Installation von Raspbian (Raspberry Pi OS) auf einem Raspberry Pi

23. 12. 2021

Im Grunde ist die Installation des Linux-Betriebssystems Raspbian (Raspberry Pi OS) auf einem Raspberry Pi denkbar einfach, wenn alles gut geht. Doch manchmal liegt die Tücke im Detail.

Ein nackter Raspberry Pi kommt ohne Betriebssystem und ohne BIOS daher. Steckt keine SD-Karte im seinem Kartenleser, bleibt anders als bei PCs der Bildschirm nach dem Einschalten schwarz.

Kinderleicht ist es, wenn das neueste Raspbian einwandfrei funktioniert. Das war bei mir leider nicht mehr der Fall, weil im Root-Modus die Menueleiste fehlt. Mir blieb nichts anderes übrig ein altes Betriebssystem zu installieren und es mit einem Update und Upgrade zu versehen. Das Update verlangte nach einen Trick. Alles weiter unten erklärt. Dann wollte ich dem Raspberry eine statische IP vergeben. Wie das geht, erkläre ich auch noch. Außerdem möchte ich einen bequemen Zugang zur grafischen Oberfläche im Root-Modus haben, was gerade für Anfänger eine Erleichterung ist.

Wir brauchen: Internetanschluss, Raspberry Pi, einen zweiten Rechner, Netzwerkanschluss, USB-Maus, USB-Tastatur, HDMI-Monitor + HDMI-Kabel, das Raspberry-Steckernetzteil, SD-Kartenleser mit Adapter-Karte, Mikro-SD-Karte minimal 16 GByte.

Rasbberry Pi 3 B im Gehäuse.
Raspberry Pi 3 B+
Monitor, Netzteil, USB-Maus, USB-Tastatur und Netzwerkkabel sind angeschlossen. Es ist ein HDMI-Monitor anzuschließen. Mit Adapter-Kabeln nach VGA kann es problematisch werden.

Die Ausgangslage anfängerfreundlich erklärt:  Auf meinem Raspberry Pi 3 B+ befindet sich als Betriebssystem das Raspberry Pi OS (32-bit) (Released: 2020-08-20) (früher und umgangssprachlich immer noch Raspbian genannt) mit den neuesten Updates. Dieses Linux-Betriebssystem auf der Basis von Debian besitzt eine grafische Oberfläche ähnlich wie Windows, was die Konfigurationsarbeit wesentlich vereinfacht. Nur routinierte Linux-Anwender sollten zum Raspberry OS Lite greifen, das ohne grafische Oberfläche daherkommt. Große Vorteile bringt der Verzicht nicht. Mit der grafischen Oberfläche liegt die CPU-Auslastung des Asterisk-Server bei unter 5%.

Mit dem Raspberry Pi Imager können wir das Image des Betriebssystems Raspberry Pi OS (32-Bi) auf die mindestens 16 GByte große Micro-SD-Karte kopieren, die wie dann in Raspberry stecken. Nach dem Anschalten der Spannungsversorgung installiert sich das Betriebssystem automatisch. Fertig!

Der Raspberry Pi kommt ohne Betriebssystem daher. Es fehlt sogar ein BIOS. Wenn wir den Raspberry nach dem Auspacken an einen HDMI-Monitor anschließen, passiert deshalb nichts. Wir müssen über eine Micro-SD-Karte ein Betriebssystem installieren.

USB-Card-Reader mit Adapterkarte für Micro SD. Sollte es Probleme beim Kopieren geben, einen anderen Card Reader verwenden. Noname-Produkte gehen am besten. Der Slot für die Micro-SD-Karte befindet sich auf der schmalen Seite des Raspberry in der Nähe der kleinen LED.

Micro-SD-Karte mit dem Image des Betriebssystems versehen: Das Image des Betriebssystem muss erst einmal mit einem SD-Karten-Leser (Speicherkartenleser) über die USB-Schnittstelle des Rechners (in meinem Fall mit Windows 10) auf die Micro-SD-Karte kopiert werden. Dies erledigt seit dem März 2020 auch das kleine praktische Programm Raspberry Pi Imager, das es auch für Windows gibt. In diesem Programm lässt sich das gewünschte Betriebssystem auswählen. Die Bedienung ist buchstäblich kinderleicht und erklärt sich von selbst. Mit normalen Kopierprogrammen kann übrigens keine bootfähige SD-Karte erzeugt werden.

Hinweis vom 10. März 2021: Das aktuelle Raspbian hat einen Fehler. Die obere Menueleiste wird im Root-Modus nicht angezeigt, was das Arbeiten manchmal sehr erschwert. Deshalb installierte ich die Raspian-Version 3.2. vom 13.2.20. Sie ist unter

https://downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/raspbian-2020-02-14/

zu finden und dann nach dem Download dieser Zip-Datei zu entpacken. Sie kann dann wie gewohnt mit dem Raspberry Pi Imager auf die Micro-SD-Karte kopiert werden. Sie funktioniert auf meinem Raspberry Pi 3 B+ und meinem Raspberry Pi 3 B einwandfrei. Zur Sicherheit ist diese ältere Version zu sichern, bevor sie aus dem Internet verschwindet. Die hier vorgestellte Anleitung funktioniert nach meiner Erfahrung auf jeden Fall mit der Version 3.2 oder 3.4 auf dem Rasberry 3 B+.

Nachtrag vom 14.12.2021: Heute habe ich mit dem Raspberry Pi Manager das aktuelle Raspbian auf einen zweiten Raspberry 3 B installiert, den ich trotz Lieferschwierigkeiten noch ergattert hatte. Im grafischen Root-Modus fehlte wieder die Menueleiste. Also installierte ich wieder die alte Version

https://downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/raspbian-2020-02-14/2020-02-13-raspbian-buster.zip

und entpackte vorher die Zip-Datei. Bei der Installation bin ich nicht der Aufforderung nachgegangen nach Updates oder Aktualisierungen zu suchen. Stattdessen habe ich nach der Installation im CLI folgende Befehle eingegeben:

sudo apt update --allow-releaseinfo-change

Ein einfaches “sudo apt update” reicht nicht mehr aus. Die Antwort steht unter https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=245073. Nach dem Update habe ich

sudo apt upgrade

ausgeführt. Das hat recht lange gedauert. Damit ist aber das alte Raspbian aktualisiert.

Installation von Raspbian: Die so vorbereitete Micro-SD-Karte (Größe 16 GByte empfehlenswert) kommt nun in den SD-Karten-Slot des Raspberry Pi. Vorher hatten ich schon einen HDMI-Monitor (mit einem Adapter von HDMI nach VGA klappte es nicht), das LAN-Kabel, eine USB-Maus und eine USB-Tastatur angeschlossen. Nun nur noch das Steckernetzteil in die Steckdose stecken und das Programm fängt an sich selbständig zu installieren.

Dann erfolgen während der Einrichtung des Raspbians die üblichen Aufforderungen für die Länderauswahl, die Nachfrage nach dem Wlan-Schlüssel. Der Aufforderung das Passwort zu ändern bin ich nachgegangen. Danach erfolgen die Updates, wenn wir das wollen. Vor dem Herunterladen der Updates sollten wir noch von WLAN auf den LAN-Zugang umstellen, weil dann das Laden der Updates schneller geht. Abgesehen davon wollen wir nur im Notfall den Raspberry über WLAN erreichen. Nach 10 Minuten war die Installation abgeschlossen und wir können sogar damit im Web surfen. Bis dahin kommen die allermeisten problemlos. Der steinige Weg fängt jetzt erst an.

Root-Rechte und Passwörter: Ohne Passwort geht in der Linuxwelt eigentlich nichts. Das voreingestellte Passwort für den voreingestellten User “Pi” lautet “raspberry”. So lautet der Standard-Login. Ich habe das Passwort über die grafische Oberfläche geändert.

Angemeldet als Pi können wir relativ wenig verändern. Wenn wir tief im System Eingriffe vornehmen wollen, brauchen wir Root-Rechte. Wir müssen uns als “root” anmelden.

Dazu müssen wir auf die Kommandozeilen-Ebene gehen.  Die grafische Oberfläche (der Desktop) besitzt oben eine Menüleiste. Dort befindet sich als Icon ein kleiner schwarzer Kasten (LX-Terminal), den wir aufrufen. Hier habe ich ich nun

sudo su

eingetippt. Dann die Eingabetaste betätigen und schon sind wir als  root angemeldet. Mit

passwd

können wir nun ein Passwort für den root anlegen, was wir machen sollten. Jetzt können wir uns über die grafische Oberfläche fast wie bei Windows abmelden und uns mit dem Passwort als root wieder anmelden. Unter “Raspberry-Pi-Konfiguration” lässt sich das Raspbian so einstellen, dass wir nach dem Booten zwischen Pi und Root auswählen können. Für die nachfolgenden Installations- und Konfigurationsarbeiten müssen wir uns als root auf dem Desktop anmelden, um vollen Zugriff zu erhalten, damit wir Konfigurations-Dateien mit dem Texteditor verändern können.

Sich als Root auf dem Desktop anmelden: Ganz ganz wichtig! Melden wir uns als “root” an, können wir alles im System verändern. Um uns als root auf dem dem Desktop anzumelden, müssen wir uns erst auf dem Desktop abmelden, weil in der Grundeinstellung sich Raspbian nach dem Booten als “pi” anmeldet. Vorher haben wir bereits wie beschrieben auf der Kommandozeilenebene im LX-Termnial mit “sudo su” und “passwd” ein Passwort für “root” angelegt. Wenn ja,  dann auf dem Desktop auf die rote Himbeere in der linken oberen Ecke des Raspbian-Bildschirms klicken und dann klappt ein Menü auf und ganz unten im diesem Menü auf das grüne Symbol “Abmelden” klicken. Es öffnet sich darauf ein Fenster in der Mitte des Schirms.  Dort wieder auf “Abmelden” klicken. Dann nicht als “pi” anmelden, sondern  als root und das enstprechende Passwort eintragen und dann wieder Anmelden. Dazu auf pi klicken, dann kommt “Sonstige” und dann root eintippen und dann unser Passwort.  Für alle Arbeiten an der Konfiguration zukünftig immer als root anmelden.

Abmelden, um sich danach gleich wieder als root anmelden zu können.
Auf “pi” klicken, dann erscheint “Weitere”. Dann “root” eintippen und das Passwort, welches wir vorher im LX-Terminal mit “sudo su” und “passwd” bestimmt haben. Sind wir dann als root angemeldet, können wir alle Dateien des Systems verändern, was natürlich auch das Betriebssystem zerstören könnte.

Damit sich beim Booten das Betriebssystem nicht immer automatisch als pi anmeldet, können wir unter “Einstellungen” -> “Raspberry Pi Konfiguration” -> System  -> “Automatischer Anmeldung” das “Als Benutzer pi anmelden” deaktivieren. Wir können dann nach jedem Booten zwischen pi und sonstige, also root, wählen.

Damit Raspbian sich nicht immer automatisch nach dem Booten als User “pi” anmeldet, gehe man auf “Einstellungen” -> “Raspberry-Pi-Konfiguration” -> System -> Und dann das “Als Benutzer “pi” anmelden” deaktivieren.

Tut mir leid wegen der schlechten Screenshots. Anders es ging  leider  in diesem Fall nicht anders.

OK, das sieht jetzt nach etwas Arbeit aus. Aber mit meiner Anleitung werdet Ihr Euch hoffentlich viel Arbeit und Zeit ersparen und auf sinnlose Umwege verzichten können. Links der HDMI-Monitor für den Raspberry. Dieser Monitor lässt sich auch auf VGA umstellen und dient dann als weiterer Monitor für das Notebook.

Und ab hier geht es an das Eingemachte: Aber keine Bange. Sollten wir unser Raspbian als “root” völlig verhunzen, müssen wir es nur wieder neu aufspielen. Übung macht den Meister. Übrigens besteht die Möglichkeit eine Sicherungskopie anzulegen, was am Ende des Aufsatzes beschrieben ist.

Einrichten einer statischen IP für den Raspberry:  Für viele Anwendungen ist es sinnvoll, wenn der Raspberry immer unter derselben IP erreichbar ist. Dazu gehen wir wie folgt vor. Wir sind im Root und gehen mit dem Dateimanager (gelbes Symbol in der oberen Leiste des Desktops) auf

/etc/dhcpcd.conf

(also Ordner etc aufrufen und dann die dhcpcd.conf aufrufen, immer mit rechten Maustaste arbeiten). In der dhcpcd. conf  den vorhandenen Eintrag “persistent” mit # am Zeilenanfang auskommentieren. Es muss dann stehen:

# persistent

# persistent

 

Dann zur Zeile “# Example static IP configuration:” springen. Darunter müssen wir folgendes eintragen, wenn wie im Beispiel der Asterisk-Server unter der lokalen IP 192.168.1.111 erreichbar sein soll und unser Router die IP 192.168.1.253 besitzt. Die statische IP soll nur für die Netzwerkverbindung (etho) über das LAN-Kabel gelten. Vorher müssen wir uns z.B. im Router vergewissern, ob die statische IP in unserem LAN nicht schon belegt ist. Wir tragen ein:

interface eth0
static_ip_adress=192.168.1.111/24
static routers=192.168.1.253
static domain_name_servers=192.168.1.253 8.8.8.8

interface eth0
static_ip_adress=192.168.1.111/24
static routers=192.168.1.253
#  Der eigene Router hat die IP 192.168.253
static domain_name_servers=192.168.1.253 8.8.8.8

Als zweiter Domain-Name-Server (DNS) ist hier die 8.8.8.8 von Google gewählt. Wir können auch einen anderen auswählen.

Wichtig ist, dass die Zeilen für ipv6 auskommentiert bleiben, weil dann nach einem Stromausfall und nach dem Wiederhochfahren die LAN-Verbindung nicht mehr richtig funktioniert. Kontrolle: Rechts oben in der Menüleiste gibt es das Netzwerksymbol mit den zwei blauen Pfeilen. Fahren wir mit der Maus auf die blauen Pfeile, müsste unter anderem “eth0: configured 192.168.1.111/24″ erscheinen. Die neue Einstellung können wir auch mit dem CLI-Befehl ” ifconfig” überprüfen (CLI-Befehl = Befehl auf der Kommandozeilenebene im LX-Terminal). Für die Wirksamkeit ist wahrscheinlich ein Neustart notwendig. Ich erinnere mich nicht mehr. Die dhcpcd.conf habe ich mir gesichert. Somit geht das Aufsetzen eines neuen Raspbian bequemer.

Anmerkung: Bei älteren Raspian Stretch Versionen wurde das eth0 durch eine Zeichenkombination ersetzt, die wir mit

ifconfig

herausfinden. Mehr dazu steht unter

https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=191140.

Korrekte Anzeige für den LAN-Zugang (eth0) mit der statischen IP 192.168.1.111 des Raspberry Pi.

Damit wäre unser Raspberry für die Installation der Anwendungen einsatzbereit.

Von unserem Raspberry aus können wir auch über Windows oder einen anderen Rechner Veränderungen vornehmen. Wie das geht, ist unter https://elektronikbasteln.pl7.de/von-windows-auf-den-raspberry-pi-zugreifen beschrieben.









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