Backup vom Raspberry Pi

Veröffentlicht von Ramon Voges am 20.10.2018 6 Minuten zum Lesen

In letzter Zeit habe ich immer mal wieder mit Betriebssystemen für den Raspberry Pi herum gespielt. Neben dem klassischen Raspbian habe ich mir beispielsweise Volumio und LibreElec angesehen, um den Rechner wahlweise als Musikspieler oder als Mediencenter zu nutzen. Ubunte Mate steht noch auf meiner Todo-Liste. Bislang ist nämlich noch keine Version erschienen, die mit dem Raspberry Pi 3 B+ kompatibel ist.

Um nicht ständig neue Micro-SD-Karten besorgen zu müssen, nur um ein Betriebssystem auszuprobieren, habe ich angefangen, Backups von den einzelnen Installationen anzulegen. Angesichts der begrenzten Haltbarkeit von SD-Karten hat sich das ohnehin als eine gute Idee erwiesen. In diesem Post stelle ich vor, wie sich unter Linux oder MacOS solch ein Backup vom Raspberry Pi anlegen lässt.

Was man braucht

Genügend Speicherplatz. Das Backup ist für gewöhnlich genauso groß wie die eigentliche SD-Karte. Ich speichere deswegen das Backup-Image auf meinem NAS.

Außerdem benötigt man einen SD-Kartenleser. Da hiermit auch die SD-Karten beschrieben werden, um Noobs oder ein anderes System auf dem Raspberry Pi zu installieren, sollte das gute Stück eh in greifbarer Nähe sein.

Zuerst hatte ich versucht, mithilfe von ApplePi-Baker ein Backup auf einem Netzlaufwerk meines NAS abzulegen. Das hat aber kein einziges Mal funktioniert, weil jede noch so kleine Unterbrechung der WLan-Verbindung zu einem Fehler geführt hat. Ärgerlich. Also zurück zur guten, alten Kommandozeile!

Schritt 1

Zuerst muss man den Raspberry Pi ausschalten und die SD-Karte herausnehmen. Ein Backup während des laufenden Betriebs gilt, nach allem was ich gelesen habe, als unfassbar langwierig und fehleranfällig. Deswegen steckt man die SD-Karte in ein Lesegerät und schließt das an den Rechner an, auf dem das Backup erstellt werden soll.

Da ich nicht die ganze Festplatte meines MacBooks aufbrauchen wollte, habe ich die SD-Karte kurzerhand in den Slot meines NAS gesteckt. Es ist aber auch möglich, die Sicherungskopie auf einem normalen Rechner zu erstellen.

Schritt 2

Als nächstes muss man herausfinden, wie das jeweilige Betriebssystem die SD-Karte benennt. Unter Linux kann man dafür zum Beispiel lsblk nutzen, das alle Speichergeräte auflistet. Ich habe mich für dd -h entschieden. Damit lässt sich der freie Speicherplatz (‘display free…’) anzeigen. Die Option -h bewirkt, dass die Angaben menschenfreundlich, also in GB, MB, KB etc. dargestellt werden. Solch eine Auflistung kann wie folgt aussehen:

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/md0        2.4G  1.3G 1021M  56% /
none            348M     0  348M   0% /dev
/tmp            350M  1.5M  349M   1% /tmp
/run            350M  5.1M  345M   2% /run
/dev/shm        350M  4.0K  350M   1% /dev/shm
/dev/vg1000/lv  2.7T  1.4T  1.4T  50% /volume1
/dev/sdq1       1.6G  1.5G   97M  95% /volumeUSB1/usbshare1-1

Interessant ist hier der letzte Eintrag: /dev/sdq ist die übergreifende Bezeichnung für die SD-Karte in meinem NAS. Auf meinem Mac sieht das beispielsweise so aus:

Filesystem       Size   Used  Avail Capacity   iused               ifree %iused  Mounted on
/dev/disk1s1     33Gi  214Gi   16Gi    94%   3701636 9223372036851074171    0%   /
devfs            93Ki  193Ki    0Bi   100%       668                   0  100%   /dev
/dev/disk1s4     33Gi  3.0Gi   16Gi    17%         3 9223372036854775804    0%   /private/var/vm
map -hosts        0Bi    0Bi    0Bi   100%         0                   0  100%   /net
map auto_home     0Bi    0Bi    0Bi   100%         0                   0  100%   /home
/dev/disk4s1     30Gi  2.4Mi   30Gi     1%         0                   0  100%   /Volumes/NO NAME

Hier geht es um /dev/disk4. Die weiteren Zahlen nach ‘sdqX’ bzw. ‘disk4X’ geben an, um welche Partition es sich handelt. An beiden Ausgaben wird auch ersichtlich, unter welchem Mount-Punkt die Geräte in den Verzeichnisbaum eingehängt sind.

Schritt 3

Damit es keine Fehler während und nach dem Lese- und Schreibvorgang gibt, empfiehlt es sich, die SD-Karte auszuhängen. Unter Linux nutzt man dafür umount /dev/sdq, wenn ‘sdq’ die Bezeichnung für die SD-Karte ist. Da alle möglicherweise vorhandenen Partitionen auf der Karte ausgehängt werden sollen, kann man auf die Index-Nummer verzichten.

Auf einem Mac erreicht man dasselbe, indem man auf der Kommandozeile diskutil umountDisk /dev/disk4 eingibt und ausführt. Auch hier handelt es sich bei ‘disk4’ um die gesamte SD-Karte, so dass auf ‘disk4s1’ verzichtet werden kann.

Schritt 4 (nur Mac!)

Als nächstes muss man auf dem Mac das Programm installieren, mit dem sich Backups à la Linux erstellen lassen. Dafür braucht man allerdings Homebrew, einen Paketverwalter, der es kinderleicht macht, diverse Werkzeuge aus der Linux-Welt auf MacOS heimisch einzurichten. Homebrew installiert man über /usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)". Anschließend kann mit brew install TOOL das Werkzeug installiert werden, das man gerade braucht. Für Backups ist das gdd. Das heißt, ich habe brew install gdd eingegeben und abgewartet, bis Homebrew alles dafür Notwendige heruntergeladen und an einem sicheren Ort in meinem System eingerichtet hat.

Schritt 5

Dann kommt das eigentliche Backup! Unter Linux nutzt man dd, unter MacOS das mit Homebrew installierte gdd. Der Aufruf folgt dem Muster [g]dd if=Pfad_zur_SD-Karte of=Pfad_zur_Sicherungsdatei status=progress bs=4M. ‘if’ meint dabei die Kennung, die oben unter Schritt 2 herausgefunden wurde. ‘of’ gibt den Pfad und Dateinamen an, unter dem das Backup erstellt werden soll. Mit ‘status=progress’ lässt man sich auf dem Laufenden halten – das Ganze kann nämlich eine Weile dauern. ‘bs=4M’ gibt an, dass dd immer 4MB lesen und schreiben soll. Damit legt man also die Geschwindigkeit fest.

Auf meinem NAS habe ich eingegeben: dd if=/dev/sdq of=/volume1/Sicherung/RaspberryPi/2018-10-20-Raspbian.img status=progress bs=4M.

Unter MacOS tippt man stattdessen zum Beispiel folgendes ein: gdd if=/dev/disk4 of=/Users/ramon/2018-10-20-Raspbian.img status=progress bs=4M.

Es kann sein, dass noch die Administratorrechte dafür notwendig sind. Falls also eine entsprechende Fehlermeldung auftaucht, stellt man einfach ein sudo voran und gibt das Administrator-Passwort an, wenn man dazu aufgefordert wird.

Wenn man etwas Speicherplatz sparen möchte, kann die Ausgabe von ‘dd’ bzw. ‘gdd’ an ein Packprogramm wie gzip übergeben werden: [sudo] [g]dd status=progress bs=4M if=/dev/sdq | gzip > raspbian.img.gz.

… und das Ganze wiederherstellen

Um eine Image-Datei auf eine SD-Karte zu schreiben, geht man umgekehrt vor. Wichtig ist dabei, dass bei dem Vorgang die ganze SD-Karte komplett gelöscht wird. Es ist also ratsam, gegebenenfalls vorher die Daten zu sichern. Ebenfalls sollte man, wie unter Schritt 3 beschrieben, mit umount bzw. diskutil umountDisk die SD-Karte vollständig aus dem Verzeichnispfad aushängen.

Diesmal ist die Input-Datei (‘if’) das Backup-Image, die Output-Datei (‘of’) die SD-Karte. Unter Linux sieht das zum Beispiel so aus: dd if=/volume1/Sicherung/RaspberryPi/2018-10-20-Raspbian.img of=/dev/sdq status=progress bs=4M.

Auf einem Mac aber möglicherweise wie folgt: sudo gdd if=/Users/ramon/Downloads/ubuntu-mate-16.04.2-desktop-armhf-raspberry-pi.img of=/dev/disk4 bs=4M status=progress.

Falls das Image, das man auf die SD-Karte übertragen möchte, gepackt ist, entpackt man es zuerst und übergibt die Ausgabe dann via pipe an dd bzw. gdd: unxz ~/Downloads/ubuntu-mate-16.04.2-desktop-armhf-raspberry-pi.img.xz | sudo gdd bs=4m status=progress of=/dev/disk4.

Als Ausgabe habe ich dabei beispielsweise folgendes erhalten:

5000000000 bytes (5,0 GB, 4,7 GiB) copied, 2172 s, 2,3 MB/s
1192+1 records in
1192+1 records out
5000000000 bytes (5,0 GB, 4,7 GiB) copied, 2171,89 s, 2,3 MB/s

Die eingelesenen Bytes entsprechen vollständig den geschriebenen. Es hat also alle geklappt.

Viel Spaß beim Experimentieren mit unterschiedlichen Betriebssystemen für den Raspberry Pi!