15 сен. 2021 г.

Домашнее сетевое хранилище

Сетевое хранилище своими руками

При покупке нового компьютера, возникает вопрос, что сделать со старым: продать, подарить, отдать знакомым. Не спешите расставаться …

Некогда любимый ПК, разжалованный в старую железку, может еще пригодиться. Сейчас популярна тема домашних сетевых хранилищ, так называемых NAS-серверов.

На рынке есть аппаратные решения — компактные черные квадраты и прямоугольники на 2–20 дисков. Цена от 12 000 рублей за самый простенький вариант. Это те же компьютеры, только с большой корзиной для дисков и специфической операционной системой. Охлаждение продумано в них значительно лучше в сравнении со стандартным ПК, зато у нашей старой железки есть ряд неоспоримых преимуществ.  

Преимущества NAS из Б/У ПК


Апгрейд: новая память, система охлаждения, количество HDD; 
Подключение периферии: принтер, камеры, модули связи;
Установка любой понравившейся ОС;
Стоимость Б/У железа меньше, чем у готового решения.  

Зачем нужен NAS?

Количество устройств, транслирующих мультимедийный контент в доме, увеличивается с каждым годом. К настольным ПК и ноутбукам, добавились смартфоны, планшеты,ноутбуки, умные колонки. Скоро кофемолка с холодильником начнет запрашивать доступ к папке с фотографиями и списку контактов. Закачивать файлы на каждое устройство долго, неудобно, платить за облако на несколько терабайт — дорого. 

 NAS-сервер из старого ПК может выступать в качестве: персонального облака, хостинга для сайтов, хранилища фильмотеки с доступом с любого устройства, местом для сохранения бекапов своих проектов. Отправив торрент-файл со смартфона на закачку, фильм можно просмотреть на телевизоре после загрузки. Владельцам частных домовладений пригодится функция записи с IP-камер видеонаблюдения. Сохранение данных со всех устройств можно синхронизировать и автоматизировать. 

Мощностей обычного ПК хватит на 5–10 человек, небольшой офис. Начинающие бизнесмены могут сэкономить на покупке дорогих аппаратных решений и быстро поднять свой сервер, собранный из старого железа. Подойдет любой компьютер, который жалко выбросить, и в то же время он уже не тянет современные графические редакторы и игры. Доступ к файловому хранилищу легко ограничить. Пользоваться сервером смогут дизайнер, бухгалтер, менеджер, но при этом каждый будет просматривать только свои папки и каталоги. 

Что понадобится?

  • Процессор с графическим ядром;
  • Оперативная память;
  • Материнская плата;
  • Жесткие диски;
  • Блок питания;
  • Охлаждение;
  • Корпус;
  • Wi-Fi;
  • ИБП;
  • SSD.

Дискретная видеокарта не нужна. Возможностей встроенных графических обработчиков от Intel и Athlon достаточно. Клавиатуру, мышь тоже отправляем в чулан.  

Корпус — любой, вмещающий в себя более двух жестких дисков. Если корзина для HDD маленькая, можно расширить за счет CD-ROM. В фасад Midi-Tower монтируется до 4 корзин по 3–4 диска в каждой.  

Блок питания — 300–350W. Сервера потребляют мало электроэнергии. Для полной уверенности лучше взять калькулятор и подсчитать, сколько «ест» система. Если NAS собирается на 10–15 дисков и с мощным процессором, ставим 450–500W.   

Материнская плата — любая, в идеале два LAN-порта c 1 Gb каналом и большим количеством выходов питания для винчестеров. Если такой нет, можно поставить расширитель в PCI-слот. При желании, с помощью китайских плат и разветвителей для кабелей питания, устанавливается два десятка HDD.     

Оперативная память  — зависит от операционной системы, минимальные требования: 1 Gb DDR 2. Максимум, что может потребоваться: 8Gb DDR3. Память с низкой частотой в 800 MHz предпочтительней, чем RAM с 1333 или 2400 MHz, потому что потребляет мало энергии. 

Процессор лучше брать с низким TDP на уровне 45–65 ℃, Pentium IV, серверные Xeon или аналог от конкурента. 

 Бесперебойник должен быть с функцией парковки ПК и автоматического отключения питания платы. 

Весь смысл NAS в круглосуточной работе.

Сервера иногда «падают» — это нормально и случается даже у крупных хостеров. Блок бесперебойного питания сначала должен зарядиться от сети и лишь потом дать напряжение на материнку. Для правильной работы в Bios надо настроить автоматический запуск системы после подачи питания. 

Жесткие диски — красный Western Digital самый популярный вариант, стоит недорого, долговечен, хорошо ведет себя в RAID. При выборе других брендов стоит обращать внимание на тип перезаписи и выносливость диска, скорости 7200 оборотов в минуту достаточно.   

SSD — от 32 Gb для установки системы. Тем, кто собирается устанавливать мультимедийные библиотеки, хостинг, ПО для IP-камер, лучше сразу поставить на 64 или 128 Gb.    

Wi-Fi — любой от 100 Mb, лучше — внешний, чтобы не греть внутренности. 

Охлаждение — все зависит от того, как охлаждается массив HDD. Каждый диск выдает 38–70℃. Надо ставить 1–2 больших и тихих кулера, плюс пассивное охлаждение на процессор. ВДО — еще лучше.

Какую ОС выбрать для NAS?

Существует несколько десятков операционных систем для организации работы сервера, сконцентрируемся на самых популярных.

Windows — подойдет для «неуверенных» пользователей. Управлять NAS можно через любой сервер-клиент, лучше всего для этих целей использовать FileZilla Client. Бесплатная софтина доступна на официальном сайте. Все диски сервера необходимо расшарить, добавив в папку Shared Folder. Рекомендуется сразу поставить лимит скорости и ограничить диапазон IP-адресов для доступа к HDD. 

Для удаленного управления ПК из глобальной сети придется установить маршрутизатор и выбрать настройки переадресации 20 и 21 портов. Удаленное соединение через интернет осуществляется по 14 и 147 порту. Настроить DNS можно с помощью меню роутера. Рассмотрим подключение на примере Asus. 

 После выбора бесплатного сервера во вкладке «DDNS», необходимо зарегистрировать уникальное имя хоста, например, «myNas».  Дальше в любом браузере вводим название своего домена: myNasAsuscomm.com и получаем доступ к расшаренным папкам. 

 — бесплатное ПО на базе FreeBSD. Основные преимущества: дружественный веб-интерфейс, репликация данных ZFS быстрее в 8 раз, чем в FreeBSD, поддержка RAID 0,1 и 5. Инсталляционный образ весит 780 мегабайт. Как настроить, читаем здесь. 

NAS4FREE — еще одна бесплатная операционная система на ОС FreeBSD. Обновленный графический интерфейс с поддержкой обмена файлами на ОС Windows. 

Open Media Vault (OMV) — масштабируемая система на основе Debian linux. В отличие от FreeNAS, умеет делать RAID 6. Можно настроить отправку сообщения по электронной почте, есть автоматическое создание бекапов и плагины для DAAP медиа-сервера, BitTorrent-клиент, хостинга, NFS, ISCSI, RSYNC. ОС подходит для дома и небольшого офиса на 5–10 человек. Панель управления напоминает смесь браузера и веб-панели администратора сайта. Инструкция по установке.

Ubuntu Server — подойдет фанатам Пингвина. Интерфейс крайне лаконичен. Последняя актуальная версия — 12.4 LTS. У администраторов сайтов сложностей не возникнет.

 Synology (Xpenology) — красивая, современная, дорогая. Устанавливается в качестве лицензионной системы на аппаратные NAS-сервера. Управлять ею так же легко, как Windows. Позволяет инсталлировать сотни модулей: хостинг, CMS, готовые и настроенные для работы облачные хранилища, различные менеджеры, языки и среды программирования, почтовые сервера, пакеты офисных программ, автоматическое копирование USB-носителей, создание баз данных. Всем она хороша, кроме цены. Synology идет в комплекте с аппаратными NAS + надо платить за расширенные возможности. Demo версия доступна по ссылке.

 Xpenology — все то же самое, только взломанное ручками неравнодушных граждан. Единственный минус — не работает удаленный доступ, поскольку выделенный IP-сервер получает через Synology. Проблема решается с помощью серого IP, но только внутри локальной сети. Как установить и пропатчить, написано тут.

Какой создать RAID? 

 Для доступа к данным сервера можно не заморачиваться с рейдом дисков, особенно, если используется обычная Windows OS. Acronis умеет делать единый виртуальный диск из нескольких винчестеров. Доступ к нему можно получить через FTP с любого устройства. Создавать RAID стоит, если скорости чтения HDD не хватает для игр, когда необходимо хранить объемные видеоролики, большое количество фотографий и бекапов.

Особенности RAID-массивов

RAID 0 — автоматическое распределение файлов по разным дискам. Полетит один HDD — все файлы будут потеряны. Используется только для хранения неважной информации — игр со стима, старых копий бекапа. Единственное преимущество — быстрая скорость чтения, иногда помогающая при фризах в онлайн-играх.   

RAID 1 (зеркало) — все файлы дублируются на двух группах винчестеров. При установке 2 терабайт, доступно для записи только 1T. 

RAID 2, 3 и 4 — не поддерживается на домашних ПК и многих OC, пропускаем.  

RAID 5 — минимум установка 3 HDD, на каждом хранится информация для восстановления и записанные данных. При выходе их строя одного, с 2 других можно восстановить информацию. RAID 5 объединяет в себе возможности 0 и 1, но «съедает» около 16% полезного пространства. Если выйдет из строя сразу 2 диска – информация будет утеряна. Хорошо подходит под хранение видео и объемных файлов. 

RAID 6 — медленнее и нажористей пятого номера, отъедает 33%. Способен пережить гибель двух HDD без особых проблем. Рекомендуется для хранения важных бекапов.  

SAS-контроллер для бытового использования не нужен, достаточно программной настройки работы дисков. Офису от 10 человек или специалисту по работе с графикой, может понадобится. Обычно контроллеры для RAID устанавливаются в аппаратные NAS сервера.   

Какой HDD выбрать для RAID 

Лучше всего использовать специальные диски для домашних сетевых хранилищ, например, WD Red Nas Hard Drive. У них есть функция 3D Action RAID, обеспечивающая быстродействие и повышенную надежность. Такие диски рассчитаны на круглосуточную работу в RAID-массивах. 

Почему черепица быстро сыпется?

SMR — технология, позволяющая увеличить на 25% вместимость диска за счет использования физического пространства. На таких HDD пишущая головка в два раза толще считывающий. На всех жестких дисках тонкие дорожки с ценной информацией чередуются с широкими с сервисными данными. В результате большой объем пространства теряется. Технология SMR позволяет частично перекрывать толстые дорожки тонкими — этот метод получил название «Черепичная запись». Основной недостаток такого подхода: при записи файла, необходимо перезаписывать все смежные данные до конца пластины. Такие диски на 20% медленнее традиционных и быстрее изнашиваются. Их можно устанавливать, но в одном рейде нельзя комбинировать диски с черепичным и обычным типом записи. Последнее время производители перестали сообщать, при производстве каких дисков они используют SMR, перед покупкой уточняйте, по какой технологии изготовлена конкретная модель HDD. 

Заключение 

Сборка своего NAS из старого компьютера не сложнее обычного апгрейда ПК. Установив ОС по инструкции, можно за день-два поднять свой сервер и качать торренты, смотреть фильмы в 4К, связать телефон и планшет с практически безразмерным облаком. Программных решений достаточно. RAID создается в пару кликов мыши. Внимательно стоит отнестись к выбору HDD и системе охлаждения, греться и жужжать эта штука не должна!   

Полезные советы

  • Перед установкой метим каждый диск маркером, чтобы знать, какой вынимать в случае выхода из строя.
  • Чтобы сервер не зависал на первом экране, в Bios выключаем режим обнаружения ошибок клавиатура серваку не нужна, но без нее компьютер не запустится в стандартном режиме.
  • Если нет процессора со встроенным графическим ядром, можно установить слабую видеокарту на 64–125 Mb с пассивным охлаждением.
  • Вентиляторы почти не шумят при 800 оборотах в минуту.
  • При выходе из строя HDD, желательно сразу заменить павшего.
  • В случае потери диска, RAID-массив будет восстанавливаться долго, нагружая все остальные HDD. Надо брать харды из разных серий, чтобы «бойцы» не посыпались один за другим.  

По материалам https://club.dns-shop.ru