Raspberry Pi 3B+にUbuntu Server 18.04をインストール

概要

##モチベーション
公式にUbuntu Server 18.04のイメージがアップロードしてあり，Raspberry Pi 3B+に簡単インストールできそうだったので．あとROSで遊びたくて．

##ネットワーク環境の変動に対する考え方
raspberry piの場合，使用状況が色々変わる．持ち運びも考慮に入る．これにより状況によってネットワーク環境が変わることが想定される．

###無線LANの場合
無線LANで接続できる場合，IPが自動で割り振られる状況のみを想定する．IPが自動で割り振られない場合，そもそも無線サービスが使えないと考え，IPが割り振られれず利用できないままにしておく．

• 対処
• ネットワーク設定にてdhcpによる割り振りを行う(netplanのyaml設定ファイルでdhcp4: trueとする)．
• IPが変わる可能性があるので，ssh接続などは名前解決で行う．dnsがない可能性も考え，avahi-daemonによる名前解決を行う．

###有線LANの場合
有線LANの場合，以下の状況が考えられる．

1. LANケーブルが刺さっていない
2. ad-hockな接続である
3. dhcpサーバによりIPが自動で割り振られる
4. dhcpサーバのないネットワークに接続しちゃった
5. 固定IPを設定しなければならないネットワークである

このうち，5.は考えず，1.,2.,3.と4.で適当にIP割り振っちゃっていい状況を対象とする．
わりとraspberry piを持ち運んだりして状況が変わると，1.になったり3.になったり途中で状況が変わるけど，それでも動くようにしたい．

• 対処
• link-localによるプライベートIPの自動割り振り(169.254.0.0/16)を行う(netplanのyaml設定ファイルでlink-local: [ipv4]を使う)
• avahi-daemonによる名前解決を行う(無線LANと同じ)

microSDにインストール

Ubuntu ServerのOSイメージファイル

公式からARM64のイメージファイル(xzファイル)をダウンロード¹

• イメージファイルは二種類
• ARMHFは32bit
• ARM64は64bit

Windowsでのインストール方法

Win32 Disk ImagerでmicroSDにimgファイルを書き込む．

Mac, Ubuntu, etc.

頑張る

設定

最初の起動

1. microSDカード，HDMI，キーボード，マウスをつなげてRaspberry Pi 3B+を起動
2. username/password = ubuntu/ubuntu でログイン
3. パスワードの変更を求められるので変更²

LAN設定³

• 設定ファイル
• /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
• 今回の例
• 有線・無線両方ともDHCPにて自動割り当て
• 無線LANのssidをmyssid，セキュリティキーをmypassとして説明
• renderer: networkdを使用⁴

yamlの編集

50-cloud-init.yaml

network:
    version: 2
    renderer: networkd
    ethernets:
        eth0:
            dhcp4: true
            dhcp6: true # 使わないならfalse
            link-local: [ ipv4, ipv6 ] # v6いらないなら [ ipv4 ]でおけ
    wifis:
        wlan0:
            dhcp4: true
            dhcp6: true # 使わないならfalse
            access-points: # 複数のssidを登録可
                "myssid":
                    password: "mypass"

ネットワーク設定の有効化

terminal

$ sudo netplan apply

avahi-daemon⁵

terminal

$ sudo apt install avahi-daemon
$ sudo systemctl enable avahi-daemon
$ sudo systemctl start avahi-daemon

• /etc/hostnameで名前を指定⁶
• 同じネットワーク内で名前が被らないように気を付ける
• 以下はとりあえずの例

/etc/hostname

pi001

これでホスト名.localでアクセス可能となる．この例の場合，pi001.localでアクセスできるようになる．

その他通常の設定

時刻合わせ

• 設定ファイル編集

/etc/systemd/timesyncd.conf

NTP=ntp.nict.jp
FallbackNTP=ntp.ubuntu.com # 複数指定する場合にはスペース区切りで続けて記述

terminal

$ timedatectl set-ntp true
$ sudo systemctl enable systemd-timesyncd.service
$ sudo timedatectl set-timezone Asia/Tokyo
$ sudo systemctl restart systemd-timesyncd.service

ロケール・キーボード・スワップファイルの設定

ここを参考．

terminal

$ sudo locale-gen ja_JP.UTF-8
$ sudo dpkg-reconfigure -f noninteractive locales
$ echo "LANG=ja_JP.UTF-8" | sudo tee /etc/default/locale

/etc/default/keyboardを編集

• XKBLAYOUT="jp"にする

スワップファイルはメモリの使用状況をみて必要なら行う．

terminal

$ sudo fallocate -l 1g /swapfile
$ sudo chmod 600 /swapfile 
$ sudo mkswap /swapfile 
$ echo '/swapfile swap swap defaults 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab
$ sudo swapon -a

2行目で1GBのスワップファイルを作成している．

システムアップデート⁷

terminal

$ sudo apt update && sudo apt upgrade

1. ここで使用したのは64bitだけど，Raspberry Piではまだまだ32bitがメインらしい(新しい地図)． ↩

2. この時点でsshによるログイン可能となる． ↩

3. Ubuntu 18.04なのでLANの設定はnetplanの形式となる．詳しくは公式のmenuからreferenceやexampleが参考になる． ↩

4. netplanの場合，rendererにnetworkdとNetworkManagerを選択できる．しかしNetworkManagerの場合，dhcp4: trueにするとlink-localのオプションが無効化されてしまう(netplan referenceのlink-localの項)．よってlink-localのオプションを使う場合，networkdにしないといけない． ↩

5. dhcp割り当てなのでIPが変わる可能性があり，IPによるssh接続は面倒となる．そこでホスト名による接続のためavahi-daemonを使う(手持ちのRaspberryPiをサクッとmDNSに対応させる)． ↩

6. 有効化のためのリブートが面倒ならhostnamectlコマンド使おう(server world) ↩

7. 本当はインストール直後にも行う．というか隙あらば行う． ↩