独自の Raspberry Pi KVM を構築する方法

独自の Raspberry Pi KVM を構築する方法
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KVM (キーボード、ビデオ、マウス) スイッチにより、ユーザーはシステムやコンピューターを起動できなくても、リモートでアクセスできます。事前に構築された KVM をいつでも入手できますが、Raspberry Pi を使用して独自の KVM を構築することもでき、数百ドルも節約できます。 Raspberry Pi でいくつかの部品を組み合わせることで、Pi KVM ユニットをすばやく構築し、インターネット経由でアクセスしてコンピューターやサーバーをリモートで制御できます。





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Pi KVM が異なる理由

OS の動作を必要とする VPN や TeamViewer などのリモート アクセス アプリとは異なり、KVM または Pi KVM (Raspberry Pi で実行される KVM) は、システムのオペレーティング システムとは独立して動作し、システムの電源をリモートでオンにしたり、BIOS にアクセスしたり、インストールしたりできます。オペレーティング システム、再起動など。





DIY Pi KVM を構築するために必要なもの

Raspberry Pi KVM を構築するには、次のハードウェア コンポーネントが必要です。





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  • 電源付きの Raspberry Pi 3、4、または Zero 2 W。
  • 16GB以上のmicroSDカード。
  • 2 x USB タイプ A オス - タイプ A メス ケーブル。
  • USB タイプ C ケーブル (Raspberry Pi 4 を使用している場合)。
  • マイクロ USB ケーブル (Raspberry Pi 3 または Zero 2 W を使用する場合)。

スプリッター ケーブルが見つからない場合は、タイプ A オス - メス USB ケーブルのペアを接合して接続することで、独自のスプリッター ケーブルを作成することもできます。

また、Pi KVM はシステムの HDMI 出力からスナップショットをキャプチャし、リアルタイムで表示します。独自の Pi KVM を構築する場合、ビデオをキャプチャする方法は 2 つあります。利用可能な Raspberry Pi ボードに基づいて、いずれかを選択できます。



  • HDMI - CSI アダプター: Raspberry Pi Zero W および 2 W を含むすべての Raspberry Pi で動作します。また、遅延が非常に少なく (MJPEG および H.264/WebRTC ストリーム)、はるかに高速です。
  • HDMI から USB ビデオ キャプチャ カード: Raspberry Pi 2、3、4 で動作します。CSI よりも比較的遅く、レイテンシが高くなりますが、うまく動作します。

以下では、HDMI から USB へのビデオ キャプチャ カードまたは CSI から HDMI へのアダプター、および DIY USB スプリッター ケーブルを使用して、Raspberry 4 または Raspberry Pi Zero 2 W で Pi KVM を構築する手順を学習します。

MicroSD カード上のフラッシュ Pi KVM ディスク イメージ

開始するには、最新のreadymadeをダウンロードしてください Pi KVM イメージ ラズベリーパイ用。このビルドに使用するモデルと HDMI アダプター (HDMI から CSI アダプターまたは HDMI から USB ドングル) に基づいて、Raspberry Pi で使用できるいくつかの異なるイメージがあります。





次に、次の手順に従って、Pi KVM OS イメージで microSD カードをフラッシュします。

  1. microSD カードをシステムに接続します。
  2. ダウンロードして起動 ラズベリーパイイメージャー 道具。
  3. 選択する OS を選択 > カスタムを使用 次に、ダウンロードした Pi KVM イメージが保存されている場所を参照します。
  4. クリック 開ける .   pi kvm にログイン
  5. クリック ストレージを選択 microSD カードを選択します。   pi-kvm の端末オプションをクリックします。
  6. クリック 書く .クリック はい 確認するために。これが完了するまでしばらく時間がかかります。

ネットワーク接続に Raspberry Pi Zero W または 2 W または Wi-Fi を使用する場合は、PIBOOT (FAT32) パーティションをマウントし、 pikvm.txt ファイル。メモ帳でファイルを開き、次の行を下に貼り付けます。 FIRST_BOOT=1 行を入力し、Wi-Fi SSID とパスワードを置き換えます。





WIFI_ESSID="MyWiFiName"
WIFI_PASSWD="Password"
  pi-kvm の使用を開始して、ネットワーク経由でリモートでコンピューターにアクセスして制御します

Raspberry Pi を電源と HDMI アダプターに接続する

microSD カードがフラッシュされたら、Raspberry Pi を HDMI - USB または HDMI - CSI アダプターに接続します。

  1. Raspberry Pi に microSD カードを挿入します。
  2. USB スプリッター ケーブルを用意し、スプリッター ケーブルの USB タイプ A オス ポートの 1 つにある +5V ピンをテープで絶縁します。絶縁されていない +5V ピンを備えたこのタイプ A ポートは、リモートで管理するコンピューター/サーバーの USB ポートに接続されます。このピンを無効にしないと、コンピューターまたはサーバーの USB ポートが損傷する可能性があります。   pi kvm で解像度を調整する
  3. 私たちが行ったように DIY スプリッター ケーブルを構築している場合は、USB タイプ A オス ケーブルの 1 つの赤いワイヤーを未接続のままにしておくことができます。詳細については、次の配線図を参照してください。   起動用のオペレーティング システム イメージをアップロードする
  4. USB タイプ A からタイプ C へのケーブルを用意し、スプリッター ケーブルのメス タイプ A ポートと Raspberry Pi 電源入力のタイプ C ポートに接続します。
  5. HDMI から USB ドングルを使用している場合は、以下に示すように、Raspberry Pi 4 の USB 2.0 ポートの 1 つに接続します。
  6. HDMI to CSI ブリッジを使用する場合は、リボン ケーブルを Raspberry Pi 4 または Raspberry Pi Zero 2 W のカメラ ポートに接続します。
  7. Raspberry Pi 4 とルーターに LAN ケーブルを接続します。 Raspberry Pi Zero 2 W のユーザーは、PIBOOT パーティションをマウントして、Pi KVM OS イメージで microSD カードをフラッシュした後、Wi-Fi の詳細を手動で入力する必要があります。
  8. 最後に、Type A ポートを 5V/3A 電源に接続して電源を入れ、Raspberry Pi 4 または Zero 2 W を起動します。

Pi KVM のセットアップ

最初の起動プロセスは完了するまでに時間がかかります。完了したら、ルーター構成を開き、DHCP 設定に移動します。接続されている Raspberry Pi または Pi KVM の IP アドレスを見つけます。スマートフォンの Fing アプリを使用してネットワークをスキャンし、IP アドレスを見つけることもできます。

見つかったら、Chrome や Safari などの Web ブラウザーで IP アドレスを開くことができます。これにより、Pi KVM ログイン ページが読み込まれます。ユーザー名とパスワードの両方に「admin」と入力し、クリックします。 ログイン .

クリック 「ターミナル」 次に、次の手順に従って読み取り/書き込み権限を有効にし、Pi KVM を更新します。

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スーパーユーザー (root ユーザー) としてログインします。デフォルトのパスワードは「root」です。

su

読み取り/書き込み権限を有効にします。

rw

次に、次のコマンドを入力して、Pi KVM を確認して更新します。

pacman -Syu

これにより、アップデートが確認され、インストールされます。完了するまでに数分かかる場合があります。更新後、次のコマンドを実行してファイル システムを読み取り専用にします。

ro

次に、ホームページに戻り、 KVM オプション。これにより、HDMI to CSI または HDMI to USB キャプチャ カードが接続されているサーバーまたはコンピュータの画面がすぐに読み込まれます。これで、PC またはサーバーにリモートでアクセスできます。

ストリーミングされた画像の品質、FPS、サイズ、マウント ISO などを調整するために使用できる他のオプションもいくつかあります。

Pi で複数の OS イメージをホストするためにより多くの空き容量を提供する 32GB microSD カードを使用しています。大容量の microSD カードを使用して複数の OS イメージを保存できるため、必要に応じてサーバーに異なる OS をインストールできます。

また、接続して ATX コントロールを有効にして、PC またはサーバーのオン/オフを切り替えたり、リセットしたりすることもできます。

リモート アクセスのために Pi KVM をインターネットに公開する

Raspberry Pi または Pi KVM へのリモート アクセスを有効にするには、ルーターで DuckDNS とポート フォワーディングを使用できます。また、 Cloudflare トンネルをセットアップする リモートから Pi KVM にアクセスし、安全な HTTPS 接続で PC またはサーバーを制御します。

Windows10をより速く実行する方法

または、Tailscale をインストールして使用することもできます。 VPN を使用して、どこからでも Pi KVM にアクセスできます。 TailScale は、Pi KVM と、インターネット経由で Pi KVM にアクセスするために使用するリモートの Windows、macOS、Linux、Android、または iOS デバイスでセットアップできる、プライベートな目的で無料で使用できるツールです。

Tailscale をインストールしてセットアップするには、ターミナル アプリで次のコマンドを実行します。

su
rw
pacman -Syu tailscale-pikvmsystemctl enable --now tailscaled

これにより、Tailscale がインストールされ、Pi KVM が再起動した場合に自動起動が有効になります。

tailscale up

これにより、URLが表示されます。 URL を Web ブラウザにコピーして認証します。認証後、次のコマンドを入力して Pi KVM を再起動します。

reboot

どのシステムからでも、Pi KVM に接続されたサーバーまたはコンピューターにアクセスできるようになりました。デバイスに Tailscale VPN をインストールし、管理ページにアクセスして利用可能な VPN ネットワークを表示し、表示された Pi KVM の Tailscale URL を使用して、サーバーまたはコンピューターにリモートでアクセスして制御するだけです。詳細については、次の Web サイトをご覧ください。 Pi KVM GitHub ページ。

最も手頃な価格の KVM over IP

この DIY Pi KVM は、起動に失敗したり、クラッシュしたり、ソフトウェアや OS 関連のエラーが発生したりした場合でも、サーバーやマシンをリモートで完全に制御するために使用できる最も手頃な KVM スイッチの 1 つです。オペレーティング システム ISO をすばやくマウントしてインストールし、バックアップを復元して、サーバーとサービスをオンラインに戻すことができます。

Raspberry Pi Zero 2 W を使用して、全体的なビルド コストとフットプリントを削減することもできます。ただし、このチュートリアルで使用した Raspberry Pi 4 よりもフレーム数が少なく、レイテンシが少し長くなることが予想されます。