前言

本文是对树莓派 Zero 2 W 在 Headless 的 RaspberryPi OS Lite (Bookworm 64Bit) 下的环境搭建，主要解决以下问题：

1. 电脑使用无线WIFI与树莓派通过SSH通信

2. 电脑使用USB与树莓派通过SSH通信

3. 将电脑的以太网通过USB共享给树莓派

过程

主要参考这篇文章 通过usb接口访问树莓派zero w （RNDIS/Ethernet Gadget 和 Bookworm系统） – 知乎 和 DeepSeek

对其中一些内容进行提炼。解决我遇到的问题。

1、SD卡设置

• 在 RaspberryPi Imager 中选择 RaspberryPi OS Lite (Bookworm 64Bit) 镜像，使用自定义配置

• 设置主机名、用户名和密码

• 配置WiFi，WiFi必须是2.4GHz频段的

• 开启SSH服务

• 写入镜像

• 写入后，在SD卡的 bootfs 盘的根目录中，找到 config.txt，写入以下内容：

  • dtoverlay=dwc2

• 找到 commandline.txt，在 rootwait 和 quiet 之间添加以下内容：

  • modules-load=dwc2,g_ether

  • 这会让树莓派作为网卡被电脑识别

• 在SD卡根目录下面创建一个名为 “ssh” 的空文件

• 取出SD卡，插入树莓派

2、通过 WiFi 的 SSH 连接

• 将树莓派的 USB 接口接入电脑（PWR 接口可以不用接电源）

• 保证树莓派与电脑连入同一 WiFi 下

• 测试连通性：ping 主机名.local

  • 可以使用ping -4 主机名.local 仅进行 ipv4 测试

• 连接：ssh 用户名@主机名.local

  • 可以使用ssh -4 用户名@主机名.local 仅进行基于 ipv4 的连接

• 输入密码，密码是隐藏的，输完按回车

• 连接成功

3、通过 USB 的 SSH 连接

• 下载并解压 Windows 网卡驱动 Microsoft Update Catalog，Acer Incorporated. – Other hardware – USB Ethernet/RNDIS Gadget

• 在设备管理器中的“端口”中找到新的设备，右键更新其驱动程序为解压目录下的驱动程序

• 此时在 Windows 控制面板\网络和 Internet\网络连接 中，会出现“以太网2”，状态“未连接”

  • 显示未连接是因为树莓派没有设置 usb 作为网卡

• 树莓派通过ifconfig 命令，可发现 usb 不在网卡列表中：

  pi@raspberrypi:~ $ ifconfig #查看当前网卡链接发现只有wlan0，lo可以不用管，它不是usb
  lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
  inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0
  inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host>
  loop txqueuelen 1000 (Local Loopback)
  RX packets 12 bytes 1722 (1.6 KiB)
  RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
  TX packets 12 bytes 1722 (1.6 KiB)
  TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

  wlan0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
  inet 192.168.1.87 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.1.255
  inet6 fe80::7531:ee17:fcd3:80e4 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
  ether b8:27:eb:f8:5b:af txqueuelen 1000 (Ethernet)
  RX packets 1002 bytes 148568 (145.0 KiB)
  RX errors 0 dropped 315 overruns 0 frame 0
  TX packets 155 bytes 23727 (23.1 KiB)
  TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

• 设置 usb 网卡，路由器 ip 指定为192.168.137.2

  pi@raspberrypi:~ $ sudo ifconfig usb0 192.168.137.2 netmask 255.255.255.0
  pi@raspberrypi:~ $ ifconfig
  lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
  inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0
  inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host>
  loop txqueuelen 1000 (Local Loopback)
  RX packets 12 bytes 1722 (1.6 KiB)
  RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
  TX packets 12 bytes 1722 (1.6 KiB)
  TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
  usb0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
  inet 192.168.137.2 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.7.255
  inet6 fe80::3096:7aff:fefb:9613 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
  ether 32:96:7a:fb:96:13 txqueuelen 1000 (Ethernet)
  RX packets 94 bytes 30157 (29.4 KiB)
  RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
  TX packets 33 bytes 4390 (4.2 KiB)
  TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

  wlan0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
  inet 192.168.1.99 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.1.255
  inet6 fe80::3331:ee17:fcd3:80e4 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
  ether b8:27:ef:f8:5b:af txqueuelen 1000 (Ethernet)
  RX packets 1372 bytes 198880 (194.2 KiB)
  RX errors 0 dropped 437 overruns 0 frame 0
  TX packets 237 bytes 35221 (34.3 KiB)
  TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

  pi@raspberrypi:~ $

• 之所以选192.168.137.2 这个地址，是因为后面设置共享网络时，Windows 会将树莓派“以太网2”分配为192.168.137.x 网段，需要让 usb 也在这个网段下

• 此时电脑控制面板里“以太网2”的红叉叉消失，变化为“未识别的网络”

• 此时已经可以通过 USB 进行 SSH 通信，无需 WiFi。但这是暂时的，需要创建一个开机自启的服务来持久化

• 使用 nano 命令创建并编辑服务：sudo nano /etc/systemd/system/set-usb0-ip.service

• 添加以下内容：

  [Unit]
  Description=Set static IP for usb0
  After=network.target

  [Service]
  ExecStart=/sbin/ifconfig usb0 192.168.137.2 netmask 255.255.255.0

  [Install]
  WantedBy=multi-user.target

• 最后启用这个服务：

  sudo systemctl daemon-reload
  sudo systemctl enable set-usb0-ip.service
  sudo systemctl start set-usb0-ip.service

• 完成设置。

3、共享电脑以太网给树莓派

• 右击电脑连接的“以太网”-属性，点开“共享”，把第一个勾打上，下拉菜单选择“以太网2”也就是树莓派

  • 这样就能把“以太网”共享给“以太网2”

• 此时树莓派仍不能建立连接，因为它不知道可以通过 USB 连接（Bookworm 系统使用 NetworkManager 管理网络，它不知道这条通路）

  • 可以通过nmcli connection show 命令查看所有通路

• 使用 NetworkManager 创建 USB 连接：

  sudo nmcli connection add type ethernet ifname usb0 con-name usb0-static \
      ip4 192.168.137.2/24 gw4 192.168.137.1 \
      ipv4.dns "192.168.137.1,8.8.8.8" \
      connection.autoconnect yes \
      connection.autoconnect-priority 10
  

• 立即启用：sudo nmcli connection up usb0-static

• 此时树莓派已经可以联网

• 创建一个服务来在开机时启用 USB 网络通路：

  • sudo nano /etc/systemd/system/usb0-network.service

  [Unit]
  Description=Ensure USB0 Network Connection
  After=NetworkManager.service
  Requires=NetworkManager.service

  [Service]
  Type=oneshot
  ExecStart=/bin/sh -c ‘while ! nmcli connection up usb0-static; do sleep 2; done’
  RemainAfterExit=yes
  TimeoutStartSec=30

  [Install]
  WantedBy=multi-user.target

• 这样就能确保开机时就能联网