Wie stabil die Hardware und Software bei dauerhaft hochgetakteter CPU läuft, muss jeder selbst testen. Eine Wiki-Seite von Elinux.org [2] weist jedoch darauf hin, dass der SD-Kartentreiber Probleme mit übertakteten CPUs bekommt – nach Tagen oder Wochen soll es zur Korruption des Dateisystems kommen. Allerdings taucht das Problem scheinbar nur bei neueren Kerneln auf, Version 3.6.11 aus aktuellen Raspbian-Distributionen ist davon nicht betroffen. Sie können den Raspberry auch so konfigurieren, dass er von der SD-Karte nur bootet und ansonsten ein USB-Speichermedium nutzt [4].
Der Overclock stability test aus dem oben genannten Elinux.org-Wiki ist übrigens nicht wirklich geeignet: Das Programm triggert selbst ohne Overclocking Speicherallokationsfehler, die dann im Systemlog /var/log/messages auftauchen. Hier scheint ein grundlegendes Problem im Raspbian-Kernel vorzuliegen – im Normalbetrieb oder bei Festplattentests mit bonnie++ trat der Fehler nie auf.
Auf dem Rechner des Autors bewährt sich Overclocking im Übrigen bestens, das System reagiert merklich schneller. Da der Takt nur jeweils kurzzeitig hochgeht, entsteht auch kein dauerhaftes thermisches Problem.
Hauptspeicher-Tuning
In Zeiten, in denen sogar Einsteiger-PCs von der Rampe mehrere GByte an Hauptspeicher mitbringen, muten die 256 beziehungsweise 512 MByte des Raspberry Pi anachronistisch an. Hauptspeicher-Tuning bedeutet hier vor allem, genügsame Programme einzusetzen.
Zwar lässt sich auch der Hauptspeicher übertakten, allerdings ohne spürbare Performance-Verbesserungen. Wichtiger ist es, den Speicher sinnvoll zwischen Betriebssystem (normaler Nutzung) und GPU aufzuteilen. Sie ordnen das RAM in Schritten von 16 MByte mit dem Konfigurationsparameter gpu_mem der GPU zu. Das erledigen Sie entweder mit Raspi-config oder direkt in der /boot/config.txt. Für Server ohne angeschlossenen Monitor stellen Sie den Wert logischerweise auf das Minimum von 16M. Die aktuelle Firmware unterstützt auch das dynamische Aufteilen des Speichers [2].
Gut vernetzt?
Das Modell B des Raspberry Pi enthält einen Fast-Ethernet-Port mit einer nominellen Übertragungsgeschwindigkeit 100 MBit/s, was den Durchsatz auf etwa 10 MByte/s limitiert. Da der entsprechende Chip am USB-Bus hängt, muss er sich dessen Durchsatz mit anderen angeschlossenen Geräten teilen, etwa mit USB-Festplatten. Zudem verursacht der recht einfach gestrickte Baustein auch eine höhere CPU-Last als seine Genossen auf typischen Desktop-Boards.
Den Netzwerkdurchsatz testen Sie mit dem Tool iperf, das Sie mit administrativen Rechten via apt-get install iperf auf dem Raspberry sowie einem weiteren Rechner installieren. Idealerweise hängen beide Computer an einem Gigabit-Switch, auch sollte die Netzwerkkarte des zweiten Rechners Gigabit-Ethernet unterstützen. Das stellt sicher, dass ausschließlich die Performance des RasPi die Bandbreite limitiert. Sie starten Iperf zuerst auf dem zweiten Rechner mit dem Aufruf iperf -s im Server-Modus und danach auf dem Raspberry mit dem Kommando:
# iperf -c IP_der_Gegenstelle
Die synthetischen Ergebnisse von Iperf berücksichtigen jedoch nicht, dass Ethernet-Verbindung und Festplattenzugriff über denselben USB-Chip laufen. Realistischer ist etwa das Einrichten von NFS oder Samba und der Zugriff auf ein durch den RasPi bereitgestelltes Netzlaufwerk. Zwar eignet sich der Minirechner nicht als Backup-Medium für Riesendateien, fürs Multimedia-Streaming genügen seine Fähigkeiten aber durchaus.
Da der Treiber bei starker Netzwerklast Probleme bekommt, empfiehlt dessen Autor auf Rechnern mit schwacher CPU den Boot-Parameter smsc95xx.turbo_mode=N in der Datei /boot/cmdline.txt zu setzen. Das reduziert zwar den Durchsatz geringfügig, dafür kommt es aber nicht mehr zu Fehlern.
Ansonsten unterscheidet sich das Netzwerk-Tuning nicht wesentlich von den Möglichkeiten, die ein Linux auf anderen Plattformen bietet. Allgemeine Ratschläge sind nicht möglich, da die Einstellungen sehr von der Anwendung und auch den Gegenstellen abhängt.
Datengrab
Als Bootmedium benötigt der Raspi zwingend eine SD-Karte. Das aktuelle Debian-Image Raspbian benötigt knapp 2 GByte Platz, auf Karten mit höherer Kapazität bleibt also noch Platz für Anwendungsdaten. Trotzdem ist die SD-Karte nicht wirklich die erste Wahl für einen Massenspeicher.
Das liegt zuallererst an der Schreib- und Lesegeschwindigkeit. Zwar teilen sich SD-Karten in Geschwindigkeitsklassen ein (eine Class-10-Karte sollte also eine Durchsatzrate von mindestens 10 MByte/s aufweisen), aber diese Werte sind eher theoretischer Natur und lassen sich nur in ganz speziellen Situationen auch wirklich erzielen. Insbesondere sind SD-Karten darauf ausgelegt, Bilder und Filme – also große zusammenhängende Datenmengen – sequenziell zu schreiben.
Die I/O-Performance einer SD-Card messen Sie mit dem Kommando iostat aus dem Sysstat-Paket. Für Ganglia gibt es zwar auch ein spezielles Modul, das I/O-Metriken aufzeichnet, allerdings funktioniert es nicht im aktuellen Debian-Image auf dem RasPi. Ohne Parameter aufgerufen, gibt Iostat die Durchsatzwerte seit dem letzten Boot aus. Der Aufruf iostat -t -d 5 10 erzeugt 10 Ausgaben im Abstand von fünf Sekunden. Alternativ nutzen Sie das Benchmark-Programm bonnie++:
