Сервер из пк своими руками. Собираем из старого сервера домашний NAS с медиаплеером на XPEnology. Установка FreeNAS на флешку

Часть вторая: программное обеспечение

Плюнь в глаза тому, кто скажет, что можно объять необъятное
Козьма Прутков

Кому и зачем

Ваш домашний NAS должен удовлетворять именно вас, это не production-система, которая обязана обеспечивать некие формализованные показатели. Трудностей при описании такой штуки две. Одна вынесена в эпиграф, а вторая связана с острым дефицитом телепатов. Но я все же попытаюсь высказать некоторые разумные предположения, и они будут проходить по разряду IMHO. Для экономии места «IMHO» далее опускаю. Считаем, что эта метка стоит у каждого предложения. Если же ваш конкретный случай прозреть не удалось - приношу извинения, возможно, вам подойдет другой текст.

Этот же адресован собирающему свой первый NAS, способному поставить Windows, но в глаза не видавшему FreeBSD Handbook или Oracle Solaris ZFS Administration Guide. NAS собирают и IT-продвинутые граждане, они обычно разворачивают полную версию выбранной операционной системы. Интересно, что часть новичков в тему втягивается и со временем делает так же.

Задачи

Во избежание недоразумений сразу же определим, зачем нам NAS.

Первая задача - надежное хранение . Данные должны пережить аппаратную проблему, например выход из строя диска.

Вторая - давать доступ к хранимым данным . Обязательна поддержка SMB/CIFS для Windows, очень желательна NFS (для медиаплееров), FTP (для загрузки больших объемов данных) и AFP (если дома есть Макинтош). Часто упоминается DLNA, об этом отдельно.

Третья - автономное скачивание документов из сети по различным протоколам.

Четвертая - автоматизировать бекап с компьютеров в локальной сети . Семейное фото, видео, созданные вами документы - уникальны и невосстановимы, но дома это все хранится хорошо если в полутора экземплярах: один - на диске ноутбука, половина - на каком-то USB-диске, куда фотки скидывали прошлой осенью. Если (точнее - когда) такие данные пропадут, а NAS позволит их восстановить - вы испытаете искреннее удовольствие от своей прозорливости. Или наоборот.

Требования

Умеренно сложная начальная настройка . Человек в первый же день должен получить работающий вариант. Может, не полностью тюнингованный, но дающий полезный результат. Это, кстати, значит, что набивший руку пользователь должен с начальной настройкой справиться за пару-тройку часов.

Простое и достаточное текущее управление , все необходимое должно делаться через веб-интерфейс. В том числе - сохранение и, если что, восстановление конфигурации. Для специальных, экспертных целей желателен доступ по SSH или подобный.

Прозрачное повседневное использование . С ним должна справляться ваша дражайшая половина с гуманитарным образованием: кино посмотреть на телевизоре, музыку послушать, бекап с ее ноутбука на NAS должен автоматически производиться, и т. п.

DLNA/UPnP

Понять, что именно вам нужно от DLNA-сервера, реально только методом тестирования. Большинство задач среднего пользователя, типа передачи медиа на планшет, решают практически все UPnP-серверы. А по поводу использования DLNA для вывода на телевизор процитирую разработчика HMS, одного из лучших программных UPnP/DLNA-медасерверов: «Для владельцев телевизоров большинства производителей использование данной технологии является временным этапом, который заканчивается или покупкой сетевого медиаплеера (думаю, предпочтительный вариант) или подключением телевизора в качестве монитора. Если время и нервы дороги, то, возможно, стоит пропустить данный этап» . Возможности встроенного в телевизор плеера и недорогого отдельного, вроде Дюны, Попкорна или WD, по всеядности, качеству картинки, удобству пользования и пр. обычно разнятся очень сильно. Правда, встроенные плееры быстро прогрессируют, поэтому определяться стоит по конкретному железу.

Дисковые массивы и файловые системы

Зачем нужен массив

Главный вопрос при построении NAS - организация дискового пространства. Как мы выяснили в 1-й части , дисков много, 4-6, иногда 10 и более. Их, конечно, можно использовать и по отдельности. Но объединение в массив удобно тем, что место доступно единым куском. В массиве без избыточности при смерти диска гибнут данные на нем и, часто, в зависимости от реализации, на всем массиве. Вы имеете право, пользуясь аргументом «ничего, перекачаю», экономить на избыточности. Те, кому время дороже, предпочитают массивы с избыточностью. Важно: никакой RAID не заменит бекап. RAID обеспечивает доступность данных в случае сбоя диска. Невосстановимые данные обязательно бекапить. К счастью, их обычно совсем немного.

Термин «массив с избыточностью» часто смешивают с термином RAID. Но доступны и более продвинутые технологии. Выбирая софт для NAS, вы можете использовать их или обойтись без этого. Чтобы понять, что́ больше подходит именно вам - давайте вспомним о проблемах RAID и файловых систем.

RAID 5 (6 и др.) подвержен серьезной проблеме. При записи в массив одновременно должны быть записаны данные и блоки четности. Но запись на несколько дисков не есть атомарная операция. Если в процессе записи возникнет проблема (отключение питания, сбой диска и т.п.), то возможна ситуация, когда данные и блоки четности не будут соответствовать друг другу. Если неправильно записаны данные, то они во многих случаях могут быть исправлены или хотя бы обнаружены при обслуживании файловой системы, расположенной поверх RAID (chkdsk, fsck…). А вот неверные блоки четности в худшем случае могут остаться незамеченными до момента, когда по ним будет восстанавливаться массив. И вместо данных будет восстановлен мусор. Мало того, мусор будет записан безо всяких о том предупреждений. Дополнительную информацию по проблеме можно получить .

Рис 1. Дыра по записи в RAID. Слева - данные и блоки четности синхронизированы, идет запись. В центре - сбой по питанию. Справа - данные и блоки четности не синхронизированы, но RAID об этом не знает.

Промышленные RAID-контроллеры решают проблему за счет использования BBU, «батарейки». После сбоя даже при отключенном питании контроллер помнит, какие данные должны были быть записаны. И при появлении возможности записывает эти данные в массив.

Сбой при реконструкции

Пусть у нас есть RAID 5 из пяти 3Т-дисков, в котором один из дисков отказал. Массив надо перестраивать, при этом придется прочитать 4 диска × 3T = 12Т =1,2·10 13 байт = 0,96·10 14 бит информации, причем независимо от степени заполнения массива - ведь на уровне RAID о файлах ничего неизвестно. Исправные диски пользовательского класса имеют законное право дать один сбой в среднем на 1·10 14 бит (см. напр. ). То есть с очень большой вероятностью мы получим сбой реконструкции просто по спецификации диска. Плюс какая-то вероятность того, что диск действительно сломается. Традиционный рецепт: использовать диски корпоративного класса (с вероятностью сбоя 10 −15), не увлекаться емкими дисками и использовать RAID 6. К сожалению, все три совета по цене не очень соответствуют домашним условиям.

Надежная файловая система

Перейдем на один уровень выше, к файловой системе. От нее ждут простой вещи - возможности записать файлы и потом прочитать то, что записано. Парадоксально, но бо́льшая часть ФС этого не гарантирует: они полагаются на идеальную работу оборудования - дискового контроллера, кабеля, самого диска. Аппаратный сбой приводит не просто к потере данных - он приводит к незамеченной пользователем потере данных . Копируете свой фотоархив - а на самом деле часть файлов уже протухла. Узнать об этом можно, сличив контрольные суммы, что мы делаем при перекачке прошивок и подобных не терпящих сбоя данных. А почему бы не сличать контрольные суммы средствами ФС?

Другое «детское» пожелание к ФС - чтобы она работала и не ломалась - тоже толком не выполняется. ФС без журналирования, например FAT или ext2, при сбое способна похоронить все свое содержимое. Журналируемые ФС, например NTFS или ext3, существенно надежнее, т.к. можно найти точку непротиворечивого состояния и воспроизвести журнал. А нельзя ли создать ФС, которая вообще не может попасть в противоречивое состояние? Можно - через Copy-on-Write. Данные пишем не поверх старых, а выделяем новый блок, пишем туда, и если все в порядке - заменяем указатель со старых данных на новые.

ZFS

ZFS объединяет функциональность ФС и поддержку RAID-подобных массивов. Распространяется по свободной лицензии (CDDL). Создана Sun Microsystems для Solaris. Портирована во FreeBSD начиная с версии 7.0. Совсем недавно проект ZOL (ZFS on Linux) достиг стадии релиза. Можно ожидать быстрого распространения ZOL, процесс уже пошел. Существует и проект под Mac OS X, ZEVO, см. .

Рис 2. ZFS автоматически сличает контрольные суммы, обнаруживает ошибки и восстанавливает данные, если они сохранены с избыточностью (рисунок с сайта eonnas.com).

Присмотритесь к ZFS, если вам интересна ФС с такими возможностями:

• хранящая контрольные суммы и не позволяющая считать мусор вместо данных;
• сохраняющая целостность до такой степени, что утилиты вроде chkdsk или fsck для нее просто нет;
• снабженная инструментом проверки целостности холодных данных и их автоматической коррекции, если данные сохранены с избыточностью;
• способная мгновенно создавать снимки своего состояния и хранить их хоть за каждую минуту месяца, монтировать любой набор снимков, откатываться к снимку.

Присмотритесь к ZFS, если вам интересен RAID:

• программный, т.е. не требующий аппаратного контроллера;
• аппаратно-независимый, были бы SATA-порты;
• без Дыры по записи;
• способный к реконструкции деградированного массива с частично нечитаемыми дисками с потерей только тех данных, для которых нет ни одной копии;
• работающий при проверке целостности и реконструкции только с полезными данными, а не со всем массивом;
• с поддержкой аналогов RAID1 (зеркало), RAID5 (избыточность в размере одного диска), RAID6 (двух) и даже «RAID7» (сохраняющий данные при выходе из строя любых трех дисков массива), а также более сложных вариантов, подобных RAID50 или RAID60.

У ZFS есть и недостатки, основные из которых:

• Нарастить RAID-Z-массив на один диск нельзя. Можно заменить все терабайтные диски на тритеры - и увеличить объем. Можно собрать из 3 (и более) дисков еще один RAID-Z и добавить его к существующему, получив единый пул. Но превратить RAID-Z1 из 5 дисков в RAID-Z1 из 6 можно, только слив куда-то информацию, разрушив массив и создав новый.
• Массив нельзя уменьшить. Можно только увеличивать - добавлять группы дисков, менять диски на бо́льшие.
• Ресурсоемкость. ZFS постоянно считает контрольные суммы, что создает нагрузку на процессор и использует под кеши память. Дома у меня работало с Atom 330 и 2 ГБ памяти. Хотя при использовании ZFS этого Атома для полной утилизации гигабитной сети мне не хватало, но 40-50 МБ/с многих устроит.

Да, еще: если разрушить ZFS и создать из тех же дисков новый массив (то есть дать пару команд и/или понажимать кнопки в веб-интерфейсе, в обоих случаях игнорируя предупреждения), то данные с разрушенной ФС будут надежно похоронены - в отличие от, например, NTFS, данные с которой относительно просто восстановить и после пересоздания таблицы разделов. Считать ли это недостатком - зависит от точки зрения.

По мнению автора, плюшки, предоставляемые ZFS, настолько вкусные, что за них стоит заплатить дополнительными требованиями к железу. И строить NAS стоит только с ZFS. Но читатель имеет фундаментальное право на свободный выбор. Этот выбор будет определяющим при выборе софта для NAS, поэтому его стоит сделать осознанно.

ReFS + Storage Spaces

В Windows Server 2012 Microsoft предложила ФС ReFS и систему управления томами Storage Spaces . Связку ReFS и Storage Spaces можно считать до некоторой степени аналогом ZFS, причем со свойствами, не реализованными в последней. Интересны гибкость удаления-добавления дисков, thin provisioning и др. Недостатки тоже есть - это собственническая лицензия, доступна только в составе Windows Server 2012 и Windows 8.1.

Плохо, что, судя от отзывам тестировавших, производительность связки ReFS-Storage Spaces ощутимо, в разы, падает при использовании вариантов с четностью, то есть, грубо, аналога RAID5 или ZFS RAID-Z. Еще хуже, что появились первые сообщения о потере данных из-за сбоев ReFS, причем официальная поддержка не решила проблем. Так что интересному решению, похоже, стоит дозреть.

Btrfs + mdadm

Официально Btrfs для Linux пока не получила статуса релиза, хотя разрабатывается с 2007 г. Подобно подавляющему большинству ФС (и в отличие от ZFS), это именно файловая система, создаваемая поверх блочного устройства. Чтобы получить, грубо, аналог ZFS, нужно добавить, например, хорошо отлаженный mdadm, одна из возможностей которого - перестройка RAID при добавлении диска без потери данных.

Традиционные ФС

И, конечно, существование продвинутых ФС не заставляет вас выбрать одну из них. Возможно, вам для NAS больше подойдет NTFS, ext4 или UFS - родная ФС для выбранной вами оси. На относительно слабом железе этот выбор может оказаться единственным.

Варианты программного обеспечения

Рис 3. Примерный алгоритм выбора софта для домашнего NAS

Из чего и как выбирать

Хочу порекомендовать скачать VirtualBox, установить туда несколько приглянувшихся вариантов и в течение нескольких дней потыкать каждый палочкой. На виртуалке это дешевле, проще и быстрее, чем на реальном железе. Серьезно экономит нервы. Особенно если ни один из вариантов вам не понравится.

Как софт самосборного NAS можно использовать три группы программных продуктов.

Во-первых, можно поставить полную операционную систему. Это может быть Linux, UNIX или Windows в зависимости от личных потребностей и предпочтений. Windows представляется более знакомой, *nix дает больше NAS за те же деньги, но конфигурирование *nix с нуля - задача не для новичка.

Для такого новичка создан вариант номер два - преконфигурированные специально под NAS сборки. Они включают набор сервисов и веб-интерфейс, позволяющий новичку справиться с настройкой и использованием продукта без командной строки.

Наконец, третий вариант - установка полной операционной системы, а поверх нее - некоего веб-интерфейса для настройки и управления. Вариант компромиссный, промежуточный. Упрощает использование, но никак не до уровня, достаточного для неискушенного любителя. А продвинутые граждане всякие надстройки обычно недолюбливают. Мы начнем с вариантов для простых смертных.

Windows

В профильной ветке проводился опрос об используемой форумчанами в самосборных NAS операционных системах, и Windows досталось третье место с результатом чуть ниже 20%. Конечно, голосовали и более продвинутые камрады, но их точно было не большинство.

Результат, способный удивить. Windows - наиболее знакомая большинству операционная система. На ее основе можно сделать NAS - в конце концов, 20% опрошенных это сделали. Причина скромной цифры в том, что у использования Windows в качестве оси NAS есть не только достоинства, но и недостатки:

• Windows - платный софт, конкурирующий с во многом более функциональным для конкретных задач свободным.
• Поддерживает существование вирусов, что требует постоянной загрузки антивирусных баз.
• Требует постоянного применения апдейтов, а после них часто нужна перезагрузка. Нельзя сказать, что все *nix-системы могут работать без вмешательства и перезагрузки годами. Но многие - могут.
• Windows - графическая система, для естественного ее функционирования нужен монитор, клавиатура и мышь. NAS обычно их лишен. Но конечно, существуют средства, решающие проблему.
• Windows требователен к ресурсам.
• Дисковые массивы и контрольные суммы на уровне файловой системы - не самое сильное место Windows, особенно в настольных вариантах.

Недостатки не смертельные, их можно преодолеть, обойти, игнорировать, в конце концов. Но достаточные, чтобы рассмотреть и другие варианты. И обнаружить у них свои достоинства, и совершить массу открытий, иногда не желая того .

Приводя же неполный список достоинств Windows, помимо привычности можно упомянуть:

• Родная высокоскоростная реализация SMB.
• Совместимость с железом. Драйвера для Windows пишут обязательно.
• Широкий выбор софта. То есть для NAS обычно большого выбора и не нужно. Но чем более специфичны ваши требования, тем больше вероятность, что их удастся решить именно софтом под Windows.
• Огромное множество инструкций и решений на все случаи жизни, на родном языке.

NAS на Windows вполне возможен. Но тема настройки Windows раскрыта во многих источниках, что позволит автору рискнуть воздержаться от ее обсуждения.

Готовые *nix-сборки для NAS

Наиболее популярны в профильной ветке три сборки - NAS4Free, OMV (=openmediavault) и FreeNAS 8.x. Все нацелены на средней продвинутости любителя и позволяют либо из коробки, либо путем загрузки плагинов удовлетворить типовые потребности.

С торговой маркой FreeNAS связана история, вызывающая путаницу. Продукт FreeNAS развивался долгие годы, а затем по ряду причин разделился. Широко известное название, являющееся торговой маркой, попало в собственность компании iXsystems, которая решила полностью переписать код, а исходную разработку закрыть. Так появился FreeNAS 8.x, основанный на FreeBSD 8.x. Однако оригинальный проект силами энтузиастов выжил, был перенесен на FreeBSD 9.x и успешно развивается под именем NAS4Free. Как результат, апгрейд с сохранением настроек с FreeNAS 0.7 поддерживается в NAS4Free, но не поддерживается во FreeNAS 8.

Детальное, в том числе русскоязычное, описание установки и конфигурирования сборок можно найти в FAQ профильной ветки и , поэтому здесь текст мы сэкономим.

Официальные аппаратные требования для этих трех продуктов сведем в таблицу, тем более что они не так легко гуглятся.

И, естественно, нужны диски для хранения данных. Похоже, разработчики FreeNAS указывают не требования, чтобы только начало работать, а чтобы работало производительно. Во всяком случае, в руководстве по эксплуатации при установке на виртуальную машину указан минимальный размер оперативной памяти в 512 МБ.

NAS4Free

NAS4Free распространяется по свободной лицензии BSD. Проект имеет многолетнюю историю (происходит от m0n0wall, FreeNAS 0.7, 0.6 и ранее), старшая цифра текущей версии - 9. То есть сборка неплохо вылизана, но продолжает развиваться. Основана на последнем релизе FreeBSD 9.1.

NAS4Free скомпилирована в двух версиях, для 32- и 64-разрядных Intel x86-совместимых процессоров. Использовать NAS4Free можно тремя способами: LiveCD/LiveUSB, full и embedded. Режим «живого диска» традиционен для *nix-дистрибутивов и предназначен прежде всего для ознакомления. При реальном использовании обычно производят установку. Вариант full - традиционная установка, обычно на жесткий диск. Для установки используется небольшой раздел, размер которого задается при установке, и swap-раздел, а остальная часть диска доступна для данных. Поставить full на USB-флешку можно, но из-за интенсивной записи флешка за несколько месяцев износится.

Для установки на USB-флешку предназначен вариант установки embedded. При старте системы создается небольшой диск в памяти, куда копируется образ системы и тут же настраивается по параметрам, собранным в единственный конфигурационный файл XML. А затем производится загрузка с этого диска в памяти. Такой подход имеет достоинства. Систему очень удобно разворачивать - системную флешку можно записать на другой машине. Состояние системы собрано в одном текстовом файле, так что его очень легко сохранять и, при необходимости, использовать для восстановления системы. Диск в памяти очень быстр, а системная флешка практически не изнашивается.

Недостаток в том, что почти любые изменения, внесенные в систему иначе, чем через веб-интерфейс, теряются после перезагрузки. Частично разработчики решили проблему, предоставив в веб-интерфейсе возможность сохранения множества параметров. Частично проблему можно обойти за счет применения трюков вроде объединения через unionfs папки диска в памяти и папки на реальном носителе и использования автоматически запускаемых командных скриптов. Более продвинутые пользователи используют виртуализацию, чтобы ставить в jail или отдельные виртуальные машины все что угодно, хоть пару-тройку Windows. Расширение TheBrig серьезно облегчает настройку и использование jail для установки дополнительного софта. Но это все же требует знаний, сравнимых с необходимыми для развертывания полной системы. А новичку правильнее считать, что в NAS4Free есть только те сервисы, что включены изначально, всё настраивается через веб-интерфейс, и добавлять ничего нельзя.

Список того, что есть «из коробки»:

• WebGUI (управление и настройка);
• Диски и массивы: ZFS v28 (зеркало, RAID-Z 1, 2, 3…), софт-RAID 0, 1, 5 и смесь (1+0, 1+1 и т.п.), шифрование дисков (с использование аппаратного ускорения, если присутствует), файловые системы ZFS, UFS, ext2/3, FAT, NTFS, iSCSI-инициатор;
• Сетевые протоколы и службы: SMB/CIFS (Samba) - для Windows-машин, AFP (Netatalk) - для Mac OS, NFS - для *nix, FTP (ProFTPD), TFTP (tftp-hpa), Rsync (client/server) - мощный инструмент, в том числе для бекапа, SCP (SSH), iSCSI-таргет;
• Сервисы: UPnP server (FUPPES - надо признаться, средненький), Webserver (lighttpd), Network bandwitdh measure (Iperf), Bittorent client (Transmission);
• Мониторинг: S.M.A.R.T (smartmontools), E-mail alert, SNMP, Syslog, UPS (NUT).

Можно видеть в списке практически все, что может понадобиться от домашнего NAS. Но наиболее важным достоинством является использование файловой системы ZFS. Относительно слабым местом NAS4Free является комплектный UPnP/DLNA-медиасервер. По личному опыту, он вполне рабочий и удовлетворит большинство потребностей, но если нужны специальные плюшки, приходится искать что-то другое.

Детальные, с картинками, инструкции по настройке я написал и . Описана как базовая настройка, так и ухищрения вроде установки homemediaserver в виртуальную Windows-машину или TorrentMonitor в jail для автоматической загрузки сериалов по мере выхода обновлений.

FreeNAS 8

FreeNAS 8 - сборка на базе FreeBSD 8.3, созданная и развиваемая компанией iXsystems. Компания разрабатывает также платную версию. Долгое время бесплатная FreeNAS была искусственно серьезно ограничена. Вышедшая в октябре 2012-го версия FreeNAS 8.3 существенно доработана и обеспечивает необходимую для домашнего NAS функциональность. У FreeNAS прекрасная англоязычная документация. Коммерческие корни продукта прослеживаются и в высоких аппаратных требованиях (6+ ГБ RAM), и фокусе на используемую в бизнесе функциональность. Типично домашние сервисы, такие как битторрент и UPnP/DLNA-медиасервер, реализуются как дополнительные модули, каждый в собственной клетке (jail). Работа с jail ведется через пользовательский интерфейс и, как и весь проект, прекрасно документирована.

UPD: FreeNAS 9. Совсем недавно, 5 августа 2013 г., выпущен релиз FreeNAS 9.1.0, а 27 августа - содержащий коррекции ошибок релиз 9.1.1 Новая версия использует FreeBSD 9-Stable и, по мнению разработчика, содержит значительные улучшения в области стабильности, расширяемости, простоты использования и производительности. Мы планируем протестировать производительность в 3-й части статьи. Аппаратные требования FreeNAS 9.x по сравнению с FreeNAS 8.x не изменились.

FreeNAS 8 устанавливается на флешку объемом не менее 2 ГБ и занимает ее целиком. Используется nanoBSD-образ, разворачиваемый в оперативную память, что предохраняет флешку от износа. Хотя существует и 32-разрядная версия, она скорее предназначена для ознакомления. Для реальной эксплуатации рекомендуется 64-разрядная версия, в частности из-за требований к объему памяти, несовместимых с 32-разрядной архитектурой.

Функциональность «из коробки» близка к функциональности NAS4Free. Отличие в доступности двух UPnP-серверов на выбор (FUPPES и miniDLNA) и отсутствии веб-сервера (разработчики обещают со временем добавить его).

Созданные в NAS4Free дисковые ZFS-пулы могут быть импортированы во FreeNAS и наоборот с сохранением данных. В профильной ветке пользователей FreeNAS 8 немного, и некоторые жалуются на проблемы (см. FAQ ветки). Впрочем, еще не создано программного продукта, на который бы хоть кто-то не жаловался.

OMV

OMV ( на форуме сайт) основан на Debian Linux, что обеспечивает богатейшую функциональность и расширяемость. Продукт создан и поддерживается Volker Theile, в прошлом одним из ведущих разработчиков FreeNAS. Распространяется по открытой лицензии GPL.

Поддержки ZFS в продукте нет, и она, по заявлению разработчика, не планируется, что и представляется его главным недостатком. В сети можно найти хак по установке zfsonlinux на OMV.

OMV устанавливается на жесткий диск или USB-флешку, при этом занимает носитель полностью. Такая инсталляция не выглядит оптимальной ни для диска, ни для флешки. Странно использовать весь жесткий диск под систему, которой нужен всего гигабайт. Боязно устанавливать на флешку продукт, интенсивно на нее пишущий. Однако для обеих проблем энтузиастами разработаны хаки, решающие эти проблемы: специальный скрипт выносит каталоги с интенсивной записью в память, а несложное редактирование дистрибутива позволяет создать на системном диске раздел для данных.

Описывать функциональность OMV особого смысла нет. Базовая функциональность, аналогичная NAS4Free и FreeNAS, за примечательным отсутствием ZFS, доступна из коробки или как набор дополнительных модулей. Но OMV - по сути своей Debian, вариант Linux, для которого существует неимоверное множество приложений. Их можно устанавливать стандартным для Linux способом.

Важным преимуществом OMV над упомянутыми выше сборками является возможность утилизации гигабитного канала на достаточно слабом железе, таком как Intel Atom с гигабайтом памяти (ср. сборку padavan в первой части статьи).

Другие варианты

Кроме трех наиболее популярных сборок существует множество других. Платные варианты автором практически не рассматривались, популярность у них невелика. Можно упомянуть , бесплатный в базовой версии, до 3 дисков, и не запретительно дорогой в платных. Это не совсем NAS, но решение, позволяющее держать домашнюю файлопомойку на разнокалиберных дисках, в том числе форматированных в NTFS, а также добавлять диски в систему. При этом за счет наличия диска четности данные выживают при смерти одного любого диска.

Многие бесплатные сборки находятся на ранней стадии развития, не позволяющей использовать их любителем. Как потенциально интересный пример можно привести . Это Linux(CentOS)-проект с интеграцией zfsonlinux. Если (и когда) автор доведет продукт до релиза, он может стать интересной альтернативой.

Множество сборок для NAS растут корнями из корпоративного применения. Для дома это может быть минусом. Полбеды, что акцент делается на функциональности, дома малоинтересной. Хуже, что необходимая из коробки отсутствует, а добавить ее затруднительно. Чаще всего в таких сборках не хватает торрент-клиента и DLNA-сервера. Пример - , отличающийся еще и платностью документации.

Если вам, как и автору этих строк, наличие ZFS кажется обязательной функциональностью NAS, то рано или поздно внимание обращается к вариантам, растущим корнями из Solaris. На все Solaris-деривативы наложило печать удушение OpenSolaris со стороны Oracle после покупки Sun. Большинство пережили трудный этап, перейдя на кодовую базу Illumos, некоторые вымерли, но это другая тема. Вариантов здесь несколько, например . Плюсы - производительность при несколько меньших аппетитах к железу по сравнению с вариантами на FreeBSD и Linux. Минусы - более узкий список аппаратной и программной совместимости и относительно высокие требования к администратору. Настолько высокие, что обычно значительно проще развертывать систему на полной ОС.

Особняком стоит использование на стандартном железе модифицированного софта от покупных NAS. Автор не юрист, чтобы всесторонне оценить детали применения лицензий, поэтому на всякий случай обойдемся без ссылок. Но для не-юриста картина выглядит очень похожей на ситуацию с OpenWRT. Оригинальные прошивки написаны производителями NAS на базе открытого кода с лицензией GPL. По этой же лицензии результат опубликован в исходных кодах. Энтузиасты, снова по лицензии GPL, берут этот код, модифицируют его и публикуют результат. Этот результат представляет собой в целом рабочую сборку на основе Linux, которую можно установить на голое железо, виртуальную машину или подходящий NAS другого производителя. Последнее, кстати, практикуется уже много лет и до сих пор не прикрыто - вероятно, как раз из-за отсутствия юридических нарушений в такой практике. Достоинство у такого варианта ценовое, но есть и недостатки. Во-первых, помимо GPL-кода в составе покупного NAS используется и собственнический, в основном для связи с железом. Поэтому у таких сборок есть проблемы по переходу в спящий режим, экономии электроэнергии, регулированию шума вентиляторов и т.п. Во-вторых, покупной NAS ведущего производителя - это еще и интернет-сервисы, предназначенные, естественно, только для покупателей, а не для всех желающих. Так что ровно то же самое в результате установки такой сборки не получается, скорее это вариант пощупать, в том числе и в виртуалке.

Веб-интерфейс на полную ОС

Более-менее активно участники профильной ветки используют ZFSguru и napp-it. Несомненно, существуют и другие продукты, начиная с . Но они меньше подходят (или совсем не подходят) для обсуждаемых целей. Да и автор с ними не сталкивался, см. эпиграф.

ZFSguru

Использует FreeBSD. Продукт на сегодняшний день представляет собой удобный инсталлятор FreeBSD, позволяющий установить полную систему на ZFS-пул, например на зеркало, сконфигурировать пулы данных и получить качественный полуфабрикат NAS. Полуфабрикат - потому что часть базовой для NAS функциональности пока не реализована и запланирована на неопределенное будущее. Руками придется ставить подключение к UPS, сетевой доступ к файлам и пр. Качественный - потому что то, что уже сделано - сделано хорошо.

napp-it

Проект по уровню готовности выглядит редким исключением. Продукт позволяет буквально несколькими нажатиями кнопок превратить чистую установку Solaris-подобной операционной системы в NAS с ZFS. В текущей версии рекомендуется использование OmniOs или OpenIndiana, поддерживаются с некоторыми ограничениями Nexenta, Illumian и Oracle Solaris 11.1. Секрет, видимо, в том, что разработчики удачно коммерциализировали продукт. Базовая функциональность бесплатна, бесплатны и расширения для домашнего использования, прежде всего UPnP-сервер Mediatomb. Расширения сугубо корпоративного назначения - платные. По результатам непродолжительных испытаний автором на виртуалке впечатления остались положительные. Но солярка есть солярка. В репозитариях даже transmission весьма бородатый, а более-менее современный надо собирать, на что автору кривизны рук не хватило. Камрад padavan где-то на форуме описывал пассы с бубном, которые позволили ему решить проблему, но, как говорится, что позволено Юпитеру, то не дано быку. Так что хотя napp-it и здорово добавляет дружественности NAS на базе Solaris, без заметного UNIX-опыта в эту тележку лучше не впрягаться.

Полная *nix-система

Тут - коротко. Ученого учить - только портить. Серверный *nix-продукт с нуля дома поднимают либо люди с профессиональным опытом, либо продвинутые любители, хобби которых уже не умещается в песочницу готовой сборки (или коробки) с пришиванием к ней рюшечек. Судя по профильной ветке, работают с самым разнообразным софтом. Зачастую совмещая через виртуализацию сильные стороны и/или развитую функциональность продуктов под разными ОС.

Виртуализация в NAS

Использование виртуализации в NAS - практика для продвинутого пользователя естественная. Наверное, простейший вариант - установить на NAS VirtualBox с PHP-веб-интерфейсом и поднять несколько виртуальных машин, делающих то, что в основной оси делать трудно или нецелесообразно. Прежде всего, запустить более-менее экзотический софт. Для NAS4Free и OMV написаны специальные расширения, делающие виртуализацию посильной любителю. Разумеется, VirtualBox можно поставить и на практически любую полную ось. Задача управления виртуальной машиной через монитор, мышь и клавиатуру десктоп-компьютера решается еще проще, в том числе с использованием VNC-клиента. Недостатком VirtualBox является значительное падение производительности по сравнению с системами на голом железе.

Второй вариант - мягкая виртуализация через FreeBSD-клетки (jails). Владельцы систем на полных осях чаще используют клетки по прямому назначению, для изоляции потенциально опасных процессов, типа веб-сервера, доступного извне. В сборках механизм клеток используется для того, чтобы обойти ограничения на установку дополнительных программ. Во FreeNAS это коробочная функциональность, для NAS4Free написано расширение (TheBrig), интегрирующееся в веб-интерфейс.

Наконец, выходящий за рамки NAS вариант виртуализации, довольно популярный в профильной ветке, называется с подачи разработчиков « ». Кратко - на железо устанавливается ESXi, в нем поднимается виртуальная машина, единственной задачей которой является создание ZFS-хранилища. Для этого внутрь нее пробрасывается дисковый контроллер, а дисковое пространство экспортируется по файловым и блочным протоколам для других виртуальных и реальных машин. Если вам непонятно, зачем такие извращения - оно вам точно не нужно.

Итого

Если вы хотя бы по диагонали прочитали столько букв, то на 99,9% с созданием домашнего NAS вы справитесь. Было бы желание. Успеха, и если что - обращайтесь в профильную ветку.

Хотелось бы выразить благодарность всем участникам профильной ветки на forum.. Sh, TPAKTOP, iZEN и RU_Taurus за множество полезных комментариев.

Особая благодарность разработчикам свободного софта: Olivier Cochard-Labbé, Daisuke Aoyama, Michael Zoon, Volker Theile и многим другим. Они сделали возможным само существование темы «NAS своими руками».

Этот небольшой мануал поможет вам собрать полноценный NAS сервер из старого компьютера. Если вы готовы купить новые комплектующие и сделать свое файловое хранилище компактным и придать ему более современный вид и функциональность, то для вас больше подойдет статья , ну а любителям готовых решений я подготовил этот материал: . Теперь вернемся к старому ПК и оценим его возможности.

Требования к старому ПК

• SATA разъемы на материнской плате, так как HDD c этим интерфейсом обладают наилучшим соотношением цена/производите-льность и имеют гораздо больший объем, в отличии от IDE винчес-теров.
• Количество разъемов для подклю-чения жестких дисков на мате-ринской плате и свободных слотов в корпусе (возможность установить HDD в 5,25-дюймовые отсеки (специальные боксы)) Для сборки HTPC я использую такие боксы с 2-мя слотами под 2.5″ HDD.
• При недостаточном количестве SATA-штекеров на блоке питания можно воспользоваться специальными переходниками IDE-SATA.

Процедура установки HDD в корпус

Чтобы установить 3,5-дюймовые жесткие диски в 5,25-дюймовые отсеки для оптических приводов поместите их в специальный бокс (см. рис).

Такие корпуса также могут быть выполнены в виде направляющих, которые крепятся с обеих сторон к HDD.

Еще можно воспользоваться пятидюймовым отсеком, в который инсталлирован оптический привод, так как его необходимость отпадает в серверном решении.

Установка программного обеспечения

Для реализации серверного решения будем использовать ПО FreeNAS . Скачайте ISO-образ по ссылке для 32-битной или 64-битной системы и запишите на минимальной скорости на диск CD-R\RW. Если нет болванки можно установить на флешку, как сделать загрузочную флешку написано в . Временно подключите к ПК дисковод (который сняли ранее или воспользуйтесь USB приводом). Зайдите в BIOS и установите в разделе Boot загрузку с дисковода. После установки программного обеспечения и перезапуска ПК запомните его IP-адрес, который будет указан на экране.

Настройка NAS сервера

Подключите NAS-сервер к своей сети. Откройте браузер вашего рабочего компьютера в этой сети и введите в адресной строке: http://»IP-адрес вашего NAS». В появившемся окне введите имя пользователя — admin и пароль — freenas. Перейдите в меню «Storage | Volumes | Create Volume» и выберите жесткие диски, которые будут образовывать RAID-массив. Далее активируйте файловую систему ZFS.

Можно использовать:

• RAID 0 — дисковый массив повышенной производительности, без отказоустойчивости.
• RAID 1 — зеркальный дисковый массив, имеет высокую надежность

Будем использовать RAID 1, как более надежный. Теперь нажмите «Add Volume» для форматирования ваших дисков в массив.

Доступ к NAS серверу в локальной сети

Чтобы открыть доступ к серверу перейдите в меню «Services | Control Services», задействуйте службы CIFS и настроить доступ в разделе «Sharing | Windows Shares» . Как и к любому сетевому носителю локальной сети доступ осуществляется с помощью Проводника Windows (например, \\NAS для доступа к корню или \\NAS\Photos для доступа к определенной расшаренной папке). Также можно сделать ярлыки, нажав на кнопку «Подключить сетевой диск» в окне Компьютер (Windows 7) под строкой проводника.

P.S. Вы всегда сможете сделать дополнительный массив, добавив жесткие диски, а также можно настроить доступ для удаленного использования вашего NAS сервера.

Немного информации об опасности использования RAID

RAID — это избыточный массив независимых жестких дисков. RAID — это не система хранения резервных копий, он лишь помогает повысить комфорт доступа к данным. RАID-система представляет собой набор HDD, объединенных в один массив. Если ваш жесткий диск вышел из строя его можно заменить, а после восстановить RAID и ваши данные будут с вами, исключая массив RAID 0.

Недостатки RAID 0

Данный режим дает лишь скорость доступа к данным. В Striping Mode (режим чередования) данные разбиваются на блоки и записываются одновременно на несколько жестких дисков. При поломке одного жесткого диска все данные будут потеряны.

Недостатки RAID 1

В режиме RAID 1 применяется метод зеркалирования данных, то есть на втором диске располагается идентичная копия данных. Есть одно уязвимое место — возможная неисправность контроллера, которая приведет к повреждению обоих носителей.

Недостатки RAID 1 и RAID 5

В процессе восстановления RAID скорость записи высока и после выхода из строя какого-нибудь жесткого диска, она может стать причиной отказа другого HDD, а, следовательно, и потери данных.

Также неисправный RАID-контроллер может привести к выходу из строя HDD. В RAID-массивах изменения применяются к файлам и при случайном удалении или изменении данных, действия необратимы.

NAS (англ. Network Attached Storage ) По сути, представляет собой компьютер с некоторым дисковым массивом, подключённый к сети (обычно локальной) и поддерживающий работу по принятым в ней протоколам. Несколько таких компьютеров могут быть объединены в одну систему.
NAS-узел - представляет собой отдельный компьютер или специализированное устройство, основным предназначением которого является предоставление сервисов для хранения данных другим устройствам в сети. Операционная система и программы NAS-модуля обеспечивают работу хранилища данных и файловой системы, доступ к файлам, а также контроль над функциями системы. Устройство не предназначено для выполнения обычных вычислительных задач, хотя запуск других программ на нём может быть возможен с технической точки зрения. Зачастую NAS системы имеют скудный графический или консольный интерфейс, или не имеют его вовсе, а все настройки и манипуляции производятся через web-интерфейс.
Полнофункциональная операционная система не нужна на устройстве NAS, поэтому часто используется урезанная операционная система. Например, FreeNAS или NAS4Free, оба решения NAS с открытым исходным кодом, реализованы как урезанная версия FreeBSD.
Системы NAS содержат один или несколько жестких дисков, которые объединены в RAID массивы с возможностью восстановления данных при сбое. Сейчас часто используется RAID 5,6.
NAS использует сетевые протоколы, такие как NFS (популярные в системах UNIX), SMB (используется в системах семейства Windows NT), AFP (используется в системах Apple Macintosh) или NCP (используется в OES и Novell NetWare). Обычно у систем NAS присутствует множество протоколов.
Данное делегирование обязанностей хранения данных дает ряд преимуществ:
Обеспечивает надёжность хранения данных
Лёгкость доступа для многих пользователей
Лёгкость администрирования
Масштабируемость

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +39 Добавить в избранное Обзор понравился +90 +145

Иметь дома сервер, где хранятся всякие фильмы и музыка - давняя навязчивая идея. Какой-то период времени роль «сервера» играл бюджетный 14″ -дюймовый ноутбук Dell , у которого сначала сломался контроллер заряда, потом звук.

Внутри стояло два терабайтных жёстких диска (DVD-привод заменил на SATA-переходник ещё в день покупки), 4 гигабайта ОЗУ, и Windows 7 Pro (с «дворовой» лицензией). Он был подключён к роутеру через 100-мегабитную сетевую карточку, и на двух дисках были настроены «общие папки » с музыкой и фильмами.

Сама по себе схема выглядела несуразно, но со своей задачей с горем пополам справлялась: работал торрент-клиент, BitTorrent Sync , и кое-как можно было смотреть фильмы по Wi-Fi с других компьютеров и приставки Xiaomi MiBox , подключённой к проектору. «Кое-как» — потому, что максимум можно было открыть DVD-rip , открытие занимало около минуты , перемотка практически гарантированно приводила к зависанию. А ещё он дико гудел вентиляторами , и на ночь его приходилось выключать. Ну и сетевые папки периодчески отваливались.

Затем судьба ноутбука сделала поворот, он отправился к младшему брату, а мне вернулся мой старый знакомый — EeePC 701 , носящий звание первого в мире нетбука. Это был мой первый мобильный компьютер, появился он в 2008 году, и исключительно на его миниатюрной клавиатуре я писал конспекты лекций с третьего по пятый курс. И в Китай он со мной съездил на целый год. Потом у меня появилась машинка мощнее, а нетбук отошёл младшему брату… и теперь, спустя несколько лет, вновь вернулся ко мне. И теперь он обрёл вторую жизнь.

EeePC 701

Пост получился довольно пространный, но подведу итоги. В целом, я добился того, чего хотел: хранилище файлов более 4 Тб , торентокачалка работает (управляю через Transmission с ноутбука), фотографии с телефонов бэкапятся через BitTorrent Sync , фильмы по сети работают и не тормозят . Иногда, правда, на больших файлах при просмотре с MiBox происходит остановка где-то на 30й секунде воспроизведения, но повторный запуск фильма эту проблему решает. Несмотря на подключение через 100 Мбит-ную карточку и USB 2.0, никаких других тормозов с фильмами не случается, и смотреть вполне комфортно. И шумов практически нет : под Ubuntu нетбук практически не греется, чего не скажешь о его родной Windows XP, где он ревел как турбина.

Но есть и минусы . Разъёмы USB не очень жёсткие , и если кто-то пошевилит кабели жёстких дисков, или будет трогать сам EeePC, то диски отваливаются , и приходится перезапускать систему (перемонтировать дольше). Ну и при необходимости скопировать что-то тяжёлое с/на NAS скорость в 16 мбит/сек совершенно огорчает. В обозримом будущем постараюсь найти замену на нормальной платформе.

UPDATE 2015.07.29 : На смену этому монстру пришёл самосборный HTPC на MiniITX-плате. В раздумьях, что делать со старичком дальше.

Как я сделал NAS (сетевое хранилище) из старого нетбука и четырёх 2,5″ HDD

// — Заметки белого тигра — Vladimir Zh //

Tags: ,

В статье идёт речь о методике построения сетевого хранилища на базе обычного сервера, приводятся нюансы, которые желательно знать и даются рекомендации, в том числе из личного опыта.

Введение

Статей вроде "Давайте сделаем сетевое хранилище (NAS) своими руками" написано предостаточно. При этом многие из них выглядят примерно "...нашли интересный дистрибутив, переписали на флешку, вставили в компьютер и радуемся жизни«.При этом упускаются такие интересные моменты как определение роли (проще говоря, для чего это нужно), подбор компонентов, тестирование, особенности будущей эксплуатации и так далее.

В этот раз мы пойдём немного другим путём и сначала опишем, зачем это нужно, потом подумаем, как это будем делать и на что обратить внимание. Попробуем, хоть и «галопом по Европе» обозначить ключевые моменты подобного строительства.

Данная статья носит ознакомительный характер и не претендует на полное пособие по построению сетевых хранилищ (NAS) на любые случаи жизни.

NAS (Network Attached Storage) - один из вариантов системы хранения данных (СХД). Фактически это узкоспециализированный файл-сервер, чьё программное обеспечения (а порой и аппаратное) заточено исключительно на операции обмена и сохранения данных.Обычно работает через стек протоколов TCP/IP, хотя бывают и исключения.

Традиционно NAS поддерживает передачу данных по протоколам файлового доступа: SMB (CIFS), NFS, APF и некоторым другим. Но в последнее время в NAS стали встраивать и поддержку протоколов блочного доступа, например, iSCSI.

Примечание. Строго говоря, работа в режиме блочного доступа - это прерогатива другой группы устройств - SAN (Storage Area Network). Фактически, современный NAS с функциями блочного доступа - это уже гибридное устройство SAN/NAS. Но несмотря на красивое симметричное написание, называть его всё равно будем NAS. Так короче и привычнее.

Преимущества создания NAS своими силами

Есть расхожее мнение, что на создание NAS своими силами решаются энтузиасты-одиночки, которые нашли старый сервер и не знают, что с ним сделать. Однако среди сборщиков собственных NAS довольно много и суровых прагматичных людей, которые точно знают, чего хотят от новой системы и как это будут реализовывать. Какие мотивы двигают людьми, покупающими или арендующими сервер, чтобы сделать из него сетевое хранилище?

Во-первых, это желание построить систему под себя. У большинства известных дистрибутивов для построения NAS - открытый исходный код, доступный для любых проверок и модификаций.

Есть возможность адаптации не только через установки сторонних plugins, но и путём прямого изменения программного обеспечения под свои нужды. Например, добавить агент системы мониторинга и так далее.

Во-вторых, это широкие возможности модернизации аппаратной части. Такие возможности, как заменить процессоры на более мощные, заменить RAID-контроллер или HBA, установить сетевой адаптер - лишь бы поддерживало программное обеспечение и драйверы. Всё это может быть выгодней, чем покупать готовое закрытое устройство.

Цены на оборудование постоянно меняются, поэтому нет смысла приводить конкретные суммы. Но стоит отметить, что готовый NAS от известного производителя на 12 HDD с мощным процессором обойдётся не так уж дёшево. Поэтому приобрести для своих нужд отличный сервер от известного бренда, установить на него проверенный дистрибутив - для многих случаев - это вполне конкурентное решение.

Примечание. С готовыми NAS даже от известных производителей тоже порой приходится повозиться при эксплуатации. Обновить прошивку, связаться с техподдержкой для решения рабочих вопросов, а то и сдать по гарантии. Вариант «купил, поставил, и забыл» - для большинства производителей это совсем необязательная опция.

Очень важный аспект - это получение практического опыта. Можно с уверенностью сказать, что построение сетевого хранилища своими руками даёт шанс гораздо лучше разобраться в системах хранения данных в целом. Даже отучившись на курсах того или иного вендора, можно так и не узнать тех или иных нюансов, которые, что называется, «плавают на поверхности». Так же при разработке никогда не будут лишними знания о том, как выглядит реальное «железо», как взаимодействуют компоненты и так далее.

Какие могут быть недостатки у этого направления?

Во-первых, творческий процесс затягивает. Уже давно пора сдавать в эксплуатацию, а тут не провели ещё тысячу первый тест, не переписали в литературном стиле главу в документации и так далее... :)

Во-вторых, конечно, нужна определённая уверенность в своих действиях. Когда речь идёт о проверке идеи на «старом железе», не так давит груз ответственности. Но когда приходится потратить живые деньги и потом доверить «самоделке» свои данные, иногда бывает сложно на это решиться.

Правильно определяем роль и расположение NAS в ИТ-инфраструктуре

Для этого рассмотрим два варианта использования NAS: в роли самостоятельного файл-сервера и в роли СХД.

NAS как файл-сервер

Обычно это вспомогательный файл-сервер для разгрузки основного корпоративного сервера. Зачастую это связано ограниченными функциями при интеграции в Active Directory.

Несмотря на то, что большинство современных дистрибутивов открытых систем худо-бедно поддерживают возможность раздачи прав на основе взаимодействия с AD, более тонкие «сущности», такие, как групповые политики, использование специального ПО для мониторинга и безопасности для Windows среды - на платформе NAS, скорее всего, будут недоступны.

Использование NAS - в качестве СХД

Здесь могут преследоваться такие цели как:

Расширение дискового пространства серверов. Проще говоря, стало мало места - добавили сетевое хранилище и на серверах подключили новые тома, например, по iSCSI.

Дополнительный ресурс для резервного копирования. Например, когда объём данных не помещается на ленточные ресурсы, часть некритичных да бизнеса данных сохраняют на сетевом хранилище. И это только один из примеров комбинирования NAS и ленточной библиотеки.

Вспомогательная СХД для виртуальной системы. Далеко не всегда требуется размещать те или иные виртуальные машины на скоростных ресурсах. Иногда вполне достаточно простого NAS c томами, подключёнными по протоколам NFS или iSCSI.

Выбор программного обеспечения

При создании NAS есть два пути: воспользоваться готовым специализированным дистрибутивом или создавать свой вариант на базе универсальной операционной системы.

Если есть желание досконально разобраться во всех тонкостях программного и аппаратного обеспечения и создать уникальную систему под себя с максимально гибкими настройками - имеет смысл взять некий OpenSource дистрибутив, например, одну из сборок Linux, FreeBSD, Open Indiana и, тщательно его переработав, сделать платформу для собственного сетевого хранилища.

Если есть желание сразу запустить и начать работать - стоит воспользоваться готовым популярным дистрибутивом для NAS.

Тот же совет подходит для желающих двигаться от простого к сложному - для начала используйте готовый дистрибутив, чтобы получить первоначальное представление и потом двигаться дальше.

Среди готовых дистрибутивов есть три наиболее известных направления:

на основе FreeBSD - FreeNAS, NAS4Free, ZFSGuru;

на основе Solaris - NexentaStor;

на основе Linux - Open-E, OpenMediaVault, RockStor.

Основной «изюминкой» дистрибутивов FreeNAS, NAS4Free, ZFSGuru, а также NexentaStor и Open-E является поддержка той или иной вариации файловой системе ZFS.

RockStor - экспериментальный дистрибутив, предполагающий использование Btrfs.

OpenMediaVault - заслуженный известный дистрибутив на базе Debian, поддерживающий файловые системы: XFS, JFS, ext2/ext3/ext4 - полная поддержка, NTFS и FAT32 - в режиме «чтение/запись». Следует учесть, что все дистрибутивы с ZFS предъявляют достаточно высокие требования к аппаратному обеспечению.

Народная примета: Если на сервере меньше 16GB RAM - возиться с ZFS особого смысла нет.

Ещё один важный нюанс - откуда планируется запускать саму операционную системы. В этом случае есть два варианта:

система каждый раз стартует с временного носителя, например, с USB-флешки или при загрузке по сети, и потом образ разворачивается оперативной памяти;

стандартная установка на постоянный жёсткий диск.

Например, NAS4Free может быть установлен как на сменный носитель, так и на жёсткий диск, а для OpenMediaVault лучше выбрать жёсткий диск из-за swap раздела. И тут снова вопрос, а есть ли возможность установить жёсткий диск или SSD для системы? После того, как мы разобрались со своими пожеланиями, переходим к выбору аппаратного обеспечения.

Проработка конфигурации

Стоит отметить, что большинство современных OpenSource дистрибутивов поддерживает широкий спектр серверных конфигураций. Но до сих пор существуют некоторые пробелы при поддержке оборудования. Ниже идёт описание таких «запланированных сюрпризов».

Важно! Надо понимать, что не получится взять совсем дешёвый сервер минимальной конфигурации и путём установки сверхэкономичного дистрибутива получить высокопроизводительную СХД.

RAID-контроллер или HBA

Некоторые RAID-контроллеры, HBA и сетевые карты могут не поддерживаться в том или ином дистрибутиве. Симптом внешне выглядит примерно так - загружается дистрибутива, например, с флешки, а диски система «не видит».

Иногда вопрос решается перепрошивкой Firmware, иногда - установкой свежего драйвера от производителя контроллера, иногда - переходом на новую или другую ветку дистрибутива. В самых тяжёлых случаях не помогают ни сторонние драйверы, ни за замена прошивки.

Сетевые адаптеры

Проблема примерно та же что и в случае с HBA и RAID-контроллерами. Можно побороться, но иногда можно столкнуться с полным отсутствием поддержки.

Отдельно стоит поговорить о характеристиках передачи данных. Нужно точно представлять, не только какая сеть у вас есть сейчас, но и какая будет в будущем.

Например, если сейчас используется стандарт Gigabit Ethernet на витой паре, а в дальнейшем планируется использовать 10 Gigabit Ethernet SFP (оптоволокно), то нужно проработать вопросы совместимости и в том, и в другом случае.

Количество слотов расширения

Как было сказано выше, одна из весомых причин для построения своего сетевого хранилища - возможность его модернизации. Но если возможности для этого уже урезаны производителем оборудования - стоит поискать другой вариант материнской платы или серверной платформы.

Возможность установки в корпусе дополнительных компонентов

Примерно, тот же самый вариант, что и выше, но тут приходится сталкиваться ещё и с отсутствием места для крепления, нехваткой разъёмов питания и так далее.

Как происходит проработка конфигурации

Берём описание конфигурации выбранного сервера, включая чипсет, HBA или RAID-контроллер, сетевой адаптер, etc., и перечень поддерживаемого оборудования в выбранном дистрибутиве и сверяем с тем, что есть в спецификации сервера.

Совет. Иногда проще добавить заведомо поддерживаемый компонент в конфигурацию сервера, например, HBA или сетевую карту, чем долго и нудно выяснять, поддерживается ли модель, встроенная в материнскую плату, или нет.

Если не понятно, поддерживается данное устройство или нет, то идём на сайт производителя и уточняем, есть ли драйвер для данной системы. Например, для NAS4Free подходят драйверы от производителя оборудования для соответствующей версии FreeBSD.

А Если совсем всё плохо - выбираем другой дистрибутив или другую конфигурацию сервера.

Важно! Все щекотливые моменты совместимости крайне желательно проработать до покупки оборудования путём тщательного анализа спецификаций. Чтобы потом не уговаривать дистрибьютора дать возможность что-то поменять или вернуть, а также чтобы не докупать отсутствующее.

Тестирование

Допустим, уже закупили оборудование с тщательно проработанной конфигурацией.

Первая проверка - на совместимость. В первую очередь на совместимость аппаратного и программного обеспечения. Для тех, кто решил воспользоваться готовым дистрибутивом, это просто - скачиваем свежую версию, устанавливаем его на сервер и смотрим что из оборудования «увиделось». Если заработало всё, что хотели - значит переходим к тестированию на производительность. Если нет - решаем вопросы совместимости.

Для проверки на производительность нам понадобится ещё один компьютер желательно с более мощными характеристиками, чтобы протестировать NAS без оглядки на производительность других компонентов обмена данными. Сразу стоит отметить, что тестирование - это целая наука. И далеко не всегда расчётные и ожидаемые значения соответствуют тому, что получается на практике. Поэтому прислушаемся к совету Козьмы Пруткова «невозможно объять необъятное» и выборочно остановимся на интересных нюансах.

Самый простой вид теста - просто копируем набор файлов и засекаем время. Рекомендуется попробовать скопировать очень большой файл фиксированного размера и набор очень мелких файлов того же суммарного объёма. То есть взяли хороший мощный компьютер, примонтировали сетевой ресурс на нашем NAS, засекли время и запустили копирование. Отметили время по завершению. Также следует обратить внимание на такие показатели как загрузка процессора, использование RAM и так далее.

В самых простых случаях можно попробовать просто запустить команду top и посмотреть нагрузку. Для более сложных случаев существуют специальные средства. Стоит учесть, что утилиты, при помощи которых мы наблюдаем нагрузку на процессор, память, скорость обмена по сети сами потребляют системные ресурсы. Для того, чтобы получить полную картину нужно провести контрольные замеры скорости копирования с выключенными средствами наблюдения за системой.

Второй вид тестов - при помощи специализированной программы, например, выполняем различные сочетания.

Методика тестирования - это очень обширная тема, на которую было опубликовано много материалов, остается только выбрать самый удобный способ для себя.

Внимание! Далеко не всегда заявленная скорость обмена по сети соответствует скорости передачи реальных данных в виде файлов.

Поэтому рекомендуется провести тестирование не только на создаваемом NAS, но и на других системах (компьютерах), с целью получить некое усреднённое значение. Тогда легче определиться с результатами в данной среде эксплуатации.

По результатам тестирования может быть три варианта:

Характеристики соответствуют ожидаемым условиям для этой среды эксплуатации.

Характеристики отстают от ожидаемых, но известно узкое место, которое необходимо «расширить». Например, нужен кэширующий SSD.

Характеристики отстают от ожидаемых, но узкое место определить не удалось. Например, все контрольные точки: процессор, память, дисковая подсистема, сетевая подсистема и т. д. - работают в режиме, не дотягивающем до нормальной нагрузки.

Третий случай самый сложный. Наиболее частая рекомендация, которая может помочь - попробовать другое программное обеспечение (другой дистрибутив). Иногда помогает установка другого драйвера на HBA или RAID-контроллер, например, свежий драйвер от производителя. Помимо тестирования на производительность существует ещё тестирование на отказоустойчивость. Например, как поведёт себя RAID (аппаратный или программный) при искусственном сбое диска, сохраняется ли связь на дублированных сетевых каналах при аварии на одном из них и так далее.

Опытная эксплуатация

Как это часто бывает - получили более-менее приличные данные при тестировании и бегом стали внедрять. И в итоге получаем кучу неприятных «сюрпризов», которые не проявлялись при тестировании.

Как этого избежать? Только путем постепенного ввода в эксплуатацию. Самое главное - все это время пристально наблюдать за новым оборудованием и тщательно контролировать выбранные параметры.

Например, не переносим все выбранные виртуальные машины на новый том iSCSI, а только одну. И проверяем её работу. Если всё нормально, через неделю можно перенести ещё одну. Ещё через две недели - ещё две и так далее.

Основное достоинство такого подхода заключается в том, что появляется время вовремя избавится от этих самых «сюрпризов» и запускать на полную мощность уже проверенную и предсказуемо работающую систему. Кроме того, появляется время написать инструкции, уточнить регламенты, проще говоря, подогнать документальную базу под новые реалии.

Разумеется, рассмотреть все аспекты в рамках одной статьи невозможно. Но нам удалось познакомить вас с основными нюансами, которые стоит учитывать при строительстве сетевых хранилищ.