Cách khởi động Raspberry Pi từ SSD và sử dụng nó để lưu trữ vĩnh viễn

Cả SSD (ổ đĩa thể rắn) và thẻ SD đều sử dụng công nghệ lưu trữ flash tương tự nhau về cơ bản để lưu trữ dữ liệu. Tuy nhiên, SSD cung cấp bộ điều khiển nhanh hơn và khả năng chịu lỗi cao hơn, khiến chúng đáng tin cậy hơn nhiều so với thẻ SD. Mặc dù hầu hết Raspberry Pi vẫn đang chạy trên thẻ nhớ microSD, bạn cũng có thể sử dụng ổ SSD ngoài để khởi động Raspberry Pi của mình.

Để sử dụng ổ USB làm phương tiện chính để khởi động Raspberry Pi, đồng thời dành một phần dung lượng của nó để lưu giữ dữ liệu lâu dài, người ta phải tuân theo các nguyên tắc dễ hiểu sau:1. Kích hoạt chức năng khởi động USB bằng cách tuân thủ các hướng dẫn được cung cấp.2. Sử dụng ổ đĩa thể rắn bên ngoài (SSD) có khả năng hoạt động như một phương tiện khởi động khả thi.3. Tận dụng dung lượng lưu trữ còn lại trong SSD để lưu trữ dữ liệu cá nhân một cách an toàn.

Những thứ bạn sẽ cần

Để hỗ trợ chức năng Khởi động an toàn trên Raspberry Pi, bạn phải có và chuẩn bị các điều kiện tiên quyết sau:

Raspberry Pi là một loạt máy vi tính bao gồm các mẫu có số phiên bản 4, 400, 3B+, Zero W và Zero 2 W.

⭐Thẻ nhớ microSD (tối thiểu 1GB, tối đa 64GB)

⭐đầu đọc thẻ nhớ microSD

Có thể sử dụng bàn phím và chuột không dây hoặc có dây, bất kể chúng được kết nối qua Bluetooth hay USB, miễn là chúng không cần thiết để bật khả năng khởi động ổ đĩa thể rắn (SSD) trên Raspberry Pi 4 hoặc Raspberry Pi mạnh hơn 400.

Văn bản đã cho đề cập đến bất kỳ loại ổ đĩa thể rắn bên ngoài nào, bao gồm nhưng không giới hạn ở những ổ có giao diện M.2, SATA và NVMe/PCIe.

Sử dụng vỏ USB được thiết kế đặc biệt để chứa ổ đĩa thể rắn của bạn, nếu bạn chọn lắp đặt bên trong.

Khởi động Raspberry Pi 4 hoặc 400 từ SSD

Việc sử dụng ổ cứng thể rắn (SSD) làm giải pháp lưu trữ chính cho Raspberry Pi 4 hoặc Raspberry Pi 400 có thể mang lại những cải tiến đáng kể về cả hiệu quả và độ tin cậy khi so sánh với việc sử dụng thẻ nhớ microSD. Để khởi động thiết bị từ ổ SSD, người ta phải kích hoạt khởi động USB bằng cách tuân thủ các nguyên tắc sau:

Vui lòng kết nối thẻ nhớ microSD với một thiết bị máy tính thay thế bằng cách sử dụng đầu đọc thẻ để truyền hoặc truy cập dữ liệu được lưu trữ trên đó.

⭐ Tải xuống, cài đặt và khởi chạy công cụ Raspberry Pi Imager trên hệ thống Windows, Linux hoặc Mac của bạn.

⭐ Nhấp vào nút Chọn hệ điều hành rồi chọn Hình ảnh tiện ích linh tinh > Bộ nạp khởi động > Khởi động USB.

Vui lòng nhấp vào tùy chọn “Chọn bộ nhớ”, tùy chọn này sẽ hiển thị tất cả các thiết bị lưu trữ có sẵn được kết nối với hệ thống của bạn. Từ đó, vui lòng chọn thẻ nhớ microSD mà bạn muốn định dạng để sử dụng với OBS Studio.

Vui lòng nhấp vào nút’Viết’và kiên nhẫn chờ đợi thời gian xử lý ngắn gọn sẽ kết thúc chỉ sau vài giây.

Sau khi hoàn thành thao tác flash, thẻ nhớ microSD sẽ tự động được đẩy ra. Vui lòng ngắt kết nối thẻ nhớ microSD khỏi máy tính rồi nhẹ nhàng lắp thẻ vào khe cắm thẻ nhớ microSD được chỉ định trên thiết bị Raspberry Pi 4 của bạn.

Để bắt đầu hoạt động của Raspberry Pi, vui lòng kết nối nguồn điện của nó. Sau khi kết nối, thiết bị sẽ tự động truy xuất và tải bộ tải khởi động USB được lưu trữ trong thẻ nhớ microSD đính kèm. Quá trình này thường cần vài giây để hoàn thành.

Sau khi hoàn tất quá trình nhấp nháy qua cáp USB, đèn LED màu xanh lá cây trên Raspberry Pi sẽ bắt đầu phát ra một loạt nhấp nháy ổn định và liên tục như một dấu hiệu thành công. Để xác minh thêm kết quả này, bạn có thể chọn kết nối cổng HDMI của thiết bị với thiết bị hiển thị bên ngoài tương thích. Trong trường hợp đầu ra hình ảnh thể hiện màu sắc chủ yếu là màu xanh lục trên toàn bộ bề mặt màn hình được kết nối, thì việc xác nhận đó đóng vai trò là bằng chứng rõ ràng rằng toàn bộ thao tác flash đã được thực hiện thành công.

Vui lòng tắt nguồn Raspberry Pi và tháo hoặc đẩy thẻ nhớ microSD khỏi khe cắm của nó trước khi tiếp tục bất kỳ bước nào tiếp theo.

Khởi động Raspberry Pi 3 hoặc Zero từ SSD

Để định cấu hình thành công chức năng khởi động SSD trên Raspberry Pi 3, Zero W hoặc Zero 2 W, cần thực hiện một số hành động. Trước tiên, hãy lắp thẻ nhớ microSD mới có bảng phân vùng FAT vào đầu đọc thẻ SD được kết nối với máy tính của bạn. Tiếp theo, sao chép phiên bản thích hợp của image Raspberry Pi OS vào thư mục gốc của thẻ nhớ microSD đã được định dạng từ trang web chính thức bằng trình duyệt web. Sau đó, rút ​​thẻ nhớ microSD ra một cách an toàn và đặt nó vào khe được chỉ định trên thiết bị Raspberry Pi mong muốn. Cuối cùng, truy cập cài đặt của Raspberry Pi bằng cách kết nối bàn phím, chuột, màn hình và nguồn điện với thiết bị, sau đó mở cửa sổ terminal. Trong thiết bị đầu cuối, nhập’sudo raspi-config’theo sau là’giao diện wlan0

Vui lòng lắp thẻ nhớ microSD tương thích vào máy tính của bạn, tải xuống phần mềm Raspberry Pi Imager và thực thi nó để tải hệ điều hành vào thẻ SD.

⭐ Bấm vào Choose OS rồi chọn Raspberry Pi OS (32-bit).

Vui lòng chọn thẻ nhớ microSD từ danh sách các thiết bị lưu trữ khả dụng để mở rộng dung lượng bộ nhớ điện thoại của bạn.

Bạn có thể chọn nhấp vào biểu tượng bánh răng để truy cập cài đặt nâng cao nếu muốn, sau đó bạn có thể nhập thông tin mạng không dây cho mạng của mình và kích hoạt tính năng Secure Shell (SSH).

⭐Nhấp vào nút Viết.

Khi quy trình flash đã được thực hiện thành công, vui lòng tháo thẻ nhớ khỏi thiết bị chủ trước khi lắp thẻ vào bất kỳ mẫu Raspberry Pi tương thích nào (Raspberry Pi 3, Raspberry Pi Zero hoặc Raspberry Pi Zero 2 W). Sau khi lắp vào, hãy bật nguồn mẫu Raspberry Pi đã chọn để bắt đầu sử dụng hệ thống tệp mới được flash.

Vui lòng kết nối bàn phím và chuột phù hợp với Raspberry Pi cho mục đích tương tác và điều hướng của người dùng.

Sau khi khởi tạo, hãy đăng nhập bằng tên người dùng được xác định trước “pi” và mật khẩu “mâm xôi”, trừ khi có thay đổi được thực hiện trong quá trình định cấu hình cài đặt nâng cao của Raspberry Pi Imager.

⭐ Mở cửa sổ Terminal và chạy các lệnh sau.

 sudo apt update -y
sudo apt full-upgrade -y 

⭐ Sau khi cập nhật và nâng cấp các gói, hãy chạy lệnh sau trong cửa sổ Terminal.

 vcgencmd otp_dump | grep 17 

⭐ Đầu ra sẽ hiển thị mã 17:1020000a , cho biết khả năng khởi động USB đã bị tắt. Để kích hoạt USB boot, chúng ta cần chỉnh sửa file config.txt bằng cách chạy lệnh sau.

 sudo nano config.txt 

⭐ Cuộn xuống cuối tập tin. Đối với dòng cuối cùng, thêm đoạn mã sau.

 program_usb_boot_mode=1 

Nhấn Ctrl \+ X , gõ Y và nhấn phím Enter để lưu các thay đổi. Ngoài ra, bạn có thể chạy lệnh sau để thêm mã cần thiết vào tệp config.txt và bật tính năng khởi động USB trên Raspberry Pi 3, Zero hoặc Zero 2 W.

 echo program_usb_boot_mode=1 | sudo tee -a /boot/config.txt 

⭐ Khởi động lại Raspberry Pi rồi chạy lệnh sau để xác nhận xem USB boot có được bật hay không.

 vcgencmd otp_dump | grep 17 

⭐ Nếu đầu ra hiển thị là 17:3020000a thì khả năng khởi động USB đã được bật. Bây giờ bạn có thể tháo thẻ nhớ microSD khỏi Raspberry Pi 3, Zero hoặc Zero 2 W.

⭐ Sau khi bật khởi động USB, bạn có thể xóa mã khỏi tệp config.txt bằng trình chỉnh sửa nano hoặc lệnh sau.

 sudo sed -i 's/program_usb_boot_mode=1//g' /boot/config.txt 

Khám phá các phương pháp khác nhau để sửa đổi cấu hình của quy trình khởi động trên Raspberry Pi bằng cách kiểm tra sâu tệp boot/config.txt.

Chuẩn bị SSD Raspberry Pi có khả năng khởi động

Để khởi tạo và vận hành Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi 3, Raspberry Pi 4 hoặc Raspberry Pi 400 thông qua Solid State Drive (SSD), cần cài đặt hệ điều hành như Raspberry Pi OS lên SSD bằng Raspberry Pi Imager hoặc tiện ích Balena Etcher.

Nếu thiết bị của bạn sử dụng thẻ nhớ microSD để triển khai hệ điều hành và dịch vụ, bạn có thể sử dụng Balena Etcher để sao chép nội dung của thẻ nhớ microSD vào ổ cứng USB.

Sau khi tạo hoặc sao chép thành công hệ điều hành, có thể giao tiếp ổ đĩa thể rắn với Raspberry Pi thông qua một trong các cổng USB có sẵn của nó để thực thi. Khi Raspberry Pi phát hiện thiết bị lưu trữ USB, nó sẽ tự động bắt đầu quá trình tải hệ điều hành được lưu trữ trong SSD mà không cần bất kỳ sự can thiệp thủ công nào. Trong trường hợp bộ lưu trữ USB không được nhận dạng, Raspberry Pi sẽ tiến hành thực thi hệ điều hành được tải sẵn từ thẻ nhớ microSD tích hợp (nếu được lắp vào) theo cài đặt mặc định.

Để bắt đầu quá trình khởi động Ổ đĩa thể rắn (SSD), vui lòng tuân thủ chuỗi hành động sau:

Sử dụng phần mềm Raspberry Pi Imager trên nền tảng máy tính của bạn (Windows, macOS hoặc Linux) và thiết lập liên lạc giữa ổ đĩa thể rắn bên ngoài và hệ điều hành tương ứng thông qua giao diện USB để truyền dữ liệu.

Vui lòng cung cấp cho tôi văn bản gốc để tôi có thể chỉnh sửa nó cho bạn.

Vui lòng chọn thiết bị lưu trữ ổ cứng thể rắn (SSD) kèm theo bằng cách nhấp vào “Chọn bộ nhớ” bên dưới.

⭐ Nhấp vào nút Viết.

Sau khi cài đặt thành công hệ điều hành vào ổ đĩa thể rắn, điều quan trọng là phải ngắt kết nối SSD khỏi hệ thống đúng cách trước khi tiến hành kết nối thiết bị lưu trữ USB với cổng USB 3.0 hoặc 2.0 trên Raspberry Pi 4/400 của bạn hoặc cách khác, đến Raspberry Pi 3 thông qua việc sử dụng bộ chuyển đổi USBOTG và cổng micro-USB tương thích.

Vui lòng kết nối nguồn điện để kích hoạt Raspberry Pi.

Raspberry Pi, khi phát hiện ổ cứng thể rắn (SSD) có khả năng khởi động được gắn qua cổng USB của nó, sẽ bắt đầu quá trình tải hệ điều hành.

Sử dụng SSD làm bộ lưu trữ vĩnh viễn cho Raspberry Pi

Sau khi khởi động hệ điều hành của bạn thông qua ổ đĩa thể rắn bên ngoài, mọi dung lượng còn lại trên thiết bị nói trên có thể được sử dụng để lưu giữ lâu dài thông tin bổ sung trong chính SSD.

Để xác định dung lượng lưu trữ hiện tại trên thiết bị của bạn, bạn có thể thực hiện truy vấn hệ thống thông qua ứng dụng Terminal.

 df -h 

Nếu sử dụng phiên bản máy tính để bàn của Raspberry Pi OS, hãy khởi chạy ứng dụng Trình quản lý tệp và điều hướng đến phần trên cùng của giao diện trong đó hiển thị “Root hệ thống tệp”. Sau đó, hãy quan sát góc dưới bên phải để biết dấu hiệu về dung lượng lưu trữ có thể truy cập.

Mở rộng hệ thống tập tin

Để tăng dung lượng lưu trữ có sẵn trên Raspberry Pi bằng cách mở rộng hệ thống tệp của nó, vui lòng tuân thủ các hướng dẫn được nêu bên dưới.

⭐ Mở Terminal và chạy lệnh sau để cập nhật và nâng cấp các gói cũng như kho lưu trữ.

 sudo apt update -y
sudo apt upgrade -y 

Vui lòng nhập lệnh “sudo raspi-config” trên Raspberry Pi của bạn, sau đó nhấn phím ‘Enter’ để bắt đầu điều chỉnh cài đặt cấu hình.

Để điều hướng đến “Tùy chọn nâng cao” bằng cách sử dụng các phím mũi tên xuống, hãy nhấn số lần thích hợp cho đến khi nó được tô sáng. Sau khi chọn, chỉ cần nhấn phím enter để kích hoạt nó.

Vui lòng điều hướng đến hệ thống tệp bằng các tùy chọn được cung cấp, sau đó xác nhận hành động của bạn bằng cách nhấn phím enter.

Vui lòng chuyển sang màn hình tiếp theo bằng cách chọn “OK” và sau đó nhấn phím “Enter”.

Sau khi bạn đã hoàn thành lựa chọn của mình, vui lòng nhấp vào “Hoàn tất” và sau đó nhấn phím “Enter” để hoàn tất hành động của bạn.

Khi được nhắc, bạn phải xác nhận quyết định khởi động lại Raspberry Pi bằng cách chọn ‘Có’ qua bàn phím, sau đó nhấn phím ‘Enter’ để thực hiện hành động được yêu cầu.

Sau khi khởi động lại hệ thống, bạn có thể thực thi lệnh “df-h” để xác minh lại bộ nhớ có thể truy cập. Đầu ra sẽ hiển thị toàn bộ dung lượng ổ cứng thể rắn (SSD) có sẵn có thể được sử dụng trên các thiết bị Raspberry Pi 3, 4, Zero W hoặc Zero 2 W của bạn.

Cuối cùng, sử dụng lệnh rsync hoặc cp để truyền dữ liệu từ thẻ nhớ microSD sang ổ SSD của bạn bằng cách kết nối thẻ nhớ microSD với Raspberry Pi.

Với tốc độ tăng lên do ổ đĩa thể rắn (SSD) cung cấp, người ta có thể chọn sử dụng công nghệ này cho một số mục đích. Chẳng hạn, họ có thể thiết lập một hệ thống lưu trữ đám mây riêng có thể truy cập dễ dàng từ bất kỳ vị trí nào. Ngoài ra, họ có thể xem xét việc lưu trữ một trang web bảo mật trên thiết bị Raspberry Pi của mình bằng cách sử dụng hiệu suất nâng cao do SSD cung cấp.

Bạn có tùy chọn xây dựng mạng khu vực cá nhân (PAN) bằng thiết bị Raspberry Pi, có thể được sử dụng để chia sẻ tệp và máy in giữa nhiều thiết bị trong môi trường gia đình hoặc chuyên nghiệp của bạn. Điều này có thể đạt được thông qua việc cài đặt phần mềm Samba trên hệ thống Raspberry Pi, sau đó định cấu hình nó để hoạt động như một thiết bị lưu trữ gắn mạng (NAS). Ổ đĩa thể rắn (SSD) có trong Raspberry Pi sau đó có thể đóng vai trò là kho lưu trữ cho tài nguyên được nối mạng này, tạo điều kiện truy cập liền mạch tới dữ liệu được chia sẻ trên nhiều thiết bị được kết nối khác nhau.

Thêm dung lượng với hiệu suất nhanh hơn

Bạn nên sử dụng ổ cứng thể rắn (SSD) khi khởi động Raspberry Pi do tốc độ và độ tin cậy được nâng cao so với thẻ nhớ microSD truyền thống. Nhiều loại ổ SSD ngoài tương thích cho mục đích này, bao gồm cả những ổ SSD tuân thủ các tiêu chuẩn M.2, SATA và NVMe/PCIe.

Việc kích hoạt quy trình khởi động trên Raspberry Pi 3 và Raspberry Pi Zero W/2W có thể hơi phức tạp so với quy trình khởi động trên Raspberry Pi 4 và Raspberry Pi 400, nơi nó ít phức tạp hơn về các bước thủ tục cần thiết để kích hoạt.