如何构建自己的Raspberry Pi KVM

KVM（键盘、视频、鼠标）开关允许用户远程访问他们的系统或计算机，即使他们无法启动。虽然您始终可以获取预构建的 KVM，但您也可以使用 Raspberry Pi 构建自己的 KVM，这将为您节省数百美元。通过将几个部件与 Raspberry Pi 组合在一起，我们可以快速构建一个 Pi KVM 单元并通过 Internet 访问它以远程控制计算机和服务器。

为什么 Pi KVM 不同？

与需要操作系统才能运行的 VPN 或远程访问应用程序（如 TeamViewer）不同，KVM 或 Pi KVM（在 Raspberry Pi 上运行的 KVM）独立于系统的操作系统运行，并允许您远程打开系统电源、访问 BIOS、安装操作系统、重启等

构建 DIY Pi KVM 所需的东西

您需要以下硬件组件来构建您的 Raspberry Pi KVM：

带电源的 Raspberry Pi 3、4 或零 2 W。
16GB 或更大的 microSD 卡。
2 x USB A 型公头到 A 型母头电缆。
USB C 型数据线——如果您使用的是 Raspberry Pi 4。
一根微型 USB 数据线——如果您要使用 Raspberry Pi 3 或 Zero 2 W。

如果您找不到分线器电缆，您也可以通过拼接和连接一对 A 型公对母 USB 电缆来构建自己的电缆。

此外，Pi KVM 从系统的 HDMI 输出捕获快照并实时显示它们。当您选择构建自己的 Pi KVM 时，有两种不同的方式来捕获视频。您可以根据可用的 Raspberry Pi 板选择其中之一。

HDMI 转 CSI 适配器： 适用于所有 Raspberry Pi，包括 Raspberry Pi 零 W 和 2 W。它也更快，具有超低延迟（MJPEG 和 H.264/WebRTC 流）。
HDMI转USB视频采集卡： 适用于 Raspberry Pi 2、3、4。它比 CSI 慢，延迟高，但运行良好。

下面，您将了解使用 Raspberry 4 或 Raspberry Pi Zero 2 W 构建 Pi KVM 的步骤，使用 HDMI 转 USB 视频采集卡或 CSI 转 HDMI 适配器和 DIY USB 分路器电缆。

MicroSD 卡上的闪存 Pi KVM 磁盘映像

首先，为您的 Raspberry Pi 下载最新的现成 Pi KVM 映像。根据模型和 HDMI 适配器（HDMI 到 CSI 适配器或 HDMI 到 USB 加密狗），Raspberry Pi 有几个不同的可用图像，您将用于此构建。

然后按照以下步骤使用 Pi KVM 操作系统映像刷新 microSD 卡。

将 microSD 卡连接到您的系统。
下载并启动 Raspberry Pi Imager 工具。
选择 选择操作系统 > 使用自定义 然后浏览到存储下载的 Pi KVM 映像的位置。
点击打开.

点击 选择存储 并选择您的 microSD 卡。
点击写. 点击是的确认。这需要一段时间才能完成。

如果您要使用 Raspberry Pi 零 W 或 2 W 或 Wi-Fi 进行网络连接，您需要挂载 PIBOOT (FAT32) 分区并编辑 pikvm.txt 文件。在记事本中打开文件并将以下行粘贴到 FIRST_BOOT=1 线路并更换 Wi-Fi SSID 和密码。

WIFI_ESSID="MyWiFiName" WIFI_PASSWD="Password"

将树莓派连接到电源和 HDMI 适配器

刷入 microSD 卡后，将 Raspberry Pi 连接到 HDMI 转 USB 或 HDMI 转 CSI 适配器。

将 microSD 卡插入树莓派。
取出 USB 分路器电缆，并使用胶带将分路器电缆中 USB A 型公端口之一的 +5V 引脚绝缘。此带有非绝缘 +5V 引脚的 A 型端口连接到您要远程管理的计算机/服务器的 USB 端口。如果不禁用此引脚，可能会损坏计算机或服务器上的 USB 端口。
如果您像我们一样构建 DIY 分路器电缆，则可以保持其中一根 USB A 型公电缆的红线未连接。详情请参考以下接线图。
将 USB A 型转 C 型电缆连接到分线器电缆中的 A 型母端口和 Raspberry Pi 电源输入上的 C 型端口。
如果您使用 HDMI 转 USB 加密狗，请将其连接到 Raspberry Pi 4 的 USB 2.0 端口之一，如下所示。
如果您要使用 HDMI 到 CSI 桥接器，请将带状电缆连接到 Raspberry Pi 4 或 Raspberry Pi Zero 2 W 上的相机端口。
将 LAN 电缆连接到 Raspberry Pi 4 和路由器。 Raspberry Pi Zero 2 W 用户需要通过挂载 PIBOOT 分区将带有 Pi KVM OS 映像的 microSD 卡刷写后手动输入 Wi-Fi 详细信息。
最后，将 Type A 端口连接到 5V/3A 电源以打开并启动 Raspberry Pi 4 或零 2 W。

设置 Pi KVM

首次启动过程需要更长的时间才能完成。完成后，打开您的路由器配置并转到 DHCP 设置。查找连接的 Raspberry Pi 或 Pi KVM 的 IP 地址。您还可以使用智能手机上的 Fing 应用程序扫描您的网络并查找 IP 地址。

找到后，您可以在网络浏览器（例如 Chrome 或 Safari）中打开 IP 地址。这将加载 Pi KVM 登录页面。在用户名和密码中输入“admin”，然后单击登录.

点击终端然后按照以下步骤启用读/写权限并更新 Pi KVM。

以超级用户（root 用户）身份登录。密码默认为“root”。

su

启用读/写权限：

rw

然后输入以下命令来检查和更新 Pi KVM：

pacman -Syu

这将检查并安装更新。可能需要几分钟才能完成。更新后，通过运行以下命令将文件系统设置为只读：

ro

接下来，回到首页，点击 电脑虚拟机 选项。这应该会立即加载连接了 HDMI 到 CSI 或 HDMI 到 USB 捕获卡的服务器或计算机的屏幕。您现在可以远程访问 PC 或服务器。

还有几个其他选项可用于调整流图像质量、FPS、大小、安装 ISO 等。

我们正在使用 32GB microSD 卡，它为我们提供了更多可用空间来在 Pi 上托管多个操作系统映像。您可以使用更大的 microSD 卡来存储多个操作系统映像，以便您可以在需要时在服务器上安装不同的操作系统。

您还可以连接并启用 ATX 控制以打开/关闭或重置 PC 或服务器。

将 Pi KVM 公开到 Internet 以进行远程访问

要启用对 Raspberry Pi 或 Pi KVM 的远程访问，您可以在路由器中使用 DuckDNS 和端口转发。您还可以设置 Cloudflare Tunnel 以远程访问您的 Pi KVM 并通过安全的 HTTPS 连接控制您的 PC 或服务器。

或者，您也可以安装和使用 Tailscale 从任何地方访问您的 Pi KVM 的 VPN。 TailScale 是一款用于私人用途的免费工具，您可以在 Pi KVM 以及您将用于通过互联网访问 Pi KVM 的远程 Windows、macOS、Linux、Android 或 iOS 设备上进行设置。

要安装和设置 Tailscale，请在终端应用程序中运行以下命令。

su rw pacman -Syu tailscale-pikvmsystemctl enable

如果 Pi KVM 重新启动，这将安装 Tailscale 并为其启用自动启动。

tailscale up

这将显示一个 URL。将 URL 复制到 Web 浏览器并授权。授权后，输入以下命令重启Pi KVM：

reboot

使用 tailscan web ui 中显示的 ip 通过互联网访问 pi kvm

您现在可以从任何系统访问连接到 Pi KVM 的服务器或计算机。您只需在设备上安装 Tailscale VPN，访问管理页面查看可用的 VPN 网络，然后使用显示的 Pi KVM 的 Tailscale URL 远程访问和控制您的服务器或计算机。要了解更多信息，您可以访问 Pi KVM GitHub 页面。

最实惠的 KVM Over IP

这个 DIY Pi KVM 是最实惠的 KVM 切换器之一，您可以使用它来远程完全控制您的服务器或机器，即使它们无法启动、崩溃或遇到软件或操作系统相关的错误。您可以快速挂载操作系统 ISO，安装它并恢复备份，使服务器和服务重新上线。

您还可以使用 Raspberry Pi Zero 2 W 来降低总体构建成本和占用空间。但是，与我们在本教程中使用的 Raspberry Pi 4 相比，您应该期待更少的帧和更多的延迟。