linux 平台为例，在终端中执行以下命令：

ssh <用户名>@<IP 地址>

例如，登陆 IP 地址为 192.168.0.1 的 root 用户：

ssh [email protected]

其中，IP 地址不一定是这种标准格式，也可能是一个类似域名的名称，例如，localhost 与本机 127.0.0.1 相同。

SSH 可以通过多种方式认证，例如使用用户密码登陆，值得注意的是，输入密码时字符不会显示，但内容实际有输入。

SSH Key

SSH Key 是另一种 SSH 认证方式。简单来说，操作端生成一对密钥，公钥公开，部署到被控制端，SSH 时，操作端的私钥与部署好的公钥匹配，匹配成功则认证成功。

一般来讲，一组密钥对应一台设备（而非使用者），例如，一台电脑上的私钥对应这台设备，而对应的公钥可以同时用于 SSH Jetson、SSH 其他服务器、GitHub 认证等等。当你使用另一台设备时，则应该生成另一组密钥，而不是将本机的密钥共享，即使使用者都是你。

Linux/macOS 系统下，SSH Key 默认储存在用户目录下 .ssh 文件夹。在终端使用以下命令：

ls -a ~/.ssh

如果之前生成过 SSH Key，你可能会看到 id_rsa 和 id_rsa.pub，其中 .pub 文件即为公钥。如果之前没有生成过，可使用以下命令：

ssh-keygen -t rsa -C "[email protected]"

选项均使用默认即可，passphrase 可留空（否则之后每次使用此 Key 前都需要输入 passphrase）。更多关于 ssh-keygen，可参考：Generating a new SSH key and adding it to the ssh-agent - GitHub Docs。

要将 SSH Key 公钥部署到 Jetson Nano，使用以下命令：

ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]

要求输入 meta 用户的密码，依然，输入密码时不会显示字符，但实际已输入。

SSH Key 不仅可以用于 SSH 登陆，也可用于 Github 认证。对于使用 SSH 克隆的 Git repo（clone 时地址以 .git 结尾，而非以 http 开头），pull 和 push 时的认证会自动使用生成的 SSH Key。

通过将公钥部署到 GitHub 上，授权一对 Key 账户或 repo 的读写权限。例如，要授权一对 Key 读写某个 repo 的权限，进入该 repo 的 settings，在 deploy keys 中加入密钥公钥：

局域网内定位 Jetson Nano IP

无论是通过 Wi-Fi 还是有线连接，要通过电脑远程控制 Jetson，两个设备需要处于同一个局域网内（代理、内网穿透等，在此不讨论），并且电脑需要知道 Jetson 的局域网 IP 地址（一般为 192.168 开头）。

如果使用动态 IP，查看 Jetson 的 IP 地址有多种方法。在 Jetson 侧，方法包括 Ubuntu 桌面查看、使用 ifconfig 命令查看；可使用路由器管理页面查看；在电脑端，可通过扫描局域网等方式。

但是，当 Jetson 部署在机器人上时，外接显示器和鼠标并不方便，不知道 IP 地址也就无法连接 SSH 来运行 ifconfig，其他方法也有其不可靠之处。而另一个选择：设置静态 IP，则需要比较细致的 IP 地址管理，避免地址冲突。

幸运的是，Jetson Nano 自带局域网广播，它会将一个 .local 结尾的网址与自己 IP 绑定，并告知局域网内其他设备。例如，设备名称为 meta-jetson-nano-1，则局域网内的设备可以通过 meta-jetson-nano-1.local 作为 “IP 地址”来找到它，例如：

# SSH 登陆 meta-jetson-nano-1 的 meta 用户
ssh [email protected]

# Telnet 连接 meta-jetson-nano-1 的 2021 TCP 端口
telnet meta-jetson-nano-1.local 2021

使用该方法，Jetson 设置动态 IP 也能被找到，这对于无线和有线连接构成的局域网均适用。

Wi-Fi 方案

Wi-Fi 方案是目前最为简单、灵活的方案。Jetson Nano 和电脑同处一个 Wi-Fi，组成局域网，可以部署 SSH 连接、CLion remote development，若 Wi-Fi 连接广域网，Jetson 和电脑均可以上网。Wi-Fi 连接不需要网线、机器人可以自由移动。

此方案需要部署一个 Wi-Fi 路由器，最好能够连接广域网。注意，校园网 Wi-Fi 对于 SSH 有隔离，不能满足该需求。选择 Wi-Fi 路由器时，应当选择覆盖广、穿透强的，如果连接校网，需要能登陆认证。

Jetson Nano 需要部署无线网卡，应当选择高增益网卡，一般带天线，迷你 USB 网卡往往信号不佳。

Jetson 端配置 Wi-Fi

  1. 接上显示器、鼠标、键盘，连接 Wi-Fi。That's it!

Ubuntu 会默认自动连接已连接过的 Wi-Fi，如果存在多个 Wi-Fi，可在网络配置中将不需要自动连接的 Wi-Fi 删除，或关闭其自动连接。

PC 端配置 Wi-Fi

  1. 连接同一个 Wi-Fi。That's it!

网线直连构成局域网

当没有 Wi-Fi 路由器时，网线直连构成局域网是需求最小的连接方式，它只需要电脑和 Jetson 使用一条网线直接相连。

网线直连只是构成一个局域网，不能让 Jetson 上网，但可以通过电脑端配置网络共享（下一章节）实现让 Jetson 通过电脑上网。

TODO: 此部分是在发现 .local 前书写的，因此配置了静态 IP。动态 IP 需要有设备负责 IP 地址的分配，要么在电脑端运行 DHCP 服务（不太方便），要么在 Jetson 端设置 Link-Local Only（具体原理还不了解）。如果事实证明 Link-Local Only 更简单的话，请更新此部分内容。

Jetson 侧配置静态 IP

  1. 右上角网络连接 - Edit Connections... - 左下角新建 - Ethernet - 命名为 Meta。

  2. General - 勾选 Automatically connect to this network when it is available.

  1. thernet - Device - eth0。

  1. IPv4 Settings：
  • Method: Manual
  • Add 增加一个固定 IP
    • Address: 与 ONES 文档一致，需在 192.168.*.* 网段内
    • Netmask 16
    • Gateway: 留空

  1. 保存。

PC 侧配置固定 IP

  1. 将有线连接设置为手动，IP 为 192.168.0.1，子网掩码为 255.255.0.0。以 macOS 为例：

当需要通过有线网来上网时，记得恢复成 DHCP。

网线直连 + 网络共享

网线直连只构成一个局域网，Jetson 并不能上网。但是，如果 PC 端支持，可以通过网络共享，例如将 Wi-Fi 网络共享到有线网，让 Jetson 通过 PC 上网。

Jetson 侧配置 DHCP 连接

  1. 首先，完成网线直连方案 Jetson 侧配置.
  2. 右上角网络连接 - Edit Connections... - 选中默认的 Wired connection 1 - 左下角设置 - 重命名为 DHCP。
  3. General - 取消 Automatically connect to this network when it is available.

  1. IPv4 Settings：
  • Method 保持 Automatic
  • Add 增加一个固定 IP
    • Address: 与前面 Meta 配置一致
    • Netmask 16
    • Gateway: 留空

PC 侧配置固定 IP 和 网络共享

  1. 断开有线连接，开启 PC 侧网络共享。以 macOS 为例：System Preferences - Sharing - Internet Sharing - Share your connection from: Wi-Fi - To computer using: 有线网适配器 - 勾选左侧 Internet Sharing。

  1. 按PC 侧配置在 PC 端配置固定 IP。

  2. 此时，Jetson 侧依然使用的是 Meta 连接（静态 IP），还未使用到共享的网络。通过先前配置的固定 IP SSH 到 Jetson。

ssh [email protected]
  1. 通过命令行切换到 DHCP 配置：
sudo nmcli connection up 'DHCP'

此时，Jetson 应该可以使用 PC 共享的网络了，而配置的静态 IP 也同样可以使用。

局域网代理

当 PC 和 Jetson 处于同一个局域网内时，如果 PC 上配置了代理，可通过将流量转发至 PC 代理端口，允许 Jetson 使用 PC 的代理。

PC 端代理工具可能需要配置代理端口，配置代理端口时，本地的 IP 如果设置为 127.0.0.1（或 localhost），则该端口只能被本机访问。如果设置为 0.0.0.0，则可以被本机和局域网内其他设备访问。

例如，PC 在局域网的地址为 192.168.0.1，在 1087 端口上开放 HTTP 协议的代理，则在 Jetson 终端中，运行以下命令：

export all_proxy=http://192.168.0.1:1087

则该终端中后续命令（apt、pip、curl、wget 等）都会使用这一代理。但某些程序可能有其自己设置代理的方式，例如 git、snap 等。

类似的，使用 socks 协议的代理：

export all_proxy=socks5://192.168.0.1:1086

要确认代理是否生效，可通过检测本机公网 IP 实现：

curl cip.cc

要取消当前终端中的代理：

unset all_proxy

修改历史

  • 2021.06.12 liuzikai 初始版本。
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