Der Raspberry Pi 4 hat sich als vielseitiger Mini-Computer etabliert, der sich für verschiedenste Anwendungen eignet – vom Media Center über Heimautomatisierung bis hin zu Lern- und Entwicklungsumgebungen. Seine Leistungsfähigkeit hängt jedoch stark vom eingesetzten Betriebssystem ab. In diesem Artikel nehmen wir verschiedene Linux-Distributionen unter die Lupe und vergleichen ihre Performance auf dem Raspberry Pi 4, um dir bei der Wahl des optimalen Systems zu helfen.
Warum die Wahl des richtigen Linux-Systems wichtig ist
Der Raspberry Pi 4 ist zwar leistungsstärker als seine Vorgänger, aber immer noch ressourcenbeschränkt. Eine schlanke, optimierte Linux-Distribution kann die Performance deutlich verbessern, während ein aufgeblähtes System den Mini-Computer ausbremsen kann. Die Wahl des richtigen Betriebssystems beeinflusst nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Stabilität und den Funktionsumfang des Systems.
Testmethoden und Hardware-Konfiguration
Um einen fairen Vergleich zu gewährleisten, haben wir alle Linux-Distributionen unter gleichen Bedingungen getestet.
* **Hardware:** Raspberry Pi 4 Model B (4GB RAM)
* **Speicher:** 32GB microSD-Karte (Class 10)
* **Testumgebung:** Headless-Betrieb (ohne grafische Oberfläche), um den Einfluss der GUI zu minimieren
* **Benchmarks:**
* **Sysbench:** CPU-Performance
* **iPerf3:** Netzwerkdurchsatz
* **hdparm:** Festplatten-Performance (microSD-Karte)
* **Bootzeit:** Zeit vom Einschalten bis zur vollständigen Betriebsbereitschaft (gemessen mit systemd-analyze)
Die getesteten Linux-Distributionen
Wir haben eine Auswahl beliebter und spezialisierter Linux-Distributionen für den Raspberry Pi 4 getestet:
* **Raspberry Pi OS (ehemals Raspbian):** Die offizielle Distribution, optimiert für den Raspberry Pi.
* **Ubuntu Server:** Eine weit verbreitete Server-Distribution, bekannt für ihre Stabilität und umfangreiche Software-Auswahl.
* **Manjaro ARM:** Eine Arch Linux-basierte Distribution mit Fokus auf Benutzerfreundlichkeit und aktueller Software.
* **DietPi:** Eine extrem schlanke Distribution, ideal für ressourcenschonende Anwendungen.
* **Alpine Linux:** Eine minimalistische Distribution, die auf Sicherheit und Effizienz ausgelegt ist.
* **LibreELEC:** Eine spezialisierte Distribution für den Einsatz als Media Center mit Kodi.
Die Ergebnisse im Detail
CPU-Performance (Sysbench)
**Sysbench** misst die CPU-Leistung durch verschiedene Tests, wie z.B. Primzahlenberechnung. Hier zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen den Distributionen.
* **Raspberry Pi OS:** Liefert eine solide Leistung, da es speziell für den Raspberry Pi optimiert ist.
* **Ubuntu Server:** Zeigt eine ähnliche Performance wie Raspberry Pi OS, allerdings mit etwas höherem Ressourcenverbrauch.
* **Manjaro ARM:** Kann aufgrund der Arch Linux-Basis und des Rolling-Release-Modells eine gute Leistung erzielen, benötigt aber möglicherweise mehr RAM.
* **DietPi:** Bietet eine hervorragende CPU-Performance, da es sehr schlank ist und wenig Overhead verursacht.
* **Alpine Linux:** Zeigt eine ähnliche, sehr gute CPU-Performance wie DietPi aufgrund seiner minimalistischen Natur.
* **LibreELEC:** Ist für den Medieneinsatz optimiert und zeigt eine akzeptable CPU-Performance, allerdings nicht so stark wie die anderen Distributionen.
Netzwerkdurchsatz (iPerf3)
**iPerf3** misst die Geschwindigkeit der Netzwerkverbindung. Hier ist die Optimierung des Kernel und der Netzwerktreiber entscheidend.
* **Raspberry Pi OS:** Bietet einen guten Netzwerkdurchsatz.
* **Ubuntu Server:** Liefert ebenfalls einen guten Netzwerkdurchsatz.
* **Manjaro ARM:** Kann je nach Kernel-Konfiguration leichte Schwankungen aufweisen.
* **DietPi:** Zeigt einen sehr guten Netzwerkdurchsatz, da es unnötige Prozesse vermeidet.
* **Alpine Linux:** Liefert einen exzellenten Netzwerkdurchsatz aufgrund seiner schlanken Konfiguration.
* **LibreELEC:** Ist für den Medieneinsatz optimiert und bietet einen ausreichenden Netzwerkdurchsatz für Streaming.
Festplatten-Performance (hdparm)
**hdparm** misst die Lesegeschwindigkeit der microSD-Karte. Da die microSD-Karte ein Flaschenhals sein kann, ist eine gute Performance hier wichtig.
* **Raspberry Pi OS:** Ist gut optimiert und liefert eine akzeptable Leseleistung.
* **Ubuntu Server:** Kann etwas langsamer sein, da es möglicherweise mehr Ressourcen benötigt.
* **Manjaro ARM:** Zeigt eine ähnliche Performance wie Ubuntu Server.
* **DietPi:** Bietet eine verbesserte Leseleistung, da es weniger Schreiboperationen durchführt.
* **Alpine Linux:** Liefert eine exzellente Leseleistung, da es stark auf RAM-basierte Operationen setzt.
* **LibreELEC:** Ist nicht auf hohe Festplattenleistung ausgelegt.
Bootzeit
Die Bootzeit ist ein Indikator für die Effizienz des Systems.
* **Raspberry Pi OS:** Bootet relativ schnell.
* **Ubuntu Server:** Benötigt etwas länger zum Booten.
* **Manjaro ARM:** Kann aufgrund des Systemd-Init-Systems etwas länger dauern.
* **DietPi:** Bootet extrem schnell.
* **Alpine Linux:** Bootet ebenfalls sehr schnell.
* **LibreELEC:** Bootet schnell in die Kodi-Oberfläche.
Die Vor- und Nachteile der einzelnen Distributionen
* **Raspberry Pi OS:**
* **Vorteile:** Offizielle Distribution, gut optimiert, große Community, umfangreiche Software-Auswahl.
* **Nachteile:** Kann im Vergleich zu anderen Distributionen etwas aufgebläht sein.
* **Ubuntu Server:**
* **Vorteile:** Stabilität, umfangreiche Software-Auswahl, gute Unterstützung.
* **Nachteile:** Höherer Ressourcenverbrauch, längere Bootzeit.
* **Manjaro ARM:**
* **Vorteile:** Aktuelle Software, Benutzerfreundlichkeit, Rolling-Release-Modell.
* **Nachteile:** Kann instabil sein, höherer Ressourcenverbrauch.
* **DietPi:**
* **Vorteile:** Extrem schlank, hohe Performance, geringer Ressourcenverbrauch, schnelle Bootzeit.
* **Nachteile:** Weniger Software-Auswahl, erfordert möglicherweise mehr Konfiguration.
* **Alpine Linux:**
* **Vorteile:** Sehr schlank, hohe Sicherheit, hohe Performance, schnelle Bootzeit.
* **Nachteile:** Weniger benutzerfreundlich, erfordert gute Linux-Kenntnisse.
* **LibreELEC:**
* **Vorteile:** Spezialisiert für Media Center, einfache Bedienung, Kodi-Integration.
* **Nachteile:** Nicht für allgemeine Anwendungen geeignet.
Die richtige Wahl für deinen Anwendungsfall
Die Wahl der richtigen Linux-Distribution hängt stark von deinem Anwendungsfall ab.
* **Allgemeine Nutzung, Lernen, Entwicklung:** Raspberry Pi OS oder Ubuntu Server
* **Server-Anwendungen, Heimautomatisierung:** DietPi oder Alpine Linux
* **Media Center:** LibreELEC
* **Experimentieren, aktuelle Software:** Manjaro ARM
Fazit
Der Raspberry Pi 4 bietet eine beachtliche Leistung, die durch die Wahl des richtigen Linux-Systems noch optimiert werden kann. DietPi und Alpine Linux sind hervorragende Optionen für ressourcenschonende Anwendungen und bieten eine hohe Performance. Raspberry Pi OS ist eine solide Wahl für den allgemeinen Gebrauch und bietet eine große Community und Software-Auswahl. LibreELEC ist die beste Wahl für ein Media Center. Letztendlich hängt die beste Wahl von deinen individuellen Bedürfnissen und Vorlieben ab. Experimentiere mit verschiedenen Distributionen, um die optimale Lösung für deinen Raspberry Pi 4 zu finden.
Weitere Tipps zur Performance-Optimierung
Unabhängig von der gewählten Distribution gibt es einige allgemeine Tipps zur Performance-Optimierung:
* Verwende eine schnelle microSD-Karte (mindestens Class 10 oder UHS-I).
* Übertakte den Raspberry Pi (mit Vorsicht).
* Deaktiviere unnötige Dienste.
* Verwende eine schlanke Desktop-Umgebung (oder verzichte ganz auf eine GUI).
* Überprüfe regelmäßig die Ressourcenauslastung und identifiziere Engpässe.
Durch sorgfältige Auswahl und Optimierung kannst du die Leistungsfähigkeit deines Raspberry Pi 4 voll ausschöpfen.