Thin Client Hardware

Hier sollen ggf. einige Referenzinstallationen dargestellt werden, dies kann und soll aber nicht die Einarbeitung in Linux-Grundlagen ersetzen!

Einführung

Praktisch alle namhaften Hersteller (HP, Dell, Acer, Fujitsu u.a.) bieten sog. Thin Clients an, die auf gängigen Marktplätzen gebraucht für wenige Euro erhältlich sind. Die Geräte sind in der Regel passiv gekühlt, also lüfterlos. Durch schlankes und stromsparends Design kommen auch die älteren Atom- und AMD-Plattformen auf ca. 10-15W im Dauerbetrieb. Sie bieten - ggf. nach kleineren Umrüstungen - die Möglichkeit, statt der bei den Single-Board-Computern wie dem Raspberry Pi üblichen SD-Karten eine SSD (oder normale Laptop-Festplatte) als Massenspeicher einzusetzen.

Die Leistungsfähigkeit der Plattformen ist - bei ausreichend dimensioniertem Speicher ab 1GB - in der Regel mehr als ausreichend für einen FHEM-Server. Die Spannungsversorgung an den USB-Anschlüssen entspricht üblicherweise den Spezifikationen, so dass der Einsatz eines aktiven Hubs nicht erforderlich ist, häufig sind mehr als 4 USB-Schnittstellen verfügbar, wobei diese teilweise im Gehäuse liegen können, und dort z.B. über einen USB-Seriell-Wandler ein HM-MOD-RPI-PCB HomeMatic Funkmodul für Raspberry_Pi einzusetzen.

Gegenüber den SBC-Lösungen haben ThinClients mit gängigen PC-CPU's auch den Vorteil, dass reguläre Linux-Distributionen - insbesondere Debian - direkt genutzt werden können. Es muß allerdings dabei darauf geachtet werden, dass die gewählte Architektur zu dem verbauten Prozessortyp passt. Die ältere Atoms CPUs sind noch 32-bitig. Empfohlen sei auch hier die Installation als Headless-Server, also insbesondere ohne GUI. Dies kann bei Debian, bei dem ein netzbasierter Installer einfach von einem USB-Stick gestartet wird, unkompliziert in der textbasierten Installationsvariante ausgewählt werden. Dabei kann gleich der für die spätere Administration über ssh erforderliche ssh-Server mit aktiviert werden.

Beim Einsatz gebrauchter Hardware ist zu beachten, dass insbesondere Datenträge einer gewissen Abnutzung unterliegen. Es ist daher sehr zu empfehlen, die miterworbenen Datenträger - die zudem oft sehr klein sind - nicht zu nutzen und stattdessen neue einzubauen. Da neue Datenträger in alten Bauformen wie PATA nicht oder nur zu unverhältnismäßig hohen Preisen erhältlich sind, ist in der Regel der Einbau einer 2.5-Zoll SSD die günstigste Variante bzw. einer mSATA-Platte, sofern das BIOS dies zuläßt.

Installation eines Debian-Grundsystems und FHEM

Alle Informationen in diesem Abschnitt beziehen sich auf den Stand von Dezember 2017, bitte bei Problemen auf den Debian-Seiten überprüfen, ob relevante Änderungen stattgefunden haben!

Grundsätzlich findet man die aktuellste Information zur Installation von Debian auf den Seiten des Projekts.

Debian oder ein anderes Linux?

Da ThinClients im Kern klassische PC-Hardware beinhalten, ist man in der Wahl des Betriebssystems frei. Neben Debian kommen selbstredend auch andere Linux-Distributionen in Frage. Die Wahl des Verfassers auf Debian ist zum einen dadurch begründet, dass auch Raspbian ein angepasstes Debian ist und daher die FHEM-bezogenen Anleitungen zur Softwareinstallation, die häufig für den Pi gedacht sind, fast immer ohne weiteres auch für den "Urvater" Debian passen. U.a. aus diesem Grund wird später auch das Paket "sudo" installiert.

Ableitungen von Debian wie Ubuntu können natürlich auch in der Serverversion verwendet werden. Während CentOS, Fedora, SuSE, Arch, Gen2 und andere Linux-Derivate mit Anpassungen auch möglich sein sollten, ist vom Einsatz von BSD-Derivaten oder Solaris bei Anfängern dringend abzuraten.

Welcher Flavour

Debian ist in vielen Varianten erhältlich, die sich in der Architektur und in der auf dem Installationsmedium vorhandenen Paketauswahl unterscheiden. Da sich alle Pakete ohne Probleme auch nachträglich installieren lassen und auf einem Server aus Sicherheitsgründen nur jeweils die Software installiert werden sollte, die auch benötigt wird, soll hier nur ein Minimalst-Debian installiert werden. Die für die jeweilige Architektur passenden Pakete sind hier verfügbar. Auf der FAQ-Seite bei Debian finden Sie auch Hinweise, welche Architektur für den jeweiligen Prozessor paßt.

USB-Installationsmedium erstellen

Da ein ThinClient in der Regel nicht über ein CD-Laufwerk verfügt, ist die Installation über einen USB-Stick die einfachste Möglichkeit. In den oben genannten FAQ finden sich auch Hinweise, wie das .iso-Image auf einem USB-Stick übertragen wird. Unter Linux genügt dazu der Befehl "dd" (bitte ggf. die manpage konsultieren), unter Windows kann man z.B. Win32diskimager oder HDDRawCopy nutzen. Sofern dies nicht voreingestellt ist, benötigt man ggf. eine Taste während des Ladens des BIOS, um das Booten von USB zu aktivieren. Häufig ist dies F11 oder F12.

Installation

Für die Installation müssen Sie Tastatur, Bildschirm und ein Netzwerkkabel anschließen. Nach dem Starten des Installers folgen Sie bitte den Anweisungen auf dem Bildschirm. Da es auch der netinstaller grundsätzlich ermöglicht, eine volle GUI-Version (die wir hier nicht wollen) zu installieren, muß während der Installation darauf geachtet werden, dass dieser als Text-basierter Installer (2. Option im Auswahlmenü, also nur "Install" statt "Graphical install") gestartet wird und dann bei der Paketauswahl alles bis auf die beiden letzten Optionen abgewählt bzw. nicht aktiviert wird (SSH-Server und standard system utilities). Angaben zum Standort usw. sollten passend gewählt werden, ansonsten kann im weiteren Verlauf in der Regel die Standardvorgabe verwendet werden.

Wenn Sie dazu aufgefordert werden, legen Sie bitte einen User an. Dessen Name sollte nicht "fhem" lauten, hier und im Folgenden soll er beispielhaft "fritzmuster" heißen.

Alternative Installation

Es ist in Problemfällen auch möglich die Installation in einem anderen Rechner durchzuführen und die so vorbereitete Platte in den Zielrechner zu implantieren...

Nach dem ersten Start

Ist die Installation abgeschlossen (und der Installationsstick abgezogen), sollte das Gerät dann booten und zum Login auffordern. Loggen Sie sich zunächst als "root" ein und installieren Sie das Paket "sudo". Dies erfolgt mit:

#apt-get install sudo

Empfehlenwert ist auch noch das Paket "mc", in dem neben dem namensgebenden Filemanager auch noch ein Editor namens "mcedit" enthalten ist, der auch über ssh deutlich komfortabler bedient werden kann als z.B. nano oder vi. Verfahren Sie dazu analog zur Installation von sudo.

Danach fügen Sie Ihren User der Gruppe sudo hinzu:

#usermod -a -G sudo fritzmuster

Nun können Sie sich vom System abmelden und sich von jedem anderen Rechner im Netzwerk mit ssh als user "fritzmuster" verbinden.

Sofern Sie eine SSD einsetzen, sollten Sie prüfen, ob diese als solche vom Betriebssystem erkannt wird. Dies ist der Fall, wenn der Befehl

$ cat /sys/block/<sdx>/queue/rotational 

als Ergebnis "0" ausgibt. "<sdx>" ist im Regelfall durch "sda" zu ersetzen, die Information, wo die SSD im Dateisystem angesprochen wird, kann durch

$ ls /sys/block

ermittelt werden.

Weitergehende Links zur Verwendung einer SSD unter Linux (Achtung: hier weichen die Standardeinstellungen uU. von der Debian-Installation ab).

• SSD-Artikelserie bei Ubuntuusers.de
• Scheduler

FHEM-Installation

Melden Sie sich also per ssh (z.B. unter Windows über putty) an und installieren FHEM wie unter debian.fhem.de beschrieben. Wenn Sie die manuelle Installation wählen, vergessen Sie bitte nicht, die dort unter "prerequisits" genannten Pakete zu installieren.

Viel Spaß und Erfolg.

Installation abgeschlossen. Und nun?

Wenn Sie wenig Erfahrung mit Linux haben, sollten Sie sich wenigstens mit einigen Grundlagen vertraut machen. Da Debian weitere "Kinder" hat, kann man insbesondere vielen Anleitungen befolgen, die für diese "Kinder" geschrieben wurden. Hier ist insbesondere Ubuntu zu erwähnen, das eine aktive deutschsprachige Community vorweisen kann. Zum Einstieg:

• Benutzer und Gruppen
• sudo
• manpages

Beispiele

hp T5740

Mit eingebauter mSATA-Platte

Eckdaten

• Intel Atom N280 (Singele Core mit 1,66 oder 1,5GHz)
• bis 4GB RAM (zwei Bänke)
• Stromaufnahme gemessen ca. 12W (mit 5 USB-Transceiver-Geräten).
• 1 SATA-Anschluss (nicht standardkonform, muß adaptiert werden)
• 8 USB-2 Anschlüsse, davon 2 intern
• der interne micro-PCI-Anschluß ist nicht für den Betrieb von mSATA-Datenträgern geeignet
• Preis (10/2017) ca. 20-30 Euro (incl. 2 GB RAM), Nebenkosten: Kleinteile ca. 10 Euro, 32GB m-SATA-SSD ca. 40 Euro.

Umbauten

Benötigtes Material für SSD-Einbau:

SATA-Adapter-Winkel, auf einer Seite bearbeitet

• 90° SATA-Winkelverbindung - diese muß einseitig abgeschnitten werden (weicher Kunststoff)
• 7+15-PIN-SATA-Verlängerungskabel

Dieses entfällt bei Verwendung eines kurzen SATA-Moduls wie auf dem 2. Bild.

Eingebautes SATA-Adapter-Modul an Verlängerungskabel

Direkt verbautes SATA-Adapter-Modul (lange Version) - dann muß eine der Nietmuttern am Gehäuse entfernt werden. Im Vordergrund das HM-MOD-RPI-PCB an einem USB-Seriell-Wandler (CP2102).

• ein Halter für die Festplatte ist nicht vorhanden (Festplatte ggf. außen mit Klebeband oä. isolieren)

Debian-Installation

Unproblematisch von USB-Medium (i386-Variante).

hp T610

T610 mit geöffnetem Gehäuse

Die beiden übereinanderliegenden SATA-Anschlüsse

Eckdaten

• AMD G-T56N 1,66 GHz (Dual Core)
• RAM: max. 2*8GB
• Stromaufnahme gemessener Wert im FHEM-Betrieb: 15W
• 2 SSD-Steckplätze
• 6 USB Anschlüsse (davon 2 USB3)

Umbauten

Das Gehäuse ist für den direkten Einbau einer 2.5-Zoll SATA-Platte oder SSD konfiguriert, es kann ein weiteres kurzes 2.5-Zoll SATA-Laufwerk (z.B. mSATA-Platte mit half-height--Adapter) genutzt werden.

Für den Einbau einer regulären Festplatte ist ein spezieller Halter zweckmäßig, der ggf. gesondert erworben werden muß.

Debian-Installation

Unproblematisch von USB-Medium (AMD64-Variante).

Acer Veriton N260G

Acer Veriton

Eckdaten

• Intel Atom N280 (Singele Core mit 1,5GHz)
• bis 2GB RAM (zwei Bänke)
• Stromaufnahme max. 28W, gemessener Wert im FHEM-Betrieb: ...W
• 1 SSD-Steckplatz
• 6 USB-2 Anschlüsse

Umbauten

Das Gehäuse ist für den direkten Einbau einer 2.5-Zoll SATA-Platte oder SSD konfiguriert

Veriton mit geöffnetem Gehäuse

Debian-Installation

Unproblematisch von USB-Medium (i386-Variante).

Weiterführende Links

Weitere Informationen zu den hier genannten Themen finden sich in dieser "Diskussion im Forum"