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介紹

我在很長的時(shí)間內(nèi)一直在尋找一個(gè)旅行中備份圖片的理想方法，把 SD 卡放進(jìn)你的相機(jī)包會(huì)讓你暴露在太多的風(fēng)險(xiǎn)之中：SD 卡可能丟失或者被盜，數(shù)據(jù)可能損壞或者在傳輸過程中失敗。比較好的一個(gè)選擇是復(fù)制到另外一個(gè)介質(zhì)中，即使它也是個(gè) SD 卡，并且將它放到一個(gè)比較安全的地方去，備份到遠(yuǎn)端也是一個(gè)可行的辦法，但是如果去了一個(gè)沒有網(wǎng)絡(luò)的地方就不太可行了。

我理想的備份步驟需要下面的工具:

1. 用一臺(tái) iPad pro 而不是一臺(tái)筆記本。我喜歡輕裝旅行，我的大部分旅程都是商務(wù)相關(guān)的(而不是拍攝休閑的)，我痛恨帶著個(gè)人筆記本的時(shí)候還得帶著商務(wù)本。而我的 iPad 卻一直帶著，這就是我為什么選擇它的原因。
2. 用盡可能少的硬件設(shè)備。
3. 設(shè)備之間的連接需要很安全。我需要在旅館和機(jī)場使用這套設(shè)備，所以設(shè)備之間的連接需要是封閉而加密的。
4. 整個(gè)過程應(yīng)該是可靠穩(wěn)定的，我還用過其他的路由器/組合設(shè)備，但是效果不太理想。

設(shè)備

我配置了一套滿足上面條件并且在未來可以擴(kuò)充的設(shè)備，它包含下面這些部件的使用:

1. 9.7 英寸的 iPad Pro，這是本文寫作時(shí)最強(qiáng)大、輕薄的 iOS 設(shè)備，蘋果筆不是必需的，但是作為零件之一，當(dāng)我在路上可以做一些編輯工作，所有的重活由樹莓派做 ，其他設(shè)備只能通過 SSH 連接就行。
2. 安裝了 Raspbian 操作系統(tǒng)樹莓派 3(LCTT 譯注：Raspbian 是基于 Debian 的樹莓派操作系統(tǒng))。
3. 樹莓派的 Mini SD卡 和 盒子/外殼。
4. 128G 的優(yōu)盤，對(duì)于我是夠用了，你可以買個(gè)更大的。你也可以買個(gè)像這樣的移動(dòng)硬盤，但是樹莓派沒法通過 USB 給移動(dòng)硬盤提供足夠的電量，這意味你需要額外準(zhǔn)備一個(gè)供電的 USB hub 以及電纜，這就破壞了我們讓設(shè)備輕薄的初衷。
5. SD 讀卡器
6. 另外的 SD 卡，我會(huì)使用幾個(gè) SD 卡，在用滿之前就會(huì)立即換一個(gè)，這樣就會(huì)讓我在一次旅途當(dāng)中的照片散布在不同的 SD 卡上。

下圖展示了這些設(shè)備之間如何相互連接。 

 旅行時(shí)照片的備份-流程圖

樹莓派會(huì)作為一個(gè)安全的熱點(diǎn)。它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)自己的 WPA2 加密的 WIFI 網(wǎng)絡(luò)，iPad Pro 會(huì)連入其中。雖然有很多在線教程教你如何創(chuàng)建 Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)(計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)的單對(duì)單網(wǎng)絡(luò))，還更簡單一些，但是它的連接是不加密的，而且附件的設(shè)備很容易就能連接進(jìn)去。因此我選擇創(chuàng)建 WIFI 網(wǎng)絡(luò)。

相機(jī)的 SD 卡通過 SD 讀卡器插到樹莓派 USB 端口之一，128G 的大容量優(yōu)盤一直插在樹莓派的另外一個(gè) USB 端口上，我選擇了一款閃迪的，因?yàn)轶w積比較小。主要的思路就是通過 Python 腳本把 SD 卡的照片備份到優(yōu)盤上，備份過程是增量備份，每次腳本運(yùn)行時(shí)都只有變化的(比如新拍攝的照片)部分會(huì)添加到備份文件夾中，所以這個(gè)過程特別快。如果你有很多的照片或者拍攝了很多 RAW 格式的照片，在就是個(gè)巨大的優(yōu)勢。iPad 將用來運(yùn)行 Python 腳本，而且用來瀏覽 SD 卡和優(yōu)盤的文件。

作為額外的好處，如果給樹莓派連上一根能上網(wǎng)的網(wǎng)線(比如通過以太網(wǎng)口)，那么它就可以共享互聯(lián)網(wǎng)連接給那些通過 WIFI 連入的設(shè)備。

一、樹莓派的設(shè)置

這部分需要你卷起袖子親自動(dòng)手了，我們要用到 Raspbian 的命令行模式，我會(huì)盡可能詳細(xì)的介紹，方便大家進(jìn)行下去。

安裝和配置 Raspbian

給樹莓派連接鼠標(biāo)、鍵盤和 LCD 顯示器，將 SD 卡插到樹莓派上，按照樹莓派官網(wǎng)的步驟安裝 Raspbian。

安裝完后，打開 Raspbian 的終端，執(zhí)行下面的命令: 

sudo apt-get update 
sudo apt-get upgrade 

這將升級(jí)機(jī)器上所有的軟件到最新，我將樹莓派連接到本地網(wǎng)絡(luò)，而且為了安全更改了默認(rèn)的密碼。

Raspbian 默認(rèn)開啟了 SSH，這樣所有的設(shè)置可以在一個(gè)遠(yuǎn)程的設(shè)備上完成。我也設(shè)置了 RSA 驗(yàn)證，但這是可選的功能，可以在這里查看更多信息。

這是一個(gè)在 Mac 上在 iTerm 里建立 SSH 連接到樹莓派上的截圖14。(LCTT 譯注：原文圖丟失。)

建立 WPA2 加密的 WIFI AP

安裝過程基于這篇文章，根據(jù)我的情況進(jìn)行了調(diào)整。

1. 安裝軟件包

我們需要安裝下面的軟件包： 

sudo apt-get install hostapd 
sudo apt-get install dnsmasq 

hostapd 用來使用內(nèi)置的 WiFi 來創(chuàng)建 AP，dnsmasp 是一個(gè)組合的 DHCP 和 DNS 服務(wù)其，很容易設(shè)置。

2. 編輯 dhcpcd.conf

通過以太網(wǎng)連接樹莓派，樹莓派上的網(wǎng)絡(luò)接口配置由 dhcpd 控制，因此我們首先忽略這一點(diǎn)，將 wlan0 設(shè)置為一個(gè)靜態(tài)的 IP。

用 sudo nano /etc/dhcpcd.conf 命令打開 dhcpcd 的配置文件，在最后一行添加上如下內(nèi)容： 

denyinterfaces wlan0 

注意：它必須放在如果已經(jīng)有的其它接口行之上。

3. 編輯接口

現(xiàn)在設(shè)置靜態(tài) IP，使用 sudo nano /etc/network/interfaces 打開接口配置文件，按照如下信息編輯wlan0部分：

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 

同樣，然后 wlan1 編輯如下：

#allow-hotplug wlan1 
#iface wlan1 inet manual 
#    wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf 

重要： 使用 sudo service dhcpcd restart 命令重啟 dhcpd服務(wù)，然后用 sudo ifdown eth0; sudo ifup wlan0 命令來重載wlan0的配置。

4. 配置 Hostapd

接下來，我們需要配置 hostapd，使用 sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf 命令創(chuàng)建一個(gè)新的配置文件，內(nèi)容如下：

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，我們需要告訴dhcpcd 在系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)到哪里尋找配置文件。 使用 sudo nano /etc/default/hostapd 命令打開默認(rèn)配置文件，然后找到#DAEMON_CONF="" 替換成DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"。

5. 配置 Dnsmasq

自帶的 dnsmasp 配置文件包含很多信息方便你使用它，但是我們不需要那么多選項(xiàng)，我建議把它移動(dòng)到別的地方(而不要?jiǎng)h除它)，然后自己創(chuàng)建一個(gè)新文件：

sudo mv /etc/dnsmasq.conf /etc/dnsmasq.conf.orig   
sudo nano /etc/dnsmasq.conf   

粘貼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. 設(shè)置 IPv4 轉(zhuǎn)發(fā)

最后我們需要做的事就是配置包轉(zhuǎn)發(fā)，用 sudo nano /etc/sysctl.conf 命令打開 sysctl.conf 文件，將包含 net.ipv4.ip_forward=1的那一行之前的#號(hào)刪除，它將在下次重啟時(shí)生效。

我們還需要給連接到樹莓派的設(shè)備通過 WIFI 分享互聯(lián)網(wǎng)連接，做一個(gè) wlan0和 eth0 之間的 NAT。我們可以參照下面的腳本來實(shí)現(xiàn)。

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   

我命名這個(gè)腳本名為 hotspot-boot.sh，然后讓它可以執(zhí)行：

sudo chmod 755 hotspot-boot.sh 

該腳本應(yīng)該在樹莓派啟動(dòng)的時(shí)候運(yùn)行。有很多方法實(shí)現(xiàn)，下面是我實(shí)現(xiàn)的方式：

1. 把文件放到/home/pi/scripts目錄下。
2. 輸入sudo nano /etc/rc.local命令編輯 rc.local 文件，將運(yùn)行該腳本的命令放到 exit 0之前。(更多信息參照這里)。

編輯后rc.local看起來像這樣：

#!/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 

安裝 Samba 服務(wù)和 NTFS 兼容驅(qū)動(dòng)

我們要安裝下面幾個(gè)軟件來啟用 samba 協(xié)議，使文件瀏覽器能夠訪問樹莓派分享的文件夾，ntfs-3g 可以使我們能夠訪問移動(dòng)硬盤中 ntfs 文件系統(tǒng)的文件。

sudo apt-get install ntfs-3g 
sudo apt-get install samba samba-common-bin 

你可以參照這些文檔來配置 Samba。

重要提示：參考的文檔介紹的是掛載外置硬盤到樹莓派上，我們不這樣做，是因?yàn)樵谶@篇文章寫作的時(shí)候，樹莓派在啟動(dòng)時(shí)的 auto-mounts 功能同時(shí)將 SD 卡和優(yōu)盤掛載到/media/pi/上，該文章有一些多余的功能我們也不會(huì)采用。

二、 Python 腳本

樹莓派配置好后，我們需要開發(fā)腳本來實(shí)際拷貝和備份照片。注意，這個(gè)腳本只是提供了特定的自動(dòng)化備份進(jìn)程，如果你有基本的 Linux/樹莓派命令行操作的技能，你可以 ssh 進(jìn)樹莓派，然后創(chuàng)建需要的文件夾，使用cp或rsync命令拷貝你自己的照片從一個(gè)設(shè)備到另外一個(gè)設(shè)備上。在腳本里我們用rsync命令，這個(gè)命令比較可靠而且支持增量備份。

這個(gè)過程依賴兩個(gè)文件，腳本文件自身和backup_photos.conf這個(gè)配置文件，后者只有幾行包含被掛載的目的驅(qū)動(dòng)器(優(yōu)盤)和應(yīng)該掛載到哪個(gè)目錄，它看起來是這樣的：

mount folder=/media/pi/ 
destination folder=PDRIVE128GB 

重要提示：在這個(gè)符號(hào)=前后不要添加多余的空格，否則腳本會(huì)失效。

下面是這個(gè) Python 腳本，我把它命名為backup_photos.py，把它放到了/home/pi/scripts/目錄下，我在每行都做了注釋可以方便的查看各行的功能。

#!/usr/bin/python3 
import os 
import sys 
from sh import rsync 
''' 
腳本將掛載到 /media/pi 的 SD 卡上的內(nèi)容復(fù)制到目的磁盤的同名目錄下，目的磁盤的名字在 .conf文件里定義好了。 
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')  
#重要：: rU 選項(xiàng)將以統(tǒng)一換行模式打開文件， 
#所以 \n 和/或 \r 都被識(shí)別為一個(gè)新行。 
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...') 
# 取消這行備注將刪除不在源處的文件 
# rsync("-av", "--delete", mountFolder+ORIGIN_DEV, destFolder) 
rsync("-av", mountFolder+ORIGIN_DEV+'/', destFolder) 
print ('Done.') 

三、iPad Pro 的配置

因?yàn)橹鼗疃加蓸漭筛闪?，文件不通過 iPad Pro 傳輸，這比我之前嘗試的一種方案有巨大的優(yōu)勢。我們?cè)?iPad 上只需要安裝上 Prompt2 來通過 SSH 連接樹莓派就行了，這樣你既可以運(yùn)行 Python 腳本也可以手動(dòng)復(fù)制文件了。 

 iPad 用 Prompt2 通過 SSH 連接樹莓派

因?yàn)槲覀儼惭b了 Samba，我們可以以更圖形化的方式訪問連接到樹莓派的 USB 設(shè)備，你可以看視頻，在不同的設(shè)備之間復(fù)制和移動(dòng)文件，文件瀏覽器對(duì)于這種用途非常完美。(LCTT 譯注：原文視頻丟失。)

四、將它們結(jié)合在一起

我們假設(shè)SD32GB-03是連接到樹莓派 USB 端口之一的 SD 卡的卷標(biāo)，PDRIVE128GB是那個(gè)優(yōu)盤的卷標(biāo)，也連接到設(shè)備上，并在上面指出的配置文件中定義好。如果我們想要備份 SD 卡上的圖片，我們需要這么做：

1. 給樹莓派加電打開，將驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)掛載好。
2. 連接樹莓派配置好的 WIFI 網(wǎng)絡(luò)。
3. 用 Prompt2 這個(gè) app 通過 SSH 連接到樹莓派。
4. 連接好后輸入下面的命令：python3 backup_photos.py SD32GB-03

首次備份需要一些時(shí)間，這依賴于你的 SD 卡使用了多少容量。這意味著你需要一直保持樹莓派和 iPad 設(shè)備連接不斷，你可以在腳本運(yùn)行之前通過 nohup 命令解決： 

nohup python3 backup_photos.py SD32GB-03 & 

 運(yùn)行完成的腳本如圖所示

未來的定制

我在樹莓派上安裝了 vnc 服務(wù)，這樣我可以通過其它計(jì)算機(jī)或在 iPad 上用 Remoter App連接樹莓派的圖形界面，我安裝了 BitTorrent Sync 用來遠(yuǎn)端備份我的圖片，當(dāng)然需要先設(shè)置好。當(dāng)我有了可以運(yùn)行的解決方案之后，我會(huì)補(bǔ)充我的文章。

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