Raspberry Pi: So verkleinert man SD-Card-Images

Wer Backups macht, ist nur zu faul zum Neu-Aufsetzen eines Systems. Und so erstelle auch ich immer wieder mal in loser Folge Images von meinen SD-Cards, die ich auf meinen Raspberries zu verschiedenen Produktiv-Zwecken im Einsatz habe. Nun ist es mir jedoch schon mehrfach vorgekommen, dass z. B. ein Image einer 8-GB-Karte nicht auf eine andere (neue) 8-GB-Karte passt, weil auf dieser einige wenige Byte an Speicherplatz fehlen (insbesondere SDHC-Karten von Intenso und CnMemory sind häufig von wenigen kB bis mehreren MB kleiner als ihre Kollegen von z. B. SanDisk oder Transcend). Nachdem ich kürzlich eine neue Karte nicht mit dem Image eines dringend benötigten Backups beschreiben konnte, stand ich erst mal blöd da. Speicherkarten sind bei mir nicht gerade Kartonware 😉

Nun habe ich aber einen Weg gefunden, wie man unter Linux mit dem eigentlich genialen Partitionierungstool GParted ein SD-Card-Image, das ich z. B. mit dd (Linux) oder Win32DiskImager erzeugt habe, verkleinern kann. Eine Datenpartition ist ja in den seltensten Fällen bis zum letzten Bit mit Nutzerdaten aufgefüllt, so dass sich diese problemlos verkleinern lässt, damit sie auf eine neue SD-Karte passt. Nun ist es jedoch so, dass GParted nur auf physische Geräte (Festplatten, Memory-Cards usw.) schreiben kann, nicht jedoch auf Image-Dateien. Wie reduziert man also Image-Dateien bzw. die darin enthaltenen Partitionen?

Um Image-Dateien und die darin enthaltenen Partitionen zu verkleinern, braucht man nur drei Tools, die in den meisten Linux-Distrtibutionen bereits enthalten sind: 1. GParted, 2. fdisk und 3. truncate. Wie gesagt – GParted kann nur auf physischen Geräten (Devices) arbeiten, nicht jedoch auf Images. Deshalb müssen wir als Erstes ein Device für das Image erstellen. Dafür nutzen wir die Loopback-Funktion unter Linux. Falls diese noch nicht aktiviert sein sollte, tun wir dies mit

sudo modprobe loop

Nun kann man mit

sudo losetup -f

das Device /dev/loop0 bereitstellen. Nun erstellen wir aus der Imagedatei.img das Device /dev/loop0:

sudo losetup /dev/loop0 Imagedatei.img

Soooo – das Device /dev/loop0 ist somit schon mal vorhanden, es enthält den Gesamtinhalt von Imagedatei.img. Wir wollen jedoch die einzelnen Partitionen bearbeiten, die darin enthalten sind. Also geben wir diese dem Kernel wie folgt bekannt:

sudo partprobe /dev/loop0

Dieser Befehl gibt uns/dev/loop0p2 zurück – die zweite verfügbare Partition in der Imagedatei.img. Dies ist das Device (= Partition), mit dem GParted arbeiten kann (die /dev/loop0p1 ist die kleine FAT16-Partition, die der Raspberry Pi zum Booten benötigt – die belassen wir so, wie sie ist).

Nun geht es endlich daran, die Partition zu verkleinern. Dazu starten wir GParted wie folgt:

sudo gparted /dev/loop0

Hier klicken wir oben auf die Partition /dev/loop0p2 (Aktivieren) und anschließend auf den Button „Verändern/Verschieben“ (die Schaltfläche, die so ähnlich aussieht wie ein Play-Button). In dem Fenster, das nun erscheint, sehen wir einen Balken, der die Größe der Partition sowie den tatsächlich genutzen Speicherplatz anzeigt. Den rechten Rand des Balkens kann man jetzt mit der Maus nach links ziehen – bis zur gewünschten reduzierten Partitionsgröße. Anschließend klickt man auf „Ändern/Verschieben“. Nun sind wir wieder im Hauptfenster (s. o.) und siehe da: Die Partition ist jetzt kleiner und es wird der neu gewonnene freie Speicherplatz angezeigt – so sieht es zumindest aus. Jetzt noch oben in der Button-Leiste auf den Haken klicken – und los geht’s. Wenn alles gut geht (d. h. wenn die Imagedatei keine Fehler enthält), wird jetzt ca. 2 – 3 Minuten lang aufgeräumt und umsortiert. Sobald diese Prozedur abgeschlossen ist, können wir GParted schließen. Das Loopback-Device /dev/loop0 brauchen wir nicht mehr, also geben wir das Device wieder frei mit

sudo losetup -d /dev/loop0

Nun ist bereits viel erreicht, aber wenn wir uns die Imagedatei.img mit ls -l ansehen, so sehen wir, das sie immer noch genauso groß ist wie zuvor. Wir müssen noch den durch die Partitionsverkleinerung freigewordenen Speicherplatz freigeben, damit das Image auf eine neue, kleinere SD-Karte passt. Dazu müssen wir wissen, auf welchen Speicherblöcken die Partition beginnt und endet. Hierfür benutzen wir fdisk:

fdisk -l Imagedatei.img

Hier sehen wir in etwa Folgendes:

Hier achten wir auf das Gerät mit der Bezeichnung Imagedatei.img2 in der untersten Zeile. Im Bild endet es im Sektor 9404415 (abhängig jeweils davon, um wieviel die Partition in GParted verkleinert wurde). Oben sehen wir, dass jeder Sektor 512 Byte groß ist. Das Beispiel im Bild zeigt, dass unsere (verkleinerte) Partition an Byte 9404415 x 512 endet. Alles, was dahinter kommt, ist unser freier und ungenutzter Speicherplatz, um den wir die Imagedatei.img verkleinern wollen.

Dazu nutzen wir abschließend das Tool truncate. Als Parameter benötigen wir wiederum den End-Block der Partition 2, in diesem Beispiel also 9404415 und die Blockgröße 512 Byte. In der Praxis sieht der Befehl so aus:

truncate –size=$[(9404415+1)*512] Imagedatei.img

Nun ist das Ziel erreicht: Die Imagedatei hat jetzt die reduzierte Größe und wir können das Image auf eine neue SD-Card schreiben. Das mache ich mit

sudo dd if=./Imagedatei.img of=/dev/mmcblk0 bs=1M

Überzeugen Sie sich zuvor mit „df“, ob /dev/mmcblk0 wirklich Ihr SD-Card-Device ist!

Raspberry Pi verliert WLAN-Verbindung: die ultimative Abhilfe

Wer einen Raspberry Pi mit USB-WLAN-Stick (z. B. Edimax) im 24/7-Betrieb laufen hat, der kennt das Problem: Sobald der WLAN-Hotspot auch nur kurzzeitig weg ist – sei es durch übermäßigen Traffic durch andere Teilnehmer oder durch Nachtabschaltung -, schaltet das WLAN-Plugin des RasPi ab. Man hat dann keine Chance mehr, administrativ per SSH auf den Raspberry zuzugreifen und es hilft nur ein harter Reset oder „Stecker raus – Stecker rein“, um das Ding neu zu starten und online zu bringen. Mehr als einmal ist es mir schon passiert, dass ich auf die Art die SD-Card zerschossen habe.

Nun habe ich mir endlich mal die Zeit dafür genommen, nach Abhilfe für dieses Problem zu suchen. Auf einem alten Raspberry Pi 2B hab ich seit Ewigkeiten einen kleinen Webserver laufen, dessen Inhalte auch brav bei Bing & Co. indexiert werden. Es ist schon passiert, dass die Webseiten in den Suchmaschinen nicht mehr gelistet wurden, weil der RasPi von mir unbemerkt mehrmals einige Tage nicht mehr am Netz hing – ich schaue ja nicht ständig nach dem zart-bläulichen Blinken der WLAN-LED. Die Suchmaschinen-Bots schauen gelegentlich mal nach, was es bei mir so Neues gibt, erreichen den Server nicht und folgerichtig fliegen die Seiten aus dem Index. Und per Cronjob das Ding in loser Folge neustarten zu lassen, („falls mal was sein sollte“) erschien mir auch recht unprofessionell.

Ich hab mir wie folgt beholfen: Im Verzeichnis /etc/ifplugd/action.d gibt es eine Shellskript-Datei namens ifupdown. Die hab ich umbenannt nach ifupdown.bak (da steht zwar nicht viel drin, aber könnte man ja nochmal brauchen). Danach habe ich im Verzeichnis /etc/wpa_supplicant/ nach der Datei ifupdown.sh Ausschau gehalten. Diese hab ich nach /etc/ifplugd/action.d kopiert und nach ifupdown umbenannt. Die bisherige ifupdown wird dadurch durch eine neue Version ersetzt. Diese versetzt den Raspberry  in die Lage, sich in das vorhandene WLAN-Netzwerk wieder „einzubuchen“, wenn es denn mal weg war. Nun wird der RasPi abschließend mit sudo reboot neu gestartet. Wenn man alles richtig gemacht hat, ist zunächst alles unverändert: WLAN startet, die entsprechende LED blinkt. Nun kann man testen, ob der gewünschte Reconnect funktioniert: Einfach das WLAN abschalten oder den Stecker am Router ziehen, wie auch immer. Jetzt sieht man, dass die LED des WLAN-Moduls in loser Folge kurz aufblinkt und nach „seinem“ Funknetz sucht (bisher ging die LED aus und der RasPi war offline). Sobald der WLAN-Hotspot wieder da ist, verbindet sich der Raspberry Pi wieder binnen wenigen Sekunden. Bei meinen Tests hatte ich vor dem Ausschalten des WLANs eine SSH-Session offen. Nachdem das Netz wenige Minuten weg und dann wieder da war, war die SSH-Verbindung immer noch bzw. wieder unverändert vorhanden – ls -l flog über den Bildschirm, als wenn nichts gewesen wäre.

Einen Haken hat die ganze Sache jedoch: Sobald man den Raspberry auf diese Art umkonfiguriert hat, funktioniert die LAN-Buchse nicht mehr. Also WLAN off und dann Netzwerk-Stecker in die Ethernetbuchse geht nicht. Aber hierfür haben wir ja die ifupdown.bak gesichert. Wenn man also wieder mal ein Netz per Leitung braucht: Einfach die Datei nach ifupdown umkopieren, und schon ist wieder alles beim Alten.

Sprechende URLs mit GetSimple CMS und nginx

Ich liebe so kleine CMSe wie GetSimple, mit denen man ohne Datenbank-Gedönse schnell eine kleine performante Website hochziehen kann. Auf einem Raspberry Pi 2B habe ich einen Webserver mit nginx aufgesetzt, die Dateien von GetSimple CMS eingespielt – und läuft. Nun kann nginx leider nicht mit den .htaccess-Dateien von Apache umgehen, mit denen man z. B. Zugriffsbeschränkungen und Redirects steuern kann. Das führt bei GetSimple dazu, dass man im Backend unter den Einstellungen den Haken bei „Nutze freundliche URLs – Erfordert mod_rewrite auf Ihrem Server“ zwar setzen kann, wenn man dann aber auf der Website in der Navigation auf entsprechende Unterseiten klickt, rennt man gnadenlos auf einen Server-Error 500.

Hier muss man also statt .htaccess direkt in der Serverkonfiguration editieren. Unter /var/www/etc/nginx/sites-available öffnet man mit su-Rechten die Datei „default“. In dem Bereich „server { … }“ sucht man sich den Eintrag „location / { … }“ und fügt dort folgende Zeile ein:

try_files $uri $uri/ /index.php?id=$uri&$args;

Dieser Eintrag sorgt dafür, dass GetSimple URLs umschreiben kann. Jetzt diese Datei speichern und mit „sudo service nginx restart“ den Webserver neu starten. Und nun klappt es auch mit den Fancy URLs. Das wird übrigens auch die SEO-Freaks freuen.

Wer sich in die GetSimple-optimierte nginx-Konfiguration einarbeiten möchte: Hier findet man eine gute Dateivorlage mit den Zugriffsrechten innerhalb der GetSimple-CMS-Verzeichnisstruktur.