[Raspberry pi3] Ubuntu 18.04 LTS のインストール(キーボード、ディスプレイ不要)

ラズパイで自宅サーバを立てた時の備忘録。
ラズパイにUbuntuのインストールとPCからSSHでログインするところまで。

追記：ラズパイ4で試したときの備忘録はこちらに書いておく。[Raspberry pi4] Ubuntu 20.10 のヘッドレスインストール。 キーボード、ディスプレイなしでインストールする方法

試した環境

Raspberry Pi 3
Ubuntu 18.04.04 LTS 32bit
MicroSDカード 16GB Transcend製

Ubuntu のダウンロードとインストール

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi から OS image をダウンロード。Raspberry Pi 3 はメモリが少ないので、64bit を選択するメリットは限定的とのこと。今回は32bitをダウンロード。

ダウンロードした ubuntu-18.04.4-preinstalled-server-armhf+raspi3.img.xz ファイルを解凍(Windowsの場合は7Zip、MacOSの場合はgunzipで解凍)し、SDカードに書き込みます。
公式サイトでは、Ubuntu、Windows、MacOS それぞれの環境での書き込み方法が書いてあります。diskutil や dd コマンドを使う手順は少し大変なので、私の場合は 解凍した img の拡張子を bin に変更して Chromebook リカバリ ユーティリティ を使ってSDカードに書き込んでいます。

$ gunzip ubuntu-18.04.4-preinstalled-server-armhf+raspi3.img.xz
$ mv ubuntu-18.04.4-preinstalled-server-armhf+raspi3.img ubuntu-18.04.4-preinstalled-server-armhf+raspi3.bin 

右上の⚙ボタンからローカルイメージを選択できるので、解凍＆リネームしたラズパイ用のイメージを選択します。

書き込み対象のSDカードスロットを選択。

「今すぐ作成」のボタンを押すと、書き込みが始まります。（管理者権限が必要）

3分ぐらいで完成。

SDカードを取り出して、Raspberry Pi にセットすれば Ubuntuが起動します。
ただ、今回はラズパイ側にキーボードとディスプレイが無いため、ブート直後からSSH接続ができるように、Ubuntuの起動前にWIFIの設定(IP固定)を入れておきます。

ブート前にネットワークの設定を行う

SDカードの system-boot というパーティションに network-config というファイルがあり、起動時のネットワーク設定がおこなえます。
エディタで開いて、WIFIの設定(SSID、パスワード、固定IP、デフォルトゲートウェイ)をしておきます。有線LANを使う場合は、eth0を固定IPにすれば良いかと思います。

# This file contains a netplan-compatible configuration which cloud-init
# will apply on first-boot. Please refer to the cloud-init documentation and
# the netplan reference for full details:
#
# https://cloudinit.readthedocs.io/
# https://netplan.io/reference
#
# Some additional examples are commented out below

version: 2
ethernets:
  eth0:
    dhcp4: true
    optional: true
wifis:
  wlan0:
    dhcp4: false
    gateway4: 192.168.11.254
    nameservers:
      addresses:
      - 192.168.11.254
    addresses:
    - 192.168.11.3/24
    optional: false
    access-points:
      HomeSSID-012345:
        password: "HomePassword012345"
    
#wifis:
#  wlan0:
#    dhcp4: true
#    optional: true
#    access-points:
#      homessid:
#        password: "S3kr1t"
#      myotherlan:
#        password: "correct battery horse staple"
#      workssid:
#        auth:
#          key-management: eap
#          method: peap
#          identity: "me@example.com"
#          password: "passw0rd"
#          ca-certificate: /etc/my_ca.pem

メモ：
wlan0 は optional: false にしておかないとWIFIにつながってくれなかった。タイミング的なもの？

ユーザの設定

SDカード上で、user-data というファイルをいじれば、ユーザなどの設定が行えます。ubuntu ユーザを削除して別のユーザIDにしたかったのですが、ここではできなそうです。まずは ubuntu ユーザでログインし、その後 ubuntu ユーザをリネームすることにします。試してはいないのですが、users: セクションでユーザの追加、packages: セクションでパッケージの追加ができそうです。

#cloud-config

# This is the user-data configuration file for cloud-init. By default this sets
# up an initial user called "ubuntu" with password "ubuntu", which must be
# changed at first login. However, many additional actions can be initiated on
# first boot from this file. The cloud-init documentation has more details:
#
# https://cloudinit.readthedocs.io/
#
# Some additional examples are provided in comments below the default
# configuration.

# Enable password authentication with the SSH daemon
ssh_pwauth: true

# On first boot, set the (default) ubuntu user's password to "ubuntu" and
# expire user passwords
# どうせ後で変えるから初回ログイン時のパスワード変更はしない
chpasswd:
  expire: false
  list:
  - ubuntu:ubuntu

## Add users and groups to the system, and import keys with the ssh-import-id
## utility
#groups:
#- robot: [robot]
#- robotics: [robot]
#- pi
#
#users:
#- default
#- name: robot
#  gecos: Mr. Robot
#  primary_group: robot
#  groups: users
#  ssh_import_id: foobar
#  lock_passwd: false
#  passwd: $5$hkui88$nvZgIle31cNpryjRfO9uArF7DYiBcWEnjqq7L1AQNN3

## Update apt database and upgrade packages on first boot
#package_update: true
#package_upgrade: true

## Install additional packages on first boot
#packages:
#- pwgen
#- pastebinit
#- [libpython2.7, 2.7.3-0ubuntu3.1]

## Write arbitrary files to the file-system (including binaries!)
#write_files:
#- path: /etc/default/keyboard
#  content: |
#    # KEYBOARD configuration file
#    # Consult the keyboard(5) manual page.
#    XKBMODEL="pc105"
#    XKBLAYOUT="gb"
#    XKBVARIANT=""
#    XKBOPTIONS="ctrl: nocaps"
#  permissions: '0644'
#  owner: root:root
#- encoding: gzip
#  path: /usr/bin/hello
#  content: !!binary |
#    H4sIAIDb/U8C/1NW1E/KzNMvzuBKTc7IV8hIzcnJVyjPL8pJ4QIA6N+MVxsAAAA=
#  owner: root:root
#  permissions: '0755'

## Run arbitrary commands at rc.local like time
#runcmd:
#- [ ls, -l, / ]
#- [ sh, -xc, "echo $(date) ': hello world!'" ]
#- [ wget, "http://ubuntu.com", -O, /run/mydir/index.html ]

設定を保存してラズパイを起動すれば、SSHで接続できます。PC側でpingでも打ちながら起動するのを待ちましょう。PuTTY等で接続できればOKです。
ラズパイは電源につないで起動するだけ。そのあとの設定はPCから操作したほうがいろいろ楽です。