П’ять малинок, стійка і DietPi: як я будую домашній IoT-сервер

💡 Усі статті, обговорення, новини про DevOps — в одному місці. Приєднуйтесь до DevOps спільноти!

Риюсь у коробках у пошуках чогось цікавого з старих запасів, через деякий час біля мене лежить п’ять Raspberry Pi 3B+ і металева стійка для них. Це міг би бути початок смішної історії, але цього разу у мене серйозний план. У цій серії дописів розкажу як з цього зоопарку зроблю нормальну домашню інфраструктуру: IoT-сервер, медіацентр і кластер. Починаю з першої малинки, це буде IoT-сервер на DietPi з Docker. Платити за хостінг для Nodejs дороговато та і безцільно, у мому випадку краще придбати якісь модулі для чергового велосипеду).

Якщо ви чекаєте черговий туторіал «встановіть Raspberry Pi OS і запустіть hello world», то тут цього не буде. Тут буде реальний досвід з граблями, вибором між схожими рішеннями і поясненням чому саме так, а не інакше.

Архітектура: що робить кожна малинка

П’ять пристроїв — п’ять ролей:

• Pi 1 — IoT-сервер (DietPi + Docker + MQTT + Node.js API + Next.js дашборд).
• Pi 2 — Медіасервер (LibreELEC + Kodi)
• Pi 3, 4, 5 — K3s кластер (master + два worker nodes)

Всі підключені в стару D-Link, яка прикидається звичайним свічем (DHCP вимкнений, кабель в LAN а не WAN). Статичні IP для всіх це обов’язково, бо шукати малинку по мережі після кожного ребуту це не той квест який мені потрібен.

Чому DietPi, а не Raspberry Pi OS Lite

Навіщо DietPi якщо є офіційна Raspberry Pi OS Lite? Відповідь проста це RAM і розмір. DietPi в холостому режимі жере 30-50 МБ RAM, тоді як RPi OS Lite — 60-80 МБ. На 1 ГБ оперативки це відчутно, особливо коли поруч крутяться Docker контейнери.

Розмір образу: DietPi ~500 МБ проти 2+ ГБ у RPi OS. Менше місця — швидші оновлення, менший бекап. Плюс вбудований інсталятор програмного забезпечення dietpi-software з каталогом 200+ пакетів — Docker ставиться буквально кількома кліками без ручного налаштування.

Якщо коротко: DietPi це як RPi OS, але на дієті. Звідси і назва.

Прошивка SD-карти

Для прошивки використовуємо Raspberry Pi Imager 2.0 — нещодавно вийшла нова версія з покроковим інтерфейсом. Завантажуємо як AppImage з офіційного сайту.

Образ для RPi 3B+:

wget dietpi.com/...​234-ARMv8-Bookworm.img.xz

Зверніть увагу на те, що файл називається RPi234, бо один образ покриває RPi 2/3/4/Zero 2. ARMv8 — це 64-bit, що важливо для нормальної роботи Docker.

В імагері вибираємо: Raspberry Pi 3 → Use custom image → наш .img.xz → SD-карта. Нюанс: для кастомного образу імагер не показує вкладку налаштувань (SSH, пароль) — це тільки для офіційних образів. Тому після запису монтуємо boot-розділ і вмикаємо SSH вручну:

sudo touch /media/alex/B496-F2C5/ssh

Порожній файл з назвою ’ssh’ на boot-розділі це сигнал для DietPi увімкнути SSH-сервер при першому завантаженні.

Перше завантаження і first-run wizard

Вставляємо карту, підключаємо живлення і чекаємо 2-3 хвилини. HDMI при першому завантаженні буде мовчати, в цей час DietPi робить автоналаштування. Знаходимо IP малинки:

nmap -sn 192.168.1.0/24
У нас з'явився 192.168.1.109. Підключаємось:
ssh [email protected] # пароль: dietpi

DietPi запускає текстовий wizard: зміна паролів для root і dietpi, пароль для веб-додатків, налаштування UART консолі.

Оскільки у мене вже є UART досвід і навіть одразу до малінки вже підключено CH340-USB-TTL-UART, мені UART консоль може стати в нагоді для дебагу малинки якщо SSH впаде або щось піде не так при завантаженні.

Вибираю No і залишаю UART увімкненим. Пам’ять зекономлю в іншому місці, зате матиму резервний доступ через GPIO піни якщо мережа відвалиться.

Тож і вам UART раджу залишити увімкненим якщо SSH відвалиться при налаштуванні, підключитись через GPIO піни буде рятівним кругом.

Встановлення Docker через dietpi-software

Після wizard відкривається меню DietPi-Software. Заходимо в Search Software, вводимо ’docker’ і вибираємо пробілом два пакети:

• Docker — основний движок
• Docker Compose — для запуску multi-container через docker-compose.yml

Install → йдемо пити каву. Хвилин 10 і Docker готовий. Перевіряємо:

docker —version docker compose version docker run hello-world

Docker встановлено! Малинка готова до роботи.

Перевіримо що Docker справді працює:

docker --version docker compose version docker run hello-world

Якщо hello-world виведе «Hello from Docker!», то все ідеально і можна рухатись далі до налаштування IoT стеку.

Налаштовуємо стек, для цього нам тре встановити проект з приватного репозиторію

Генеруємо SSH ключ для deploy:

ssh-keygen -t ed25519 -C "iot-server-deploy" -f ~/.ssh/deploy_key -N ""

отримуємо -bash: ssh-keygen: command not found

DietPi це мінімальний дистрибутив, тому SSH клієнт не встановлений за замовчуванням. Встановлюємо:

sudo apt install openssh-client -y

Потім знову генеруємо ключ. Ключ згенеровано, дивимось публічний ключ:

cat ~/.ssh/deploy_key.pub

Цей ключ тре додати в GitHub → репозиторій → Settings → Deploy keys → Add deploy key → вставляєш ключ, галочку «Allow write access» не чіпати (read-only для деплою достатньо).

Після цього клонуємо через SSH.

Безпека: SSH тільки по ключу

Планую прокидати порт назовні, тому вхід по паролю це погана ідея, є вже досвід ). Налаштовую SSH-ключі.

Для цього на десктопі генеруємо ключ:

ssh-keygen -t ed25519 -C "iot-server" -f ~/.ssh/iot_server_key -N ""

Копіюємо на малинку:

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

Далі вимикаємо вхід по паролю. DietPi за замовчуванням використовує Dropbear, це легкий SSH-сервер без підтримки повноцінного sshd_config. Тому спочатку перемикаємось на OpenSSH через dietpi-software → SSH Server → OpenSSH.

Важливий нюанс: DietPi зберігає свої налаштування SSH в окремому файлі який перекриває основний конфіг. Якщо просто поставити PasswordAuthentication no в sshd_config — нічого не зміниться. Треба правити саме цей файл:

sudo nano /etc/ssh/sshd_config.d/dietpi.conf # Міняємо: PasswordAuthentication yes → no sudo systemctl restart ssh

Перевіряємо що пароль більше не працює:

ssh -o PubkeyAuthentication=no [email protected] # Очікуємо: Permission denied (publickey)

Так, усе налаштовано клонуємо репозиторій і отримуємо -bash: git: command not found повідомлення що git не встановлено, встановлюємо git sudo apt-get install -y git

Клонуємо репозиторій і отримуємо помилку — This key is not known by any other names.

Перевір чи ключ взагалі є на машині:

Ключ є, але SSH не знає що треба використовувати саме deploy_key для GitHub. Тре вказати явно:

GIT_SSH_COMMAND="ssh -i ~/.ssh/deploy_key" git clone [email protected]:Gdymora/IOT_SYSTEM.git

А ще краще, щоб не писати кожного разу додаю це в ~/.ssh/config:

nano ~/.ssh/config Host github.com     IdentityFile ~/.ssh/deploy_key     User git

Потім звичайний clone: git clone [email protected]:Я/МійПроект

Що маємо в результаті

Після всіх кроків маємо:

• Raspberry Pi 3B+ з DietPi ARMv8 (64-bit Bookworm)
• Docker + Docker Compose встановлені і готові до роботи
• OpenSSH з авторизацією виключно по ключу
• Вхід по паролю вимкнений
• UART консоль активна як резервний доступ
• GitHub підключено, репозиторій клоновано

Шпаргалка адміна

SSH — підключення та ключі

Приклад ~/.ssh/config: Host dietpi / HostName 192.168.1.109 / User dietpi / IdentityFile ~/.ssh/iot_server_key

Git — deploy та базові команди

Deploy key — read-only ключ прив’язаний до конкретного репо. Додається в GitHub → Settings → Deploy keys

DietPi — системні команди