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首页 手记 家庭实验室系列文章-如何迁移树莓派系统到更大的 SD 卡?

家庭实验室系列文章-如何迁移树莓派系统到更大的 SD 卡?

2022.11.19 18:24 292浏览

前言

其实这个专题很久很久之前就想写了,但是一直因为各种原因拖着没动笔。

因为没有资格,也没有钱在一线城市买房 (😂😂😂); 但是在要结婚之前,婚房又是刚需。
我和太太最终一起在一线城市周边的某二线城市买了房。
再之后,一起装修,她负责非电相关,我负责电 网相关的装修。
家庭组网,家庭实验室就这么一步一步随着家庭的组建而组建了起来:

  1. 家庭有线无线组网
  2. 智能家居
  3. NAS
  4. 公网 IP 和 IPv6
  5. Wake Online (WOL)
  6. 家庭网络安全 (😂看了防火墙日志,才知道被攻击频率能有多高)
  7. 玩转树莓派
  8. 组建 Full Mesh VPN 网络
  9. 手机 PAD 远程控制电脑

有了所谓的"家庭实验室", 我的自身专业技能有了更多实验机会和试炼场,对新的技术了解不再浮于表面;
有了所谓的"家庭实验室", 即使两地奔波,也能通过手机看到我们,以及小孩经历的每一个点点滴滴,幸福萦绕心头。…

理工男难得这么矫情一下,此为前言。…

树莓派简介

📝 Reference:

  • 可以是你的小型,双显示平,台式电脑
  • 也可以是机器人大脑,智能家居中心,媒体中心,网络人工智能核心,工厂控制器等等。

本质上是个硬件基于 arm64 CPU, 软件 OS 基于 Linux 的电脑/开发板/设备。…
具有丰富的接口:

  • USB-C
  • HDMI
  • 有线网卡

和良好的生态:

  • 作为边缘设备 (IoT) 网关等
  • 作为软路由
  • 作为 NAS 多媒体中心

具有很高的可玩性和定制化的能力。

树莓派主板

熟悉 Linux 的对与树莓派可以轻松上手。

更换 SD 卡背景

树莓派默认的存储是 micro SD(TF) 卡,刚开始我是用的 32G 的 TF 卡,性能也一般。

正好双十一,数码 3C 设备降价,就想着买个速度快的/容量大的 TF 卡做替换。

看了一圈,看中了这一款并下单:

SanDisk TF 卡至尊极速 256GB

看中的就是它的速度:

  • 读取速度高达 190MB/s
  • 写入速度高达 130MB/s

下单!

如何迁移树莓派系统到更大的 SD 卡?

收到后,开干!

实物图

前提

  • Linux 电脑 (MAC 也行,本次演示用 Linux 电脑;windows 电脑,可以选择用傲梅的轻松备份)
  • 树莓派
  • 旧的 TF 卡
  • 新的 TF 卡和读卡器

概述

  • Linux 是基于文件的操作系统:Linux 以文件的形式对计算机中的数据和硬件资源进行管理,也就是彻底的一切皆文件,反映在 Linux 的文件类型上就是:普通文件、目录文件(也就是文件夹)、设备文件、链接文件、管道文件、套接字文件(数据通信的接口)等等。
  • 直接利用 dd 命令进行文件的全量迁移
    • 先迁移到一个中间设备上,全量系统的文件名叫做:``
    • 再从中间设备迁移到新 TF 卡上
  • 再利用树莓派的 raspi-config 完成扩容

详细步骤

备份旧数据

将树莓派关机,取下 TF 卡,插入到 Linux 电脑中,并查看该设备的路径:

lsblk

结果如下图:

旧的 TF 卡 lsblk 结果

这里 TF 卡对应的设备名为:sdb, 对应的路径是:/dev/sdb

执行 dd 进行数据备份,将全量数据备份到 Linux 主机的 非 sdb 目录下:

sudo dd if=/dev/sdb bs=1M of=backup-sd-card-1.img

结果如下图:
先迁移到一个中间设备上

backup-sd-card-1.img 文件就是整个的树莓派系统,包括所有的普通文件、目录文件(也就是文件夹)、设备文件、链接文件、管道文件、套接字文件(数据通信的接口)等等。

迁移到新设备

将 TF 卡从 Linux 电脑上取下,插入新的 TF 卡,并查看该设备的路径:

lsblk

结果如下图:

新的 TF 卡 lsblk 结果

这里新的 TF 卡对应的设备名仍为:sdb, 对应的路径仍是:/dev/sdb

执行 dd 进行数据迁移,将 backup-sd-card-1.img 迁移到新的 TF 卡上:

sudo dd if=backup-sd-card-1.img bs=1M of=/dev/sdb

树莓派系统迁移到新 TF 卡上

如上图,这样就迁移完成可以准备开机了。(这里看到最后一行的速度时有种不详的预感,46.2MB/s – 看来写入速度可能达不到宣称的那么高😟)

新 TF 卡插入树莓派并启动扩容

将新 TF 卡插入树莓派并启动,如果此时执行 df -h 查看文件系统大小,会发现还是只有 32G. 我们需要进行逻辑上的扩容:

运行:

sudo raspi-config

具体如下图:

选择 6: Advanced Options

选择 A1: Expand Filesystem

扩容完毕

背后执行的是  命令

重启生效

重启后,再查看 df -h 空间已经扩上了:

casey in raspberrypi in 192.168.2.8 ~
❯ df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/root       189G   11G  171G   7% /
devtmpfs        763M     0  763M   0% /dev
tmpfs           925M  172K  925M   1% /dev/shm
tmpfs           370M  860K  370M   1% /run
tmpfs           5.0M  4.0K  5.0M   1% /run/lock
tmpfs           4.0M     0  4.0M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mmcblk0p1  253M   31M  222M  13% /boot

检查树莓派系统上的各项服务,如:k3s pi-hole 等也正常运行。

达到期望的效果了吗?

容量肯定达到了。但是读写速度呢?

我们测一下,使用 hdparmfio 分别测试随机读和随机写(这是更符合 OS 系统盘的使用场景的):

hdparm 测试

casey in raspberrypi in 192.168.2.8 ~ took 5s
❯ lsblk
NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
mmcblk0     179:0    0 238.3G  0 disk
|-mmcblk0p1 179:1    0   256M  0 part /boot
`-mmcblk0p2 179:2    0   238G  0 part /
hdparm -tT /dev/mmcblk0

结果如下:

hdparm 结果

  • Buffer disk read: 43.23 MB/s

fio

cd ~
fio -filename=randw-singlethread -fallocate=none -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=32k -size=1000M -runtime=30s -numjobs=1 -name=hdparm-randwsinglethread

结果如下:

fio 结果

  • IOPS 为:448
  • 写入速度只有:14MB/s

总结

本文是:家庭实验室系列文章 - 玩转树莓派 的一章。
树莓派要更换系统盘,可比 windows 轻松多了,直接使用 dd 命令即可完成。
但是,测试后,笔者不建议大家使用 TF 卡用作树莓派系统盘,因为速度实在是上不去。
TF 的读写速度比 SSD 差远了,这是体质硬伤。建议后续大家玩树莓派直接使用 SSD 用作系统盘(可能需要额外供电).

EOF

本文由东风微鸣技术博客 EWhisper.cn 编写!

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