Raspbian via Netzwerk installieren

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Maßgeschneidert

Für manche Projekte erweist sich das Standard-Raspbian als zu sperrig. Mithilfe von Netinstaller richten Sie Ihr Wunschsystem direkt aus dem Netz auf der SD-Karte ein.

Raspbian basiert auf Debian, dessen Installer als effizient, aber spröde gilt – nichts für die eigentliche Zielgruppe des RasPi. Die Foundation stellt deshalb gut gepflegte und quasi fertig installierte Linux-Systeme bereit. Als Anwender laden Sie diese herunter, kopieren sie auf eine SD-Karte, und in kürzester Zeit startet das lauffähige System.

Konfektionsware von der Stange aber passt nicht jedem, und das gilt auch für Linux-Systeme. Der "Minimal Raspbian unattended netinstaller" [1] stellt deshalb eine Online-Installationsroutine für Raspbian bereit. Statt eines mehrere Gigabyte großen Abbilds landet ein Minimalsystem auf der Karte, alle weiteren Pakete kommen in der aktuellen Version direkt aus dem Netz. Das haben die Entwickler beim großen Bruder abgeschaut – analog verfährt der Debian-Netinstaller.

Der große Vorteil: Es landet keine Software auf dem Rechner, die man nicht braucht. Wer viele RasPis identisch installieren muss, spart damit jede Menge Zeit. Und wer seinen Pi ins Netz stellt, der profitiert von der höheren Sicherheit. Außerdem lassen sich direkt bei der Installation die Paketquellen mit der armhf-Architektur für den RasPi 2/3 einbinden. Die Raspbian-Pakete verwenden aus Kompatibilitätsgründen ein Binärformat, das sich auf allen Pi-Generationen einsetzen lässt, auch auf dem RasPi 1 und RasPi Zero. Optimierte Pakete für den RasPi 2/3 laufen im Vergleich dazu auf der entsprechenden Plattform 30-mal schneller – ein Paradebeispiel dafür bietet etwa der H.264-Encoder x264.

Installation

Ohne ein Minimalsystem kommt auch der Netinstaller nicht aus. Da das (Original-)Projekt aktuell den RasPi 3 nicht unterstützt, greifen Sie am besten gleich zum Fork [2]. Das System gibt es als ZIP-Archiv oder XZ-komprimierte Abbilddatei [3]. Unter Linux nutzen Sie Letztere und entpacken das 36 MByte große Image direkt auf die (Micro-)SD-Karte. Dabei ersetzen Sie im Befehl aus Listing 1 das /dev/sdd durch den Gerätenamen des verwendeten SD-Kartenlesers – andernfalls verlieren Sie alle Daten des irrtümlich angesprochenen Laufwerks.

Listing 1

 

$ sudo xzcat raspberrypi-ua-netinst-v1.1.0.img.xz > /dev/sdd

Unter Windows dagegen formatieren Sie eine SD-Card mit FAT32 und kopieren den Inhalt der ZIP-Datei darauf. Danach kommt die Karte in den RasPi. Für die Netzwerkanbindung benötigen Sie zwingend ein Ethernet-Kabel – an der WLAN-basierten Erstinstallation arbeiten die Entwickler, haben sie aber noch nicht fertig. Sobald Sie den Mini-Rechner ans Stromnetz hängen, bootet das Minimalsystem. Es lädt alle notwendigen Pakete herunter und entpackt sowie installiert sie. Anschließend erfolgt ein Neustart, und das System steht bereit.

TIPP

Das Formatieren einer SD-Card mit FAT32 erledigen Sie im Zweifelsfall bequem, schnell und sicher in einer Digitalkamera.

Hängt der RasPi an einem Monitor, verfolgen Sie die Boot-Meldungen dort (Abbildung 1). Es handelt sich dabei überwiegend um Warnungen, die Sie in der Regel getrost ignorieren dürfen. Ohne Monitor warten Sie einfach eine Weile und versuchen dann die Anmeldung per SSH auf dem System (Benutzer: root, Passwort: raspbian). Die IP ermitteln Sie entweder über die Weboberfläche Ihres Routers, unter Linux mit Arp-scan (Listing 2), oder plattformübergreifend mit Tools wie Lsleases [4].

Abbildung 1: Der Raspbian Netinstaller in Aktion.

Listing 2

 

$ sudo arp-scan --localnet | grep Raspberry

Nach der Anmeldung richten Sie das System ganz nach Ihren Wünschen ein (siehe Kasten "Nacharbeiten").

Nacharbeiten

Da nur ein spartanisches System auf der Speicherkarte landet, steht nach der Installation eine Reihe von Nacharbeiten an. Zuallererst passen Sie die Lokalisierung an, also Sprache, Tastaturbelegung und Zeitzone. Die Befehle dazu finden Sie in den ersten drei Zeilen von Listing 3. Auch das Standardpasswort für Root sollten Sie ändern, sofern Sie das nicht schon über die Konfigurationsvariable rootpw erledigt haben.

Die Zeilen 4 bis 7 erzeugen eine Swap-Datei und sorgen für deren automatisches Einbinden während des Starts. Da dieser Swap-Bereich bei einem RasPi aufgrund der geringen Datenraten der SD-Karte in der Praxis nur wenig nutzt, dient das eher für Notfälle. Ein System, das ins Swappen kommt, wurde entweder falsch konfiguriert, oder die Plattform eignet sich nicht für die Aufgabe.

Die letzten zwei Befehle benötigen Sie beim aktuellen Fork nicht mehr. Sollten Sie aber den Original-Installer für den RasPi 2 nutzen, verbessern diese Kommandos in gewissen Situationen die Arbeitsgeschwindigkeit des Systems. Die Projektseite erläutert das im Detail. Mittels einer geeigneten Kombination aus Post-Install-Skript und vorbefüllten Konfigurationsdateien lassen sich diese Nacharbeiten auch gleich bei Installation miterledigen.

Zu guter Letzt fehlt ein normaler Benutzer wie der bei Raspbian vorhandene Standardnutzer pi. Der Befehl adduser legt einen entsprechenden Account an. Wer Sudo unbedingt braucht, muss das Paket sudo nachinstallieren und den angelegten User mit diesen Rechten ausstatten. Wirklich zu empfehlen ist das aber nicht: Insbesondere auf schlanken Server-Systemen haben umfassende Sudo-Rechte nichts verloren.

Listing 3

 

# apt-get install console-data keyboard-configuration
# dpkg-reconfigure locales
# dpkg-reconfigure tzdata
# dd if=/dev/zero of=/swap bs=1M count=512
# mkswap /swap
# chmod 600 /swap
# echo -e '\n#\n/swap none swap sw 0 0' >> /etc/fstab
# apt-get install raspi-copies-and-fills rng-tools
# echo 'bcm2708-rng' >> /etc/modules

Die Installationsdauer hängt stark von der verwendeten Micro-SD-Karte ab. Beim Autor dauerte der Vorgang mit einer Karte 30 Minuten, bei einer anderen 90. Ein USB-Stick als Root-System benötigte nur 15 Minuten. Die vielen Schreib- und Lesevorgänge mit kleinen Blöcken während der Installation strapazieren SD-Karten; zum Teil hängen sogar langsame, billige Exemplare deutlich teurere Alternativen ab. Hier hilft nur Ausprobieren.

Der Screenshot in Abbildung 1 stammt übrigens aus einem virtuellen Pi innerhalb von Qemu. Hier beansprucht die Installation nur wenig Zeit, funktioniert allerdings nicht ohne kleinere Vorarbeiten. Ein entsprechender Thread [5] diskutiert die notwendigen Änderungen am Installer.

Anpassungen

Den Installer steuern Sie über zwei Konfigurationsdateien im Wurzelverzeichnis der SD-Karte: die installer-config.txt und die post-install.txt. Auf der Homepage des Projekts beziehungsweise des Forks finden Sie eine Gesamtübersicht der verfügbaren Variablen; Listing 4 zeigt ein Beispiel. Die Autoren empfehlen, nur die geänderten Variablen in die eigenen Konfigurationsdateien zu übernehmen.

Listing 4

 

packages=rsync,jed,bc,console-data,keyboard-configuration
hostname=pi3net
domainname=lokal-beimir.de
rootpw=SehrGeheim
usbroot=1

Benötigen Sie also zum Beispiel Rsync und den kleinen, aber feinen Editor Jed und möchten das System außerdem auf einem USB-Stick beziehungsweise einer Festplatte einrichten, dann nutzen Sie dazu die Variablen packages (Zeile 1) und usbroot (Zeile 5). Trotz der Namensendung .txt bindet das System die zwei Dateien als Shell-Skripte ein – also Vorsicht mit Leerzeichen. Über die post-install.txt lassen sich so aber beliebige Kommandos absetzen.

Über die Variable online_config lässt sich zur Installationszeit die Konfiguration von einem eigenen Webserver abrufen. Auf diesem Weg setzen Sie Szenarien um, in denen Sie mehrere RasPis identisch installieren wollen, diese aber unterschiedliche Hostnamen und IP-Adressen benötigen.

Zudem gibt es die Möglichkeit, den vorhandenen Installer komplett auszutauschen. Dazu müssen Sie nur die Datei config/rcS auf der SD-Karte erstellen. Diese Option richtet sich jedoch eher an Entwickler mit entsprechenden Kenntnissen.

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