Überlegungen für den langfristigen Betrieb eines Raspberry Pi

Überlegungen für den langfristigen Betrieb von Raspberry Pi

• Raspberry Pi wird zu Hause für viele Zwecke eingesetzt, vom stromsparenden FM-Sender bis zur USV-Energiemonitoring.
• Einen Raspberry Pi wochen-, monatelang oder sogar jahrelang ohne Eingriff online zu halten, ist eine echte Kunst.
• Es können verschiedene Probleme auftreten, und man sollte darüber nachdenken, wie man sich von jedem einzelnen Problem erholen kann.
• In der neuen Beitragsserie werden die erfahrungsbasierten Probleme und Lösungen behandelt.
• Diese Serie soll einen umfassenderen Leitfaden bieten als der frühere Beitrag zur Reduzierung des SD-Kartenverschleißs.

Was kann schiefgehen und wie kann man es vermeiden?

• Wi-Fi-Verbindungsfehler, Ausfälle von Softwarediensten, Abstürze durch Hardware-/Firmware-/Treiberinstabilität sowie SD-Kartenverschleiß oder vollständige Füllung können auftreten.
• Eine geeignete microSD-Karte wählen, keinen Swap auf SD-Karten nutzen, Schreibvorgänge auf SD-Karten verwalten oder das Root-Dateisystem schreibgeschützt (read-only) betreiben.
• Wenn kein read-only Root-Dateisystem verwendet wird, sollte das Dateisystem regelmäßig geprüft werden.
• Durch Deaktivieren unnötiger Dienste kann man sowohl die Softwarestabilität als auch den SD-Kartenverschleiß reduzieren.
• Vor der Anwendung invasiver Maßnahmen sollten Risiken und Vorteile abgewogen werden.
• Durch Remote Logging kann man herausfinden, was falsch gelaufen ist, wenn ein Problem auftritt.

Ratschläge, die man vermeiden sollte

• Das Deaktivieren des Journaling im Raspberry-Pi-Dateisystem wird nicht empfohlen.
• Durch das Deaktivieren von Journaling kann zwar der SD-Kartenverschleiß verringert werden, aber das Risiko einer Dateisystembeschädigung bei Absturz oder Stromausfall steigt.

Update zur Raspberry-Pi-Zuverlässigkeitsserie

• Bei Änderungen und Ergänzungen an einem Beitrag wird der Beitrag aktualisiert und das aktualisierte Datum im Beitrag angegeben.
• Falls es Änderungen gibt, wird ein kurzer Beitrag in der Raspberry-Pi-Zuverlässigkeits-Blogserie veröffentlicht, der auf den aktualisierten Beitrag verlinkt.
• Wenn du diese Updates erhalten möchtest, ohne den gesamten Blog-Feed zu abonnieren, kannst du den Atom-Feed der Raspberry-Pi-Zuverlässigkeitsserie abonnieren.

GN⁺-Meinung

• Dieser Beitrag über den langfristig stabilen Betrieb von Raspberry Pi bietet auch für Junior-Softwareingenieure nützliche Informationen.
• Besonders die Möglichkeiten zur Reduzierung des SD-Kartenverschleißs und zur Aufrechterhaltung der Systemsicherheit sind wichtige Inhalte, die jeder Raspberry-Pi-Benutzer kennen sollte.
• Diese Serie wird eine interessante und hilfreiche Ressource für alle, die die Zuverlässigkeit ihrer mit Raspberry Pi betriebenen Projekte verbessern möchten.

[GN⁺]

Hacker News Kommentar

• Lenovo-Mini-PC-Kauf

  • Der Lenovo Mini PC ist sehr klein (18 cm × 18 cm × 3 cm) und derzeit sehr günstig zu bekommen.
  • Er hat ein passendes Gehäuse und Kühlsystem.
  • Der Nutzer nutzt einen Lenovo Mini PC mit i5-8500T, 32 GB RAM und 2x SSD; mit powertop auto-tune beträgt der Idle-Verbrauch 5 W.

• Ratschläge zu Dateisystem (Journaling-Modus) und Partitionierung

  • Der erste Tipp ist, den Journaling-Modus des Dateisystems zu aktivieren.
  • Mount das Dateisystem als schreibgeschützt, mounte /var in den Speicher und leite alle Logs an einen anderen Node weiter, auf dem UPS und NUT laufen.
  • Wenn selbst bei Stromausfall das Dateisystem entweder schreibgeschützt oder temporär ist, treten keine Probleme auf.
  • Bei mehreren Raspberry-Pi-Geräten sollte man A/B-Systempartitionen verwenden und das Gesamtsystem beim Upgrade durch erneutes Beschreiben der Partitionen aktualisieren.

• Erfahrung mit Raspberry Pi 3

  • Anfang 2019 wurde ein Raspberry Pi 3 mit Raspbian installiert und die /var/log-Partition als RAM-Disk konfiguriert.
  • Außer Stromausfällen lief es fünf Jahre lang stabil mit nahezu keiner Eingabe.
  • Er dient hauptsächlich als Umsetzer von Analogaudio auf ein USB-Lautsprechersystem.

• Erfahrung mit kommerzieller Produktentwicklung

  • 2011 wurde ein frühes Plug-Computer-Modell von Global Scale Technology verwendet, um ein kommerzielles Produkt zu entwickeln.
  • Nachdem SD-Karten Schaden genommen hatten, wurden alle Produkte zurückgerufen und auf ein schreibgeschütztes Root-Dateisystem umgestellt.
  • Das Produkt war ein Heimsicherheitsprodukt, das 2021 als Open Source veröffentlicht wurde und auf Jetson-SBCs läuft.

• Empfehlung für ESP32-Boards

  • Es wird empfohlen, Aufgaben mit kleinen Boards wie dem ESP32 zu erledigen.
  • Sie sind energieeffizient, billig und für viele Aufgaben ausreichend.
  • Es gibt viele Boards, die MicroPython und CircuitPython unterstützen.

• Stabiler Raspberry-Pi-Betrieb

  • Einen Raspberry Pi langfristig stabil zu betreiben ist eine Art Kunst.
  • Startet man den NetBSD-Kernel mit einem Embedded-Dateisystem, kann er langfristig ohne SD-Karte laufen.
  • Die Strombuchse kann eine schwache Stromverbindung haben, aber das ist bei den meisten Computern ein häufiges Problem.

• WLAN-Verbindung-Überwachungsskript

  • Ein Skript, das regelmäßig die WLAN-Verbindung prüft und bei Problemen die Schnittstelle oder das gesamte System neu startet, ist keine Hacking-Maßnahme, sondern Best Practice.
  • Für den Betrieb wichtiger Server an abgelegenen Orten braucht man genau solche Überwachungsskripte.

• Erfahrung mit Raspberry Pi auf x86-Migration

  • Es wurde Erfahrung mit dem Betrieb von Tausenden Raspberry Pis über rund zehn Jahre gesammelt, derzeit findet eine Umstellung auf x86 statt.
  • Diese Erfahrungen wurden kürzlich auf der State of Open Con präsentiert.

• Geheimnis für den langfristigen Raspberry-Pi-Betrieb

  • Es gibt einen Raspberry Pi, der seit über fünf Jahren ohne Unterbrechung läuft; der Grund war, überhaupt keine SD-Karte zu verwenden.
  • Alle Dateisysteme werden über das Netzwerk auf ein NAS-Gerät gemountet.
  • Als UPS dient ein USB-Powerbank, sodass das Gerät etwa einen Tag bei Stromausfall durchhält.
  • Die lokale Netzwerkverbindung ist verkabelt ('hard wired'); WLAN wird nicht verwendet.

• Erfahrung mit stabilem Raspberry Pi-Betrieb

  • Es gibt Raspberry Pis, die über Jahre ohne besondere Maßnahmen problemlos liefen.
  • Wichtige Punkte sind eine stabile Stromversorgung und eine gute SD-Karte.