Dieser Artikel ist Teil der Reihe selbstgebauter Ubuntu 20.04 Homeserver/NAS


Zuerst wird das Betriebssystem Ubuntu Server 20.04 (Focal Fossa) installiert. Mit dieser Version wurde ein neues Installationsprogramm eingeführt, sodass sich die Installation von den Vorgängerversionen unterscheidet.

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Das Kapitel zur Partitionierung der Festplatten unterteilt sich in zwei Teile. Je nachdem ob man ein System mit internen Festplatten und Software-Raid verwendet, oder ob man ein externes RAID-Gehäuse nutzt, läuft die Partitionierung anders ab. Mit einem RAID-Gehäuse ist die Installation noch einfacher, da die Einrichtung des Software-Raids komplett entfällt.

Ubuntu 20.04 für Server herunterladen

Das Betriebssystem kann kostenlos heruntergeladen und verwendet werden. Ich empfehle den Download von der deutschsprachigen Seite ubuntuusers.de

Auf der Downloadseite von ubuntuusers.de wählt man die Server-Edition, die sich über den Direktlink als ISO-Datei herunterladen lässt.

Screenshot der Downloadseite für Ubuntu Server 20.04

ISO-Datei auf einen USB-Stick zur Installation übertragen

Das Betriebssystem wird später von einem USB-Stick auf dem Homeserver installiert. Daher muss die ISO-Datei zuerst auf einen USB-Stick übertragen werden. Allerdings kann man die Datei nicht einfach auf den Stick kopieren. Stattdessen wird ein Programm benötigt, das aus der ISO-Datei einen bootfähigen USB-Stick erstellt.

Ich empfehle hierzu das Programm Balena Etcher. Etcher ist kostenlos, Open Source und sowohl für Linux, als auch für Windows und MacOS verfügbar.

Balena Etcher kann kostenlos von der Herstellerseite heruntergeladen werden.

Für Linux steht das Programm als Appimage zur Verfügung. Nach dem Download erhält man eine ZIP-Datei, die man zuerst entpacken muss. Daraus erhält man eine AppImage-Datei, die man mit einem Doppelklick direkt starten kann.

Wenn das Programm nicht startet, muss man der Datei möglicherweise erlauben, als Programm ausgeführt zu werden. Unter Ubuntu oder Linux Mint klickt man dazu mit der rechten Maustaste auf die AppImage-Datei und wählt im Kontextmenü den Punkt „Eigenschaften“. Hier wechselt man zum Reiter „Zugriffsrechte“ und setzt den Haken bei „Der Datei erlauben sie als Programm auszuführen“. Anschließend sollte sich Etcher mit einem Doppelklick auf die Datei öffnen.

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Das Übertragen der ISO-Datei auf den USB-Stick mit Etcher ist dann selbsterklärend. Nachdem der Kopiervorgang abgeschlossen ist, kann man den Stick entnehmen und an den Homeserver anstecken, um die Installation zu starten.

USB-Stick mit Balena Etcher erstellen

Installation von Ubuntu Server 20.04 starten

Nun kann das Betriebssystem auf dem Homeserver vom USB-Stick installiert werden. Hierzu muss der Computer vom Stick gebootet werden. Wie dies funktioniert ist leider bei jedem Computer unterschiedlich.

  • Häufig erkennt der Computer einen bootfähigen USB-Stick und bootet diesen automatisch.
  • Ansonsten wird kurz nach dem Starten im Bootscreen angezeigt, mit welcher Taste man das Bootmedium auswählen kann. Häufig ist das die Taste F11 oder F12, die beim Starten des Computers gedrückt werden muss.
  • Machmal muss das Bootmedium auch im Bios/UEFI eingestellt werden. Wie dieses gestartet wird, wird ebenfalls im Bootscreen angezeigt. Meistens lässt sich das Bios, bzw. UEFI mit der Entfernen-Taste (DEL) aufrufen.

Hat dies geklappt, wird man vom Ubuntu Installationsprogramm begrüßt.

Zuerst wird die Sprachauswahl gestartet. Hier wählt man die gewünschte Sprache, in diesem Fall „Deutsch„. Unter Umständen folgt nun der Hinweis, dass eine neue Version des Installationsprogramms vorliegt. Hier wählt man „Aktualisieren auf neuen Installer„. Wenn das Installationsprogramm bereits aktuell ist, kommt diese Abfrage nicht.

Im nächsten Schritt wird das Tastaturlayout und Sprache festgelegt. Mit einer normalen deutschen Tastatur wählt man hier dementsprechend sowohl bei Belegung als auch bei Variante „Deutsch“ aus.

Dann folgt die Konfiguration der Netzwerkschnittstelle. Wer sich hier unsicher ist, der lässt die Einstellungen unverändert und geht direkt auf den Button „Erledigt„. Wer eine statische IP-Adresse für seinen Server vergeben möchte und bereits weiß welche IP-Adresse frei ist, also nicht vom DHCP-Server des Routers vergeben wird, der kann hier direkt eine statische IP-Adresse vergeben. Die Konfiguration im Installer ist einfacher als die nachträgliche Konfiguration über Textdateien.

Die nun folgende Abfrage nach einem Proxy kann in einem Heimnetzwerk einfach mit dem Button „Erledigt“ übersprungen werden.

Im nächsten Schritt kann man die Server ändern, von denen das System Software und Betriebssystemupdates bezieht. Auch diesen Schritt kann man mit „Erledigt“ direkt überspringen.

Partitionierung der Datenträger

Nun folgt die Partitionierung und Formatierung der Datenträger. Dies unterscheidet sich, je nachdem ob man die klassische Variante mit eingebauten Festplatten und Software-Raid nutzt, oder ob man ein externes RAID-Gehäuse verwendet. Hier muss man dementsprechend die Option wählen, die zum eigenen Setup passt.

In dieser Anleitung wird das Betriebssystem in beiden Fällen auf einem einzelnen separaten Datenträger installiert. Beispielsweise einer kleinen, internen SSD. Die eigentlichen Daten, wie Bilder, Videos, Dokumente lagern auf einem RAID System, sodass diese Daten vor einem Festplattenausfall geschützt sind.

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Die Installation des Betriebssystems auf einem separaten Datenträger vereinfacht die Einrichtung deutlich, denn in diesem Fall kann die automatische Partitionierung für die Systemfestplatte verwendet werden. Dies ist ein enormer Vorteil, da die manuelle Partitionierung der Systemplatte von System zu System unterschiedlich ist, sodass hierfür kaum eine allgemeingültige Anleitung geschrieben werden kann. Die Partitionierung unterscheidet sich, je nachdem ob das Mainboard ein UEFI, ein UEFI im Bios-Kompatibilitätsmodus oder noch ein altes BIOS besitzt. Teilweise wird nur die Einrichtung eines Master-Bootrecords (MBR) unterstützt, oder nur die GUID-Partition-Table (GPT).

Die automatische Partitionierung erkennt selbständig welche Einstellungen für die Systemplatte vorgenommen werden müssen, sodass die hier beschriebenen Schritte auf allen Systemen funktionieren sollten.

Die geringere Ausfallsicherheit für das System halte ich für vertretbar. Auf der Systemplatte liegen keine wichtigen Daten, da Videos, Dokumente, Bilder usw. sicher auf dem RAID gespeichert werden. Somit muss im Falle eines Ausfalls der Systemplatte nur die Installation des Betriebssystems wiederholt werden. Von den Konfigurationsdateien existiert hoffentlich ein Backup, sodass die Konfigurationsdateien nur kopiert werden müssen. Im Zweifel ist dies sogar schneller und einfacher als die Wiederherstellung eines defekten RAIDs auf der Kommandozeile.

Option 1: Interne Festplatten, Software RAID

Bei dieser Option wird das Betriebssystem auf einem einzelnen separaten Datenträger installiert. Zusätzlich wird ein Software-RAID aus zwei weiteren, ebenfalls internen Datenträgern eingerichtet. Die Daten auf diesem RAID werden immer auf beide Festplatten gespiegelt, sodass keine Daten verloren gehen, wenn eine Festplatte ausfällt.

Zuerst wird die automatische Partitionierung für die Systemplatte verwendet. Hierzu wählt man die Option „Eine ganze Festplatte verwenden„. Mit den Pfeiltasten navigiert man nach unten. Mit der Enter-Taste öffnet sich ein Menü, das alle vorhandenen Datenträger auflistet. Hier wählt man den Datenträger aus, auf dem das Betriebssystem installiert werden soll. Diesen Datenträger erkennt man am einfachsten an der Größe. Für das RAID werden die beiden gleich großen Festplatten verwendet. Der dritte Datenträger mit einer anderen Größe wird für das System verwendet.

Mit dem Button „Erledigt“ bestätigt man die Auswahl. Damit ist die Einrichtung der Systemplatte bereits abgeschlossen. Nun wird eine Übersicht der vorhandenen Datenträger und deren Partitionierung angezeigt.

Oben sieht man die Systemplatte, die bereits automatisch partitioniert wurde. Dies kann je nach verwendetem System anders aussehen als in unten stehendem Screenshot. Darunter sieht man die beiden nicht verwendeten Datenträger für das RAID.

Um das Software-RAID unter Ubuntu Server 20.04 zu erstellen, wählt man nun den Menüpunkt „Software-Raid (md) erstellen„.

Im folgenden Schritt kann auf Wunsch ein Name vergeben werden. Man kann jedoch auch die Vorgabe „md0“ lassen. In jedem Fall sollte man einen einfachen Namen ohne Leerzeichen verwenden.

Als RAID-Level wählt man „1 mirrored“. Damit werden alle Daten auf beiden Festplatten gespiegelt. Es sind also immer alle Daten auf beiden Festplatten vorhanden.

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Unter „Geräte“ aktiviert man die beiden nicht verwendeten Festplatten und wählt anschließend „Erledigt„.

Man gelangt nun wieder zur Übersicht mit den verfügbaren Datenträgern und Partitionen. Unter „Verfügbare Geräte“ ist nun ein neuer Datenträger entstanden. Das gerade erstellte RAID-System. Im nächsten Schritt muss nun festgelegt werden, wie das System das RAID verwenden soll.

Hierzu wechselt man mit den Pfeiltasten so lange durch die Liste, bis das RAID-System (md0 neu) aktiviert ist. Mit einem Druck auf die Enter-Taste öffnet sich ein neues Menü. Hier wählt man die Option „Formatieren“ aus.

Nun öffnet sich das Fenster mit den Formatierungsoptionen. Bei Format kann man die Option „ext4“ unverändert lassen. Hierbei handelt es sich um das Standarddateisystem von Ubuntu und vielen anderen Linux-Betriebssystemen. Ext4 hat sich über viele Jahre bewährt.

Unter „Mount“ wird der Ordner angegeben, über welchen das RAID-System später in das Betriebssystem eingebunden wird. Laufwerke haben unter Linux keine Buchstaben, wie unter Windows, sondern werden als Ordner eingebunden. Hier sollte man den Mountpunkt unbedingt ändern. Dazu wählt man zuerst die Option „Andere“ und gibt anschließend einen Pfad an. In dieser Artieklreihe verwende ich /mnt/storage. Mit „Erledigt“ werden die Einstellungen übernommen.

Nun kommt man wieder zur Zusammenfassung der Dateisystemkonfiguration. Hier sollte man nun einerseits die Partitionierung der Systemplatte und das RAID-System unter /mnt/storage sehen. Ist hier alles korrekt, kann die Partitionierung mit „Erledigt“ abgeschlossen werden und die Installation des Betriebssystems fortgesetzt werden. Im folgenden Schritt muss man noch bestätigen, dass die gerade vorgenommenen Einstellungen übernommen werden sollen. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass alle eventuell vorhandenen Daten auf den Festplatten verloren gehen. Dies bestätigt man mit „Fortfahren„.

Option 2: Externes USB RAID-Gehäuse

Auch bei dieser Option wird das Betriebssystem auf einem separaten Datenträger installiert, aus den oben genannten Gründen. Die wichtigen Daten, wie Bilder, Videos und Dokumente landen jedoch nicht auf einem intern verbauten Software-Raid, sondern auf einem externen RAID-Gehäuse, das über USB angeschlossen ist.

Dieses Setup vereinfacht die Installation und die spätere Wartung nochmals deutlich. Mit dieser Methode muss man weder ein RAID-System einrichten, noch dieses überwachen. Dies übernimmt das RAID-Gehäuse vollautomatisch. Wenn eine Festplatte ausfällt, muss man diese lediglich im Gehäuse austauschen (unbedingt Bedienungsanleitung beachten, das Vorgehen ist je nach Modell unterschiedlich). Für den Computer sieht das Ganze aus, wie eine normale USB-Festplatte.

Zuerst wird der Datenträger für das Betriebssystem eingerichtet. Hierzu wählt man die Option „Eine ganze Festplatte verwenden„. Mit den Pfeiltasten wechselt man nach unten und klappt mit der Enter-Taste die Liste mit verfügbaren Datenträgern aus. Hier wählt man die interne Festplatte, zu erkennen am Speicherplatz. Mit dem Button „Erledigt“ werden die Einstellungen übernommen.

Man kommt nun zur Übersicht aller vorhandenen Datenträger und Partitionen. Oben sieht man die automatisch erstellten Partitionen der Systemplatte. Unter „Verfügbare Geräte“ wird das externe, über USB angeschlossene, RAID-System angezeigt. Mit den Pfeiltasten wählt man dieses aus und öffnet mit der Enter-Taste die weiteren Optionen. Hier wählt man den Menüpunkt „Formatieren„.

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Im folgenden Fenster wählt man unter „Format“ das Dateisystem Ext4. Hierbei handelt es sich um das Standarddateisystem von Ubuntu und vielen anderen Linux-Distributionen.

Unter „Mount“ wird der Mountpunkt für das externe RAID-System angegeben. Unter Linux bekommen Laufwerke keinen Buchstaben zugeordnet, wie unter Windows. Stattdessen werden sie als Ordner in das Dateisystem eingebunden. Dieser Ordner ist der sogenannte Mountpunkt. Hier wählt man zuerst die Option „Andere“ und vergibt dann einen eigenen Pfad. In dieser Artikelreihe verwende ich /mnt/storage. Mit dem Button „Erledigt“ werden die Einstellungen übernommen.

Nun gelangt man wieder zur Übersicht der verfügbaren Datenträger und Partitionen. Hier sind nun die automatisch erstellten Partitionen für das Betriebssystem zu sehen, sowie das externe RAID-System, das unter /mnt/storage eingebunden wird. Mit „Erledigt“ wird nun die Partitionierung und Formatierung anhand der vorgenommenen Einstellungen automatisch durchgeführt.

Im folgenden Schritt muss man noch bestätigen, dass die gerade vorgenommenen Einstellungen übernommen werden sollen. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass alle eventuell vorhandenen Daten auf den Festplatten verloren gehen. Dies bestätigt man mit „Fortfahren„.

Fortsetzen der Installation des Betriebssystems

Die folgenden Schritte sind bei allen Hardwarekonfigurationen wieder identisch. Im folgenden Schritt wir der Account des Hauptbenutzers/Administratosr angelegt, sowie ein Name für den Server vergeben. Diese Einstellungen kann man nach Belieben vornehmen. Der Servername darf jedoch keine Leerzeichen oder Sonderzeichen enthalten.

Dann bietet das Installationsprogramm an, direkt einen SSH-Server zu installieren. Diese Option sollte man aktivieren, da der SSH-Server später zur Fernwartung ohnehin benötigt wird.

Nun kommt eine weitere Übersicht mit zusätzlich installierbarer Software. Hier wird nichts ausgewählt. Alle benötigten Programme werden später manuell installiert und konfiguriert. Daher wird der Schritt mit dem Button „Erledigt“ übersprungen.

Jetzt erfolgt die eigentliche Installation des Betriebssystems automatisch, anhand der gemachten Einstellungen. Dabei werden auch vorhandene Updates direkt heruntergeladen und installiert.

Ist die Installation abgeschlossen, erscheint der Button „Neustart„. Wenn man diesen betätigt, wird der Computer neu gestartet und das gerade installierte Betriebssystem geladen.


Übersicht: Ubuntu 20.04 Homeserver/NAS, Teil 1
Installation des Betriebssystems: Ubuntu 20.04 Homeserver/NAS, Teil 2
Grundkonfiguration: Ubuntu 20.04 Homeserver/NAS, Teil 3
Ordnerfreigaben: Ubuntu 20.04 Homeserver/NAS, Teil 4
Nextcloud: Ubuntu 20.04 Homeserver/NAS, Teil 5
Plex Mediaserver: Ubuntu 20.04 Homeserver/NAS, Teil 6
Backup: Ubuntu 20.04 Homeserver/NAS, Teil 7


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2 Kommentare

  1. Vielen Dank für diese ausführliche Tutorial-Reihe! Eine Frage habe ich zur Installation des Betriebssystems: Ist es möglich, die System- vor allem aber auch die Datenplatten zu verschlüsseln? Wenn ja, bei beiden Optionen?
    Mir ist klar, dass die keinen Zweck hat, solange der Server läuft, aber sobald das System mal steht (was gerade bei einem externen RAID-Gehäude mal vorkommen kann), wäre mir das schon wichtig.

    • Das ist relativ einfach möglich. Für die Systemplatte musst du im Installer „Diese Festplatte als LVM-Gruppe konfigurieren“ anklicken und kannst anschließend „Die LVM-Gruppe mit LUKS verschlüsseln“ auswählen. Für das RAID funktioniert das letztendlich genau so. Auch da musst du den zusätzlichen Schritt machen und eine weitere LVM-Gruppe für das RAID im Installer anlegen und kannst dieses ebenfalls wieder verschlüsseln.
      Das bedeutet aber, dass du beim Booten für beide Datenträger ein Passwort zum Entschlüsseln eingeben musst, sonst bootet das System nicht. Du benötigst also Bildschirm und Tastatur und du kannst nur neustarten, wenn du auch Zugriff auf das System hast. Außerdem greift die Verschlüsselung wirklich nur, wenn das System ausgeschaltet ist. Also beispielsweise bei einem Diebstahl. Wenn sich die Festplatten im Standby befinden reicht nicht. Wenn du das umsetzt, solltest du auf jeden Fall auch die Wiederherstellung des RAIDs bei einer defekten Festplatte testen. Ich weiß nicht, wie sich die Verschlüsselung bei einem Festplattentausch auswirkt.

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