Basisinstallation
Ich unternehme mal wieder einen neuen Anlauf, ein Smarthome ohne Cloud, aber mit Raspis aufzubauen. Und jedes Mal beginnt der Anlauf damit, ein Template zusammenzustellen, damit es möglich ist, schnell eine neue Basis für einen weiteren Installationsschritt oder eine geänderte Variante bereitzustellen. Als OS habe ich mich für den Ubuntu Server ohne GUI entschieden, lediglich das irgendwann benötigte Dashboard für das Smarthome wird eine grafische Oberfläche erhalten. Stand heute im April 2025 ist der Ubuntu Server 24.04.2 als LTS aktuell, darauf baut dieser Blogartikel auf. Auch wenn der hier genutzte Raspberry Pi 3B etwas in die Tage gekommen ist, ist es trotzdem sinnvoll zu testen, wie lange er die zugedachten Aufgaben mit einem aktuellen OS erfüllen kann. Bei Notwendigkeit kann immer noch auf die leistungsstärkeren Varianten 4 oder 5 gewechselt werden, das Template sollte starten, ggf. sind minimale Anpassungen notwendig.
Das Template wird auf einer 16-GB-Micro-SD-Karte installiert. Nach Abschluss der Installation wird der Inhalt dieser SD-Karte als wiederverwendbares Image/Backup auf einen (Windows-)PC zurückgespielt. Da ich selbst ein Wanderer zwischen den Welten bin, ist nicht alles konsistent mit Linux und seinen Tools umgesetzt, ich nutze auch Windows 11 und hier verfügbare Software.
Installationsschritte:
- Herunterladen und Entpacken des Ubuntu-24.04.2-Raspberry-Pi-Images ubuntu-24.04.2-preinstalled-server-arm64+raspi.img.xz zur Imagedatei ubuntu-24.04.2-preinstalled-server-arm64+raspi.img
- Installieren des Image auf einer 16-GB-Micro-SD-Karte mit Hilfe des Tools Win32DiskImager
- Starten des Raspberry von der eingesetzten SD-Karte
- Initiale Anmeldung mit dem Default-Benutzer ubuntu mit dem Passwort ubuntu
- Bei der ersten Anmeldung wird das Passwort auf Ubuntu2025$ geändert, hier ggf. beachten, dass ein englischsprachiges Tastaturlayout eingestellt ist
- Bei Interesse kann der Bootprozess mit folgenden Befehlen nachvollzogen werden:
journalctl -b
journalctl -list-boots
journalctl -boot=<nummer> oder journalctl -boot=<identifier>- Der Benutzer ubuntu kann jederzeit mit dem Befehl
sudo suRoot-Rechte erlangen, er benötigt dafür kein Passwort. - Um auf den Raspberry möglichst schnell und einfach remote zugreifen zu können, ist er mit einem Ethernetkabel mit einem lokalen Netzwerk zu verbinden, das über DHCP IP-Adressen verteilen kann. Der Raspberry zieht sich sofort eine DHCP-IP-Adresse, auch wenn das Ethernetkabel erst nachträglich angesteckt wird. Die IP-Adresse kann mit den Befehlen
ip addr showbzw.ip addr show eth0abgefragt werden. Das WLAN-Modul ist an dieser Stelle noch nicht aktiv. - Jetzt kann der Raspberry über
ssh(z. B. mit dem SSH-Client Putty) direkt mit der IP-Adresse angesprochen werden. Die erste Anmeldung liefert aber eine Fehlermeldung: Putty: No
supported authentication methods available (server sent publickey) - Um die Remoteanmeldung positiv abschließen zu können, sind auf der Console des Raspberry folgende Einstellungen vorzunehmen:
sudo /etc/ssh/sshd_config * Die Zeile PasswordAuthentication yes aktivieren * Die Zeile auf KbdInteractiveAuthentication yes abändern * Die Datei speichern und den ssh-Service neu starten: sudo systemctl restart ssh
Die Basisinstallation ist damit abgeschlossen, die Abbildung zeigt die erfolgreiche Remoteanmeldung:
WLAN statisch einrichten
Der Raspberry soll am Ende mit einem Minimum an angeschlossenen Kabeln auskommen, es ist zunächst nicht mit einem Bandbreitenengpass durch die ausschließliche Nutzung von WLAN zu rechnen. Damit wird zunächst das WLAN mit einer statischen IP-Adresse konfiguriert und neu gestartet. Beim Reboot wird außer der Stromversorgung (logisch!) alles entfernt – Ethernetkabel, Bildschirm und Tastatur, der Raspberry kann komplett remote administriert werden und seiner eigentlichen Bestimmung zugeführt werden. Für die WLAN-Konfiguration ist es sinnvoll, über das Kommando iwconfig zu verfügen. Hierzu sind die wireless-tools zu installieren.
sudo apt install wireless-tools
iwconfig
wlan0 IEEE 802.11 ESSID:off/any
Mode:Managed Access Point: Not-Associated
Retry short limit:7 RTS thr:off Fragment thr:off
Encryption key:off
Power Management:on
Die WLAN-Karte nutzt den Network-Manager, dieser muss zunächst installiert werden. Danach kann die Netplan-Konfigurationsdatei im Ordner /etc/netplan angepasst werden. Die Konfigurationsdatei enthält folgende konkrete Werte, diese sind selbstverständlich durch die eigenen zu ersetzen:
- IP-Adresse 172.24.12.126
- Netzwerk 172.24.12.0/24
- Gateway 172.24.12.1
- DNS-Server 172.24.12.133
- WLAN-SSID TOMCAT24
Da die Konfigurationsdatei eine YAML-Datei ist, muss zwingend auf die Anzahl der Leerzeichen geachtet werden (hier sind es zwei Leerzeichen, es sind auch drei oder vier möglich). Abschließend ist die geänderte Konfiguration zu übernehmen:
sudo apt install network-manager
sudo vi /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
network:
version: 2
renderer: networkd
wifis:
wlan0:
dhcp4: no
dhcp6: no
addresses:
- 172.24.12.126/24
routes:
- to: default
via: 172.24.12.1
nameservers:
addresses:
- 172.24.12.133
access-points:
TOMCAT24:
password: <password>
netplan generate
netplan apply
Die Konfiguration ist abschließend zu übernehmen und zu aktivieren. An dieser Stelle geht die Putty-Session über die DHCP-Adresse verloren. Jetzt das Ethernet-Kabel abziehen und den Raspberry einmal (hart) booten, danach ist er über WLAN mit der eingetragenen statischen IP-Adresse erreichbar.
Weitere Installationsschritte
Upgrade des Raspberry Pi
Seit der Erstellung des Installationsimages sind eine Anzahl an Updates aufgelaufen – trotz des aktuellen Installationsimages Stand April 2025 immerhin 121 Pakete. Diese können an jeder beliebigen Stelle der Installation und später periodisch eingespielt werden.
sudo apt update
sudo apt upgrade
Hostnamen setzen
sudo vi /etc/hosts
Hinzufügen der Zeile 172.24.12.126 template-raspi-24
sudo vi /etc/hostname
Ändern ubuntu in template-raspi-24, die Änderung des Hostnamen ist erst nach einem Reboot aktiv.
sudo reboot
Ersetzen des Installationsusers ubuntu
Der Host wurde mit dem Default-Benutzer ubuntu installiert, er soll nach den ersten Schritten durch den eigenen Benutzer installer ersetzt werden. Dabei wird auch geändert, dass installer nicht ohne Passworteingabe Root-Rechte erlangen kann, standardmäßig hat er diese nicht. Abschließend wird ubuntu gelöscht:
- Anlegen des Non-root-Benutzers installer:
sudo useradd installer -d /home/installer -m -c installer -s /bin/bash- Setzen des Passworts:
sudo passwd installer - Setzen des Editors vi zum Editieren von
sudoers sudo update-alternatives -config editorsudo visudo- Zeile
root ALL=(ALL:ALL) ALLkopieren zur Zeileinstaller ALL=(ALL:ALL) ALLkopieren - Neuanmelden mit dem Benutzer installer
- Löschen des Benutzers ubuntu:
sudo userdel -r ubuntu
Einstellen der Zeitzone auf Europa, Berlin
Im Installationszustand ist die Zeitzone UTC eingestellt, zum Ändern auf CET (Central Europe Time) oder CEST (Central Europe Summer Time) ist der Befehl dpkg-reconfigure tzdata auszuführen. Die Zeitzone für Sommer- oder Winterzeit wird automatisch über das Datum erkannt.
Sichern des Templates
Abschließend ist die Installation des Templates zurück auf den PC zu sichern. Dies erfolgt wieder mit dem Tool Win32DiskImager, beim Zurückschreiben ist die Schaltfläche Read zu wählen:
Damit ist die Installation des Templates abgeschlossen.
