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2020年9月19日 (土)

Ubuntu MATE on Raspberry Pi 4 のwritableパーティションを外付けSSDにしてみた。(USB boot化っていう事じゃないわよ。)

Img_2960

 

Raspberry Pi 4のシステムディスクをmicroSDから外付けSSDにすることにより、システムの耐久性をあげることが可能です(メディアのwriteへの耐久性はmicroSDよりSSDが高いため。)。

そのことから、Raspberry Piのサーバー運用を考える場合はUSB bootは必須で、Raspberry Pi OSでは最近サポートされたようです。

Raspberry Pi OSのUSB bootに関しては、以下の記事を参照してください。

Raspberry Pi OS on Raspberry Pi 4 にてUSB BOOTを試してみた。

 

Raspberry Pi OSのUSB bootの方法については他の記事をみていただくとして、今回の話はUbuntu MATEのケース。とは言っても、USB boot化するということではないのでご注意ください。

 

先日、このブログに"PiでもMATE"さんから、Raspberry Pi 4にインストールしたUbuntu MATEのwritableパーティションを外付けSSD(USB->SSD)にする方法を教えていただきました。

writableパーティションをmicroSDから外付けSSDにすることにより、writeするメディアをSSDへ振りmicroSDの寿命を伸ばすことができます。

本日、この方法を実際に試してみましたので、その手順を記述しておきます。

 

<注意>

以下に記述する手順には、ブートローダー(EEPROM)を更新する手順があります。したがって、ある程度の知識(技術)が必要ですし、リスクがあります。実際に行う場合は、自己責任となります。この記事により生じた事象だとしても、私は責任を持ちません。

私自身、技術的に未知な部分もあります。実際、原因不明のシステムクラッシュやシステムフリーズが発生し、以下に記述する手順を何回か繰り返す羽目になりました。→ 発生条件判明。外付けSSDをUSB3.0のポートに接続すると発生する。私の環境ではね。

 

<前提>

 

<手順>

1)balenaEtcherでターゲットを間違わないようにWindows 10のPCにてSSDをNTFSでフォーマット

2)ubuntu-mate-20.04.1-beta2-desktop-arm64+raspi.img.xzをダウンロードし、一旦展開。

3)balenaEtcherにてubuntu-mate-20.04.1-beta2-desktop-arm64+raspi.imgをmicroSDとSSDに書き込む。

20200918-1

 

20200918-3

 

  • ディスク1:SSD
  • ディスク2:maicroSD

 

4)Windows 10の「ディスクの管理」にて、

  • SSD(ディスク1)はsystem-bootパーティション
  • microSD(ディスク2)はwritableパーティション

を、をそれぞれ削除。(逆にならないよう要注意)

20200918-4

 

5)microSDとSSDをRaspberry Piに装着してboot(電源ON)

SSDはUSB2.0のポート側に。私が試したところUSB3.0のポートではbootできませんでした。 USB3.0のポートでもbootできるとのコメントがありました。私の環境では、Raspberry Pi OSでも同じ現象(USB3.0ポートからbootできない)となるため、私が持つHDDケース(USB-SATA変換コントローラ)の問題ではないかと推測しております。

 

2020/09/24追記:

以下の商品の場合、USB3.0からブートできました。USB-SATA変換コントローラの相性には注意が必要みたいです。

オウルテック Owltech OWL-PCSPS3U3U2 [2.5/3.5インチ SATAHDD用アダプタ SATA→USB3.0 新IC UASP対応 ACアダプタ付 ブラック]

Img_2978

 

6)以下のコマンドでブートローダーのバージョンを確認。私の場合、2020/04/16版でした。

sudo rpi-eeprom-update

Img_2961

 

7)以下のコマンドでブートローダーを2020/06/15版にアップデート

sudo rpi-eeprom-update -d -f /lib/firmware/raspberrypi/bootloader/beta/pieeprom-2020-06-15.bin

 

2020/09/24時点でのブートローダーの最新バージョン("stable"版)は2020/09/03です。

最新バージョンのブートローダーは、以下のサイトからダウンロードすることが出来ます。

https://github.com/raspberrypi/rpi-eeprom/tree/master/firmware

 

Img_2962

 

8)reboot。ブートローダーは2020/06/15版にアップデートされている筈。

Img_2963

 

9)ディスクの情報を見ると以下の画像のようになります。

Screenshot-at-20200923-120312

 

Screenshot-at-20200923-120340

 

手順は以上です。

boot後の最初のアップデートにはかなり時間がかかります。辛抱強く待ちましょう。

 

<所感>

writableパーティションをSSDにすることで、性能がアップするかも?と思ってましたが、体感的には違いが分かりませんでした。

あくまでもmicroSDの寿命を伸ばすのが目的なので。

 

参考までに、fioで測定したディスクI/Oの測定結果を載せておきます。完全に同じ環境ではないため、あくまでも参考ね。ちなみに、使用したツール(fioの設定ファイル)は crystaldiskmark.fio です。


種別


SAMSUNG 32 EVO Plus


 


Transcend SSD


 


 


IOPS


BW[MiB/s]


IOPS


BW[MiB/s]


Seq-Read


40


40.4


33


33.8


Seq-Write


13


13.7


30


30.5


Rand-Read-512K


76


38.0


62


31.2


Rand-Write-512K


1


0.737


60


30.0


Rand-Read-4K


1766


7.065


1713


6.854


Rand-Write-4K


116


0.466


1965


7.862


Rand-Read-4K-QD32


2388


9.556


1877


7.510


Rand-Write-4K-QD32


262


1.051


2182


8.730

 

 

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コメント

検証、お疲れさまです。
私の環境ではUSB3.0で動いてますよ!
USB-SSDケーブルの相性でしょうか?
fioの結果はUSB2.0接続の上限値ですね。
ちなみにRaspbianはUSBにイメージを書き込みSDなしで起動します。
9月中にMATE bata3のリリースはあるのかな?
ICEタワーのトップフロー版が販売されてますね。

PiでもMATEさん。いつもコメントありがとうございます。
私のUSB-SSDケーブル(HDDケース)では、USB2.0でないとダメですね。なぜか?
試しに、Raspberry Pi 4 4GBモデルに加え8GBモデルでも試してみましたが結果は同じでした。
更に、ブートローダーを2020/09/03版に上げてみてもダメでした。
私としては、当面はUSB2.0でも困らないため、この問題は今後の課題としたいと思います。
Raspberry Pi OSのUSB-bootは、手持ちのSSDの在庫が無いため、SSDを入手次第実際に試してみたいと思います。
ICEタワーのトップフロー版についてですが、YouTubeに紹介ビデオが掲載されてすぐに1台購入済みです。まだ、使っていませんが。

PiでもMATEさん。
Raspberry Pi OSでUSB-bootを試してみました。
結果、Ubuntu MATEの時と同様に、USB3.0からbootが出来ません。
USB3.0のケーブルも変えてもダメなので、原因はHDDケース側(USB-SATA変換のコントローラ)だと推測しております。

どうやらコントローラーっぽいですね。
USB Bootを調べてる時どこかのサイトに「USB-SATAケーブルの動作確認済一覧」が存在するそうです。
見つけられませんでしたが、これもコントローラーを指しているかと。
私の環境ではキーボードのレシーバーをUSB3.0に接続すると起動時にエラーメッセージが表示されます。
PiのUSB3.0との相性問題があるのは体験済です。
ちなみに、SDありUSB-Bootでは起動時にSDを8MB程度読み込むだけのようです。
あ゛思いつたのやってみた(^^)b
起動後、/dev/mmcblk0p1(SD)をumountしてみました。
普通に使えてます。umount=取り外してもOKです。
再起動や/boot/firmware配下のconfig.txt、cmdline.txtにアクセスしなければ、熱からも守れます!
って、もう涼しくなっちゃいましたが、、、

トップフロー版は購入済なんですね。他のチップも冷やせるトップフローが良さそうですね。
私はアーマーケースです。この夏、私の使い方では室温30℃で最高60℃程でファンは不要でしたが、
放熱狙いでHDDスタンドにしたのですがPCケースに入れてたときはセンサー値で43℃でしたが触ってみると50℃超えてそうな感覚だったので
12cm12vファンのケーブルを入替えてGPIOの5vに接続しました。
Piだけに回路とアプリでやるのが王道なんでしょうけど、、、組立キット絶賛販売中
(計算式に間違いがなければ 1600rpm / 12v X 5v = 666rpm)
HDDスタンドのSDDとHDDの間にPiを置きファンの風を当ててCPU -6℃。HDDも冷えてるはず。
ファンに頼りたくなかったのでコピー用紙で1mの筒を作り煙突効果に期待したこともw
Pi4デスクトップ化計画もあと少し!!

PiでもMATEさん。こんばんは。
私もUSB3.0ポートとSSDの変換コントローラの相性問題の記事を見つけました。
どうも、Linux 側のドライバのお行儀が良くないみたいというような記事でしたね。対策案が記述されていましたが。。。私の場合、USB2.0でも構わないので試していません。
umountの情報、ありがとうございます。参考にさせていただきます。
ICEタワーのファンについてですが、海外のYouTubeにテストした動画があって、その動画では、トップフロー型よりタワー型の方が若干冷えるらしいとのことでした。
では、良いラズパイライフを!

こんばんは、今日も小ネタ投下。
SDカードを2GBの物に交換
dd if=xxx of=xxx sz=1M count=256 先頭256MBだけ書き込む。
元が32GBのSDなので未使用領域が32GB-256MBの情報が書き込まれいるので未使用領域を削除する。
gpartedで行いましたが。警告が数回出るが全て無視で。
お約束のtmpfsの設定しました。
ちなみにChromiumのキャッシュは
/home/[USER]/snap/chromium/common/chromium/Default/Cache です。Firefoxはいつもの.cache内。
snap経由だからかChromiumの起動が遅いような?Firefoxに比べて動作は軽いが音は極悪です。なので、
Firefox radiko、youtube、Gmailなど
Chromium ネットサーフィンで使い分けしてます。
アドオン(拡張機能)を振分けられるのでいいかもしれません。

メインPCは4GHz。アプリの起動待ちが、、、
アプリを起動するから待ち時間が生まれる。ならばサスペンドと思ったが壁紙を表示したまフリーズ。Betaだから許すw
サスペンドがダメなら自動起動。これなら電源もOFFできる。ECO
なんと[自動起動するアプリ]の[オプション]タブにある[ログアウト時に実行中のアプリを自動的に記憶しておく]のチェックボックスが!
ワンクリックでアプリを個別設定しなくて済む。棚ぼた。
しかしChromiumは起動されず。これもsnapのせい?仕方ないので自動起動するアプリに登録。
LibreOfficeのCalcも起動されない上に手動起動すると「ドキュメントの回復」ウィンドまで出現!!
保存だけじゃなく終了しましょう。これも自動起動するアプリに登録。

ちなみに自動起動するアプリの登録は、
[コントロールセンター]-[自動起動するアプリ]ですが、下までスクロールできないのでウィンドを最大化する。Betaだから許すww
※順番厳守 アプリの数だけ1-2繰り返す。
1.[自動起動するアプリ]-[追加]ボタンをクリックする。
2.[メニュー]からターゲットのアプリを右クリック[プロパティを編集]からコピペする。
なぜなら、起動コマンドが
Chromiumが「env BAMF_DESKTOP_FILE_HINT=/var/lib/snapd/desktop/applications/chromium_chromium.desktop /snap/bin/chromium %U」
LibreOfficeのCalcが「libreoffice --calc %U」知らんがな!です。
Chromiumのインストールは
sudo apt install chromium-browser
snap install chromium-browser のどっちか両方ありかも失念。
SSD使ってるから効果は???な上にアプリの起動&終了はあまりしないのですが、preload入れました。
バックグランドがサクサク処理できればフォアグランドにも恩恵があると信じてます。
これで最終ミッション完了です。
あとは様子見ながらtmpfsのサイズ調整です。
/var/spoolとか3.6GBで足りるのかな?
ん゛完了してるのか?Bateだから許すwww
今回は、端末、FirefoxとChromiumでタブx20、ファイラー、LibreOfficeのCalcを起動して3GB使用。8GBモデルで良かった。
無精なので仮置き場として/ramdisk 3GB確保してあるのですが、Chromiumのダウンロードで/ramdiskが選択できない。ChromeならOKなのに。ダウンロードはFirefox担当で解決。
おまけ
sudo apt install caja-admin caja-share [samba?]
ファイル共有のコツは sudo smbpasswd -a [USER]
左手が使えない時やコマンドを打ちたくない時便利かも。

PiでもMATEさん。おはようございます。
これは、探究心が凄い!
いずれのアイデアも、今後の執筆の参考にさせていただきます。
ありがとうございます。

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