HomeNet 01 – Raspberry PI Installation

Wie installiere ich einen RaspberryPI um Ihn für die Automatisierung meiner Verwaltungsaufgaben im heimischen Netzwerk nutzen zu können? Um den ersten Teil, quasi das “Adam und Eva” eines Netzwerkes, nämlich dem Aufbau der zentralen “Management Unit” soll es hier gehen. Konkreter um die Auswahl der richtigen RaspberryPI Hardware und der Installation des Betriebssystems.

Hier kommst du übringes zur “HomeNet” Artikelübersicht, um Dir einen Überblick zu verschaffen..

Widmen wir uns nun der Installation des zentralen Managementsystems auf Basis eines RaspberryPI Systems.

Das Gesamtsystem

Auswahl des “richtigen” Gerätes

Bei der Wahl des Gerätes kann es schon mal zu dem einen oder anderen Fallstrick kommen. Wo es früher nur “DEN” Raspberry gab, tummeln sich eine Vielzahl an Modellen, mit teilweise marginalen aber u.U. wesentlichen Unterschieden.

Im wesentlichen sind dies:

  • Raspberry 1/2/3/4 – Die Mainstream Modelle mit immer besserer Hardware. Zum Zeitpunkt dieses Artikels ist allerdings nur der 4er zu bekommen.
  • Raspberry PI Zero / Zero 2 – Single Core Systeme mit 512 MB Arbeitsspeicher. Hier gibt es auch wieder Unterscheidungen:
    • Zero / Zero W / Zero WH: Der Zero ist am günstigsten, beim Zero W ist WLAN Bluetooth mit dabei, der Zero WH hat eine GPIO Leiste mit aufgelötet. Wichtigstes Merkmal ist aber: Wir haben hier einen ARMv6 Prozessor vorliegen, der von vielen Herstellern nicht unterstützt wird. So wird Ubuntu aber auch .NET basierte Anwendungen (z.B. Powershell oder ein Github Runner) auf dem System nicht funktionieren.
    • Zero 2 W: Der Nachfolger des Zero. Deutlich leistungsfähiger durch den Einsatz eines ARMv7 Prozessors. Aber vor allem mit breiterer Softwareunterstützung.

Installation von Ubuntu 20.04

Ich nutze für die Installation des Raspberry PI den Raspberry PI 4 B mit 1 GB Speicher und darauf ein Ubuntu 20.04. Alternativ kannst du auch gerne ein RasperryPI OS nutzen, du hast dadurch keine Einschränkungen. Ubuntu ist das System was ich auch beruflich viel nutze, daher diese Wahl.

  • Lade den Raspberry Pi Installer von https://downloads.raspberrypi.org/imager/imager_latest.exe herunter und führe die EXE mit administrativen Rechten aus.
  • Wähle “Ubuntu 20.04” (oder eine entsprechende Alternative) als zu installierendes Betriebssystem aus. Dieses Artikelserie funktioniert auch genauso wunderbar mit dem Standard RaspbianOS.
  • Wähle deine SD-Karte aus
  • Öffne die zusätzlichen Konfigurationsoptionen

Hier kannst du alle Verbindungsparameter modifizieren. Lege auf jeden Fall einen User mit sicherem Kennwort an und hinterlege eine SSH-Public Key. Dieses erzeugst du (in einer modernen Windows oder Linux Installation) mit Aufruf von ssh-keygen in einer beliebigen shell.

Ich trage hier immer einen initialen User ein, der später genutzt wird, um via ansible auf das System zuzugreifen und dieses zu verwalten.

Tip: Verwenden KEINE gängigen Usernamen wie “admin”, “administrator” oder auch “ansible” oder “pi”. Nutze hier irgendeinen Phantasiename, das reduziert gleich die den Angriffsvektor auf das System. Weiterhin: Solltest du später ein Managementsystem (wie z.B. ansible) installieren wollen, lege an dieser Stelle nicht den User für ansible an. Besonders bei der Wahl spezieller Images (z.B. Ocotoprint) wird die Anwendung immer im Kontext dieses Users ausgeführt. Zu sauberen Trennung der Rechte macht es also Sinn, den Ansible User später dediziert anzulegen.

Zudem kannst du gleich die SSID und das Kennwort für die WLAN Verbindung hinterlegen.

Rainbow screen

Ggf. kann es zum berüchtigten “Rainbow Screen” kommen. Dieser tritt i.d.R. auf, wenn das OS aus irgendeinem Grund nicht geladen werden kann. Beispielsweise, wenn du versuchst, Ubuntu auf einem “Zero (1)” zu installieren, oder aber die Spannung deines USB Anschlusses nicht ausreicht. Es gibt auch Berichte, bei denen es am zu langen Kabel lag oder an einem Netzteil welches zwar genug Spannung geliefert hat, diese aber sehr unstabil oder nicht schnell genug geliefert hat.

Normalerweise ist ein Monitor allerdings nicht notwendig. Schau einfach auf die grüne LED: Wenn diese zufällig rumblickt und irgendwann durchleuchtet, ist alles gut. Hast du das Gefühl, die LED möchte Dir aufgrund eines Blink-Musters etwas mitteilen, dann ist dies meistens auch so. Das Verhalten der LED ist hier gut beschrieben.

Ist die Installation abgeschlossen, kannst du die Verbindung zu deinem Raspberry Pi wie folgt aufbauen:

ssh -i <pfad zum private key> <username>@<ip adresse>

Die IP Adresse findest du am besten in DHCP Einstellungen deines Routers heraus.

Weiter geht es hier – Smarthome 02 – GitHub Runner auf Raspberry PI

Fazit

Du siehst, die Installation eines RaspberryPI ist eigentlich relativ simpel. Es gibt ein paar Fallstricke, die aber recht leicht umgangen werden können. Ist die Installation des Betriebssystems abgeschlossen, geht es nun an die Installation und Einrichtung des GitHub Repositories und des GitHub Runners.

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