Raspberry Pi を HDD 起動（& NOOBSから通常のRaspbian構成に変更）

前回惨敗した後に散々試行錯誤してやっとできました。

また、後々メンテマンスもしやすそうなので、これを機に NOOBS から通常の Raspbian 構成に変更しました。

構成

現在の構成: ・起動中SD カード（8GB : NOOBS Raspbian ）
・外付けHDD 1（電源供給USBハブで接続）
追加したもの: ・boot用SDカード (うちにあった2GBのもの)
・外付けHDD 2（1TB：ルート移動先）
SDカード/HDDを操作するPC: ・Windows 10

手順

1. デバイス状況確認

HDDをUSB接続し、マウント状況を確認します。

sudo fdisk -l 
（中略）
Device         Boot   Start      End  Sectors  Size Id Type
/dev/mmcblk0p1         2048  2285156  2283109  1.1G  e W95 FAT16 (LBA)
/dev/mmcblk0p2      2285157 15597567 13312411  6.4G  5 Extended
/dev/mmcblk0p5      2285568  2351101    65534   32M 83 Linux
/dev/mmcblk0p6      2351104  2480127   129024   63M  c W95 FAT32 (LBA)
/dev/mmcblk0p7      2482176 15597567 13115392  6.3G 83 Linux
（中略）
Device     Start        End    Sectors   Size Type
/dev/sda1   2048 1953525134 1953523087 931.5G Linux filesystem
（中略）
Device     Boot     Start       End   Sectors   Size Id Type
/dev/sdb1            8192    131071    122880    60M  c W95 FAT32 (LBA)
/dev/sdb2          131072  13246463  13115392   6.3G 83 Linux
/dev/sdb3        13246464  15773695   2527232   1.2G 83 Linux

sudo fdisk -l

（中略）

Device Boot Start End Sectors Size Id Type

/dev/mmcblk0p1 2048 2285156 2283109 1.1G e W95 FAT16 (LBA)

/dev/mmcblk0p2 2285157 15597567 13312411 6.4G 5 Extended

/dev/mmcblk0p5 2285568 2351101 65534 32M 83 Linux

/dev/mmcblk0p6 2351104 2480127 129024 63M c W95 FAT32 (LBA)

/dev/mmcblk0p7 2482176 15597567 13115392 6.3G 83 Linux

（中略）

Device Start End Sectors Size Type

/dev/sda1 2048 1953525134 1953523087 931.5G Linux filesystem

（中略）

Device Boot Start End Sectors Size Id Type

/dev/sdb1 8192 131071 122880 60M c W95 FAT32 (LBA)

/dev/sdb2 131072 13246463 13115392 6.3G 83 Linux

/dev/sdb3 13246464 15773695 2527232 1.2G 83 Linux

1. HDD

1. フォーマット

使用するHDD を Ext4 でフォーマットします。

sudo mkfs.ext4 /dev/sdb

1	sudo mkfs.ext4 /dev/sdb

2. パーティション作成

とりあえずはルート用とその他用のパーティションを2つ切ってこのようにになりました。

Command (m for help): p
（中略）
Device     Boot     Start       End   Sectors  Size Id Type
/dev/sdb1            2048 268437503 268435456  128G 83 Linux
/dev/sdb2       268437504 897583103 629145600  300G 83 Linux

Command (m for help): p

（中略）

Device Boot Start End Sectors Size Id Type

/dev/sdb1 2048 268437503 268435456 128G 83 Linux

/dev/sdb2 268437504 897583103 629145600 300G 83 Linux

再度フォーマットします。

sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb2

1 2	sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1 sudo mkfs.ext4 /dev/sdb2

パーティション操作についてはこちらの記事の方が少し細かく書いています。

2. マウント

マウント用ディレクトリを用意してマウントします。どこでもOKですが、デフォルトで用いされている「/mnt」にディレクトリを作成しました。（/mntに直接マウントでも大丈夫です。）

sudo mkdir /mnt/bk
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/bk

1 2	sudo mkdir /mnt/bk sudo mount /dev/sdb1 /mnt/bk

3. ルートのコピー

ルートをコピーします。稼働中のためか、dd と dump ではうまくいきませんでした。 rsync で試したところ一発でうまくいきました。

sudo rsync -a --exclude={"/dev/*","/proc/*","/sys/*","/tmp/*","/run/*","/mnt/*","/media/*","/lost+found"} / /mnt/bk

1	sudo rsync -a --exclude={"/dev/","/proc/","/sys/","/tmp/","/run/","/mnt/","/media/*","/lost+found"} / /mnt/bk

フルバックアップと除外リストのオプションをつけます。先ほどマウントした場所（/mnt）は除外しないと無限ループに陥ります。
初回は結構時間がかかります。経過を表示するオプションもあるようです。（その間 Vine の動画作って遊んでました）

4. fstabの書き換え

コピーが終わったら、コピー先のfstabを書き換えます。

sudo vi /mnt/bk/etc/fstab

1	sudo vi /mnt/bk/etc/fstab

修正前

/dev/mmcblk0p6  /boot           vfat    defaults          0       2
/dev/mmcblk0p7  /               ext4    defaults,noatime  0       1

1 2	/dev/mmcblk0p6 /boot vfat defaults 0 2 /dev/mmcblk0p7 / ext4 defaults,noatime 0 1

修正後

/dev/mmcblk0p1  /boot           vfat    defaults          0       2
/dev/sdb1  /               ext4    defaults,noatime  0       1

1 2	/dev/mmcblk0p1 /boot vfat defaults 0 2 /dev/sdb1 / ext4 defaults,noatime 0 1

※今回、新SDカードは NOOBS ではないので、 /boot は通常のRaspbian と同じ /dev/mmcblk0p1 になります。NOOBS構成のSDカードをそのまま使う場合は、mmcblk0p7 （ルート）の修正だけでOKです。

4. boot用SDカード作成

RaspberryPiのbootファイルは、通常版、Lite、NOOBSもすべて同じようなのでどこから持ってきても良さそうです。FAT16形式です。

方法1. 現在のbootから取り出す方法: bootディレクトリrsyncでHDDにコピーし、それをWindowsで焼きます。
方法2. RASPBIAN LITEをDLして焼く: 新SDカードに、2GB以上の容量がある場合は、これでも簡単な気がします。起動後に cmldine.txt を修正します。
方法3. 現在のSDカードをそのままBOOT用にする: 別SDカードに復元可能なことが確認済みのバックアップがある場合などは、現在使用しているSDカードを書き替えてしまう方法でも良いかと思います。この場合は、NOOBS構成のままになります。

シャットダウン

つい最近まで電源引っこ抜いてましたが、ちゃんとshutdown した方が良いみたいです・・・。

sudo shutdown -h now

1	sudo shutdown -h now

6. 新SDカードで起動

新SDカードに差し替えて、電源を入れ直します。

無事起動！

起動に失敗した場合

自分の失敗したパターンを記録しておきます。

全く起動しない: 差し込んでも無反応、全く起動しない場合は、boot に問題がありました。
起動はしたけど、動作がおかしい: apacheが起動しない、データが足りないなど・・・HDDファイルのコピーが失敗していました。元々のSDカードは無傷ですので、そこから再度コピーし直します。（起動中にデータ引っこ抜くならrsyncが良いです）
コマンドラインは起動し、操作が可能な場合。: 設定ファイルに問題があるかもしれません。

作業中ハマったところ

初心者なので色々はまりました。

バックアップが復元できない: Win32DiskImagerでPCに保存しておいたバックアップが2つとも復元出来ない上記に遭いました。（原因究明に至っていませんが、Win32DiskImagerでバックアップとるのをやめました。）「バックアップとっているから大丈夫」と安心せずに、復元可能なことを確認するべきだと学びました。orz
パーティションがちゃんと作成できない: fdisk でパーティションを作成（n)しても「Partition type」が出てこなくて長時間悩みました。ディスクをフォーマットしたら、出てくるようになりました・・・。
dd 、dump がうまくいかない: そもそも起動中のファイルシステムをコピーしようとしていたからか、何度やってもファイルが破損してapacheなどが起動しませんでした。rsync はファイルシステムを理解する、起動中にもできる、ということで良いことづくめな気がします。
Windows上でSDカードやHDDの中身が見えない: 起動が失敗したとき、WIndowsからSDカードの中身を書き換えられなくて困りました。ソフトを使う事でパーティション操作、ファイル操作が可能になりました。
rsync が終わらない: 最初、除外リストを作らずに /mnt/が無限ループになるという・・・随分終わらないなと思い、別タブでsudo du /mnt/bk を見ると、ひたすら無限にmnt/bk/mnt/bk となっていて気が付きました。

便利なWindowsソフト

Ext2Fsd
Windows でLinuxのデータが読み書きできます。
MiniTool Partition Wizard Free Edition
パーティション割、フォーマットができます。
Win32DiskImage imgファイルを焼くことができます。

参考にさせて頂いたサイト

バックアップ

その後、外付けHDD1 → HDD2 にバックアップをとるようにしました。

https://homemadegarbage.com/raspberry-pi-rsync

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1. デバイス状況確認

1. HDD

1. フォーマット

2. パーティション作成

2. マウント

3. ルートのコピー

4. fstabの書き換え

4. boot用SDカード作成

シャットダウン

6. 新SDカードで起動

起動に失敗した場合

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