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Raspberry Pi: Die besten Tools und Einsatzgebiete

07.07.2016 | 13:24 Uhr |

Auf dem Raspberry Pi läuft fast alles, was es auch für „große“ PCs gibt. Nur die Installation auf der SD-Karte funktioniert anders.

Der Raspberry Pi ist nur mit schwächlicher Hardware ausgestattet und kostet etwa 40 Euro. Dafür ist das Gerät bei der Leistungsaufnahme genügsam und eignet sich als Linux-Server im Dauerbetrieb. Für den Raspberry Pi stehen mehrere Betriebssysteme zur Auswahl. Sie können ein voll funktionsfähiges Linux-System installieren oder ein Mediacenter.

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1. Systeme für den Raspberry Pi

Der Installer Noobs will Einsteigern den Weg zu einem Raspberry-System ebnen. Noobs (etwa 1,1 GB mit Raspbian im Gepäck) oder Noobs Lite (27 MB für Onlineinstallationen) muss nur aus seinem ZIP-Archiv auf eine FAT-formatierte SD-Karte mit mindestens vier GB entpackt werden. Systemauswahl und eigentliche Installation erfolgen mit eingelegter SD-Karte direkt auf dem Raspberry. Über Noobs lassen sich Pidora, Open Elec, Osmc, Risc-OS, Arch Linux und Windows 10 IoT installieren.

Open Elec ist eine populäre Linux-Distribution, die den Raspberry und andere ARM-Platinen mit der Multimedia-Oberfläche Kodi ausstattet. Die Softwareauswahl über diesen Zweck hinaus ist mit rund 140 Paketen schmal und umfasst kaum mehr als die Basiswerkzeuge einer Linux-Distribution. Open Elec startet Kodi, das Video- und Audiodateien abspielt, Bilder verwaltet und vieles mehr. Open Elec ist aber nicht dazu geeignet, weitere Serverdienste auf dem gleichen System einzurichten, abgesehen von Samba.

Wenn Sie Open Elec (ohne Noobs) direkt installieren wollen, laden Sie sich die passende Imagedatei aus dem Downloadbereich herunter. Hier gibt es auch Betaversionen mit neuen Funktionen, deren stabiler Betrieb jedoch nicht gewährleistet ist. Der Download des Systems besteht aus einer „img.gz“-Datei, beispielsweise „OpenELEC-RPi2.arm-6.95.2.img.gz“ für den Raspberry Pi 2 und 3. Entpacken Sie diese mit folgendem Befehl in einem Terminalfenster:

gunzip -d OpenELEC-RPi2.arm- 6.95.2.img.gz  

Dabei entsteht in unserem Beispiel die Datei namens „OpenELEC-RPi2.arm-6.95.2.img“.

Stecken Sie die SD-Karte in den Kartenleser und verbinden Sie diesen mit dem PC. Ermitteln Sie mit df -h, über welchen Pfad sich das Gerät ansprechen lässt, beispielsweise „/dev/sdb1“. Hängen Sie die Speicherkarte aus. Für unser Beispiel mittels der Eingabe von

sudo umount /dev/sdb1 

Dann schreiben Sie das Image auf die SD-Karte, etwa mit:

sudo dd if=OpenELEC-RPi2.arm-6.95.2.img of=/dev/sdb bs=4M  

Kontrollieren Sie die Angabe des Ziellaufwerks genau, damit Sie nicht versehentlich das falsche Medium überschreiben.Nachdem dd die Daten kopiert hat, tippen Sie sync ein und entfernen die SD-Karte vom PC. Legen Sie die Karte in den Raspberry Pi, verbinden Sie das Gerät mit der Stromversorgung und folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm.

Raspbian ist die offiziell von der Raspberry Pi Foundation entwickelte Distribution für den Minirechner. Das Betriebssystem basiert auf Debian GNU/Linux. Die aktuelle Version heißt „Jessie“ (Debian 8). Als Desktopumgebung bringt Raspbian LXDE mit und ist speziell auf den Einsatz des Raspberry Pi optimiert. Per Standard finden Sie auch Programme vorinstalliert, die den Einstieg in die Linux- und Programmierwelt erleichtern. Die Installation kann über Noobs erfolgen. Wenn Sie den direkten Weg bevorzugen, verwenden Sie das Kommandozeilentool dd wie bei Open Elec beschrieben.

2. Tools für das (SSH-)Terminal

Für den Raspberry Pi gibt es im Wesentlichen drei Einsatzbereiche: Desktopsystem, Mediacenter und Heimserver. Einen Server werden Sie in der Regel ohne Bildschirm betreiben, die Wartung erfolgt dann über SSH. Der dafür nötige SSH-Server ist bei Raspbian standardmäßig eingerichtet. Sie verbinden sich mit dem Server in einem Terminalfenster mit folgendem Befehl:

ssh pi@192.168.0.22  

Die IP-Adresse im Beispiel ersetzen Sie durch die Ihres Raspberry Pi. Beim ersten Aufruf müssen Sie den SSH-Schlüssel mit yes bestätigen. Ob über SSH oder direkt im Terminal am Raspberry – es gibt mehrere Befehle, die Sie über den Zustand des Servers informieren und bei der Wartung helfen. Der Befehl „top“ zeigt die Auslastung von CPU und RAM. Mit Taste Q schließen Sie die Anzeige. Über „ps ax“ ermitteln Sie, welche Prozesse laufen. In der ersten Spalte gibt das Tool die Prozess-ID aus. Hängende Prozesse lassen sich mit „kill“ gefolgt von der Prozess-ID abschießen. Der Befehl „df“ zeigt an, wie viel Speicherplatz noch auf der Festplatte frei ist.

Den Inhalt des Noobs-Downloads müssen Sie nur auf die SD-Karte kopieren. Sie installieren dann Raspbian oder eines der anderen Systeme aus dem Angebot.
Vergrößern Den Inhalt des Noobs-Downloads müssen Sie nur auf die SD-Karte kopieren. Sie installieren dann Raspbian oder eines der anderen Systeme aus dem Angebot.

Bessere Taskkontrolle: Für top und kill gibt es den funktionsreicheren Ersatz Htop. Das Tool zeigt detaillierte Infos zu allen laufenden Prozessen und erlaubt den gezielten Abschuss einzelner Tasks. Über die F2-Taste lässt sich Htop konfigurieren. Die Navigation im Setup erfolgt über Cursortasten. „Meters“ betrifft den Kopfbereich mit den Basisinformationen in zwei Spalten. Hier sollten CPU-Auslastung, Speicher, Uptime und ähnlich grundlegende Angaben organisiert werden. Die verfügbaren Infos unter „Available meters“ lassen sich mit den Tasten F5 und F6 in die linke oder rechte Spalte einbauen. Die Darstellungsart stellen Sie über „F4 Type“ ein.

Da die Anzeige sofort umschaltet, sehen Sie gleich, ob sich die Änderung in Ihrem Sinne auswirkt. „Columns“ betrifft die eigentliche Taskanzeige. Hier sind annähernd 70 Detailinfos pro Prozess möglich. Je nachdem, was Sie genauer analysieren, können Sie die Taskliste jederzeit mit Taste F6 („SortBy“) nach einem anderen Kriterium sortieren – nach CPU-Anteil, Speicher oder Festplattenzugriffen. Wer die Prozesspriorität mit F7 und F8 steuern will, benötigt den angezeigten „Nice“-Wert zur optischen Kontrolle von Änderungen.

Datenträgerbelegung: Das Tool Ncdu („NCurses Disk Usage“) sortiert die Verzeichnisse standardmäßig nach der enthaltenen Datenmenge und bietet im Terminal eine sehr viel bequemere Festplattenanalyse als das Standardwerkzeug du. Denn Ncdu beherrscht ähnlich wie ein Dateimanager die Navigation zwischen den Verzeichnissen und kann auch aktiv löschen, wo Sie dies für nötig erachten.
Down- und Uploads: Oft ist es praktisch, eine Software direkt auf dem Raspberry Pi herunterzuladen, etwa wenn Sie ein CMS für den Webserver installieren möchten. Dafür genügt das Tool Wget, das bei Raspbian bereits vorinstalliert ist. Kopieren Sie die Download-URL vom Browser in die Zwischenablage. In Firefox verwenden Sie dafür den Kontextmenüpunkt „Link-Adresse kopieren“. Im Terminalfenster tippen Sie wget gefolgt von einem Leerzeichen ein und fügen die URL über das Kontextmenü „Einfügen“ ein. Nach Drücken der Eingabetaste lädt Wget die angegebene Datei in das aktuelle Verzeichnis.

Ein weiteres Tool für den gleichen Zweck ist Curl. Für einen Download verwenden Sie die allgemeine Form

curl -O Download-URL  

Curl kann auch Dateien auf einen anderen Server oder PC im Netzwerk übertragen, praktisch beispielsweise für Backups:

curl --user User:Passwort --upload-file MeinDatei.zip ftp.MeinServer.de/MeinDatei.zip  
Htop zeigt im Terminal CPU- und Speicherauslastung. Die Darstellung der Informationen lässt sich über die F2-Taste detailliert konfigurieren.
Vergrößern Htop zeigt im Terminal CPU- und Speicherauslastung. Die Darstellung der Informationen lässt sich über die F2-Taste detailliert konfigurieren.

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3. Raspberry Pi als Datenserver

Ein Netzwerkprotokoll, das praktisch alle Betriebssysteme unterstützen, heißt CIFS (Common Internet File System).

Wenn Sie einen Raspberry Pi als Datenserver bereitstellen wollen, installieren Sie unter Raspbian das Programmpaket „samba“. Da Samba eine eigene Benutzerdatenbank verwendet, benutzen Sie folgenden Befehl, um für den Standardbenutzer „pi“ ein Passwort festzulegen:

sudo smbpasswd -a pi  

Das genügt, um über einen Dateimanager unter Linux oder Windows eine Verbindung herzustellen. In Nautilus oder Nemo tippen Sie beispielsweise folgende URL in die Adresszeile ein (Strg-L).

smb://[Raspberry]/pi/  

„[Raspberry]“ ersetzen Sie durch den Hostnamen oder die IP-Adresse des Raspberry Pi. Sie haben dann Lesezugriff auf das Home-Verzeichnis des Benutzers „pi“.

Zur Konfiguration der Freigabe führen Sie folgenden Befehl aus:

sudo nano /etc/samba/smb.conf  

Hier ändern Sie die Angabe hinter „workgroup=“ auf die in Ihrem Netzwerk verwendete Arbeitsgruppe. Etwas weiter unten im Abschnitt „[homes]“, ändern Sie „read only = yes“ auf „read only = no“. Nach

service smbd restart  

haben Sie auch Schreibzugriff auf die Freigabe und der Server taucht im Dateimanager unter „Windows-Netzwerken“ in der von Ihnen verwendeten Arbeitsgruppe auf. Hier finden Sie weitere Tipps zur Samba-Konfiguration .

Owncloud auf dem Raspberry Pi kann als Datenspeicher im lokalen Netzwerk dienen. Bei Bedarf können Sie auch über das Internet zugreifen.
Vergrößern Owncloud auf dem Raspberry Pi kann als Datenspeicher im lokalen Netzwerk dienen. Bei Bedarf können Sie auch über das Internet zugreifen.

4. Raspberry Pi als Cloudserver

Owncloud ist eine bewährte Serversoftware und Webapplikation mit vielen Funktionen für den Datenaustausch. Sie können Dokumente und Bilder hochladen, online betrachten und für andere bereitstellen. Für Owncloud gibt es Installationspakete für gängige Linux-Distributionen . Für den Raspberry Pi verwenden Sie das Debian-Paket. Nach Installation des Pakets „owncloud“ rufen Sie im Browser http://localhost/owncloud auf, wenn Sie auf dem Raspbian-Desktop arbeiten. Auf einem anderen PC im Netzwerk ersetzen Sie „localhost“ durch die IP-Adresse oder den Hostnamen des Raspberry Pi. Sie sehen eine Seite, auf der Sie Benutzernamen und Paswort für den Administrator festlegen. Nach der Anmeldung sehen Sie die Oberfläche des Owncloud-Servers.

Siehe auch: Owncloud mit Raspberry Pi einrichten - so geht's

Owncloud-Server über das Internet erreichen

PCs in Ihrem Netzwerk sind standardmäßig nicht über das Internet erreichbar. Zudem ändert sich meist die öffentlich sichtbare IP-Adresse des DSL-Routers in regelmäßigen Abständen. Damit Sie Dienste auf Ihrem heimischen Server über das Internet aufrufen können, nutzen Sie einen Dienst für dynamische IP-Adressen. Sie erhalten einen Domainnamen, über den Sie Ihren Server weltweit erreichen. Besitzer einer Fritzbox können den Router über die Benutzeroberfläche kostenlos bei Myfritz anmelden ( www.myfritz.net ).

Weitere kostenlose Dienste sind https:// twodns.de , www.selfhost.de sowie www.noip.com . Damit der Zugriff auf einen Webserver hinter der Firewall des DSL-Routers klappt, müssen Sie zusätzlich eine Portweiterleitung einrichten. Wie das funktioniert, lesen Sie in diesem Betrag .

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