چگونه برد رزبری پای را به هاب USB تبدیل کنیم؟

اگر چند کامپیوتر در محیط کاری خود دارید، احتمالاً با مشکل جدا کردن و دوباره وصل‌کردن مداوم پورت‌های USB برای اشتراک‌گذاری وسایلی مانند چاپگر، اسکنر، بارکد‌خوان، فلش مموری، دوربین و هارد اکسترنال در داخل شبکه آشنا هستید و به‌دنبال راهی بدون دردسر برای انجام اینکار می‌گردید.

یکی از روش‌های متداول حل این مسئله، استفاده از نرم‌افزارهای USB-over-LAN مانند FabulaTech است. این نرم‌افزار امکان اشتراک‌گذاری دستگاه‌هایی را که از طریق درگاه USB به یک کامپیوتر متصل شده‌اند، در داخل شبکه‌ی محلی فراهم می‌کند. باوجود‌این، ممکن است نیاز داشته باشید که از هاب USB جداگانه‌ای برای این‌کار استفاده کنید. در اینجا هاب مبدل USB به LAN رزبری پای به‌کار می‌آید.

با طی‌کردن مراحل ساده‌ای که در ادامه توضیح داده شده است، می‌توانید لوازم جانبی USB متصل به برد رزبری پای خود را با سایر کامپیوترها از طریق کابل شبکه به‌اشتراک بگذارید. از آنجایی که این فرآیند می‌تواند برای کاربران ویندوز کمی دشوار باشد، راهنمای دقیقی ایجاد کرده‌ایم تا به شما کمک کنیم برد رزبری پای خود را به هاب مبدل USB به LAN تبدیل کنید.

بیشتر کامپیوترهای تک‌برد رزبری پای، به‌جز خانواده‌ی Zero، دارای چهار درگاه USB هستند، بنابراین، یکی از این بردها را به‌عنوان قلب پروژه انتخاب کنید. نرم‌افزاری که برای پروژه‌ی تبدیل برد رزبری پای به هاب USB استفاده خواهیم کرد بسیار کم‌حجم است، بنابراین تنها به یک کارت microSD با ظرفیت کافی برای ذخیره‌ی سیستم‌عامل نیاز خواهیم داشت.

پیش‌از نصب سیستم‌عامل روی کارت microSD، باید آن را فلش کرده باشید. در اینجا از سیستم‌عامل Raspberry Pi OS برای ساده‌تر کردن کارها استفاده کرده‌ایم، اما می‌توانید با نصب سیستم‌های عامل مبتنی‌بر رابط خط فرمان (CLI) مانند DietPi، مصرف منابع را کاهش دهید.

VirtualHost اولین روش برای ساخت هاب مبدل USB به LAN با استفاده از برد رزبری پای محسوب می‌شود. راه‌اندازی آن نسبتاً آسان است، زیرا تنها کاری که باید انجام دهید:

• پس از نصب Raspberry Pi OS، برنامه‌ی Terminal را اجرا کنید. آیکون این نرم‌افزار در بالای صفحه قرار دارد. علاوه‌بر این می‌توانید آن را از منوی Accessories انتخاب کنید.
• از دستور wget برای دانلود بسته vhusbdarm استفاده کنید:

• مجوزهای فایل vhusbdarm را با دستور chmod اصلاح کنید:

• سرور را با اجرای اسکریپت vhusbdarm راه‌اندازی کنید:

• در این مرحله، هاب USB رزبری پای آماده است. در مرحله‌ی بعد باید سیستم خود را به‌عنوان کلاینت تنظیم کنید.
• برنامه‌ی VirtualHere Client را از لینک رسمی دانلود و آن را به‌عنوان ادمین (Run as admin) اجرا کنید.

• خواهید دید که سرور USB رزبری پای به‌همراه دستگاه‌های USB متصل به آن ظاهر می‌شود. می‌توانید با دوبار کلیک کردن روی آن در داخل برنامه، از لوازم جانبی استفاده کنید.

VirtualHere روش ساده‌ای برای ایجاد این پروژه ارائه می‌دهد، اما محدودیت‌هایی به‌همراه دارد. این برنامه تنها از یک دستگاه USB در هر زمان پشتیبانی می‌کند و شما باید ۴۹ دلار برای مجوز پرداخت کنید. علاوه‌بر این سرعت کار را کمی پایین می‌آورد، بنابراین ممکن است بخواهید به سراغ روش دوم بروید.

سرور USB/IP روشی برای اشتراک‌گذاری دستگاه‌های USB از طریق شبکه‌ی IP است. به‌عبارت دیگر، این سرور به وسایلی که از طریق درگاه USB به یک کامپیوتر (یا هاب) متصل هستند اجازه می‌دهد که با همه‌ی کامپیوترهای داخل شبکه ارتباط برقرار کنند؛ به‌طوری که انگار این دستگاه‌ها مستقیماً به آن‌ها وصل شده‌اند. کاربران می‌توانند دستگاه‌هایی مانند پرینتر،‌ دوربین‌ و هارد اکسترنال را از این طریق به‌راحتی به‌اشتراک بگذارند.

اگر سیستم لینوکسی دارید یا ساب‌سیستم ویندوز برای لینوکس (WSL) را روی کامپیوتر خود نصب کرده‌اید، روش USB/IP بسیار ساده خواهد بود. بااین‌حال، چنانچه از دستگاه ویندوزی استفاده می‌کنید، دشواری کار افزایش می‌یابد که درمورد آن بعداً بحث خواهیم کرد.

ابتدا باید بسته‌ی سرور USB/IP را روی برد رزبری پای خود نصب کنید:

• در داخل نرم‌افزار Terminal، بسته‌ی usbip را با استفاده از مدیر بسته apt نصب کنید:

• ماژول هاست USB IP را به‌وسیله‌ی دستور modprobe در کرنل بارگذاری کنید:

• با اجرای دستور usbip با پارامتر list، دستگاه‌های USB متصل به برد رزبری پای را بررسی کنید:

• دستور bind را به‌همراه شناسه‌ی باس (bus ID) دستگاهی را که می‌خواهید از طریق LAN به اشتراک بگذارید وارد کنید:

• سرور USB/IP را با این دستور راه‌اندازی کنید:

پس از راه‌اندازی سرور USB/IP، کار ما با برد رزبری پای تمام می‌شود و باید به‌سراغ کامپیوتر برویم. قدم اول برای استفاده از USB/IP به‌عنوان کلاینت در ویندوز این است که گواهی آن را به سیستم‌عامل خود اضافه کنید.

• به لینک زیر در مخزن گیت‌هاب مراجعه و فایل‌های Source Code و dev.zip را دانلود کنید.

• هر دو فایل را از حالت فشرده خارج و فایل usbip_test را از داخل پوشه‌ی driver باز کنید.
• گزینه‌ی Local Machine را انتخاب و دو بار روی Next کلیک کنید.

• کلمه‌ی usbip را به‌عنوان رمزعبور وارد کنید و دو بار دکمه‌ی Next را فشار دهید.
• روی Finish کلیک کنید تا از Certificate Import Wizard خارج شوید.

پس از وارد کردن گواهی USB/IP، باید درایورهای آن را نصب کنید. متأسفانه، درایورهای نامعتبر تنها در حالت آزمایشی (Test Mode) قابل نصب هستند، بنابراین باید سیستم خود را در این حالت بوت کنید و به محض پایان نصب درایور ها، این حالت را خاموش کنید.

• روی منوی Start در ویندوز ۱۱ کلیک‌راست و Terminal (Admin) را انتخاب کنید. (در ویندوزهای ۱۰ و پایین‌تر، از Command Prompt استفاده کنید.)

• در صورت درخواست سرویس UAC، به Terminal دسترسی ادمین بدهید.
• دستور زیر را در برنامه‌ی ترمینال بنویسید تا حالت Test را در راه‌اندازی بعدی فعال کنید:

• سیستم را راه‌اندازی مجدد کنید. در این حالت متوجه واترمارک Test Mode در گوشه‌ی پایین سمت راست صفحه خواهید شد.
• دوباره برنامه‌ی Terminal (یا CMD Prompt) را باز کنید و با استفاده از دستور cd، به مسیری که فایل usbip.exe را در آن ذخیره کرده‌اید، بروید.

• با کمک دستور زیر، usbip.exe را نصب کنید:

• قبل از راه‌اندازی مجدد سیستم، با اجرای دستور زیر از Test Mode خارج شوید:

پس از راه‌اندازی مجدد سیستم، می‌توانید سرور رزبری پای را به‌عنوان هاب USB به کامپیوتر متصل و ارتباط دستگاه‌های USB را از طریق شبکه‌ی LAN با یکدیگر برقرار کنید.

• نرم‌افزار Terminal (یا CMD Prompt) را باز کنید.
• دوباره به مسیر فایل USB/IP بروید و usbip.exe را با پارامتر list اجرا کنید.

می‌توانید از نرم‌افزار اسکن شبکه مانند Nmap برای بررسی آدرس IP سرور رزبری پای خود استفاده کنید. کاربران لینوکس یا WSL می‌توانند از همین دستورات با حذف \. یا پسوند exe. از usbip در هر مرحله استفاده کنند.

• آدرس آی‌پی دستگاهی را که می‌خواهید به کامپیوتر متصل کنید، پیدا و دستور attach را برای اتصال آن اجرا کنید.

اگر مراحل را به‌درستی دنبال کرده باشید، نرم‌افزار ترمینال تأیید خواهد کرد که دستگاه USB به کامپیوتر شما متصل شده است. با این روش، می‌توانید از لوازم جانبی متصل به هاب USB برد رزبری پای استفاده کنید.

برای افراد مبتدی پیشنهاد می‌شود که از روش اول استفاده کنند، زیرا راه‌اندازی آن فوق‌العاده آسان است و تا زمانی که هربار فقط به یک دستگاه USB نیاز داشته باشید، بسیار مفید خواهد بود.

درعین‌حال، روش دوم گزینه‌ی بهتری برای کاربران لینوکس محسوب می‌شود. اگر به چالش علاقه دارید، از آن روی ویندوز نیز استفاده کنید، فقط مطمئن شوید به‌محض اینکه فایل usbip.exe را نصب کردید، حالت آزمایشی (Test Mode) را غیرفعال کنید، زیرا واقعاً برای استفاده‌ی عمومی ناامن است.