SSD Boot auf Raspberry PI4 – 8GB – 64Bit

Ich habe mich nun doch entschlossen noch einmal hass.io zu installieren und das SSD Boot des neuen Raspberry zu nutzen. Auch ist für den 8GB Rechner die 64Bit Version verpflichtend, was auch interessant werden wird bezgl. Performance.

Beschreibung des HASS Betriebssystems

https://github.com/home-assistant/operating-system

Download der HASS Releases – inkl. Beta

https://github.com/home-assistant/operating-system/releases

Konfiguration der SD & SSD Speicher

Stand 2.11.2020: Der 8GB RPi bootet nicht in das HASS Image (Beta 5 build 4 – 32/64bit)

Installationsprozedur mit hassos 5.5

https://community.home-assistant.io/t/installing-home-assistant-on-a-rpi-4b-8gb-with-ssd-boot/230948

 

Meine Maßnahmen am Raspberry

Console Login: Boot Options – USB…

Hier ist schon die ältere Version des „raspi-config“ Tools zu erkennen. Die Option „Boot Options“ findet sich in der aktuellen Version hinter „Advanced Options“.

Als ich die USB Boot Option im Menü ausgewählt hatte, bekam ich die Meldung „No eeprom available – aborting“

Maßnahmen:

  1. sudo raspi-config:
    • Localisation Options: Locale: de_DE.UTF-8 UTF.8
    • Interface Options: SSH: enable
    • Update
    • Finish
  2. SSH login vom Admin Arbeitsplatz
    • sudo apt-update && sudo apt full-upgrade
    • sudo rpi-eeprom-update

Das Boot Rom sollte dann so oder neuer sein

pi@raspberrypi:~ $ sudo rpi-eeprom-update
BCM2711 detected
VL805 firmware in bootloader EEPROM
BOOTLOADER: up-to-date
CURRENT: Do 3. Sep 12:11:43 UTC 2020 (1599135103)
 LATEST: Do 3. Sep 12:11:43 UTC 2020 (1599135103)
 FW DIR: /lib/firmware/raspberrypi/bootloader/stable
VL805: up-to-date
CURRENT: 000138a1
 LATEST: 000138a1

Dann das Tool verlassen, die SD Karte herausnehmen und die Reboot Anfrage bestätigen

Raspberry PI Komponenten

Hier die Komponenten meines Raspberrys für HomeAssistant

Ich werde keine Links zu Amazon posten, aber die Artikel Beschreibungen aussagekräftig halten.

Für einen 24/7 Rechner mag ich keine SD als Massenspeicher. Hier soll eine ordentliche Lösung die Basis sein, weshalb ich bei den Raspberrys auf SSD über USB Boot setze. Wie das eingerichtet wird, beschreibe ich hier. Der Nachteil ist, dass es für diese Kombi keine schönen Gehäuse gibt. Es bleibt nur die offene Variante wie ich sie einsetze.

Alternativ gäbe es die Möglichkeit den Raspberry in ein Gehäuse zu packen und eine SSD HD mit einem USB-SATA Adapter anzuschließen.

Meine Installation besteht aus 3 Raspberrys. Wenn ihr nur einen einsetzen wollt, könnt ihr natürlich ein anderes Gehäuse wählen und braucht auch nicht das große Netzteil.

Teilename Suchbegriff m Shop
Mainboard Raspberry PI4 Model B 8GB
32GB Micro SD Karte SanDisk Ultra 32GB microSDHC Speicherkarte
Bauteile für den 4er Stack
SATA Adapter X857 mSATA SSD Shield Expansion Board for Raspberry Pi 4 
mSATA Disk Transcend Highspeed 256GB interne mSATA SSD SATA III
Gehäuse Gehäuse 4 Schichten Transparent Klar Acryl 
Netzteil Anker PowerPort Speed 5, 63W 5 Port USB Ladegerät
Micro USB Powerkabel 30cm
(für Raspberry PI3)
Anker Powerline+ Micro USB (0,3 m / 30 cm)
USB-C Power Kabel
(für Raspberry 4)
Nylon USB Type C Kabel  30cm
Bauteile mit USB-SSD Adapter
Gehäuse Bruphny Gehäuse für Raspberry Pi 4 mit 35mm Lüfter und 5V 3A USB-C Netzteil
USB 3.0 zu SATA 3 Adapter CSL – USB 3.0 zu SATA Adapter Konverter UASP
Einzelnes Netzeil BENSN 5.1V 3A Netzteil Type-C USB Kabel Stecker Ladegerät für Raspberry Pi 4
Mesh Netzwerke
USB Peitsche
(bei Einsatz mit SSD Boot)
USB 3.0 Super Speed Verlängerungskabel – USB A-Stecker zu USB A-Buchse  1m
zigbee Stick ConBee II das universelle Zigbee USB-Gateway
z-wave Stick Aeotec AEOEZW090-C Aeon Labs USB Stick
für den Komfort
Tastatur / Maus Set Perixx PERIDUO-212 DE, Mini Tastatur und Maus Set
4-fach KVM Switch GHT HDMI KVM Switch USB 4 Port,4 Fach KVM Umschalter
Sicherheit
USV APC Back-UPS ES – BE700G-GR – Unterbrechungsfreie Stromversorgung 700VA
USV APC Back-UPS BX – BX700U-GR – Unterbrechungsfreie Stromversorgung 700VA
Router, LAN, Wifi
Router AVM FRITZ! Box 7590 WLAN AC+N Router
Wifi Repeater AVM FRITZ!WLAN Mesh Repeater 2400
DECT Telefon AVM FRITZ!Fon C6
24 Port PoE Switch NETGEAR GS724TPP 24-Port Gigabit Ethernet LAN PoE
5 Port PoE Switch Netgear GS105PE Switch 5 Port Gigabit Ethernet LAN PoE
LAN Kabel Patchkabel CAT.6 verschiedene Längen

 

 

Raspberry PI USB Probleme bei SSD Boot


Wenn ein Raspberry PI4 mit SSD Boot über USB3 betrieben wird gibt es das Problem, dass direkt an die anderen USB Ports angeschlossene Sticks für zwave und zigbee nicht funktionieren.

Ich hatte dieses Phänomen sowohl beiden Sticks.

Es ist zwingend notwendig die USB Sticks an einer Peitsche anzuschließen.

Direkt am PI kommt kein Signal durch.

Dieses Bild hat ein leeres Alt-Attribut. Der Dateiname ist zwave-zigbee-an-peitsche.jpeg

Ich habe „deleyCON 1m USB 3.0 Super Speed Verlängerungskabel – USB A-Stecker zu USB A-Buchse“ bei Amazon hierfür eingesetzt.

Die 3 PIs

Ich habe meine Anwendungen auf 3 Raspberrys verteilt. Die Aufteilung geschah nach unterschiedlichen Gesichtspunkten:

  • verfügbare Hardware
  • sinnvolle Gruppierung
  • Sicherheit
  • Performance

Verfügbar hatte ich 2x RP3 B+ und einen RP4. Für einen 3er eines USB-SATA Adapter und einen für den 4er. Dazu 2 MSATA Karten.

Sinnvolle Gruppierung:

  • Infrastruktur
  • Administration
  • Smarthome

Sicherheit:

Da ich eine Certificate Authority erstellen wollte, sollte diese unbedingt auf einen eigenen Rechner. 

Infrastruktur:

Für den Zugriff von Aussen habe ich ein VPN Gateway installiert. Dass dieses weder auf dem SmartHome Rechner noch auf dem mit der CA laufen soll geben Sicherheitsaspekte vor.

Also ergab sich folgende Aufteilung:

  • raspy3 – Raspberry 3 mit SD
    • Wireguard VPN Gateway
    • SAMBA Server
  • raspy4 – Raspberry 3 mit SSD
    • Administrations Desktop 
    • Certificate Authority
  • raspy5 – Raspberry PI4 mit SSD
    • Docker
    • Homeassistant
    • deConz
    • OZW Gateway
    • Mosquitto MQTT Server

Ich installiere meine PIs immer mit dem Standard Raspberry PI OS. Download hier.

 

Meine Hardware

Ich verwende seit vielen Jahren Raspberry PIs.

Auch wenn immer wieder von Bastel Rechner und Spielzeug geredet wird, der Raspberry hat mich noch nie im Stich gelassen. Manch anderer – auch Server HW – schon.

Die Verpackung in einzelne Gehäuse, die es für den Betrieb mit einer SSD auch nicht so viele gibt, hat mich dazu veranlasst meine RPIs in diesem offenen Stack zu betreiben. Der PI4 muss zusätzlich gekühlt werden, für die 3er reicht die passive Kühlung über die Kühlkörper aus.

Raspberry PI Stack

Aktuell betreibe ich 3 PIs:

  • Raspberry PI 3 B+ mit SD Karte
  • Raspberry PI 3 B+ mit SSD
  • Raspbery PI 4 – 4GB mit SSD
APC NetShelter

Ich habe das Glück mich mit meinem Hobby hier in unserem Haus ausbreiten zu können.

Dieses Rack ist ein APC Netshelter, das ich 2011 auf ebay für 350€ erstanden habe. Es hat keine Seitenteile, was mich zwar optisch immer noch stört, aber zum arbeiten daran ist es Klasse.

Jetzt habe ich mir dort einen KVM Switch mit kleinem Monitor und Tastatur / Maus für die Raspberry installiert.

Aus früheren Zeiten existiert noch ein Fujitsu Primergy TX300S6 Server. Auf dem ist ein vmware ESXi installiert. Hier teste ich manchmal noch die Sachen, die auf dem Raspberrys (ARM Prozessor) nicht laufen. Ansonsten ist er aber immer Aus, braucht einfach zuviel Strom und ist laut.

Zur Zeit existieren 3 NAS Systeme von Synology

  • DS1010+
  • DS718+
  • DS218play

Sie dienen als Dateiablage und Surveillance Station.

Das Netzwerk im Haus stellt eine Fritz!Box bereit.

Ich habe mich diesmal sehr bewusst für die Fritz Infrastruktur entschieden. Im vorhergehenden Haus hatte ich mit viel Aufwand eine Ubiquiti Unify Installation am laufen. Mit getrennten VLANs und spezifischen Firewall Anpassungen explizit für das SmartHome.

In den 3 Jahren mit Ubiquiti sind mir 2 Gateways gestorben, sie ließen einfach keinen Zugriff mehr zu, und 3x hat der Controller das Update nicht überlebt und ich musste ihn neu installieren. Dazu kam noch, dass ich selten aber doch spürbar, immer mal wieder Probleme mit den iPhones im Unify WIFI hatte.

Nun, also der Aufbau hier:

Fritz!box 7590 mit 8x Fritz!Repeater 2400 und einen alten 300er im Keller. Das Ganze verteilt auf 3 Stockwerke. 3 der Repeater habe einen LAN Uplink, alle miteinander arbeiten im Mesh.

Die Anbindung an das LAN erfolgt durch einen Netgear GS724TPP mit PoE für mein Telefon und die Kameras. Ich nutze Netgear Switches schon seit vielen Jahren und hatte immer positive Erfahrungen damit. Auch wenn es einmal Probleme gab, der Support bei den Procurve Geräten ist sensationell.

Netgear GS724TPP

Für die Verkabelung ins Haus habe ich einige CAT7 Kabel bei der Renovierung verlegen lassen. Sie enden hinter dem Rack.

CAT7 Wanddosen