Raspberry Pi - Stabiler 24/7 Dauerbetrieb

Raspberry Pi – Stabiler 24/7 Dauerbetrieb

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Die Leistung des Raspberry Pi ist für viele Serveraufgaben vollkommen ausreichend. Aufgrund des minimalen Stromverbauchs von ca. 3,5W liegt es daher nahe den Minirechner im 24/7 Dauerbetrieb einzusetzen. Für einen stabilen Dauerbetrieb müssen jedoch gewisse Punkte beachtet werden.

Zuverlässiges Netzteil

Eine wichtige Komponente für den stabilen Betrieb des Raspberry Pi ist das Netzteil. Erfahrungsgemäß sind viele Probleme, wie z.B. Instabilität, häufige Fehler und Abstürze, auf ein unzuverlässiges Netzteil zurückzuführen. Deshalb sollte man nicht zum nächstbesten No-Name Handynetzteil greifen und stattdessen lieber den ein oder anderen Euro mehr in ein hochwertiges Netzteil investieren. Denn beim Netzteil gilt ganz besonders “Wer billig kauft, kauft zweimal!” und im Internet finden sich teils erschreckende Beispiele, wo Billig-Netzteile regelrecht in Flammen aufgegangen sind.

Welches Netzteil für den Raspberry Pi?

Für einen stabilen Betrieb des Raspberry Pi, sollte es ein hochwertiges Netzteil mit mindestens 2000 mA sein. Beim Raspberry Pi 3 sind die Anforderungen an das Netzteil nochmals deutlich höher, sodass das Netzteil (bei vollbelegten USB-Anschlüssen) 2500 mA liefern können sollte.

Persönlich konnte ich folgende Markennetzteilen mehrfach persönlich testen und habe damit sehr gute Erfahrungen gemacht. Sie ermöglichen auch bei Lastspitzen und mit angeschlossenen USB-Geräten einen stabilen Dauerbetrieb des Raspberry Pi:

 

Für Raspberry Pi 2 / 3 / Zero

 

Kühlung

Obwohl der Raspberry Pi bei Auslieferung über keine Kühlkörper verfügt, stellt dies für den Normalbetrieb aufgrund der geringen Wärmeentwicklung kein Problem dar. Wird der RPi jedoch übertaktet, im 24/7 Dauerbetrieb oder als Spielekonsole (Retropie / Recalbox) eingesetzt, sollte für eine ausreichende Kühlung gesorgt werden. Dazu bieten sich kleine Kühlkörper oder ein zusätzlicher SOC-Lüfter an. So wird die Betriebstempertatur zuverlässig gesenkt, was sich positiv auf die Lebensdauer auswirken kann.

Passive Kühlung
Aktive Kühlung

Weiterführende Infos
Im separaten Artikel Raspberry Pi – SOC richtig kühlen (aktiv / passiv) habe ich die Thematik nochmals im Detail behandelt (inkl. Anschlussplan für Lüfter).

 

Lebensdauer der SD-Karte verlängern

In Foren ist mittlerweile häufiger von Problemen mit der SD-Karte zu lesen, wenn diese über längere Zeit im Raspberry Pi zum Einsatz kam. Um das Risiko eines fehlerhaften Dateisystems oder defekten SD-Karte erheblich zu reduzieren, können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden.

HINWEIS: Alle nachfolgend genannten Maßnahmen müssen im Einzelfall entschieden werden.

Schreibzugriff auf SD-Karte reduzieren

Werden bestimmte Dateien regelmäßig erstellt oder geändert, z.B. Bilddateien einer Webcam, sollten diese möglichst ausgelagert werden (RAM, NAS, USB-Speicher). Aber auch bereits im normalen Betrieb gibt es unter Linux Verzeichnisse (z.B. /var/log), die systembedingt ständiger Zugriffe ausgesetzt sind. Für einiger dieser Systemverzeichnisse kann es daher sinnvoll sein, diese ins RAM auslagern.

Um z.B. /var/log in den Arbeitsspeicher auszulagern, müssen folgende Einträge in der /etc/fstab hinzugefügt werden:

none        /var/log        tmpfs   size=5M,noatime         00

Hinweis: Verlagert man Dateien und Ordner in den RAM, so sollte man sich darüber im Klaren sein, dass diese nach einem Neustart nicht mehr verfügbar sind.

Swapping deaktivieren

Der Raspberry Pi verfügt von Haus aus über recht begrenzten Speicher. Für Speicherhungrige Anwendungsfälle kann Swap-Speicher deshalb sinnvoll sein.

In meinen Fall ist der zur Verfügung stehende Speicher jedoch mehr als ausreichend und eine Vollauslastung ist nicht zu erwarten. Um die Zugriffe auf die SD-Karte weiter zu reduzieren, kann daher Swapping mit folgenden Befehlen deaktiviert werden:

Raspbian Jessie / Stretch
sudo dphys-swapfile swapoff
sudo systemctl disable dphys-swapfile
sudo apt-get purge dphys-swapfile
Raspbian Wheezy
sudo dphys-swapfile swapoff
sudo dphys-swapfile uninstall
sudo update-rc.d dphys-swapfile remove

 

Watchdog

Der auf dem Raspberry Pi verbaute BCM2708 von Broadcom verfügt standardmäßig bereits über einen Hardware-Watchdog, der das System im Problemfall neu starten kann. Um diesen zu nutzen, wird ein Kernelmodul und ein Daemon benötigt.

Funktionsweise:
Der Daemon teilt dem Watchdog in regelmäßigen Intervallen mit, dass das System funktioniert. Kommt es nun zu einem Problem und das System hängt sich auf, erhält der Watchdog keine Nachrichten mehr und setzt daraufhin das System zurück.

Watchdog aktivieren und einrichten:
Laden des Kernelmoduls und anschließende Installation des Deamons:

$ sudo apt-get install watchdog
$ sudo modprobe bcm2835_wdt
$ echo "bcm2835_wdt" | sudo tee -a /etc/modules

Anschließend muss noch die Konfigurationsdatei des Watchdog-Daemon angepasst werden, um die Gerätedatei des Watchdogs und die Bedingungen für einen Reset festzulegen.

$ sudo nano /etc/watchdog.conf

In der Konfigurationsdatei müssen folgende beiden Zeilen auskommentiert werden (Raute-Zeichen am Anfang der Zeile entfernen):

watchdog-device        = /dev/watchdog
max-load-1             = 24

 

Betrifft nur Raspbian Jessie / Stretch (!)
Bei Raspbian Jessie muss in der Datei /lib/systemd/system/watchdog.service noch folgender Eintrag ergänzt werden:

[Install]
WantedBy=multi-user.target

 
Zum Abschluss der Konfiguration muss der Watchdog-Daemon nun noch neu gestartet werden. Fertig.

Raspbian Jessie / Stretch
$ sudo systemctl enable watchdog.service
$ sudo systemctl start watchdog.service
Raspbian Wheezy
$ sudo /etc/init.d/watchdog restart

 

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