Porównywał Raspberry Pi OS vs. Armbian vs. Debian GNU/Linux
Owocowe przebudzenie
W 2012 r. Raspberry Pi spopularyzowało klasę komputerów jednorazowych (SBC) dla ogółu społeczeństwa. Wówczas każdy, kto ma wiedzę na temat urządzeń takich jak routerboard z Mikrotik [9] lub tablicę Alix z silników PC [11], był postrzegany jako egzotyczny. Dziś nie można wyobrazić sobie codziennej istnienia bez tych potężnych mini-komputerów. Można znaleźć te urządzenia wszędzie - w routerach Wi -Fi, stacjach pogodowych, urządzeniach automatyzacji domowej i instrumentach pomiaru drobnego pyłu. Urządzenia te są uruchamiane ze specjalnie dostosowanymi rozkładami Linux lub BSD, z których OS Armbian i Raspberrypi są tylko dwoma przedstawicielami wielu.
„Armbian” to sztuczne słowo, które łączy słowa „ramię”, dla odpowiedniej architektury procesora RISC [3] i dwóch ostatnich sylab, „Bian” z „Debiana.„To bardzo wyjaśnia, co wyróżnia Armbian od Debiana GNU/Linux; W przeciwieństwie do Debiana, Armbian jest skupiony i zoptymalizowany pod kątem architektury ARM.
Ponadto, podczas gdy dystrybucja Debian GNU/Linux obsługuje różnorodne architektury sprzętowe, w tym ARM7 (32-bitowe) [4] i Arm8, dystrybucja Armbian koncentruje się tylko na szerokiej gamie płyt rozwojowych opartych na ramieniu. Z strony internetowej projektu możesz pobrać obrazy dystrybucyjne dla Orange PI [5], Cubieboard [6],
i Asus Tinkerboard [7], między innymi. Cubian [12], widelca Debiana GNU/Linux dla Cubieboard, wydaje się, że nie jest już utrzymywana, ponieważ ostatnia wersja sięga 2014 roku.
Raspberry Pi OS [8] to oficjalny system operacyjny Raspberry Pi Foundation [17] dla ich SBCS. Początkowo został nazwany Raspbian, za projekt Raspbian [15], na którym się opiera. Fundacja Raspberry Pi dodała później kolejne repozytorium pakietów z częściowo zamkniętym oprogramowaniem źródłowym do swoich obrazów. Raspbian Project nigdy nie publikował własnych obrazów, ale zawsze odwołuje się do obrazów Fundacji Raspberry Pi. Fundacja ostatecznie dodała swój własny smak komputerów stacjonarnych i wiele innych dostosowań, osiągając daleko poza odbudowę Raspbiana i minimalne łatanie pakietów Debiana. Aby wyraźnie rozróżnić projekt Raspbian od pochodnej Fundacji Raspberry Pi, ten ostatni został przemianowany na Raspberry Pi OS w 2019 roku.
W porównaniu z Armbian, Raspbian Project i Raspberry Pi OS podążają za przeciwnym podejściem: Rozkłady te opierają się na dziesiątkach autorów, aby skupić się na jednej platformie SBC. Na podstawie 32-bitowej wersji „Armhf” Debian GNU/Linux ma ona działać na wszystkich wersjach płyty Raspberry Pi, ale nie jest zaprojektowana do pracy na żadnym innym ramieniu SBCS. Sprzęt Raspberry Pi 3 i 4 może uruchamiać 64-bitowe systemy operacyjne. Tymczasem Raspberry Pi OS zawsze działa 32-bitowy, z wyjątkiem jądra Linux, które może być 64-bitowym jądrem. Niektóre pakiety wykonane specjalnie dla systemu OS Raspberry Pi są również dostępne dla architektury Intel (warianty 32- i 64-bitowe), a nawet mogą działać na normalnym komputerze stacjonarnym z debian gnU/Linux.
Tylko przez ograniczony czas istnieją również (nieoficjalne) obrazy Debiana GNU/Linux oferowane dla rodziny SBCS Raspberry Pi [16]. Główną różnicą w przypadku Raspberry Pi OS jest to, że obrazy dla tych systemów Raspberry Pi, zdolne do uruchomienia 64-bitowego systemu operacyjnego (Raspberry Pi 3 i 4), zawierają również 64-bitowy system operacyjny („ARM64” w Debian); podczas gdy inne obrazy uruchamiają 32-bitowe architektury „Armhf” (Raspberry Pi 2) lub „Armel” (Raspberry Pi 1 i Zero). Dwa ostatnie różnią się od pakietów „Armhf” dostarczonych przez Raspbian i Raspberry Pi OS. Historycznie, kilka dystrybucji, w tym Debian GNU/Linux i Fedora, zdecydowało się na minimalny zestaw instrukcji procesora [19] potrzebnych do architektury „ARMHF”. Pierwszy system Raspberry Pi został opublikowany wkrótce potem i wspierał wszystkie oprócz jednej z wymaganych instrukcji procesora.
Były więc dwie opcje: albo 1) użyj znacznie wolniej, ale nie zoptymalizowanej architektury „Armel”, ponieważ Debian Gnu/Linux nadal robi dla Raspberry Pi 1 i 0 lub 2) na nowo zdefiniować architekturę „Armhf”. Debian GNU/Linux nie chciał robić drugiej opcji, ponieważ ta opcja odbiegałaby od tego, co już zostało ustalone i wdrożone. Był to moment, w którym narodził się Raspbian Project: deweloper Debian Peter Green (znany również z wtyczki tag w IRC) ponownie złożił wszystkie pakiety Debiana „Armhf” na procesory Raspberry Pi 1 (wtedy istniało tylko Raspberry Pi 1) z Raspberry Pi 1). Brak instrukcji pojedynczej procesora. To jest również powód, dla którego nie można mieszać wydania „Armhf” Debiana i Raspbiana.
Rozmiar obrazu
Obrazy instalacyjne oferowane przez trzy projekty są zupełnie inne. Armbian wymaga wybrania kategorii (takiej jak generał, IOT, NAS, sieci lub komputer stacjonarny) i SBC, najpierw. Następnie wybierzesz odpowiedni obraz oferowany z 4.9 lub 5.9 Kernel Linux dla Oldstable (poprzednie wydanie), stabilne (aktualne wydanie) i testowanie (nadchodzące wydanie). Rozmiar obrazu wynosi od 270 do 600 m. Każdy plik obrazu można pobrać jako bezpośrednie pobieranie lub za pośrednictwem BitTorrent ze strony internetowej projektu. Aktualizacja istniejącej instalacji Armbian odbywa się przy użyciu tych samych instrukcji, co używane do utrzymania Debian GNU/Linux.
Natomiast opcje dla Raspberry Pi OS są nieco bardziej ograniczone. Raspberry Pi wymaga wyboru między OS Lite, systemem operacyjnym z komputerami stacjonarnymi i systemem operacyjnym z komputerami stacjonarnymi i zalecanym oprogramowaniem. Wszystkie obrazy są wyposażone w 32-bitową wersję 5.4 jądro Linux. Rozmiar obrazu waha się od 440 m do 3 g. Pobieranie obrazu można wykonać bezpośrednio, jako strumień danych torrent lub za pośrednictwem Raspberry Pi Imager, narzędzia konfiguracyjnego opartego na GUI dostępne dla systemu Windows, MacOS i Ubuntu. Podobnie jak w przypadku Armbian, aktualizacja istniejącej wersji Raspberry Pi odbywa się przy użyciu tych samych instrukcji, jak te używane do utrzymania Debiana GNU/Linux.
Wreszcie, w przypadku większości urządzeń, w tym większości urządzeń ARM, Debian GNU/Linux oferuje różnorodne zdjęcia instalatorów, w tym podstawową konfigurację, niewielki obraz do instalacji oparty na sieci, różne warianty komputerów stacjonarnych, które pasują do jednej płyty CD lub DVD, Live CD, a nawet zestaw pełnych obrazów CD/DVD. Chociaż te obrazy nie są obrazami gotowymi, zawierają instalator debian, minimalny system operacyjny, który służy wyłącznie do wykonywania instalacji systemu operacyjnego. Obrazy na żywo działane bezpośrednio z instalacji tylko do odczytu zawierają również instalator Debian.
Rozmiar obrazu wynosi od 250 m do 3 g. Pobieranie obrazu jest możliwe jako bezpośrednie pobieranie lub przez BitTorrent. Do aktualizacji istniejącej instalacji używane są regularne polecenia opakowań debian.
Nie dotyczy to systemu operacyjnego Raspberry Pi. W rzeczywistości nie ma oficjalnych zdjęć Debiana GNU/Linux dla Rasberry Pi. Istnieje jednak nieoficjalne gotowe obrazy (bez obrazów instalatorów) z Debian GNU/Linux dla Raspberry Pi, wykonanych przez tych samych programistów za oficjalnymi (ale „nie wolnymi”) pakietami oprogramowania układowego Raspberry Pi w debian GNU/ Linux [16].
Po pierwsze, zdecydujesz między codziennymi obrazami w oparciu o najbardziej aktualne pakiety w Debian GNU/Linux 10 Buster (aktualna stabilna wersja w momencie pisania tego artykułu) lub „testowanymi” obrazami, które gwarantują uruchomienie. W porównaniu z systemem Raspberry Pi, który oferuje obrazy, które działają na wszystkich płytach Raspberry Pi, z tym dystrybucją, musisz wybrać, która płyta Raspberry Pi będzie zawierać obraz. Obrazy dla systemów operacyjnych Raspberry Pi 1 i Raspberry Pi 0 (nie 0W) są mniej więcej takie same, ponieważ używają mniej więcej tego samego procesora i nie mają komponentów Wi-Fi. W zależności od tego otrzymujesz także różne architektury systemu operacyjnego; mianowicie „Armel” dla Raspberry Pi 1, 0 i 0W; Oryginalny „Armhf” dla Raspberry Pi 2; oraz „Arm64” dla Raspberry Pi 3 i 4.
Wspierane urządzenia
Jeśli chodzi o obsługiwane platformy i urządzenia, trzy projekty idą w nieco innymi kierunkami. W przypadku Armbian informacje o urządzeniu dla każdego obsługiwanego SBC można znaleźć na stronie internetowej Armbian. Towarzyszy temu lista testowanego sprzętu zewnętrznego, aby zapewnić, że wszystkie komponenty sprzętowe działają dobrze. Ogólnie rzecz biorąc, Armbian obsługuje kilka różnych SBC ramion, ale nie obsługuje rodziny SBCS Raspberry Pi.
W przypadku Raspberry Pi OS informacje o urządzeniu dla każdej wersji Raspberry Pi są dostępne online, na stronie Raspberry Pi. I oczywiście Raspberry Pi OS zapewnia obsługę wszystkich urządzeń Raspberry Pi.
W przypadku Debian GNU/Linux informacje są organizowane w wiki, posortowane według architektury systemu operacyjnego, ze specjalistycznymi sekcjami dla bardziej szczegółowych informacji. Debian obecnie oficjalnie obsługuje dziewięć architektur OS (z których trzy są dla urządzeń uzbrojenia). Debian buduje również swoje pakiety i instalatorów dla 13 kolejnych architektury systemu operacyjnego, które nie są oficjalnie obsługiwane, działające pod etykietą „Ports Debian” [21].
Rozwój
Ponadto metody opracowywane przez każdą z trzech rozkładów Linuksa różnią się znacznie. Armbian i Debian GNU/Linux to projekty społecznościowe. Dla Armbian kluczowy jest odpowiednia strona projektu GitHub. Debian GNU/Linux wykorzystuje własną infrastrukturę rozproszoną, która pozwala na opracowanie dystrybucji Linux z całego świata.
Tymczasem Raspberry Pi OS jest utrzymywany przez non-profit Raspberry Pi Foundation jako projekt wewnętrzny. Wkład do Fundacji Raspberry Pi można wnieść za pośrednictwem forum Raspberry Pi [20]. Raspbian Project jest w dużej mierze ponownie rekompilacja pakietów Debiana stworzonych dla Raspberry Pi i nie wydaje się mieć własnej społeczności. Przestarzała witryna Raspbian [16] często odnosi się do użytkowników do witryn Debian GNU/Linux lub Raspberry Pi Foundation.
Koncesjonowanie
Armbian jest licencjonowany na podstawie GPL2, podczas gdy zarówno Raspberry Pi OS, jak i Debian Gnu/Linux używają mieszanki licencji, w tym GPL i innych. Zdjęcie Raspberry Pi OS „z zalecanym oprogramowaniem” zawiera kilka komercyjnych pakietów oprogramowania „darmowego”, z których większość to ograniczone wersje demo. Planem jest te bezpłatne oferty pakietów, aby zaczepić użytkowników, aby kupowali to oprogramowanie dla innych komputerów.
Ponadto niektóre kropki oprogramowania układowego potrzebne do Raspberry Pi i innych SBC ramion są dostępne tylko jako „tylko binarne”, i.mi., bez kodu źródłowego. W świecie oprogramowania te pakiety oprogramowania są uważane za „nie wolne.„Wcześniej wymienione nieoficjalne obrazy debiana dla Raspberry Pi zawierają repozytorium„ Non-Free ”Debiana, włączone domyślnie, ponieważ zawiera pakiet oprogramowania„ Raspi-Firmware ”.
Pakiety oprogramowania i konfiguracja
Armbian opisuje się jako „lekki dystrybucja Linux opartego na debian lub Ubuntu specjalizująca się.„Jest gotowy obraz zoptymalizowany dla urządzeń flash pamięci, takich jak NAND, SATA, EMMC i USB. Zarówno usługi SSH, jak i DHCP są aktywowane od samego początku. Adapter bezprzewodowy obsługuje DHCP (jeśli jest obecny), ale ta funkcja musi być włączona przez użytkownika. Umożliwia to łatwą konfigurację do podłączenia tego systemu do routera lub utworzenie indywidualnego punktu dostępu. XFCE jest używane jako środowisko komputerowe [18].
Aby zwiększyć prędkość wykonania kodu i danych i zminimalizować operacje we/wy, do pracy w pamięci przeniesiono kilka funkcji z pamięci. Na przykład usługa Log2RAM przechowuje pliki dziennika w pamięci i zapisuje je codziennie i po zamknięciu [13]. Bundy pamięci dysku są przechowywane w pamięci przez dziesięć minut za pomocą opcji „commit = 600” w konfiguracji katalogu w pliku /etc /fstAB [14].
Jak wcześniej wspomniano, Raspberry Pi OS jest ukierunkowany na różne modele Raspberry Pi, które zaczęły się od dość ograniczonych komponentów sprzętowych. Aby poradzić sobie z tymi ograniczeniami jako środowiskiem stacjonarnym, domyślna konfiguracja uruchamia zmodyfikowanego pulpitu LXDE o nazwie Pixel (PI Ulepszone środowisko X-Windows Lightweight), które jest również dostępne w Fundacji Raspberry Pi dla Linux PCS opartych na Intelie na Intel Linux.
Domyślnie istnieje użytkownik o nazwie „PI” z hasłem „Raspberry”, a usługa SSH jest wyłączona dla tego użytkownika. Możesz włączyć go do jednego uruchamiania, edytując konfigurację pliku.TXT na pierwszej partycji. Zdecydowanie zaleca się zmianę hasła natychmiast po pierwszym logowaniu. Tylko wtedy możesz włączyć usługę SSH na stałe, aby uniknąć dobrze znanych domyślnych haseł dostępnych za pośrednictwem SSH.
Nieoficjalne obrazy Raspberry Pi Debiana również są dostarczane z siecią umożliwioną domyślnie za pośrednictwem DHCP, ale Wi-Fi nie jest wstępnie skonfigurowane, od tego pisania. Kolejną różnicą w przypadku obrazów systemu OS Raspberry Pi jest to, że nie ma normalnego użytkownika, tylko użytkownik root bez hasła i logowanie root SSH. Ustawienie hasła root lub klawisz publiczny SSH do logowania rootowego jest obsługiwany przez edycję „SysConf.txt ”na pierwszej partycji. Ustawienia te są wytarte po zastosowaniu do uruchamianego systemu, aby uniknąć wycieku hasła do zwykłego tekstu.
Obecnie opcja skonfigurowania dostępu do sieci Wi-Fi znajduje się na etapach planowania. Przyszłe wersje obrazów Raspberry Pi OS będą wyposażone w tę funkcję.
Wniosek
Społeczność programowania od wielu lat od wielu lat używa Debiana GNU/Linux i Armbian w środowiskach podobnych do produkcji; Na przykład CubietRuck jako mobilna platforma współpracy („Mobile Cloud”). Urządzenia z Raspberry Pi OS były używane na etapach eksperymentalnych i my też byliśmy z nich bardzo zadowoleni. Z wielką przyjemnością jest mieć dostęp do tak małych, niezawodnych, niedrogich i potężnych maszyn. Chcemy mieć więcej czasu, aby je zbadać jeszcze bardziej szczegółowo.
Linki i referencje
[1] Projekt Debian GNU/Linux, https: // www.Debian.org/
[2] The Armbian Project, https: // www.Armbian.com/
[3] Arm, Wikipedia, https: // en.Wikipedia.org/wiki/arm_architecture
[4] Arm7, Wikipedia, https: // en.Wikipedia.org/wiki/arm7
[5] Orange PI, http: // www.Orangepi.org/
[6] Cubieboard, http: // cubieboard.org/
[7] Tinkerboard, https: // www.Asus.com/us/jednokomputer
[8] Raspberry Pi OS, https: // www.Raspberrypi.org/oprogramowanie/systemy operacyjne/
[9] Mikrotik, https: // mikrotik.com/
[10] Frank Hofmann: Zwergenaufstand. Das Cubietruck Im Alltagstest, Raspberrypi Geek 04/2016, https: // www.Raspberry-Pi-Geek.de/ausgaben/rpg/2016/04/das-cubietruck-im-alltagstest/
[11] Silniki PC, https: // www.PCENGINES.CH/
[12] Kubian, http: //ko.org/
[13] log2ram, https: // github.com/Azlux/log2ram
[14] Zalety/wady rosnącego „zatwierdzenia” w FSTAB, https: // unix.Stackexchange.COM/PYTANIA/155784/zalety-Disadages-of-Creasing-Commit-In-Fstab
[15] Raspbian Project, https: // www.Raspbian.org/
[16] Nieoficjalne obrazy Debiana dla rodziny Raspberry Pi SBC, https: // raspi.Debian.internet/
[17] Raspberrypi Foundation, https: // www.Raspberrypi.org/około/
[18] XFCE, https: // xfce.org/
[19] „Armhf” na Wikipedii, https: // en.Wikipedia.org/wiki/arm_architecture#vfp
[20] Forum Raspberrypi, https: // www.Raspberrypi.org/fora/
[21] Debian Ports, https: // www.porty.Debian.org/
O Autorach
Frank Hofmann pracuje na drodze - najlepiej z Berlina (Niemcy), Genewy (Szwajcaria) i Kapsztadu (Republika Południowej Afryki) - jako deweloper, trener i autor czasopism takich jak Linux -User i Linux Magazine.
Axel Beckert pracuje jako administrator systemu Linux i specjalista ds. Bezpieczeństwa sieciowego z centralnymi usługami IT Eth Zurych. Jest także wolontariuszem dystrybucji Debian GNU/Linux, Linux Group User Group (LUGS), programem radiowym i podcastem Hackerfunk oraz różnymi projektami typu open source.
Hofmann i Beckert są również autorami książki o zarządzaniu pakietami Debian
(http: // www.DPMB.org).