# 网络连接
您可以通过多种途径连接至青云1000开发板，并为其提供互联网连接。本节将介绍几种典型的连接方法。

## 相关工具
### MobaXterm
[`MobaXterm`](https://mobaxterm.mobatek.net/)是一个在Windows上运行的**现代化终端模拟器**，支持`SSH` `VNC` `Serial` `SFTP`等多种远程连接协议或文件传输协议。

`MobaXterm`自带`X11 server`。用户通过SSH方式连接到目标机器时，`X11 server`可以自动**转发远程机器上应用程序的图形界面**，将图形界面显示到用户的Windows系统上。

`MobaXterm`还内置多种网络调试工具，如`Network scanner`（网络设备扫描工具），`Port scanner`（设备端口扫描工具）等。  
用户接入一个局域网后，如果需要扫描局域网中的其它在线设备，可以打开`Tools`（瑞士军刀标志） -> `Network` -> `Network scanner`。

## 推荐连接方式
### USB Type-C 数据线连接
```{tip}
- **概述**：通过 USB Type-C 数据线连接电脑与青云开发板。
- **优点**：手边没有路由器时，这是您电脑连接青云最稳定的方式。
- **缺点**：这种方式无法为青云共享互联网连接。但您可以在通过 USB Type-C 线连接青云的同时，给开发板装上无线网卡或连接以太网。
```

开发板的系统成功启动后，可以通过**USB Type-C数据线**连接`开发板的Type-C口`与`电脑的USB口`。配置思路如下：

1. 数据线连接后，青云1000会建立一个USB局域网，青云1000在局域网内默认的IP地址为`192.168.1.2`
2. 数据线连接后，您的电脑应当识别到一个新设备，我们需要将该设备配置为`USB以太网适配器`
3. 为您电脑的`USB以太网适配器`手动分配静态IP `192.168.1.XXX`（如`192.168.1.100`）
4. 如此配置后，您的电脑和青云1000将位于同一个局域网内，我们可以通过电脑SSH `192.168.1.2`连接青云系统

```
 ┌────────────────────────┐
 │ Qingyun 1000 Board     │
 │                        │
 │ usb0 Network Interface │
 │ IP: 192.168.1.2        │
 │     (default)          │
 └──────┬─────────────────┘
        │
        │  USB Type-C Cable
        │
 ┌──────┴─────────────────┐
 │ Your Computer          │
 │                        │
 │ USB RNDIS6 Adaptor     │
 │ IP: 192.168.1.XXX      │
 │     (customized)       │
 └────────────────────────┘
```

#### 配置USB以太网适配器（Windows）
用数据线将开发板连接至您的电脑，电脑应当识别到一个新设备。下面将展示一系列的配置方法，配置后您可以直接通过USB Type-C数据线连接开发板。

##### 安装驱动
打开`设备管理器`，依次执行下图所示的步骤，为新识别到的`RNDIS`设备安装驱动。安装完毕后，开发板会被识别为`USB RNDIS6适配器`（即**USB以太网适配器**）。

![driver_installation](_static/images/driver_installation.png)

##### 检查本机IP
通过USB以太网适配器连接青云时，青云端默认的IP为`192.168.1.2`。为了防止本机上不同网络适配器的IP之间发生冲突，建议先在Windows终端中执行`ipconfig`，查询本机所有IP。

如果发现本机的无线网络适配器或者其它网卡上的IP为`192.168.1.XXX`，请暂时断开IP冲突的无线连接或以太网连接。

##### 配置本机USB以太网适配器IP
为您电脑的`USB以太网适配器`手动分配静态IP `192.168.1.XXX`。

如此配置后，您的电脑（`192.168.1.XXX`）和青云1000（`192.168.1.2`）将位于同一个局域网内，我们可以通过电脑SSH连接青云系统。下图展示了手动为`USB以太网适配器`配置静态IP `192.168.1.100`的完整流程：

<img src="_static/images/ip_setting.png" alt="IP Setting" width="65%">

配置完成后，在Windows终端中执行`ipconfig`命令，可以查询到刚刚为`USB以太网适配器`配置好的IP。
```powershell
PS C:\> ipconfig

Windows IP 配置


其他适配器 本地连接:

   连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . :
   本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::e442:870e:5b0b:4b9c%12
   IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.100
   子网掩码  . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   默认网关. . . . . . . . . . . . . :
```

#### 登录到系统
为您电脑的`USB以太网适配器`手动分配静态IP后，电脑（`192.168.1.XXX`）和青云1000（`192.168.1.2`）位于同一个局域网内，使用[SSH登录开发板系统](#ssh登录系统)即可。

### 以太网线连接
```{tip}
- **概述**：在电脑可以连接到路由器的情况下，将青云通过以太网线连接至路由器的LAN口，让您的电脑和青云位于同一个局域网。
- **优点**：非常稳定的连接方式。若路由器可以访问互联网，则青云也可以访问互联网。
- **缺点**：需要路由器。
```

在您电脑可以连接到路由器的情况下，用以太网线把`青云开发板`和`路由器的LAN口`连接起来。系统结构如下图所示：
```
 ┌────────────────────────┐
 │ Qingyun 1000 Board     │
 │                        │
 │ eth0 Network Interface │
 └──────┬─────────────────┘
        │
        │  Ethernet Cable
        │
 ┌──────┴─────┐
 │ Router     │
 └──────┬─────┘
        │
        │  Wi-Fi /
        │  Ethernet Cable
        │
 ┌──────┴─────────────────┐
 │ Your Computer          │
 └────────────────────────┘
```

开发板系统启动后，登录进入路由器的后台。后台应当识别到一个名为`davinci-mini`的新设备，这就是青云1000开发板。在路由器后台获取青云的IP，使用[SSH登录开发板系统](#ssh登录系统)即可。

在无法登录路由器后台的情况下，也可以使用[MobaXterm](#mobaxterm)的`Network scanner`工具来扫描局域网中的在线设备。找到检测结果中名称为`davinci-mini`的设备，这就是您的青云开发板。

### Wi-Fi连接
```{tip}
- **概述**：给青云开发板外接USB无线网卡，让青云无线接入路由器或其它设备的无线热点。
- **优点**：无需网线或数据线。若无线热点可以访问互联网，则青云也可以访问互联网。
- **缺点**：不如有线连接稳定；需要外接USB无线网卡；需要无线网络。
```

准备好USB无线网卡，插入青云1000开发板。请先通过本节的**其它途径**（如[通过 USB Type-C 线连接](#usb-type-c-数据线连接)）登录青云系统，在青云终端执行以下命令，查询系统识别到的无线网络接口（通常无线网络接口的名称以`wl`开头）
```bash
ip a | grep wl
```

如果识别到`wl`开头的网络接口，则会有类似下方的输出。`wlx20f41b2bc7d7`为无线网络接口的名称，不同型号的USB无线网卡会有不同名称。
```
3: wlx20f41b2bc7d7: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc mq state DOWN group default qlen 1000
```

使用`Network Manager`管理网络连接。首先列出当前检测到的所有无线网络信号（2.4GHz的单频段网卡只能检测到2.4GHz的Wi-Fi信号）
```bash
nmcli device wifi list
```

如果列出的无线网络很少，或是没有找到想要的网络，可以进行重扫描。扫描完成后，再次列举检测到的信号
```bash
sudo nmcli device wifi rescan
nmcli device wifi list
```

找到需要连接到的网络后，您可以使用以下命令来连接到对应无线网络
```bash
sudo nmcli device wifi connect 网络名称 password 网络密码
```

您也可以通过`Network Manager`的`文字交互界面`管理网络连接。接入管理界面后，按`方向键`切换不同选项，按`回车键`确认选择。
```bash
sudo nmtui
```
选择`Activate a connection` -> 选择要连接到的`Wi-Fi`名称 -> 输入`Wi-Fi`密码 -> 选择`OK` -> 选择`Activate`。

连接成功后，再次执行`ip a | grep wl`命令查询无线网卡状态，无线网卡应当已经被分配IP（以下IP仅供参考）
```
3: wlx20f41b2bc7d7: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    inet 192.168.3.124/24 brd 192.168.3.255 scope global dynamic noprefixroute wlx20f41b2bc7d7
```

对于**同一张无线网卡**，每次青云开发板启动后，无线网卡会**自动连接**已记忆的无线网络，并且拥有相同的IP。若电脑和青云开发板处于同一网络，我们可以使用该IP通过[SSH登录开发板系统](#ssh登录系统)。

## 其他连接方式
### USB网络共享
```{tip}
- **概述**：通过安卓设备的`USB网络共享`功能，让青云开发板可以访问互联网。
- **优点**：无需网线、路由器和无线网卡。只需要您的电脑、安卓设备（如：联网的手机）和两根数据线，青云开发板就可以通过该途径访问互联网。
- **缺点**：网络速度慢；连接不太稳定。
```

USB网络共享配置流程如下：
1. 请先准备一条`USB Type-C`数据线，然后遵循[USB Type-C 数据线连接](#usb-type-c-数据线连接)方式，用您的电脑登录青云系统。
2. 再准备一条数据线，一端连接您的`安卓设备`，另一端连接青云开发板的`USB Type-A`接口（普通的方形USB接口）。
3. 您的安卓设备上会弹出选择窗口，选择`USB用于USB网络共享`（或类似选项）。

配置完毕后，在青云1000的系统终端中执行`ip a`命令，查询系统所有的网络接口。应当会多出一个如下所示的网络接口（网络接口名称`enp129s0u2`与IP仅供参考）
```
21: enp129s0u2: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/ether 8a:a5:59:ba:4f:36 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.8.199/24 brd 192.168.8.255 scope global dynamic noprefixroute enp129s0u2
       valid_lft 3272sec preferred_lft 3272sec
```

此连接方法同样使用了`RNDIS`（USB以太网）技术。安卓设备开启USB网络共享后，青云开发板会在USB接口处检测到一个`RNDIS`设备，并为该设备创建一个`USB以太网接口`。

手机的网络会通过该网络接口共享到青云开发板。此时，您的开发板应当可以访问互联网。

### 以太网网络共享
```{tip}
- **概述**：把电脑上指定网络适配器的网络通过以太网共享给青云。若该网络适配器的网络可以访问互联网，则青云开发板也可以访问互联网。
- **优点**：只需要您的电脑和一根以太网线。
- **缺点**：连接不太稳定。
```

#### Windows系统配置
Windows系统中，把网络共享到以太网的方法如下：
1. 给青云开发板上电，启动开发板的系统。
2. 在Windows系统搜索栏搜索`查看网络连接`项目。进入`查看网络连接`。
3. 准备一条`以太网线`，用网线连接您的电脑和青云开发板。网线连接后，`查看网络连接`中的`以太网`连接状态将变为`未识别的网络`。
4. 选择一个其他网络连接（如`WLAN无线网络连接`；可以是`已连接`或`未连接`的状态），将其共享给`以太网`。
5. 共享网络后，电脑和青云将处于同一个局域网。其中电脑端`以太网`的IP会变为`192.168.137.1`，青云以太网网络接口的的IP为`192.168.137.XXX`。

<img src="_static/images/windows_network_sharing.png" alt="Windows Network Sharing" width="65%">

```{caution}
⚠️ Windows将网络连接共享给以太网后，以太网连接会改变工作模式。如需恢复以太网连接的一般工作状态，取消勾选上图中的`Internet连接共享`即可。
```

配置完毕后，您的电脑和青云处于同一个局域网段`192.168.137.XXX`。您可以使用[MobaXterm](#mobaxterm)的`Network scanner`工具来扫描局域网`192.168.137.XXX`中的在线设备。找到检测结果中名称为`davinci-mini`的设备，这就是您的青云开发板。您可以通过[SSH登录到开发板系统](#ssh登录系统)。

## SSH登录系统
您可以在电脑终端上运行SSH命令，通过SSH来登录青云系统。系统用户名为`HwHiAiUser`，默认密码为`Mind@123`

```
ssh HwHiAiUser@青云的IP地址
```

```{caution}
⚠️ 请不要修改青云的默认用户名`HwHiAiUser`，这可能影响系统的正常运行！您可以修改`HwHiAiUser`用户的默认密码。
```

输入密码后，终端会输出类似如下文本，表示您登录成功
```
Welcome to Ubuntu 18.04.1 LTS (GNU/Linux 4.19.90+ aarch64)

 * Documentation:  https://help.ubuntu.com
 * Management:     https://landscape.canonical.com
 * Support:        https://ubuntu.com/advantage

Last login: Tue Aug 22 03:20:26 2023 from 192.168.1.100
HwHiAiUser@davinci-mini:~$
```

**旅行者，欢迎来到青云1000的Linux世界！**

<audio src="_static/musics/paimon.wav" controls title="Welcome"></audio>