Projektarbeit-MYP/backend/setup/README.md

# MYP AIO-Installer (All-in-One Installation System)

Der MYP AIO-Installer ist ein umfassendes Installationssystem für das Mercedes-Benz 3D-Drucker-Management-System (MYP). Es automatisiert die vollständige Einrichtung von einem Standard-Debian/Linux-System zu einem produktionsbereiten MYP-Terminal im Kiosk-Modus.

## 🚀 Funktionalitäten

### Systemeinrichtung
- ✅ **Umgebungsvorbereitung**: Automatische Pfad-Konfiguration und Berechtigungseinrichtung
- ✅ **Desktop-Bereinigung**: Entfernung bestehender Desktop-Environments (GNOME, KDE, XFCE, etc.)
- ✅ **System-Updates**: Vollständige Aktualisierung aller Pakete und Repositories
- ✅ **Hostname-Konfiguration**: Anpassung des System-Hostnames

### Abhängigkeiten & Build-System
- ✅ **Python-Installation**: Python 3.8+ mit pip und `--break-system-packages`
- ✅ **Node.js-Installation**: Node.js 18+ mit npm für Frontend-Build
- ✅ **Dependency-Management**: Automatische Installation aller Python- und Node.js-Abhängigkeiten
- ✅ **Asset-Build**: TailwindCSS-Kompilierung und Asset-Optimierung

### Desktop & Kiosk-Modus
- ✅ **LXDE-Installation**: Leichtgewichtiges Desktop-Environment
- ✅ **Chromium-Kiosk**: Vollbild-Browser-Kiosk mit optimierten Einstellungen
- ✅ **Automatische Anmeldung**: Nahtloser Übergang in den Kiosk-Modus
- ✅ **Display-Management**: LightDM-Konfiguration für Autostart

### Systemdienste
- ✅ **SystemD-Services**: MYP-HTTPS-Service und Kiosk-Service
- ✅ **Service-Monitoring**: Automatische Neustart-Mechanismen
- ✅ **Timer-Services**: Backup, Cleanup und Health-Check-Automatisierung
- ✅ **Benutzer-Management**: Dedizierter MYP-Systembenutzer mit begrenzten Rechten

### Sicherheit & Netzwerk
- ✅ **UFW-Firewall**: Automatische Firewall-Konfiguration mit Sicherheitszonen
- ✅ **SSH-Absicherung**: Verschärfte SSH-Konfiguration mit Zugangsbeschränkung
- ✅ **Fail2Ban**: Intrusion Detection für SSH und HTTP-Services
- ✅ **SSL-Zertifikate**: Automatische Generierung selbstsignierter Zertifikate

### Monitoring & Wartung
- ✅ **Log-Rotation**: Automatische Log-Verwaltung und -Archivierung
- ✅ **Health-Checks**: Regelmäßige System- und Service-Überwachung
- ✅ **Backup-System**: Automatisierte Datensicherung
- ✅ **Performance-Monitoring**: Netzwerk- und Resource-Überwachung

### Test & Validierung
- ✅ **Umfassende Tests**: System-, Service-, Netzwerk- und Sicherheitstests
- ✅ **Performance-Tests**: Startup-Zeit und Response-Zeit-Messung
- ✅ **Integration-Tests**: Vollständige Funktionalitätsprüfung
- ✅ **Detailed Reports**: Ausführliche Test- und Installationsberichte

## 📋 Systemanforderungen

### Mindestanforderungen
- **Betriebssystem**: Debian 11+ oder Ubuntu 20.04+
- **Speicher**: 512 MB RAM (1 GB empfohlen)
- **Festplatte**: 2 GB freier Speicher (4 GB empfohlen)
- **Netzwerk**: Internetverbindung für Downloads
- **Rechte**: Root-Zugang erforderlich

### Optimiert für
- **Raspberry Pi**: Spezielle Optimierungen für Raspberry Pi 3B+ und 4
- **LXDE-Desktop**: Leichtgewichtige Desktop-Umgebung
- **Kiosk-Anwendungen**: Vollbild-Browser-Terminal

## 🛠️ Installation

### Schnell-Installation (Empfohlen)

```bash
# 1. Repository klonen oder Installer herunterladen
git clone <repository-url>
cd backend/setup

# 2. Installer ausführbar machen
chmod +x aio_installer.sh

# 3. Vollinstallation starten
sudo ./aio_installer.sh --full
```

### Interaktive Installation

```bash
# Installer im interaktiven Modus starten
sudo ./aio_installer.sh
```

Das Hauptmenü bietet folgende Optionen:
1. **Vollinstallation** - Komplette Systemeinrichtung (empfohlen)
2. **Upgrade** - Bestehende Installation aktualisieren
3. **System-Test** - Nur Tests durchführen
4. **Einzelne Komponenten** - Modulare Installation
5. **System-Information** - Aktueller Systemstatus
6. **Deinstallation** - Vollständige Entfernung

### Kommandozeilen-Optionen

```bash
# Vollinstallation ohne Bestätigung
sudo ./aio_installer.sh --full

# Upgrade bestehender Installation
sudo ./aio_installer.sh --upgrade

# Nur Tests durchführen
sudo ./aio_installer.sh --test

# System deinstallieren
sudo ./aio_installer.sh --uninstall

# Hilfe anzeigen
./aio_installer.sh --help
```

## ⚙️ Konfiguration

### Installer-Konfiguration anpassen

Bearbeiten Sie `installer.conf` vor der Installation:

```bash
nano installer.conf
```

Wichtige Konfigurationsoptionen:

```bash
# Projekt-Einstellungen
PROJECT_USER="myp"
HOSTNAME_DEFAULT="myp-terminal"

# Hardware-Optimierung
RASPBERRY_PI_OPTIMIZATIONS="true"
GPU_MEMORY_SPLIT="128"

# Sicherheit
ENABLE_FIREWALL="true"
RESTRICT_SSH="true"

# Desktop
ENABLE_KIOSK="true"
ENABLE_AUTO_LOGIN="true"
```

### Netzwerk-Sicherheitszonen

```bash
# Vertrauenswürdige Netzwerke (Vollzugriff)
TRUSTED_NETWORKS="192.168.1.0/24,10.10.0.0/16"

# Produktions-Netzwerke (HTTPS-Zugriff)
PRODUCTION_NETWORKS="192.168.0.0/16,10.0.0.0/8"

# Eingeschränkte Netzwerke (nur HTTPS)
RESTRICTED_NETWORKS="192.168.100.0/24"
```

## 📁 Verzeichnisstruktur

Nach der Installation:

```
/opt/myp/                   # Hauptinstallation
├── app.py                  # Flask-Anwendung
├── models.py               # Datenbankmodelle
├── requirements.txt        # Python-Abhängigkeiten
├── package.json           # Node.js-Abhängigkeiten
├── static/                # Web-Assets
├── templates/             # HTML-Templates
├── uploads/               # Datei-Uploads
├── database/              # SQLite-Datenbank
├── certs/                 # SSL-Zertifikate
└── logs/                  # Anwendungs-Logs

/var/log/myp/              # System-Logs
├── app.log                # Haupt-Anwendungslog
├── kiosk.log             # Kiosk-Service-Log
├── backup.log            # Backup-Logs
└── healthcheck.log       # Health-Check-Logs

/etc/myp/                  # Konfigurationsdateien
├── credentials.txt        # System-Zugangsdaten
├── network-zones.conf    # Netzwerk-Sicherheitszonen
└── firewall-backups/     # Firewall-Regel-Backups
```

## 🔧 Systemdienste

### Haupt-Services

```bash
# MYP HTTPS-Service
sudo systemctl status myp-https
sudo systemctl restart myp-https

# MYP Kiosk-Service
sudo systemctl status myp-kiosk
sudo systemctl restart myp-kiosk
```

### Wartungs-Services

```bash
# Backup-Service (wöchentlich)
sudo systemctl status myp-backup.timer

# Bereinigung-Service (täglich)
sudo systemctl status myp-cleanup.timer

# Health-Check-Service (alle 15 Minuten)
sudo systemctl status myp-healthcheck.timer

# Netzwerk-Monitor (alle 10 Minuten)
sudo systemctl status myp-netmon.timer
```

## 🔒 Sicherheitsfeatures

### Firewall-Konfiguration

```bash
# Firewall-Status prüfen
sudo ufw status verbose

# Firewall-Zonen anwenden
sudo /usr/local/bin/myp-zones.sh apply

# Firewall-Report erstellen
sudo /usr/local/bin/myp-firewall-backup.sh
```

### SSH-Sicherheit

- Root-Login deaktiviert
- Passwort-Authentifizierung aktiviert
- Zugang nur aus lokalen Netzwerken
- Fail2Ban-Schutz gegen Brute-Force-Angriffe
- Verschärfte SSH-Konfiguration

### SSL/TLS

- Automatisch generierte selbstsignierte Zertifikate
- HTTPS-erzwungene Verbindungen
- Sichere Cipher-Suites

## 📊 Monitoring & Wartung

### System-Status prüfen

```bash
# MYP-spezifische Befehle (als myp-Benutzer)
myp-quick-status           # Schneller Statusüberblick
myp-logs                   # Live-Logs anzeigen
myp-backup                 # Manuelles Backup erstellen

# Service-Status
sudo systemctl status myp-https
sudo systemctl status myp-kiosk

# System-Health
sudo journalctl -u myp-healthcheck -f
```

### Log-Dateien

```bash
# Haupt-Anwendungslog
sudo tail -f /var/log/myp/app.log

# Kiosk-Service-Log
sudo tail -f /var/log/myp-kiosk.log

# Health-Check-Log
sudo tail -f /var/log/myp/healthcheck.log

# Installer-Log
sudo tail -f /var/log/myp-installer.log
```

### Backup & Wiederherstellung

```bash
# Manuelles Backup
sudo systemctl start myp-backup.service

# Backup-Status prüfen
sudo journalctl -u myp-backup.service

# Backups auflisten
ls -la /opt/myp/instance/backups/
```

## 🚨 Troubleshooting

### Häufige Probleme

**Service startet nicht:**
```bash
# Log-Ausgabe prüfen
sudo journalctl -u myp-https -f

# Service-Status details
sudo systemctl status myp-https -l

# Manueller Start für Debugging
cd /opt/myp
sudo -u myp python3 app.py --debug
```

**Kiosk-Modus funktioniert nicht:**
```bash
# Desktop-Service prüfen
sudo systemctl status lightdm

# X11-Display prüfen
echo $DISPLAY
xdpyinfo

# Chromium-Log prüfen
sudo tail -f /var/log/myp-kiosk.log
```

**Netzwerk-Probleme:**
```bash
# Firewall-Status
sudo ufw status verbose

# Offene Ports prüfen
sudo ss -tlnp

# DNS-Test
nslookup google.com
```

**Speicher-Probleme:**
```bash
# Speicherverbrauch prüfen
free -h
df -h

# Alte Logs bereinigen
sudo journalctl --vacuum-time=7d
sudo find /var/log/myp -name "*.log" -mtime +30 -delete
```

### Test-Tools

```bash
# Vollständigen Test durchführen
sudo ./aio_installer.sh --test

# Spezifische Tests
sudo /usr/local/bin/myp-healthcheck.sh
sudo /usr/local/bin/myp-netmon.sh
```

## 🔄 Upgrade-Prozess

### Automatisches Upgrade

```bash
# Bestehende Installation upgraden
sudo ./aio_installer.sh --upgrade
```

### Manuelles Upgrade

```bash
# 1. Backup erstellen
sudo systemctl start myp-backup.service

# 2. Services stoppen
sudo systemctl stop myp-kiosk
sudo systemctl stop myp-https

# 3. Code aktualisieren
cd /opt/myp
sudo -u myp git pull

# 4. Dependencies aktualisieren
sudo -u myp pip3 install -r requirements.txt --break-system-packages --upgrade
sudo -u myp npm update

# 5. Assets neu bauen
sudo -u myp npm run build:css

# 6. Services starten
sudo systemctl start myp-https
sudo systemctl start myp-kiosk

# 7. Tests durchführen
sudo ./aio_installer.sh --test
```

## 📈 Performance-Optimierung

### Raspberry Pi Optimierungen

Der Installer wendet automatisch Raspberry Pi-spezifische Optimierungen an:

- GPU Memory Split auf 128MB
- Moderate Overclock-Einstellungen
- Swap-Optimierung für SD-Karten
- Deaktivierung unnötiger Services

### Datenbank-Optimierung

- SQLite WAL-Modus für bessere Concurrent-Performance
- Optimierte Cache-Einstellungen
- Automatische Bereinigung alter Daten

### Web-Performance

- Asset-Komprimierung (Gzip)
- Optimierte TailwindCSS-Builds
- Minimierte HTTP-Requests

## 🔧 Erweiterte Konfiguration

### Custom-Scripts

Fügen Sie eigene Post-Install-Scripts hinzu:

```bash
# In installer.conf
POST_INSTALL_SCRIPTS="/path/to/custom-script.sh"
```

### Zusätzliche Packages

```bash
# In installer.conf
ADDITIONAL_PYTHON_PACKAGES="package1,package2"
ADDITIONAL_APT_PACKAGES="package1 package2"
```

### Development-Modus

```bash
# In installer.conf aktivieren
DEVELOPMENT_MODE="true"
INSTALL_DEV_TOOLS="true"
```

## 📞 Support & Dokumentation

### Log-Analyse

Alle wichtigen Logs werden zentral gesammelt und rotiert:

- `/var/log/myp/` - MYP-System-Logs
- `/var/log/myp-installer.log` - Installer-Log
- `journalctl -u myp-*` - SystemD-Service-Logs

### Test-Reports

Nach jeder Installation wird ein detaillierter Report erstellt:

- `/var/log/myp/installation-test-report-*.txt`
- `/var/log/myp/test-summary.txt`

### System-Information

```bash
# Detaillierte System-Info
sudo ./aio_installer.sh

# Option 5: System-Information anzeigen
```

## 🏆 Best Practices

### Sicherheit

1. **Regelmäßige Updates**: Nutzen Sie den Upgrade-Mechanismus
2. **Firewall-Monitoring**: Überprüfen Sie regelmäßig die Firewall-Logs
3. **Passwort-Management**: Ändern Sie Standard-Passwörter
4. **Netzwerk-Segmentierung**: Nutzen Sie die Sicherheitszonen

### Wartung

1. **Backup-Strategie**: Richten Sie regelmäßige Backups ein
2. **Log-Monitoring**: Überwachen Sie die System-Logs
3. **Performance-Checks**: Nutzen Sie die Health-Check-Services
4. **Kapazitäts-Planung**: Überwachen Sie Speicher und CPU-Auslastung

### Betrieb

1. **Kiosk-Stabilität**: Nutzen Sie den automatischen Restart-Mechanismus
2. **Service-Monitoring**: Überwachen Sie die SystemD-Services
3. **Netzwerk-Stabilität**: Nutzen Sie das Netzwerk-Monitoring
4. **Update-Strategie**: Planen Sie regelmäßige Wartungsfenster

---

**Mercedes-Benz 3D-Drucker-Management-System (MYP)**  
*Entwickelt für optimale Performance und Sicherheit in Produktionsumgebungen*