Hallo zusammen,

viele haben es schon gelesen, der Raspi 4 kommt mit überarbeiteter Hardware zu fast den gleichen Preisen, wie das Vorgängermodell

Nachdem ich meine Hardwareempfehlungen bereits in einem anderen Thread beschrieben habe, nun zum Betriebssystem des kleinen Pi's

Seht es mir bitte nach, dass ich die Installation unter Linux beschreibe. Vergleichbare Tools stehen auch für MacOS und MS Windows zur Verfügung.

Standardmäßig kommt der Raspberry Pi 4 mit einem speziell dafür gebauten Raspbian (angepasstes Debian auf ARM Basis)
Aktuell wird dieses Mini-Linux noch in 32-Bit ausgeliefert, so dass echte 64-Bit Anwendungen noch eine andere Plattform benötigten. Ich persönlich habe mich dabei für einen Ubuntu Server 18.04 in 64-Bit entschieden und möchte euch die notwendigen Handgriffe dafür zeigen.

Da der Pi 4 im Standard von einer MicroSD Karte startet, müssen wir zuerst die MicroSD Karte mit dem Basis Raspbian ausstatten (das hat seinen triftigen Grund)

1. Schritt Formatierung
Im Standard sind die angebotenen MicroSD Karten bereits mit VFAT32 vorformatiert, so dass nicht mehr viel getan werden muss
Sollte die Partitionierung, oder Formatierung nicht passen, bitte mit fdisk und mkfs.vfat die Situation bereinigen

folgender Befehl zeigt die möglichen USB Laufwerke an
$ lsblk

bei mir ergab sich dabei /dev/sdc als Hardwareverweis für meine MicroSD Karte.

weiter mit fdisk
$ sudo fdisk /dev/sdc

folgender Befehlsauszug wird benötigt:
p gib die aktuelle Konfiguration aus
d lösche Partitionen
n neue Partition anlegen
t Typ der Partition angeben c = VFAT32
a den Bootflag für die Partition setzen
v alle Angaben verifizieren
w vorgenommene Konfiguration speichern und fdisk verlassen

Auf diese Art und Weise legt ihr eine bootfähige Primäre VFAT32 Partition mit voller Speicherkartengröße aus dem Device an

weiter mit mkfs.vfat
$ sudo mkfs.vfat /dev/sdc1

Damit ist die MicroSD Karte für das Aufspielen des Betriebssystems vorbereitet.

2. Schritt Raspbian herunterladen und auf der MicroSD Karte installieren und vorbereiten
Den Download des aktuellen Raspbian Images findet ihr in der Downloadsektion der Raspberry Pi Webseite
https://www.raspberrypi.org/


nachdem die Imagedatei (gezippt) vollständig heruntergeladen wurde, spielt ihr das OS auf die MicroSD Karte auf. Ich benutze dabei eine Oberfläche für das Zurückschreiben von Diskimages, aber es geht natürlich auch per shell:
$ dd bs=4M if=2019-09-26-raspbian-buster-full.img of=/dev/sdc conv=fsync


passt bitte den Devicenamen /dev/sdc auf das Device an, welches ihr nutzt. ACHTUNG: sdc, und nicht etwa sdc1

ob ihr euch dabei für die Vollversion von Raspian-Buster entscheidet, oder die Minimalversion, bleibt euch überlassen.


damit ihr Debian Buster auch ohne kabelgebundenes Netzwerk und Bildschirm starten und fernsteuern könnt, sind folgende Einstellungen angeraten:

im Boot Ordner der beschriebenen MicroSD Karte wird eine leere Datei mit dem Namen ssh angelegt, das erlaubt ssh Zugriffe bereits beim ersten booten
$ > ssh

im gleichen Ordner sollte eine Datei namens wpa_supplicant.conf angelegt werden, die eure WLAN Zugangskonfiguration enthält. Folgender Inhalt (Beispiel):

damit startet euer Pi beim Hochfahren bereits mit SSH Unterstützung und aktiviertem WLAN. Die Werte für die SSID und das Passwort müsst ihr naütrlich passend abändern

jetzt noch die MicroSD Karte sauber unmounten und vom MicroSD Kartenleser des Rechners entfernen und in den MicroSD Slot des Pi's schieben


3. erstes Booten, Systemupdates und neue Firmware
beim ersten Booten verlangt der Raspi ein neues Passwort für den Standarduser "pi" und Standardpasswort "raspberry"
durch die Vorkonfigurationen ist der Pi bereits per SSH über das lokale WLAN erreichbar (oder wahlweise über ethernet)

zuerst sollten die Systemupdates in einer Shell angefordert werden:
$ sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade -y

danach fordert ihr die "bleeding edge" Firmwarepakete an (manche notwendigen Firmwarefunktionen sind noch nicht in der Standardfirmware enthalten)
$ sudo rpi-update

HINWEIS: der Raspberry Pi unterstützt das Firmware Update nur unter Raspbian und Noob, vielleicht ist es ein guter Gedanke, die gerade konfigurierte Raspbian MicroSD als Backup aufzuheben und eine zusätzliche MicroSD Karte für den Ubuntu Server zu konfigurieren. Dann habt ihr immer die Möglichkeit, eben die MicroSD Karte zu wechseln und ein Firmware Update einzuspielen.

4. Betriebssystemoberfläche

habt ihr euch bei der Auswahl für Raspbian für die Minimalversion entschieden, könnt ihr, sobald ihr diesen Punkt erreicht habt ganz einfach Ubuntu-Mate als Oberfläche installieren.
Dafür sind folgende Befehle notwendig:
Update:
$ sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

Debian Mate Oberfläche:
$ sudo apt-get install mate-core mate-desktop-environment

Mate als Standardoberfläche:
$ sudo update-alternatives --config x-session-manager
danach die passende Zahl für Ubuntu Mate auswählen

network Manager und blueman
$ sudo apt-get install network-manager network-manager-gnome blueman
$ sudo apt purge openresolv dhcpcd5 bluealsa

danach rebooten und Wohlfühlen (unter Raspbian 32-bit mit Mate Oberfläche)


5. Debian Server Installation
Wem das Raspbian 32-bit mit Ubuntu Mate nicht ausreicht, kann sich auch auf ein Prerelease des 64-bit Ubuntu Servers 18.04.3 für ARM entscheiden. Dafür nutzt ihr am Besten eine zusätzliche MicroSD Karte.

Die Vorbereitung der Micro SD Karte ist identisch zu der Vorbereitung im Schritt 1. Allerdings wählt ihr ein anders Image, welches auf der folgenden Seite von James A Chambers gewartet und zum freien Download zur Verfügung steht:
https://github.com/TheRemote/Ubuntu-Server-raspi4-unofficial
das aktuelle Release findet ihr jeweils im Untermenü "Releases" bitte dort die tar.gz Datei herunterladen und auspacken.
Der Installationsaufruf auf die MicroSD Karte erfolgt analog zu dem Aufruf unter Punkt 2, nur mit anderem Dateinamen

nach der Konfiguration der MicroSD Karte fahrt ihr den Raspi mit dieser Karte hoch und führt zu allererst ein Update des Systems aus, ohne dass eine grafische Oberfläche installiert ist.
Der Standard Anwendername des Ubuntu Servers lautet "ubuntu" mit dem Passwort "ubuntu"

$ sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade


6. optionale Konfiguration des Netzwerks.
Der vorkonfigurierte Ubuntu 18.04.3 Server holt sich per DHCP automatisch seine Netzwerkadresse über das Ethernet. Da dieser Server nicht mehr über die früheren Netzwerkkonfigurationen gesteuert wird, sondern über netplan, solltet ihr anders, als bei Punkt 2 eine yaml Konfigurationsdatei im Ordner /etc/netplan anlegen und für eure Zwecke konfigurieren.

Beispiel:

Natürlich müssen auch hier die SSID und das Password (beides in Hochkommata) auf eure Gegebenheiten angepasst werden.


Nach den Änderungen müssen die vorgenommenen Konfigurationen aktiviert werden:

$ sudo netplan apply


7. Installation der grafischen Oberfläche (optional)

Ich habe gute Erfahrungen sowohl mit der Ubuntu Mate, wie auch mit der Ubuntu Standardoberfläche gemacht. Nicht empfehlen kann ich euch die KDE Oberfläche, die sehr viel Last auf das kleine System bringt.
Die Befehle für die Installation der Ubuntu Mate Oberfläche entsprechen im Groben den Aufrufen unter Punkt 4

Als Besonderheit hier ist zu beachten, dass der Ubuntu Server anders, als Raspbian ohne installierten X-manager läuft, der muss daher auch mitinstalliert werden

$ sudo apt-get -y install mate-core mate-desktop-environment lightdm

Was noch zu tun bleibt?

• Lokalisieren der Shells und Oberflächen auf deutsche Layouts (optional)
  
• Automatisches Starten des WLAN (manuell mit „sudo ifconfig wlan0 up“
  
• Installation der Zusatzprogramme, die man benutzen möchte
  
• Einrichtung des VNC Zugangs zur Fernsteuerung (optional)
  

Mein persönliches Fazit zum Arbeiten mit dem Raspi auf dem Ubuntu Server

Es hat riesig Spaß gemacht solange an dem System zu knobeln und auf verschiedensten Webseiten Wissen anzusammeln, bis alles annähernd so lief, wie ich es mir vorstellte.
Ein tolles Spielzeug für relativ wenig Geld, um z.B. das Programmieren unter Linux zu erlernen - oder auch als Steuerzentrale für Medienserver, Fileserver, oder eben als ganz einfacher Client.

ABER: es ist und bleibt ein einplatinen-mini Rechner in Kombination mit Gehäuse, Lüfter und Zubehör für etwas über 100€. Das dabei keine Rennsemmel herauskommt, war mir von vorne herein klar. Die 64-bit Software lohnt sich eigentlich erst bei einem Pi mit 4 GB Arbeitsspeicher.

Wer also einen hochperformanten MEGA Server für seine Anwendungen sucht, ist mit dem Pi nicht gut beraten, für schmalere Ansprüche erfüllt er viele Wünsche für den schmalen Geldbeutel


Danksagungen:

Vielen Dank an Christian Rentrop von Dev-Insider, der die Anregungen zur Vorkonfiguration des Raspbian gegeben hat.
Vielen Dank an Uwe (dr-n) in der Ubuntu-Mate Community für die Anregungen zur ubuntu Mate Oberflächen auf Debian Buster
Vielen Dank an James A Chambers, der den Code für den inoffiziellen Debian Server für den Raspbian Pi entwickelt und dafür Anleitungen in seinem Blog schreibt.
Vielen Dank an Linus Torvalds, ohne den unsere IT Welt bei weitem nicht so spannend wäre
Vielen Dank an die Leser dieses endlos langen Beitrags

und last, not least ... vielen Dank an die Entwickler des Raspberry Pi's


Schlusswort:

Auch wenn die Konfiguration Spaß gemacht hat, sollte man doch nicht vergessen, dass es sich hierbei sowohl bei der Firmware des Pi, wie auch bei der genutzten Ubuntu Serverversion noch um Vorabversionen (beta, oder auch „bleeding edge“) handelt.

Deswegen ist diese Konfiguration für den Produktiveinsatz nicht geeignet (safety first). Sobald eine offizielle Ubuntu Serverversion freigegeben wird, solltet ihr besser auf das offizielle Image wechseln.

Sobald ein Release des Ubuntu Servers für den Pi 4 freigegeben wird, hat diese Anleitung deshalb nur noch „akademischen Charakter“

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Das ging ja schneller, als ich es erwartet habe, ...
Die offizielle Freigabe des Ubuntu Servers 19.10 auch für den Pi4 ist da
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Cheers, Bogi