Aprovisionamiento del módulo de cómputo de Raspberry Pi
Aprovisionamiento del módulo de cómputo de Raspberry Pi (versiones 3 y 4)
frambuesa pi ltd
2022-07-19: githash: 94a2802-clean
Colofón
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Historial de versiones del documento 
Alcance del documentomento
Este documento se aplica a los siguientes productos Raspberry Pi:
Introducción
El proveedor de CM es un web aplicación diseñada para hacer que la programación de una gran cantidad de dispositivos Raspberry Pi Compute Module (CM) sea mucho más fácil y rápida. Es fácil de instalar y fácil de usar. Proporciona una interfaz a una base de datos de imágenes del núcleo que se pueden cargar, junto con la capacidad de usar secuencias de comandos para personalizar varias partes de la instalación durante el proceso de actualización. También se admite la impresión de etiquetas y la actualización del firmware. Este documento técnico asume que el servidor Provisioner, versión de software 1.5 o posterior, se ejecuta en una Raspberry Pi.
Cómo funciona todo
CM4
El sistema Provisioner debe instalarse en su propia red cableada; la Raspberry Pi que ejecuta el servidor está conectada a un conmutador, junto con tantos dispositivos CM4 como admita el conmutador. El sistema de aprovisionamiento detectará cualquier CM4 conectado a esta red y lo actualizará automáticamente con el firmware requerido por el usuario. La razón para tener su propia red cableada queda clara cuando se considera que se aprovisionará cualquier CM4 conectado a la red, por lo que mantener la red separada de cualquier red en vivo es esencial para evitar la reprogramación no intencional de los dispositivos.
CAMBIOS DE IMAGEN Placas CM 4 IO con CM 4 -> Placas CM4 IO con CM4
Mediante el uso de una Raspberry Pi como servidor, es posible utilizar una red cableada para el aprovisionador y seguir permitiendo el acceso a redes externas mediante conectividad inalámbrica. Esto permite una fácil descarga de imágenes al servidor, listas para el proceso de aprovisionamiento, y permite que Raspberry Pi sirva el aprovisionador. web interfaz. Se pueden descargar varias imágenes; el Provisioner mantiene una base de datos de imágenes y facilita la selección de la imagen apropiada para configurar diferentes dispositivos.
Cuando se conecta un CM4 a la red y se enciende, intentará iniciarse y, una vez que se hayan probado otras opciones, se intentará iniciar la red. En este punto, el sistema del Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) del aprovisionador responde al CM4 de arranque y le proporciona una imagen de arranque mínima que se descarga en el CM4 y luego se ejecuta como root. Esta imagen puede programar la tarjeta multimedia integrada (eMMC) y ejecutar los scripts necesarios, según las instrucciones del proveedor.
Más detalles
Los módulos CM4 se envían con una configuración de arranque que intentará arrancar primero desde eMMC; si eso falla porque el eMMC está vacío, realizará un arranque de red del entorno de ejecución de prearranque (PXE). Por lo tanto, con los módulos CM4 que aún no se han aprovisionado y tienen un eMMC vacío, se realizará un arranque de red de forma predeterminada. Durante un arranque de red en una red de aprovisionamiento, el servidor de aprovisionamiento entregará al módulo CM4 a través de la red una imagen de sistema operativo (SO) de utilidad liviana (en realidad, un kernel de Linux y un initramfs de ejecución de script), y esta imagen maneja el aprovisionamiento.
CM 3 y CM 4s
Los dispositivos CM basados en el conector SODIMM no pueden arrancar en red, por lo que la programación se realiza a través de USB. Cada dispositivo deberá estar conectado al aprovisionador. Si necesita conectar más de 4 dispositivos (la cantidad de puertos USB en Raspberry Pi), se puede usar un concentrador USB. Utilice cables USB-A a Micro-USB de buena calidad, conectándolos desde la Raspberry Pi o el concentrador al puerto USB esclavo de cada placa CMIO. Todas las placas CMIO también necesitarán una fuente de alimentación, y el puente de habilitación de arranque del esclavo USB J4 debe configurarse para habilitar
IMPORTANTE
NO conecte el puerto Ethernet del Pi 4. La conexión inalámbrica se utiliza para acceder a la gestión web interfaz.
Instalación
Las siguientes instrucciones eran correctas en el momento de su emisión. Las instrucciones de instalación más recientes se pueden encontrar en la página de Provisioner GitHub.
Instalación del aprovisionador web aplicación en una Raspberry Pi
ADVERTENCIA
Asegúrese de que eth0 se conecte a un conmutador Ethernet que solo tenga conectadas las placas de E/S CM4. No conecte eth0 a su oficina/red pública, o también puede 'aprovisionar' otros dispositivos Raspberry Pi en su red. Utilice la conexión inalámbrica Raspberry Pi para conectarse a su red local.
Se recomienda la versión Lite del sistema operativo Raspberry Pi como el sistema operativo base en el que instalar Provisioner. Para simplificar, use rpi-imager y active el menú de configuración avanzada (Ctrl-Shift-X) para configurar la contraseña, el nombre de host y la configuración inalámbrica. Una vez que el sistema operativo esté instalado en la Raspberry Pi, deberá configurar el sistema Ethernet:
- Configure eth0 para tener una dirección de Protocolo de Internet (IP) estática de 172.20.0.1 dentro de una subred /16 (máscara de red 255.255.0.0) editando la configuración de DHCP:
- sudo nano /etc/dhcpcd.conf
- Añadir al fondo de la file:
interfaz eth0
dirección IP estática=172.20.0.1/16 - Reinicie para permitir que los cambios surtan efecto.
- Asegúrese de que la instalación del sistema operativo esté actualizada:
actualización de sudo apt
sudo apt full-upgrade - El Provisioner se suministra como un archivo .deb listo para usar. file en la página de GitHub del aprovisionador. Descargue la última versión desde esa página o usando wget, e instálela usando el siguiente comando:
sudo apto instalar ./cmprovision4_*_all.deb - Establecer el web usuario y contraseña de la aplicación:
sudo /var/lib/cmprovision/autenticación artesanal: crear-usuario
Ya puedes acceder a la web interfaz del proveedor con un web navegador utilizando la dirección IP inalámbrica de Raspberry Pi y el nombre de usuario y la contraseña ingresados en la sección anterior. Simplemente ingrese la dirección IP en la barra de direcciones de su navegador y presione Entrar.
Uso
Cuando se conecta por primera vez al aprovisionador web aplicación con su web navegador, verá la pantalla del Tablero, que se verá así:
Esta página de inicio simplemente brinda información sobre la última acción realizada por el Proveedor (en el ej.ampEn el ejemplo anterior, se ha aprovisionado un solo CM4).
Cargando imagenes
La primera operación requerida al configurar es cargar su imagen en el servidor, desde donde se puede usar para aprovisionar sus placas CM4. Haga clic en el elemento de menú 'Imágenes' en la parte superior de la web página y debería obtener una pantalla similar a la que se muestra a continuación, que muestra una lista de las imágenes cargadas actualmente (que inicialmente estarán vacías).
Seleccione el botón Agregar imagen para cargar una imagen; verás esta pantalla:
La imagen debe ser accesible en el dispositivo donde se web se está ejecutando el navegador y en uno de los formatos de imagen especificados. Seleccione la imagen de su máquina usando el estándar file cuadro de diálogo y haga clic en 'Cargar'. Esto ahora copiará la imagen de su máquina al servidor Provisioner que se ejecuta en Raspberry Pi. Esto puede tomar algún tiempo. Una vez cargada la imagen, la verá en la página Imágenes.
Agregar un proyecto
Ahora necesitas crear un proyecto. Puede especificar cualquier cantidad de proyectos, y cada uno puede tener una imagen, un conjunto de guiones o una etiqueta diferente. El proyecto activo es el que se utiliza actualmente para el aprovisionamiento.
Haga clic en el elemento de menú 'Proyectos' para abrir la página Proyectos. El siguiente exampya tiene un proyecto, llamado 'Proyecto de prueba', configurado.
Ahora haga clic en 'Agregar proyecto' para configurar un nuevo proyecto
- Déle al proyecto un nombre apropiado, luego seleccione qué imagen desea que use este proyecto de la lista desplegable. También puede establecer una serie de otros parámetros en este stage, pero a menudo solo la imagen será suficiente.
- Si está utilizando la versión 1.5 o más reciente del Provisioner, entonces tiene la opción de verificar que el flasheo se haya completado correctamente. Al seleccionar esto, se volverán a leer los datos del dispositivo CM después de parpadear y se confirmará que coincide con la imagen original. Esto agregará tiempo extra al aprovisionamiento de cada dispositivo, la cantidad de tiempo agregado dependerá del tamaño de la imagen.
- Si selecciona el firmware para instalar (esto es opcional), también tiene la capacidad de personalizar ese firmware con algunas entradas de configuración específicas que se fusionarán con el binario del gestor de arranque. Las opciones disponibles se pueden encontrar en la Raspberry Pi websitio.
- Haga clic en 'Guardar' cuando haya definido completamente su nuevo proyecto; regresará a la página de Proyectos y el nuevo proyecto aparecerá en la lista. Tenga en cuenta que solo un proyecto puede estar activo a la vez y puede seleccionarlo de esta lista.
Guiones
Una función realmente útil de Provisioner es la capacidad de ejecutar scripts en la imagen, antes o después de la instalación. Tres scripts están instalados de forma predeterminada en el Provisioner y se pueden seleccionar al crear un nuevo proyecto. Están listados en la página de Scripts.
Un exampEl uso de scripts podría ser agregar entradas personalizadas a config.txt. El script estándar Add dtoverlay=dwc2 to config.txt hace esto, usando el siguiente código de shell:
Haga clic en 'Agregar script' para agregar sus propias personalizaciones:
Etiquetas
El aprovisionador tiene la posibilidad de imprimir etiquetas para el dispositivo que se está aprovisionando. La página Etiquetas muestra todas las etiquetas predefinidas que se pueden seleccionar durante el proceso de edición del proyecto. por ejemploample, es posible que desee imprimir DataMatrix o códigos de respuesta rápida (QR) para cada placa aprovisionada, y esta función lo hace muy fácil.
Haga clic en 'Agregar etiqueta' para especificar la suya propia: 
Firmware
El aprovisionador brinda la capacidad de especificar qué versión del firmware del gestor de arranque desea instalar en el CM4. En la página de Firmware hay una lista de todas las opciones posibles, pero la más reciente suele ser la mejor.
Para actualizar la lista con las últimas versiones del cargador de arranque, haga clic en el botón 'Descargar nuevo firmware desde github'.
Posibles problemas
Firmware del gestor de arranque desactualizado
Si el sistema Provisioner no detecta su CM4 cuando está enchufado, es posible que el firmware del gestor de arranque no esté actualizado. Tenga en cuenta que todos los dispositivos CM4 fabricados desde febrero de 2021 tienen instalado de fábrica el gestor de arranque correcto, por lo que esto solo sucederá con dispositivos fabricados antes de esa fecha.
eMMC ya programado
Si el módulo CM4 ya tiene arranque files en el eMMC de un intento de aprovisionamiento anterior, se iniciará desde el eMMC y no se producirá el inicio de red necesario para el aprovisionamiento.
Si desea reaprovisionar un módulo CM4, deberá:
- Conecte un cable USB entre el servidor de aprovisionamiento y el puerto micro USB de la placa de E/S del CM4 (etiquetado como "esclavo USB").
- Coloque un puente en la placa de E/S del CM4 (J2, 'Coloque el puente para deshabilitar el arranque eMMC').
Esto hará que el módulo CM4 realice un arranque USB, en cuyo caso el servidor de aprovisionamiento transferirá el files del sistema operativo de la utilidad a través de USB.
Una vez que se haya iniciado el sistema operativo de la utilidad, se comunicará con el servidor de aprovisionamiento a través de Ethernet para recibir más instrucciones y descargar más files (por ejemplo, la imagen del sistema operativo que se escribirá en eMMC) como de costumbre. Por lo tanto, sigue siendo necesaria una conexión Ethernet además del cable USB.
Protocolo de árbol de expansión (STP) en conmutadores Ethernet administrados
El arranque PXE no funcionará correctamente si STP está habilitado en un conmutador Ethernet administrado. Este puede ser el valor predeterminado en algunos conmutadores (p. ej., Cisco) y, si ese es el caso, deberá desactivarse para que el proceso de aprovisionamiento funcione correctamente.
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