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Raspberry Piによるクラスター構築（ハード編）

2021/09/20に公開
Raspberry Pi
tech

おなじみの取り組みだが、自分用の忘備録として残しておく。

ハードウェア構成

ハードウェア構成として「Raspberry Pi 4Bで4台構成の自宅クラスター！ ラズパイ4B向けPoE HATを試す」の記事を参考にさせてもらった。

お買物リスト

  • Raspberry Pi 4B x 4
  • ヒートシンク（お好きなものを）HATとの干渉に注意
  • GeekPi Raspberry Pi クラスターケース ZP-0088 x 1
  • TP-Linkスイッチングハブ TL-SG1005P x 1
  • DSLRKIT Power Over Ethernet PoE HAT for Raspberry Pi 4B 3B+ 5V 2.5A x 1
  • UCTRONICS PoE HAT for Raspberry Pi 4 x 3
  • Elecom LANケーブル CAT6 15cm LD-GPY/BU015 x 4
  • Archgon NVMe PCIe M.2 SSD 外付けケース USB3.1Gen2 MSD-221 x 4
  • Samsung MZ-V8V500B/EC (500GB M.2) x 3 (タイムセールで3つまでしか購入できませんでした)
  • Crucial CT500P2SSD8JP (500GB M.2) x 1
  • JulyTek USB Type C (USB C to A 13.7cm) x 4

SSDはお好みで。SSDの仕様の違いで使用できるケースが変わるので注意。

クラスターケースに組み込む前にやっておくこと。

Raspberry Piをクラスターケースに組み込むとmicroSDへのアクセスが難しくなるため、Rasberry PiをUSB起動するように設定する。
全面からアクセスするためのボードも付随しますが本体の右側にはSSDドライブを置きたいため、使用しなかった。

microSDにRasberry Pi OS Liteをインストールし、ログイン（userはpi, パスワードはraspberry）。

rasp-configを用いてUSB起動するように設定。

sudo rasp-config

Advanced Options -> Boot Order -> USB Boot

あと、GPUメモリを16MBにしておくとよいという情報もあるが、後でUbuntuに入れ直すので、これは不要かなと思いつつも一応（この設定はBIOSじゃないよね）

Performance Options -> GPU Memory

Ubuntu のインストール

Rasberry Pi OSは32-bitなので、64-bitのあるUbuntuをSSDドライブにインストールする。

MacにてRaspberry Pi Imagerを起動し、Ubuntu Serverをインストール。
Other general purpose OS -> Ubuntu -> Ubuntu Server 21.04 (RPi 3/4/400)

Ubuntu Server 20.04.2 LTSは起動しなかった。

Raspberry PiのUSBにSSDドライブを接続し、起動。

ログインはubuntu / ubuntu

ログイン後、すぐにパスワードの変更が求められる。

その他にはホスト名の設定を行っている。

hostnamectl set-hostname rasp1

LANケーブルを赤、青、黄色、緑と4色用意して、マシン名をred, blue, ...をしている海外記事を見かけたでのやってみたかったが４色の短いLANケーブルが見つからなかった。

あと、MACアドレスを確認し、DHCP serverに登録する。

ip a

これを4台分、繰り返す。

クラスターケースに組み込み。

あとはクラスターに組み込むだけ。
ファンLEDは電流がぎりぎりな（実は少し足りていない）ため一度は光らせたものの外しておく。
電源ケーブルの配線が不要ですっきりとしたクラスターが構築できました。

次回

「Raspberry Piによるクラスター構築（Ansible + k3s編）」に続く

参考

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