Raspberry Pi als Cloud oder Datenserver verwenden

Das Thema ist etwas umfangreicher und es gibt verschiedene Möglichkeiten für mehrere Fragen auf dem Weg. Ich will dir hier einen Überblick geben, welche Fragen relevant sind und welche Antworten möglich sind. Dabei versuche ich „best practices“ zu verwenden und auf den Anspruch auf Vollständigkeit verzichten.

Schnittstellen

Gehen wir davon aus, auf deinem Raspberry Pi liegen irgendwo Daten. Die erste Frage sollte sein, wie du den darauf wieder Zugriff erhalten willst. Davon wird abhängig sein, wie die Daten gespeichert werden. Du musst dich nicht zwingend für eine der unten aufgelisteten Möglichkeiten entscheiden, sondern kannst auch mehrere wählen.

FTP

Bei dem File Transfer Protocol handelt es sich um ein inzwischen in die Jahre gekommenes Protokoll, welches noch nicht ganz aufgegeben wurde, aber doch weiter an Bedeutung verliert, da es mehrere Schwachpunkte hat. Mit FTP können Ordner auf den Dateisystem des Servers freigeben werden und Dateien so dort gespeichert und wieder abgeholt werden.

Insgesamt könnte das ein interessanter Ansatzpunkt sein, doch für FTP gibt es bessere Alternativen.

SFTP

Das SSH File Transfer Protocol räumt einige der Schwächen von FTP aus. So verwendet SFTP nur einen einzigen Port (22) statt mehrerer. Das ist insbesondere bei der Exposition ins Internet interessant, da FTP für die Datenübertragung zufällige Ports wählt, die via NAT auf dem Router freigegeben werden müssen. Außerdem lässt sich die Verschlüsselung der Übertragung so relativ einfach nutzen. FTP sendet häufig Daten unverschlüsselt.

Um mit Windows SFTP zu verwenden, benutze ich die Software WinSCP. Das unterstützt auch noch ein paar andere Protokolle, ist klein und auch „portable“ verfügbar.

SCP

Secure Copy ist ähnlich SFTP. Beide Protokolle basieren auf SSH. SCP ist dabei nativ in SSH integriert. SFTP baut die Funktionalitäten weiter aus. Willst du dich für eines von beiden Protokollen entscheiden, kannst du zwischen Kompatibilität und Effizienz wählen. Häufig werden allerdings SCP und SFTP nebeneinander direkt vom System auf deinem Raspberry PI unterstützt. Beide sollten aktuell Teil der verwendeten Komponente „OpenSSH“ sein. Auch das wird von WinSCP unterstützt.

SMB

Server Message Block und ist ein Netzwerkprotokoll, das für die Datei-, Drucker- und Ressourcenfreigabe in Windows-basierten Umgebungen entwickelt wurde. Es ermöglicht die Kommunikation zwischen Computern über ein lokales Netzwerk oder das Internet. SMB wird nicht direkt nach der Installation von Raspberry Pi OS angeboten, sondern muss nachinstalliert werden. Allerdings lassen sich SMB-Freigaben in Windows ganz einfach als Netzlaufwerk verwenden. Dafür ist weitere Konfiguration nötig. Hast du aber mehrere Windows-Geräte in deinem Heimnetz, werden deine Familienmitglieder dir diese Freigabe danken.

HTTP / HTTPS

Wäre es nicht schön, wenn du unabhängig vom Client-System deine Daten benutzen könntest? So wie bei einer Cloud nur mit dem Browser? Das wäre dann HTTP. Besser noch: HTTPS um sichere Verbindungen anzubieten. Es gibt mehrere Open Source Cloud-Systeme, die du verwenden kannst.

Ich verwende dafür Nextcloud. Die Installation werde ich an anderer Stelle beschreiben.

Hardware

Wie viele Daten willst du speichern? Davon ist abhängig, welche Hardware du brauchst.

ohne Hardware

Willst du auf weitere Hardware verzichten, bleibt dir nur, deine Daten auf der SD-Karte deines Raspberrys zu speichern. Dazu muss sie ausreichend große sein. Sei dir in dem Fall der Gefahr bewusst: Wenn du zu viel darauf speicherst oder die SD-Karte im Laufe ihrer Zeit einen Schaden nimmt (aufgrund sehr vieler Speichervorgänge), wird dein System entweder durch die Datennutzung beeinflusst oder deine Daten bei einem Crash des Systems beeinflusst. Handelt es sich bei dir nur um wenige flüchtige Daten, willst du das Risiko vielleicht dennoch einfach eingehen.

USB-Stick / USB-SSD

USB-Sticks oder -SSDs sind derzeit bereits relativ groß und günstig zu erhalten. Insbesondere aufgrund ihres sehr geringen Energieverbrauchs, möchtest du dein System um einen solchen Speicher vielleicht erweitern. Damit kannst du deine Nutzdaten und das Raspberry Pi OS voneinander relativ gut entkoppeln und ein Problem bei einem von beiden wirkt sich nur noch selten auf den Anderen aus.

USB-HDD

USB-Festplatten sind kostgünstig und bieten für ihren Preis sehr viel Speicher an. Abhängig von deinem Bedarf könnte das auch eine Lösung für dich sein. USB-Festplatten benötigen allerdings aufgrund ihrer mechanischen Teile besonderen Schutz vor Erschütterungen (im Betrieb sollten sie nicht bewegt werden) und in den meisten Fällen eine eigene Stromversorgung. Der Energie-Aspekt ist dabei vielleicht für dich relevant. Wird eine USB-HDD über einen bestimmten Zeitraum nicht genutzt, kann sie auch automatisch abgeschaltet und erst bei Bedarf vom Raspberry wieder aktiviert werden.

Setze diese Zeiträume nicht zu kurz, denn viele Startvorgänge lassen eine Festplatte schneller altern.

Backups

Gehen wir mal davon aus, du hast deine Daten irgendwie auf deinem Raspberry Pi verfügbar gemacht und gespeichert. Was wäre, wenn jetzt ein Schaden auftritt?

Speichermedien altern und irgendwann gehen sie kaputt. Das Problem lässt sich noch relativ leicht in den Griff bekommen. Darüber hinaus kann dein Pi auch stürzen (ich meine, dass es herunterfällt samt Festplatten) oder kann gestohlen werden. Es gibt also mehrere Stufen, wie du dein Backup organisieren kannst. Vielleicht willst du auch mehrere Methoden verwenden.

Backup auf zwei Datenträgern am selben Pi

Das geht schon recht einfach. Dazu kann rsync verwendet werden, welches im Raspberry Pi OS bereits enthalten ist. Wenn du HDDs verwendet, kannst du die Backup-Platte nach dem Sync-Vorgang wieder energiearm schlafen legen mit hdparm.

Um hdparm zu installieren, kannst du der Anleitung von maker-tutorials folgen.

if mount | grep /mnt/DAT && mount | grep /mnt/BAK; then
	echo "DAT->BAK laeuft"
	sudo rsync -avu --delete /mnt/DAT/ /mnt/BAK/
	#Schlafen legen
	sudo hdparm -Y /dev/disk/by-label/BAK
fi

Verschlüsseltes Backup an einen anderen Standort

Ob dieser Standort ein anderer Raum bei dir Zuhause, besser noch ein Raum bei einem Freund ist, willst du möglicherweise mehrere Dinge beachten.

Der andere Standort könnte sich deiner Kontrolle entziehen. Also wirst du deine Daten dort nur verschlüsselt speichern wollen. Dazu benötigst du ein Speichermedium und ein installiertes Raspberry Pi Zero W oder höher. Die ausführliche Anleitung beschreibe ich an anderer Stelle.