在树莓派 Zero 上完全运行于 RAM 中提供网站服务

# 在树莓派 Zero 上纯内存运行网站 来源：https://btxx.org/posts/memory/ 2026-05-08 我的微型站点 zero.btxx.org (https://zero.btxx.org/) 正通过一台运行 Alpine Linux 的 Raspberry Pi Zero v1.3 向公网提供服务。最棒的是？它无磁盘运行，完全在内存中运行！ 树莓派 Zero 和它旁边的两台备用 Pi 我的树莓派 Zero 安静地运行在冷存储室中（还有两台额外的 Pi 提供精神支持）。 为 zero.btxx.org (https://zero.btxx.org/) 提供服务 更令人印象深刻的是，Pi Zero 只有 **512MB 总内存**，其中约 **40MB** 被 Alpine Linux 占用。但由于如今 RAM 既丰富又便宜，我们可以……哦，好吧。总之，活在这个时代真好！如果你也有兴趣用 Pi Zero 运行自己的网站，请跟着下面的步骤来！ - （本地的）硬件 (https://btxx.org/posts/memory/#the-local-hardware) - 为什么用 512MB 的 microSD 卡？ (https://btxx.org/posts/memory/#why-the-512mb-micro-sd-card) - （外部的）硬件 (https://btxx.org/posts/memory/#the-external-hardware) - VPS 配置 (https://btxx.org/posts/memory/#vps-stats) - 准备 microSD 卡 (https://btxx.org/posts/memory/#preparing-our-microsd-card) - Alpine Linux 无盘模式 (https://btxx.org/posts/memory/#alpine-linux-in-diskless-mode) - 软件 (https://btxx.org/posts/memory/#software) - `darkhttpd` (https://btxx.org/posts/memory/#darkhttpd) - `nginx` (https://btxx.org/posts/memory/#ngnix) - `rsync` (https://btxx.org/posts/memory/#rsync) - `lbu` (https://btxx.org/posts/memory/#lbu) - 打开端口 (https://btxx.org/posts/memory/#opening-ports) - TierHive VPS (https://btxx.org/posts/memory/#tierhive-vps) - TierHive HAProxy (https://btxx.org/posts/memory/#tierhive-haproxy) - 在 VPS 上终止 TLS (https://btxx.org/posts/memory/#terminating-tls-on-a-vps) - 备份 (https://btxx.org/posts/memory/#backups) - 愉快地托管！ (https://btxx.org/posts/memory/#happy-hosting) 开始之前，我们先列出所有需要的硬件项。 ## （本地的）硬件 - Raspberry Pi Zero v1.3 - 512MB+ microSD 卡（安装和启动到 RAM 仍然需要） - Waveshare Ethernet HAT（可选，也可用 OTG 适配器替代） - 以太网线 - Micro USB 电源线 / 电源适配器 - 酷炫外壳（可选） ### 为什么用 512MB 的 microSD 卡？ 这将使我们的镜像备份更容易（在本文末尾）。由于我们受限于最大 RAM 空间（存储）为 512MB，所以没有必要备份超过需要的容量。 Alpine 初始安装时暂时需要的额外硬件： - 显示器 - HDMI 转 mini-HDMI 适配器 - 键盘 ## （外部的）硬件 由于我打算避免在 Pi Zero 上直接处理繁重的 TLS 终止，我将通过一个单独的小型 VPS 来转发安全流量。我目前使用的是 TierHive (https://tierhive.com/r/AD3AFC1F50FF)（推荐链接），到目前为止体验非常好。它们仍处于 alpha 阶段，但对于这个个人实验来说没问题。我选择 TierHive 是因为其低价格和预置的 HAProxy 配置选项。 ### VPS 配置 - Alpine Linux - 128 MB RAM - 1 GB 存储（NVMe） - 1 vCPU - 约 4 美元/年 但现在不用操心这些，我们稍后会详细讨论。你可以随意使用其他提供商，或者像 Cloudflare 这样的免费服务 (https://btxx.org/posts/memory/#fn:1)，如果你喜欢的话。 ## 准备 microSD 卡 以下操作在 macOS 上完成。使用其他操作系统需要不同的步骤。注意，我们将直接把 `tar` 内容提取到 microSD 卡上，所以请确保下载以 `tar.gz` 结尾的 Alpine 镜像。 插入 SD 卡，用 `diskutil list` 找到磁盘。本例中 SD 卡位于 `/dev/disk4`。 擦除并重新分区为 FAT32： ``` diskutil eraseDisk FAT32 ALPINE MBRFormat /dev/disk4 ``` 将 Alpine tarball 提取到卡上： ``` tar xzf alpine-rpi-*.tar.gz -C /Volumes/ALPINE ``` 清理 macOS 产生的垃圾文件，然后弹出： ``` find /Volumes/ALPINE -name '._*' -delete rm -rf /Volumes/ALPINE/.Spotlight-V100 rm -rf /Volumes/ALPINE/.fseventsd rm -rf /Volumes/ALPINE/.Trashes diskutil eject /dev/disk4 ``` 现在将 microSD 卡插入你的 Pi Zero。确保 Pi 连接了显示器和键盘，然后开机。 ## Alpine Linux 无盘模式 Pi 启动进入 Alpine 现场环境后，使用 `root` 登录（无需密码）。注意 SD 卡应位于 `/dev/mmcblk0`。 通常你会运行 `setup-alpine` 并逐步完成安装，但我们需要先配置 `lbu`。这将允许我们将配置和网站文件保存到 SD 卡上，以便重启后持久化更改。 ``` setup-lbu mmcblk0p1 mkdir -p /media/mmcblk0p1/cache setup-apkcache /media/mmcblk0p1/cache lbu commit -d ``` 特别注意 `lbu commit -d`。你每次安装/移除包或更改系统文件时都需要运行此命令，否则下次重启或断电后更改会丢失。 完成后，我们可以通过运行 `setup-alpine` 继续安装。它会引导你完成： - **键盘**：选择你的键盘布局 - **主机名**：给 Pi 起个名字 - **网络**：配置 `eth0` - **DNS**：`8.8.8.8` 就行（或任何你想要的） - **时区**：选择你的时区 - **镜像源**：按 `f` 选择基于你位置的最快镜像 - **SSH 服务器**：`dropbear` 比其他选项轻量得多，强烈推荐！ - **root 密码**：设置一个 - **磁盘**：重要！这里选择 `none`，保持*无盘*模式。当询问是否存储配置/APK 缓存时，应该已经默认使用你之前配置的 `/media/mmcblk0p1/cache` 设置。保持它们不变。 安装完成后，可以重启系统。启动并登录后，可以通过运行以下命令检查是否一切在内存中运行： ``` mount | grep " / " ``` 如果根目录（`/`）挂载为 `tmpfs` 或 `ramfs`，则说明在 RAM 中运行。万岁！ ## 软件 ### `darkhttpd` 由于我们只需要提供基本的 HTTP（VPS 处理 TLS，还记得吗？），最适合我们有限资源的 Web 服务器选项是 `darkhttpd`。让我们安装并设置一个启动运行时，以便重启后持久化： ``` apk add darkhttpd ``` 然后需要在 `/etc/init.d/darkhttpd` 创建一个运行时文件： ``` #!/sbin/openrc-run description="darkhttpd static web server" command="/usr/bin/darkhttpd" command_args="/var/www/example.com --port 80 --maxconn 20" command_background=true pidfile="/run/darkhttpd.pid" depend() { need net } ``` 然后立即启动所有服务： ``` chmod +x /etc/init.d/darkhttpd rc-update add darkhttpd default rc-service darkhttpd start ``` 这里你可以看到我们将网站文件放在 `/var/www` 下。确保让 `lbu` 包含此目录，否则重启后这些文件会丢失！ ``` lbu include /etc/init.d/darkhttpd lbu include /var/www ``` 还要注意 `maxconn` 参数，你可以根据需要调整。就这样！ ### `nginx` 如果你需要更灵活或更好地控制 Web 服务器，也可以使用 `nginx`。 ``` apk add nginx ``` 然后在 `/etc/nginx/http.d/yourdomain.com.conf` 创建一个站点特定的配置文件： ``` server { listen 8080; server_name yourdomain.com; root /var/www/yourdomain.com; index index.html; try_files $uri $uri/ =404; error_page 404 /404; location = /404 { internal; } } ``` 用于保持文件在重启/断电后持久化的规则与 `darkhttpd` 相同： ``` rc-update add nginx default rc-service nginx start lbu include /etc/nginx lbu include /var/www ``` ### `rsync` 为了将本地机器的更改同步到树莓派，我们需要 `rsync`： ``` apk add rsync ``` 如果你更喜欢使用 `scp` 或通过 FTP 客户端直接传输文件，可以跳过这一步。这只是个人偏好。 ### `lbu` 现在 Pi 上已经安装了我们想要/需要的所有东西，将所有希望持久化到 microSD 卡的配置和网站文件包含进来： ``` lbu include /etc/init.d/darkhttpd lbu include /etc/nginx lbu include /var/www lbu commit -d ``` **我们最终的软件栈一览：** - `dropbear`（安装时已设置） - `darkhttpd` - `lbu` - `rsync` ## 打开端口 由于我们计划使用外部 VPS 处理 TLS 终止，只需要在本地网络打开一个端口（本例使用 `80`，但你可以用任何你想要的）。我不会深入细节，因为家庭网络差异很大。只需知道你需要打开端口 `80`，并确保目标 IP 是你的树莓派 Zero 设备的 IP（你还应该为其设置静态 IP，以避免麻烦）。 注意下面说明中的目标端口。 **重要：** 如果你的 ISP 为家庭网络分配动态 IP，你需要配置某种形式的 DDNS。我推荐使用 DuckDNS (https://duckdns.org/)。 ## TierHive VPS 对于我们的需求，VPS 只需要低端配置： - Alpine Linux - 128MB 内存 - 1GB 存储 按照标准的 Alpine 配置正常安装并设置上述系统。完成后，使用 VPS 设置页面提供的 `ssh` 目标登录。 这个 VPS 上真正需要的包只有 `socat`。我们将使用 `socat` 将互联网流量定向到本地的树莓派 Zero（因为 TierHive 是一个 NAT VPS 提供商）。 ``` apk add socat ``` 然后创建 `/etc/local.d/forward.start`： ``` #!/bin/sh socat TCP-LISTEN:80,fork,reuseaddr TCP:YOUR_HOME_IP:48080 & ``` 将 `YOUR_HOME_IP` 替换为你的家庭 IP 或 DDNS 主机名，将 `48080` 替换为你路由器上转发的任意外部端口。还要注意，你需要让路由器正确转发端口。 例如： ``` TCP 48080 -> Pi: 80 ``` ## TierHive HAProxy 现在我们将 TierHive 的 HAProxy Edge 服务与我们新搭建的 VPS 连接。导航到 TierHive 管理后台的“HAProxy”菜单，选择“Add Domain”。输入你的自定义域名并按照指示在你的 DNS 记录中添加一个 `TXT` 文件。这是用于验证你的域名。 确认后，点击“Configure Backends”按钮。然后执行以下操作： 1. 单服务器 2. 区域访问 3. 选择 VPS 服务器（使用下拉菜单选择你的 VPS） 4. 设置端口（本例配置为 `80`） 5. 保存！ 这些更改大约需要 5 分钟传播。完成后，你的小型 VPS 前面将运行 TierHive 的 HAProxy，它指向本地的 Pi Zero！ ### 在 VPS 上终止 TLS 你现在可以停在这里，拥有一个可工作的网站。主要问题是没有 TLS，这在 2026 年对一个网站来说并不理想。好消息是 TierHive 的 HAProxy 服务内置自动 SSL 续期。你只需要在 HAProxy 管理页面中点击域名设置内的“Active SSL”。给它一点时间传播，就大功告成了！ 现在所有的 TLS 握手都由 TierHive 处理，释放 Pi 专注于提供静态内容。 ## 备份 这种设置的备份极其简单。在同一个网络上，你可以直接运行： ``` ssh root@YOUR-PI-ZERO-IP "dd if=/dev/mmcblk0 bs=4M" > zero-backup.img ``` 这个镜像是**逐个字节的克隆**。将其刷写到新卡上，它将像当前 microSD 卡一样启动。只需确保新 SD 卡大小相同或更大！ Pi 完全启动后，你甚至可以卸下 microSD 卡，因为它运行在内存中。然后你可以将卡插入其他设备直接备份，而无需依赖不稳定的网络连接！ ## 愉快地托管！ 这就是全部内容。乍一看可能有点复杂，但我保证一旦开始，其实相当简单。希望这能激励其他人尝试自托管！