Raspberry Pi® a fondo para desarrolladores. Derek Molloy

muy específicos si se los compara con Linux. Para seguir el libro, que se centra como sabemos en soluciones Linux, es mejor obviar dichas distribuciones.

Cómo crear una imagen Linux en una tarjeta SD para el RPi

      La manera más fácil de configurar una tarjeta SD para iniciar con ella el RPi consiste en descargar el archivo de imagen de una distribución Linux (archivo con extensión .IMG , generalmente comprimido a su vez en formato .zip) desde el sitio web

       www.raspberrypi.org/downloads y grabarlo en una tarjeta SD mediante una utilidad de grabación de imágenes. Las siguientes utilidades para grabación de imágenes convierten este proceso en algo sencillo y directo.

      ADVERTENCIA Cuando grabamos el archivo de imagen de una distribución Linux en una tarjeta SD, se pierde todo el contenido anterior de la misma. Asegúrese de grabar la imagen descargada en el dispositivo correcto cuando utilice las herramientas aquí descritas.

      ❏Windows: Use Win32DiskImager (disponible en tiny.cc/erpi202). Introduzca la tarjeta SD antes de iniciar la aplicación y asegúrese bien de seleccionar la tarjeta SD correcta.

      ❏Mac OS y Linux: Utilice, con sumo cuidado, la herramienta para clonar discos dd. En primer lugar, identifique el dispositivo. Debería mostrarse como /dev/mmcblkXp1 o /dev/sddX en Linux, o bien /dev/rdiskX en Mac OS, donde la X es un número. Asegúrese de que X haga referencia a la tarjeta SD en la que desea escribir el archivo de imagen. Para ello puede comprobar, por ejemplo, que el espacio disponible en el dispositivo (escriba cat /proc/partitions) se corresponde con el tamaño de la tarjeta SD. Luego, desde una ventana de terminal, escriba el comando dd con privilegios de root (groso modo, equivalente a una cuenta de administrador de Windows, solo que en el mundo Linux es más apropiado aquel término), donde if será el nombre del archivo de entrada (input file) y of será el nombre del dispositivo de salida (un tamaño de bloque bs de 1M debería ser suficiente):

      molloyd@desktop:~$ sudo dd bs=1M if=RPi_image_file.img of=/dev/XXX

      NOTA Tanto el programa Win32DiskImager como el comando dd crearán una partición en la tarjeta SD del tamaño justo para grabar la imagen del sistema operativo, con independencia del espacio nominal de la misma. Este tema se tratará más adelante en este mismo capítulo.

      Introduzca la tarjeta SD en el RPi, conecte el cable de red y enchufe el cable de alimentación micro-USB de 5 V. También podemos conectar un teclado y un ratón USB y un monitor con su cable HDMI al RPi para usarlo como dispositivo de computación de propósito general (véase el capítulo 14). No obstante, para proyectos de electrónica, el RPi se emplea como dispositivo empotrado independiente que se comunica a través de la interfaz de red. Por lo tanto, los pasos siguientes indican cómo conectar el RPi a una red para establecer comunicación con él.

Cómo conectarse a una red

      Hay dos maneras principales de conectarnos y comunicar con el RPi mediante una red: con un cable Ethernet estándar o con un cable Ethernet cruzado. Conectar el RPi a una red puede resultar engorroso para los principiantes. Generalmente es algo sencillo de hacer en casa, donde uno tiene el control total de su propia red. Sin embargo, en redes locales complejas, como las de las universidades, podemos enfrentarnos a múltiples subredes para comunicaciones tanto por cable como inalámbricas. En redes tan complejas, las restricciones de enrutamiento pueden dificultar, si no hacer imposible, conectarse a un RPi mediante un cable Ethernet estándar. Ambos métodos resultan aptos para conectar nuestro RPi a Windows, a un Mac o a una máquina con Linux.

Cable Ethernet estándar

      Cuando hablamos de usar un "cable Ethernet estándar", queremos decir que vamos a utilizar uno para conectar el RPi a una red local del mismo modo que haríamos con un ordenador de sobremesa o un portátil. Tanto para el usuario doméstico como para el usuario avanzado, una conexión estándar Ethernet a una red local es probablemente la mejor solución para las comunicaciones en red de su RPi. La tabla 2-1 relaciona las ventajas y desventajas que se presentan al utilizar este tipo de conexión. El problema principal reside en la complejidad de la red local. Si el lector comprende bien la configuración de su red y tiene acceso a los ajustes del router, esta es la mejor opción de lejos. Si el router de su red está instalado lejos de su ordenador de sobremesa, podría adquirir un pequeño switch para la red (entre 10 y 20 euros) o bien un punto de acceso inalámbrico con un router multipuerto integrado (por unos 30 euros). La segunda opción resulta muy útil para aplicaciones inalámbricas que empleen los dispositivos RPi 3, Zero o A+, así como para ampliar el alcance de su red inalámbrica.

      NOTA Este análisis es asimismo relevante para la conectividad en red inalámbrica. Si se ve obligado a utilizar una conexión inalámbrica, por ejemplo para el RPi Zero, lea la sección "Comunicaciones por WiFi" al principio del capítulo 13 y, luego, vuelva a este punto. Para modificar los archivos de configuración de un adaptador WiFi puede utilizar un cable USB a TTL, que se describe en la sección siguiente. Asimismo, puede montar la tarjeta micro-SD destinada a la placa RPi en un ordenador con Linux, o en otra RPi, y hacer los cambios necesarios directamente en dichos archivos.

      Tabla 2-1: Ventajas y desventajas de una conexión Ethernet estándar para el RPi.

Ventajas	Desventajas
Tenemos control total sobre la configuración de las direcciones IP, así como de la configuración de las IP estáticas/dinámicas.	Podríamos necesitar privilegios de administrador, así como el conocimiento adecuado de la infraestructura de la red.
Podemos interconectar numerosas placas RPi a una sola red, incluidos dispositivos inalámbricos.	El RPi necesita una fuente de alimentación, que puede ser un cable de corriente con adaptador, o bien alimentación PoE (Power over Ethernet) (véase el capítulo 12).
El RPi se puede conectar a Internet sin que haga falta que un ordenador lo esté.	La configuración resulta más difícil para los principiantes si la estructura de la red es compleja.

      El primer desafío de esta configuración es dar con nuestro RPi en la red. De forma predeterminada, el RPi se configura para solicitar una dirección IP al servidor DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, protocolo de configuración dinámica de Host). En un entorno de red local doméstica, este servicio lo provee generalmente un servidor DHCP integrado en el propio router (el aparato que todos tenemos en casa y que es router, módem, cortafuegos, elemento de red local y, en la actualidad, WiFi) que la conecta a Internet a través de nuestro ISP (Internet Service Provider, proveedor de servicio de Internet).

      Los servidores DHCP asignan direcciones IP dinámicamente desde un grupo (pool) de direcciones para un intervalo fijo de tiempo llamado "tiempo de cesión" (lease time), que se especifica en la configuración del servidor DHCP. Este tipo de direcciones IP se denominan dinámicas. Una vez que expira el tiempo de cesión, nuestro RPi recibe una nueva dirección IP cuando vuelve a conectarse a la red local. Este cambio puede resultar frustrante porque podríamos tener que volver a buscar el RPi en la red local. El capítulo 13 describe cómo configurar la dirección IP de nuestro RPi para que sea la misma, es decir, para que sea una dirección IP estática, cada vez que la placa se conecte a la red.

      Podemos usar cualquiera de los métodos siguientes para identificar la IP dinámica de nuestro RPi:

      ❏Navegador web: utilice un navegador web para acceder al router de su red local doméstica (generalmente la dirección de acceso es una de estas: 192.168.1.1, 192.168.0.1 o 10.0.0.1). Inicie sesión y busque la opción para acceder al estado de la tabla DHCP. Debería llegar a una entrada que detalle las direcciones IP asignadas, las direcciones físicas MAC y el tiempo de cesión restante para un dispositivo llamado "raspberrypi". El nombre de host de mi placa es "erpi", como ya sabemos, así que:

      DHCP IP Assignment Table

      IP Address MAC Address Client Host Name Leased Time

      192.168.1.116 B8-27-EB-F3-0E-C6 erpi 12:39:56

      ❏Herramienta de escaneo de puertos: utilice una herramienta como nmap, en Linux, o bien Zenmap, que es una versión con interfaz gráfica de usuario (en adelante GUI, Graphical User Interface), disponible para Windows (diríjase a tiny.cc/erpi203). Para buscar dispositivos en una subred, escribimos nmap -T4 -F 192.168.1.*.