ラズパイで自宅WEBサーバ構築
第１回 前準備 2025.06.09
以前、ubuntu 18.04 を取り上げましたが、今回は 22.04 の設定に関してです。
旧バージョンと重複する点が多いのですが、若干異なる箇所があります。
まずはシステムの概要です。
１番上の[ひかり電話ルータ]は、FLET'S 光 を契約した際に付属していたルータ(RS-500KI)です。
上記構成では、このルータは初期値のまま一切設定せずに、LAN接続しているブロードバンドルーターにて各種設定を行っています。光電話ルータに接続しているWAN側がグローバルIPアドレスになっています。
・FLET'S 光NEXT ファミリー・ギガラインタイプ 5940円
・【GMOとくとくBB】フレッツ光ファミリー 固定IP付接続サービス：1,452円
月々の通信費は 7,392円ですが、パソコンやスマホの通信と共用ですので無難な金額かもしれません。
ブロードバンドルータの仕様要件としては下記の通りですが、ブロードバンドルータと呼ばれるのものはほぼ実装していると思います。
・PPPoE機能：ユーザIDとパスワードを用いて認証し、接続する際に用いられるプロトコル
・無線LAN機能/LAN端子(有線接続)
・ポートマッピング：特定のポート番号と特定のプライベートIPアドレスを対応させて変換するようにあらかじめ設定できる機能
・IPマスカレード：複数のプライベートIPアドレスを1つのグローバルアドレスに変換し、インターネット接続を可能にする
WEBサーバには、発熱を抑えることを考慮し、Raspberry PI 3 model B+を用います。
●Raspberry Pi 3 model B+
ラズパイ3のUSBは規格2.0ですので、SSDを繋いでもアクセス速度に寄与できませんが、消費電力の面で採用しています。
以前はストレージにハードディスクを使用していました。
一昔前のCPU:Celeron、メモリ512MBのWEBサーバでも個人利用では問題なかったので、ラズパイ３の仕様である、CPU：Cortex-A53(ARMv8) 1.4GHz、メモリ1GB は十分なスペックです。
無停電電源装置は瞬間停電による障害回避と、停電時の電力供給です。
ラズパイの利点は消費電力が極めて少ないところです。Raspberry PI 3 model B+ の最大消費電力は、1130mA, 5.66W、ケースに取付けたファン：DC5V*0.2A=1W、USB接続HDD：5V*500mA(USB2.0規格の最大電流)=2.5W で合計で、9.16Wとなります。300W容量の無停電電源装置(UPS)を使用すると、1日程度は停電に耐えられると思われます。システム概要図では、ブロードバンドルータもUPSに接続しています。停電が長時間に及ぶ場合は、パソコンからルータ経由でラズパイをシャットダウンするためです。
次回からは、実際のインストール作業について解説していきます。
ラズパイへの、ubuntu OS 初期インストールで設定するのは、パスワードとネットワーク設定です。
それ以降は、ノートパソコンからSSH接続して、各種設定を行っていきます。
WEBサーバ構築の際には各種サイトからファイルをダウンロードしますので、既に光回線を契約していて、ネットワークに接続可能であることを前提に解説します。
WEBサーバ構築作業の間は、固定IPアドレスはまだ必要ありません。GMOとくとくBBの固定IP付接続サービスは、クレジット決済であれば、申し込み当日にIPアドレス発行も可能です。
また、ドメイン名も取得しなければなりません。私の場合はどこの国のサイトなのか分かりやすいように、JPドメインを取得しています。
レジストラ（ドメイン登録業者）の代表格の、「お名前.com」では「お名前.com Navi」からDNS設定も行えるようですが、
私はこのような外部DNSサーバは使用せずに、ラズパイ内にDNSサーバを立ち上げています。
私の利用しているレジストラは、プロックスシステムデザイン株式会社です。ドメイン名、ホスト名を連絡することで、レジストリの書き換えを行なっていただくだけのシンプルな内容です。
DNSサーバやメールサーバのアドレス設定が難しいと思われる方は、DNS設定までサポートしているレジストラさんを選ばれたほうがよいかもしれません。
●Raspberry Pi ３B+ ケース
冷却ファンx1
ヒートシンク(大2 小1)
ファン定格電圧/電流：DC 5V, 0.16A
model B+ にはPoEヘッダが追加されていて、Raspberry Pi 3B ケースは使えません。発熱を考えると少なくともヒートシンク、さらに冷却ファンもあると安心です。
●Raspberry Pi 3B+ USB電源 5V 3A スイッチ付き
DC 5V 3A / 3000mA入力: AC100-240V
ケーブル長：150cm オン/オフスイッチ付き
Raspberry Pi 3 Model B B+ A+ & Raspberry Pi 2 Model B & Raspberry Pi Zero & Raspberry Pi Model A A+ Model B B+対応
ラズパイはシャットダウンしてシステムが停止しても電源は供給されています。電源アダプタにはスイッチ付きのものが便利です。システム起動時の電力消費が大きいので、2.5A以上のものを推奨しているようです。
●microSDHC 32GB
容量：32GB
最大読込速度：80MB/s
UHSスピードクラス1 SDスピードクラス CLASS 10
Raspberry Pi の本体システムとして使えるのはFAT32フォーマットシステムだけなので、必然的にFAT32形式で使える最大容量は microSDHC 32GBになります。ubuntu のインストールだけであれば、8GBでも大丈夫だとは思いますが、利便性を考えると容量32GBがお奨めです。バックアップ用も含め、2枚以上購入しておくと便利です。
WEBサーバの構築時は microSDHC で行います。実稼働時に、外付けのHDDなどに rsync して切り替えます。
●Transcend mSATA SSD 256GB SATA-III 6Gb/s DDR3キャッシュ搭載 3D TLC 採用 TS256GMSA230S
・mSATA SSD 256GB
・バスインターフェース:SATA III 6Gb/s
・フラッシュ種類:3D NAND
・データ転送速度:読出し(最大) 550 MB/s : 書込み(最大) 400 MB/s
・MTBF [平均故障間隔]:1,000,000 時間
外付けハードディスクドライブ用のusbtype-cインターフェイスを備えたmsata-usb 3.0 ssdアダプターケース,30x3.1/30x25mm msata
●BUFFALO WiFi 無線LAN ルーター WHR-1166DHP4 11ac ac1200 866+300Mbps デュアルバンド
フレッツ光回線設置時に回線終端装置一体型ルータも提供され、様々な設定もできるようですが、プロバイダとの接続設定程度を前提にしているようで、詳細設定等のマニュアルは添付されません。市販のルータを接続して設定したほうが利便性が向上すると思います。
●やわらかLANケーブル (0.3m)
規格：CAT6準拠(10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T、1000BASE-TXに準拠)/
伝送速度：1Gbps、伝送帯域：250MHz/
爪折れ防止カバー付コネクタ採用/
ケーブル太さ：4.4mm/
結線方式：ストレート結線
ラズパイ自体が軽いので、このようなやわらかいケーブルは取り回しが便利です。
●オムロン 無停電電源装置(常時商用給電/正弦波出力) 550VA/340W BW55T
瞬間停電は、機器を破損する危険性が高いので、無停電安定化電源は必須です。
余談になりますが、ラズベリーパイは消費電力が少なく、停電時でも４時間程度は安定化電源からの供給で稼働することが可能なため、
いままで、シャットダウン機能を使ってわざわざサーバーを停止させたことはありません。
システム管理者の多くは、稼働しているサーバーを停止させるような状況の変化は好まないと思います。
本番サーバのライブラリー更新は危険なので、よほどのことがない限り行わないのですが、
そうした場合に再起動のタイミングでライブラリー依存性不一致によりシステムが動かないという悪夢はみたくありません。
| 運転方式： | 常時商用給電方式(オフライン方式) |
定格入力電圧： | AC100V |
定格入力周波数： | 50/60Hz±4Hz |
出力相数： | 単相2線(アース付) |
出力コンセント数(バックアップ)： | 4 |
消費電力(通常/最大)： | 10W/20W |
最大出力容量(W)： | 340W |
最大出力容量(VA)： | 550VA |
バッテリ容量（V/Ah）： | DC12V／7.8Ah |
バックアップ時間(フル負荷時)： | 4分 |
バッテリ動作時出力電圧： | 100V |
バッテリ動作時出力周波数： | 50/60Hz±0.1Hz |
バッテリ動作時出力波形： | 正弦波 |
バッテリへの切り替え時間： | 10msec以内 |
充電時間： | 12 |
本体サイズ(H×W×D)： | 165×90×291(H×W×Dmm) |
本体重量： | 約4.5kg |
負荷のレベルが一見でわかるので便利です。
●SunFounder 7インチHDMI IPS LCD
Raspberry Pi 用のタッチスクリーンモニター、スタンドつき、Raspberry Pi 4B/3B+/3B Windowsに適用
解像度：1024×600ピクセル
入力信号：HDMI
動作電圧：DC 12V
定格電力：7W
マイク出力：3.5MM
●HDMIスリムケーブル
ケーブル直径約3.2mmで取り回しがしやすく、すっきり配線できる、スーパースリムタイプのイーサネット対応ハイスピードHDMIケーブル
3DフルHD(1080p×2画面)、4K2K(4096×2160ドット)に対応
●英語配列USBキーボード
キーボードはラズパイの初期インストール時にのみ使用します。Bluetooth は認識されないこともあるので避けるべきです。
有線あるいは無線(USB端子に受信機を付けるタイプ)にします。
また、日本語キーボードの場合、記号などが正しく入力されないことが多いので、本来は英語キーボードが良いのですが、
誤変換の規則性を把握すれば、さほど問題はありません。初期インストール後はノートパソコンなどから、ルーターを介して詳細な設定作業を行います。
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