背景

买一个树莓派做开发，一直是我想做的事情。只可惜我一直没钱。直到今年双十一，我咬了咬牙，终于买了树莓派。

其实我当时买树莓派有一个直接原因，就是希望开发云打印项目。令人失望的是，由于驱动问题，办公室里面三台打印机，只有一台能连上树莓派，偏偏那一台是性能最差的那台。在这方面，树莓派还不如办公室里面一台我带来的十一年前的笔记本电脑——三台打印机均能够顺利连接。于是，这台树莓派一直插着电放在创业园的办公室里面吃灰。

当然，我要是想执行什么命令的话，拿着电脑到创业园，连上办公室的网络，开 SSH 连树莓派就可以了——甚至不用拿电脑，用那台十一年前的电脑就可以了。我很长时间都是这样，但是这个方法的弊端也很明显：你如果忘记带书和资料的话，就要在宿舍和办公室之间跑上一来回。虽然创业园离宿舍并不远，但是我的宿舍在六楼啊。这就让我有了远程操作树莓派的想法。

众所周知，运营商分配给用户的 IP 是变化的，这种情况下就需要 DDNS，就是通过客户端将域名指向你现在的 IP 地址，动态检测变化。办公室的路由器是 TP-LINK 的，虽说不是智能路由器，不过也有 DDNS。按理说，只要设置好 DDNS 和端口转发，就不成问题了。但是我发现行不通。后来我知道 DDNS 实现的前提是路由器有公网 IP，而不巧的是办公室里面没有公网 IP，处在校园网内，属于二级路由……

我在阿里云上用学生权益买了一年的入门级 ECS，与此同时买了花生壳的内网穿透服务。虽然经过测试，花生壳能够在树莓派上运行并进行内网穿透，但是我购买的价位的功能实在太有限了，对于学生来说还是钱要紧。

这时候我自然而然地想到了那台 ECS。ECS 拥有固定的公网 IP，完全可以通过它来实现内网穿透啊。我本来不需要再花钱的。

说到内网穿透，我就想到了……ngrok。但是 ngrok 第二版不再开源，第一版不适合生产环境，而且经测试，无法运行。不管是我的操作有误还是本来就不行，那个没法放在后台的界面也是一个问题。

正当我失望之时，另一个内网穿透的工具进入了我的视线——frp。经简单测试，frp 对于我来说是可以运行的。

不过这里面的“测试”进行的时候，我对远程操作树莓派的需求没那么强烈，所以就暂时搁在一边了。直到最近气温骤降，我又因为急刹车导致手部受伤，实在无法在办公室停留太长时间（虽然办公室有空调，但电费是我出的啊），于是这个计划就又提上了日程。

实现这个计划足足花了我三天的时间。期间查了大量的资料，由于误操作重装了三次系统。不过最后总算成功了。我就把成功的操作说一下吧。

网络结构

首先，我在此之前就通过路由器的 IP - MAC 绑定为树莓派和笔记本电脑分配了固定的 IP。路由器是 192.168.1.1，树莓派是 192.168.1.120，笔记本电脑是 192.168.1.121。于是我们得出以下网络图：

以下假定服务器的地址是 example.com，且该域名可控。

下载

接下来到 GitHub 上下载 frp 的发行版本。下载时看好对应的平台。ECS 对应的是 linux_amd64，树莓派对应的是 linux_arm（居然不是 64 位的……）。

下载的时候，复制对应的文件的链接，进入一个方便的目录，然后执行（从下面开始，shell 命令、脚本中被 $() 包裹的语句（包含 $()）替换成所述的部分）：

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wget $(链接)

稍后你就会看到目录里面多了一个对应的文件。

然后解压：

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tar -xzv -f $(frp 压缩包路径) -C $(要解压到的路径（不含 frp 文件夹本身）)

之后你会在对应的目录中看到以 frp 开头的文件夹。由于名字太长不好记，我们最好把文件夹改一下名字：

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mv $(frp 文件夹路径) $(改名后的 frp 文件夹路径)

最终，我在 ECS 上解压到了 /root/frps 中，在树莓派上解压到了 /home/pi/frpc 中。

配置

我们在这里的目标就是能够在外网连接 SSH。我们可以参考文档来对 frp 进行配置。frp 的一个好处是官方文档有中文版的。

编辑 ECS 上的 frps.ini 文件，这里面的路径是 /root/frps/frps.ini：

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[common]
# 绑定的端口
bind_port = 6000
# 为了安全，可以增加一个身份验证码的设置（选填）
token = abc

另外，确保以上提到的这些端口号没有被其他应用占用。

然后编辑树莓派上的 frpc.ini 文件：

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[common]
# 这里填 frps 所在服务器的地址
server_addr = example.com
# 与frps.ini 中 [common] 中的 bind_port 一致
server_port = 6000
# 与frps.ini 中 [common] 中的 token 一致（若没有可不填）
token = abc

# 建立 SSH 连接的内网穿透
[ssh]
# SSH 使用 TCP 连接
type = tcp
# 填本机的 IP 就可以
local_ip = 127.0.0.1
# SSH 服务的端口号，默认是 22，如果更改了就填更改的端口号
local_port = 22
# 服务器对应的端口号，注意不能和服务器上的已有端口冲突
remote_port = 6022

阿里云的 ECS 中需要对网络安全组进行设置，允许出入站方向的端口。比如在上面的例子中，我们要允许出入站方向 TCP 连接6000、6022 的端口。

阿里云的网络安全组默认是允许所有出站端口的，所以这种情况下允许对应的入站端口就行了。下同。

测试

我们在实际使用前，先进行测试。

先在 ECS 上运行 frps：

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/root/frps/frps -c /root/frps/frps.ini

再在树莓派上运行 frpc：

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/home/pi/frpc/frpc -c /home/frpc/frpc.ini

为了方便讲解，上面的路径使用了绝对路径，使用对应的相对路径也是可以的。

观察输出，如果输出没有错误，那就用 SSH 连接一下 example.com，记得把端口号改成 6022。如果能够连上，就说明没有问题了。这时按 Ctrl + C 停掉两边的程序。

后台运行与自启动

我们实际运行中总不能运行这个命令，把这个窗口挂在电脑上吧，不然关掉了程序就停了。为此，我们还要想一个方法，让它后台运行。

让一个程序后台运行的方法比较多，我们这里使用比较方便的一个方法：将它做成服务。这样的好处是我们能够用一条命令实现它的启动、停止、重启、自启动和取消自启动。尤其是自启动，这也是是我们需要的。

创建服务的方式在两台机器上都差不多，我这里就以 ECS 上面的 frps 为例吧，在树莓派上操作的时候记得换成 frpc 及相关的内容。

首先我们在 /lib/systemd/system/ 中创建一个文件 frps.service（这里面 .service 之前的名字取一个能够记住的就行，但是要注意前后一致），内容如下，保存：

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[Unit]
# 写一个比较容易理解的介绍，以后查日志的时候有用
Description=fraps service
After=network.target syslog.target
Wants=network.target

[Service]
Type=simple
# 这里写之前运行成功的 frps 命令
ExecStart=/root/frps/frps -c /root/frps/frps.ini

[Install]
WantedBy=multi-user.target

之后执行下面的命令开启服务：

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service frps start

之后在树莓派上进行类似操作，但是还要修改 frpc.ini，在 [common] 字段增加如下条目：

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# 由于树莓派没有时钟，开机后时间不对，frpc 访问服务器时会发生错误，所以此项必填
authentication_timeout = 0
# 为防止网络错误导致服务退出，填上此项
login_fail_exit = false

这个操作非常重要。我之前没有进行设置，结果第二天树莓派开机了，frp 却没有启动成功。当时我在宿舍，带着电脑去了办公室，查了日志才发现这个问题。

执行对应的 frpc 服务。测试一下，如果没有问题，继续以下操作。

在 ECS 上执行以下命令以实现自启动：

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systemctl enable frps.service

在树莓派上进行类似操作。再重启一下树莓派进行测试，如果重启后能够通过外网连接树莓派，那么就成功了。

远程桌面

既然 SSH 能够连接上，我们再考虑一下连接其他的东西吧，比如那台十一年前的笔记本电脑。

远程桌面和 SSH 一样，都是使用 TCP 进行连接的，不过远程桌面的默认端口号是 3389。

在进行下面的操作之前，我已经设置了网络共享，而且把电脑的远程桌面打开了。

在树莓派的 frpc.ini 中添加以下内容：

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[RDP]
type = tcp
# 这里填笔记本电脑的 IP
local_ip = 192.168.1.121
local_port = 3389
# 还是要注意不要和已有端口冲突
remote_port = 6389

到 ECS 的控制台中允许 6389 端口入站方向的 TCP 连接。

重启 frpc 服务：

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service frpc restart

然后使用远程桌面连接工具连接 example.com:6389：

如果成功的话，就没什么问题了。

我之前以为要让笔记本电脑在树莓派之下的网络才行，当时还费很大力气开了树莓派的无线热点，之后发现只要笔记本电脑与树莓派在同一网络即可……

之后我成功地使用远程桌面连接在宿舍为室友远程打印了准考证。

我之前在树莓派上安装了 xrdp，可以使用远程桌面连接访问树莓派的图形环境。需要让它也能够远程连接，如法炮制即可，不过把 [RDP] 改一下，把对应的 IP 改成 127.0.0.1，把对应的端口号改一下就行。不过 xrdp 的性能不如 Windows 原生的远程桌面好，但是总比 VNC 好多了吧。

分开服务

这里注意一下，如果你在外网使用 SSH 连接树莓派，在重启 frpc 服务的时候，SSH 的连接会中断。虽然能够重新连接，但是如果没法重新连接的话就非常尴尬了。我就遇到过这种情况：配置文件写错，导致 frp 重启失败，不得不跑到办公室解决问题。

经过我的测试，发现在端口号不冲突的情况下，同一台设备上能够运行多个 frpc。这样的话，我们可以尝试将 SSH 的部分另外写一个 ini 文件（注意 [common] 部分也要写上），将对应的命令写成 frpc_ssh.service 的服务，设置开启、自启动。这样一来，当我们在 SSH 上重启 frpc 的时候，就不会影响到 SSH 了。

运行树莓派上的网站

很多人用 ngrok 和 frp 的目的就是把本地的网站映射到公网地址上进行测试。我们假定在树莓派的 80 端口上运行着网站，希望将其映射到 pi.example.com。

可以在 ECS 的 frps.ini 中的 [common] 字段中添加如下的配置：

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# 映射到虚拟主机的 HTTP 端口，不要有冲突
vhost_http_port = 6080
# 这里填域名
subdomain_host = example.com

在树莓派的 frp.ini 中添加以下配置：

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# 取一个易懂的不重复的名字
[web]
type = http
# 本地运行 HTTP 服务的端口
local_port = 80
# 子域名
subdomain = pi

到 ECS 的控制台中允许 80、6080 端口入站方向的 TCP 连接。

在 example.com 的域名解析配置中，添加 A 记录 * 到 ECS 的 IP 地址。

在两边重启 frp 相关的服务。这时候访问 pi.example.com，即可访问树莓派上的网站。

类似的方法还可以以特定域名访问、运行 HTTPS 协议的网站，详细的话可以看看官方的文档。

实际操作中非常不建议使用 * 这样的 A 记录，可以建立 *.test 这样的 A 记录，对应的部分也要做修改。

结尾

frp 的配置还有很多，可以看看官方文档。而且官方就有中文文档，相当方便。