はじめに
全然、目新しい情報ではありませんが、メモとして残しておきます。
SDカードは書換回数に制限があり、ラズパイで使う場合に、データベースやログ、Swap等頻繁に書換が発生するため、信頼性に限界があります。 そこで、Raspberry Piの rootを SSDに移行して、安定して使えるようにします。今回の移行では、/bootパーティションは、SDカードに残したままとしました（/bootのファイルは、基本的に書換は発生しないので）。
参考にさせて頂いた記事は、 Raspberry Pi 3B+ SSD起動ディスク化 MicroSD必要と不要 両方試してみたです。ありがとうございます。
SSDの準備
SSDを購入してから、最初にWindowsに接続して、パーティションを作ったり、読み書きを確かめたのが後になって、少し厄介な事になりましたが、結局、再度Windowsの 「ディスクの管理」で、完全にパーティションを無くしてから再度、Raspberryでの設定を進めたらすんなり進みましたので、手順を残しておきます。
SSDの初期化
まずは、SSDにLinux用のパーティションを作る必要があります。
$ sudo fdisk /dev/sda
dでパーティション削除、nで新規作成、pで状態表示、最後にwで書き込みです。
前述のようにWindows側で全部パーティションを消して置けば、nの作成から始められます。(中途半端に残っていた時に、ここで消しても次のmkfsでエラーが出ました）
パーティションは、linux用に一つあればいいので、結果として /dev/sda1のみになります。（下記情報は、全部終わったあとの状態なので、ご容赦）
$ sudo fdisk /dev/sda
Welcome to fdisk (util-linux 2.33.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): p
Disk /dev/sda: 55.9 GiB, 60022480896 bytes, 117231408 sectors
Disk model: 2105
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: 71BFAD4F-E232-4647-B7DD-7099B87CB9CA
Device Start End Sectors Size Type
/dev/sda1 2048 117231374 117229327 55.9G Linux filesystem
フォーマット
/dev/sda1のパーティションを ext4でフォーマットします。
$ sudo mkfs.ext4 /dev/sda1
SDカードのLinuxパーティションと、SSDをマウント
$ sudo mkdir /tmp/usd # 作業用
$ sudo mount /dev/mmcblk0p7 /tmp/usd #SDカードのLinuxパーティションをmount
$ sudo mkdir /tmp/ssd #作業用
$ sudo mount /dev/sda1 /tmp/ssd #SSDを mount
tarをつかってSDカードの中味を全部コピー
これは便利ですね。
$ (cd /tmp/usd; sudo tar --backup -c *)|sudo tar -C /tmp/ssd -xv
最終的な各種設定
console=serial0,115200 console=tty1 root=/dev/sda1 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles
$ lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 55.9G 0 disk
mqsda1 8:1 0 55.9G 0 part /mnt/ssd
mmcblk0 179:0 0 14.9G 0 disk
tqmmcblk0p1 179:1 0 256M 0 part /boot
mqmmcblk0p2 179:2 0 14.6G 0 part
$
もともとのSDカード上のLinuxシステムは、/dev/mmcblk0p2に入っていました。この中味を全部、SSDにtarでコピーしました。
$ sudo fdisk -l
・・・略・・・
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/mmcblk0p1 8192 532479 524288 256M c W95 FAT32 (LBA)
/dev/mmcblk0p2 532480 31116287 30583808 14.6G 83 Linux
Disk /dev/sda: 55.9 GiB, 60022480896 bytes, 117231408 sectors
Disk model: 2105
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: 71BFAD4F-E232-4647-B7DD-7099B87CB9CA
Device Start End Sectors Size Type
/dev/sda1 2048 117231374 117229327 55.9G Linux filesystem
$
全部終わった後の、確認した際の/etc/fstabファイルです。実際に書き込んだ時には、SSDのprocのところは、/dev/sda1と書いたつもりだったのですが、リブート後に、UUIDに変わったような気がします。このあたりは、良く分らない。
$ cat /etc/fstab
proc /proc proc defaults 0 0
PARTUUID=d9b3f436-01 /boot vfat defaults 0 2
PARTUUID=d9b3f436-02 / ext4 defaults,noatime 0 1
UUID=6766df05-a8f7-4839-af55-2a71d0334740 /mnt/ssd ext4 defaults 0 2
# a swapfile is not a swap partition, no line here
# use dphys-swapfile swap[on|off] for that
$
Swap領域を拡大する
これまで、SDカードでブートし、Linux(Raspbian）も全てSDカードに入っていた状態では、Swap領域も狭く、SSDへの移行前は一時的にSwap usageが 90%以上になっていることもありました。SWAP領域のすすめという記事を参考に、追加したSSDの領域を使い、Swap領域を拡大してみます。
現在のSwap領域を確認
現在のSwap領域は、freeコマンドで確認できます。
$ free
total used free shared buff/cache available
Mem: 948280 474284 38708 48252 435288 479116
Swap: 102396 5120 97276
$ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 926Mi 463Mi 36Mi 47Mi 426Mi 467Mi
Swap: 99Mi 5.0Mi 94Mi
$
99MiB (メビバイト：こういう表記がある事を知りませんでした）が全体のSwap領域で、5MiBが使用済みのようです。（昨日の夜、REBOOTしたため、きれいになった）
SWAP領域のマウント状況を確認
swaponコマンドで確認します。 /var/swapにマウントされています。
$ swapon -s
Filename Type Size Used Priority
/var/swap file 102396 5632 -2
$
SWAP領域の設定
/etc/dphys-swapfileで設定します。このCONF_SWAPSIZE=100の行と #CONF_MAXSWAP=2048の行を変更します。CONF_SWAPSIZEを1024とし、CONF_MAXSWAPのコメント外して2048とします。
$ sudo vi /etc/dphys-swapfile
# /etc/dphys-swapfile - user settings for dphys-swapfile package
# author Neil Franklin, last modification 2010.05.05
# copyright ETH Zuerich Physics Departement
# use under either modified/non-advertising BSD or GPL license
# this file is sourced with . so full normal sh syntax applies
# the default settings are added as commented out CONF_*=* lines
# where we want the swapfile to be, this is the default
#CONF_SWAPFILE=/var/swap
# set size to absolute value, leaving empty (default) then uses computed value
# you most likely don't want this, unless you have an special disk situation
CONF_SWAPSIZE=100
# set size to computed value, this times RAM size, dynamically adapts,
# guarantees that there is enough swap without wasting disk space on excess
#CONF_SWAPFACTOR=2
# restrict size (computed and absolute!) to maximally this limit
# can be set to empty for no limit, but beware of filled partitions!
# this is/was a (outdated?) 32bit kernel limit (in MBytes), do not overrun it
# but is also sensible on 64bit to prevent filling /var or even / partition
#CONF_MAXSWAP=2048
リブートして確認
一度、リブートしないと変更が反映されないようなので、sudo rebootを実行した後で、再度、free -h コマンドで確認します。以下のように、1ギガに変更されました。
$ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 926Mi 422Mi 45Mi 7.0Mi 458Mi 433Mi
Swap: 1.0Gi 0B 1.0Gi
$
Telegrafで取得したRaspberry PiのメトリクスをGrafanaのダッシュボードで、可視化していますが、そこでも確かに 1024MiB になっていました。
おわりに
raspberry piを、工場のIoTの大事なところに設置する予定ですが、そのためには、色々注意すべき事が他にもありそうです。信頼性とかセキュリティーとか、リブート時の処置とか、接続先の停電復帰とか・・・。 これから、一つずつ整えていきたいと思います。