Сетевой жесткий диск своими руками. Домашнее сетевое хранилище NAS: пять главных сценариев использования

Часть первая: холодное железо

Его можно тушить, и в бульон покрошить,
И подать с овощами неплохо.

Льюис Кэрролл, Охота на Снарка

Любой, кто способен собрать персональный компьютер и установить Windows, при желании может справиться и с созданием достаточно продвинутого NAS из x86-совместимого железа и свободных сборок ПО на основе *nix . При этом, грубо говоря, число установленных дисков влияет на стоимость и трудоемкость проекта только стоимостью дисков. Что позволяет серьезно сэкономить по сравнению с покупкой готового NAS на 4 и более дисков, но вряд ли выгодно, если ваши потребности удовлетворит NAS на 1-2 диска. Сказать, какой вариант лучше - нельзя. У каждого свои предпочтения. Кто-то отлично готовит дома, а кто-то предпочитает ужинать в ресторане. Вам доставляет удовольствие возня с компьютерным софтом и железом? Тогда этот текст может быть полезен. Вам нужен сервис хранения сам по себе? Выбирайте между облачным хранилищем и готовым NAS из коробки.

N. B. Это статья не про модель оборудования и не про версию программного продукта. Она про концепцию создания NAS своими руками и предлагает рассмотреть другие варианты решения задачи, кроме покупки готового устройства. Тема длинная, насчитывает под тысячу страниц обсуждения. Народ там вежливый и отзывчивый. Это как бы намек на то, что статья не претендует на полноту, академичность или истину в последней инстанции.

Что за NAS-то?

По словам Википедии, NAS (англ. Network Attached Storage) - сетевая система хранения данных, сетевое хранилище. Представляет собой компьютер, подключенный к сети и предназначенный для предоставления сервисов хранения данных другим устройствам. 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 нем может быть возможен с технической точки зрения. Обычно NAS устройства не имеют экрана и клавиатуры, а управляются и настраиваются по сети, часто с помощью браузера.

Определение не идеальное, но вполне рабочее. NAS используют и в бизнесе, но там свои требования и особенности. Нас же будет интересовать домашнее использование NAS.

К идее собрать NAS своими руками люди приходят обычно двумя путями, причем часто - обоими сразу. Когда дома один компьютер, NAS не нужен. Постепенно появляются другие сетевые устройства. Ноутбуки, смартфоны, планшеты. А особенно - сетевые HD-медиаплееры, всякие Dune, Popcorn, WD TV и им подобные. Именно с приобретением сетевого медиаплеера человек зачастую начинает накапливать терабайты информации. Сначала она хранится на сменных жестких дисках, подключаемых к медиаплееру и/или на все добавляемых в основной компьютер. Скоро дисков становится слишком много для удобного пользования, а круглосуточно тихонько жужжащий компьютер, заодно качающий что-то из интернета, начнет раздражать если не вас, то вашу дражайшую половину. Возникает идея собрать эту кучу дисков в отдельную коробку, засунуть куда-нибудь в угол и поручить ей раздавать контент всем сетевым устройствам и качать торренты. Поздравляю, вы пришли к NAS по первому пути. По дороге обязательно взглянули на готовые NAS, из коробки. Но цена!..

Второй путь лежит через аппаратные апгрейды. В результате накапливается несколько менее кубометра комплектующих, которые продать трудно, а подарить некому. Плюшкин внутри нас находит им полезное применение в идее соорудить NAS. А заодно удовлетворить свою тягу покопаться в кишках у компьютера. Не зря один веселый американец писал, что работа с компьютером - единственный сегодня легальный способ помыкать кем-то, кто умнее тебя.

Конечно, есть и другие пути. Например, вы - увлеченный фотограф и нуждаетесь в надежном хранении многолетних архивов. Или любящий родитель, снимающий на видео каждый шаг своего малыша. И т.д. Вот только редко такие сценарии приводят к сборке NAS своими руками. Гораздо чаще - к покупке готового из коробки. Потребности таких пользователей уверенно удовлетворяются 1-2 дисковыми моделями готовых NAS. Собрать самому что-то аналогичное по размерам, шумности и цене 1-2 дисковым моделям любителю-неофиту трудно, если вообще возможно.

В защиту готовых NAS стоит отметить, что они предоставляют множество возможностей и функций «из коробки», требующих минимальной установки/настройки/тюнинга. Так что на самом деле в их стоимость нужно заложить и работу программистов, технической поддержки и пр.

Ситуация кардинально меняется, если 1-2 дисков не хватает, а есть потребность в 4 и больше. Маркетологи производителей устанавливают на них ценовой уровень, который знакомого с компьютерным ценником человека ввергает в состояние фрустрации (хотя произносят они при этом куда как более народные слова). И человек начинает выбирать аппаратную конфигурацию, к которой мы и переходим. Хотя ему стоило бы начать с программной, но против природы не попрешь.

Железо зависит от используемого софта. Софт - от поставленных задач. А корректная постановка задачи сроду не была сильным местом домашнего мастера. Поэтому он начинает с железа. Если к построению NAS мы пришли с мешком оставшихся от апгрейдов деталей, то хорошая новость в том, что они подойдут, пусть не оптимально. Даже не глядя.

По амбару помела

Для того, чтобы комфортно смотреть по сети FullHD видео, включая образы BD дисков нам понадобится как минимум:

1-2 гигабайта RAM, если не будет использоваться ZFS и 4-8, можно больше, если ZFS будет. (Про ZFS - позже, нетерпеливым Гугл в помощь.) Но даже на раритете с 256 МБ можно кое-что полезное собрать;
x86-совместимый процессор, в идеале (и для ZFS) - 64-битный, но и 32-битный подойдет для большинства вариантов. То есть любой x86-процессор кроме уже совсем музейных. Желательно - поменьше греющийся, но тут уж что есть;
проводной Ethernet-порт, лучше гигабитный - хотя и 100 мегабит достаточно для просмотра по сети BD-образов. Подключение NAS по Wi-Fi - спорная идея (но в случае самостоятельной сборки у вас гораздо больше свободы в выборе беспроводных контроллеров);
диски и SATA-порты. Для NAS нет разницы между SATA-2 (на 3 Гбит/с) и SATA-3 (на 6 Гбит/с). Не каждый диск работает быстрее, чем древний SATA-1, поэтому и такие порты можно использовать. А вот IDE-диски, по современным понятиям, медленные, малоемкие, горячие и шумные. Если SATA-портов не хватает, можно использовать контроллеры. Но если (когда) вы вскоре решите переехать на новое железо, то купленные как костыли для устаревшей материнской платы SATA-контроллеры будут валяться без дела. По себе знаю, у меня два валяются. И осторожнее с дисками более 2 ТБ. Многие старые контроллеры с ними несовместимы. А среди контроллеров SATA-1 попадаются и такие, которые не работают с дисками более терабайта - правда, это уже древность и редкость;
понятно, корпус, куда это все влезет и блок питания, который это потянет. С БП есть тонкости, имеет смысл присмотреть и новый, см. ниже.

Скорее всего, оставшееся от апгрейдов железо таким требованиям удовлетворит. А если еще и шуметь будет не очень (или есть куда убрать) - то вообще повезло. Можно начать экспериментировать.

Индпошив

Если вы собираете NAS из специально приобретаемых компонентов, то сначала стоит определиться с пожеланиями. В большинстве случаев (но нельзя объять необъятное) запросы делятся на три группы, условно «тихо-компактно», «эффективно-расширяемо» и «сервер-так-сервер». Уточню, что однозначно правильный вариант не существует. Ведь взвешивает пожелания, затраты и свои возможности сам пользователь. А вот неправильный - возможен. Когда результат не удовлетворяет явно или неявно заданным при проектировании требованиям. Например, супруга заявит, что коробка, конечно, большая. Но воет как самолет, и жить она в одной квартире с ней не согласна. Или собранная под пассив система не выдерживает испытания летом. Или банально затыкается видео при просмотре по сети. Поэтому пожелания лучше обдумать на берегу. Особенно - неявные.

Важное примечание. Мы говорим про NAS, а не про HTPC (Home Theatre PC), то есть не о компьютере, показывающем кино со звуком на большом экране, подключенном к его видеовыходу. В принципе никто не запрещает вам делать HTPC , в том числе со многими жесткими дисками, хотя требования для HTPC и NAS, а также используемые для них софт и железо очень различны. HTPC - это другая тема.

Тихо-компактно

Этот набор требований сформирован под влиянием готовых NAS. Хочу компактный и тихий, но чтобы влезало 4 диска (часто 6, иногда больше). Такие требования обычно приводят к выбору материнской платы Mini-ITX с впаянным Atom-подобным процессором, размещенной в компактном корпусе. Примеры - чуть ниже.

Есть очень неплохое преконфигурированное решение - HP Proliant Microserver (). Компактно, разумно по цене (от 12 000 на момент), 4 жестких диска, пятый можно вставить вместо ODD, излишнего в NAS. И с помощью небольшого бубна заставить нормально работать предназначенный для ODD SATA порт. Недостатки - далеко не мощный процессор, но для многих сценариев - достаточный. Если микросервер вас устроил, отправляемся в главу про софт.

HP Proliant Microserver - качественный и недорогой кандидат на роль домашнего NAS

Если нет - сначала выбираем корпус под желаемое число дисков (нужен или нет диск под систему, зависит от ОС. В главе про софт и обсудим.). Здесь в схватке понтов эстетического чувства с жадностью со стремлением к эффективным затратам проходит первая проверка на прочность концепции «тихо-компактно». Красивые компактные корпуса недешевы. Если победа за жабой стремлением к эффективности, идем в главу эффективно-расширяемо. Туда же отправляемся, если выбранный корпус допускает установку материнской платы microATX. Если победила эстетика - подбираем материнскую плату Mini-ITX (Mini-DTX). Первое требование - максимум портов SATA (можно с учетом eSATA). В принципе, настольные варианты с 6 SATA-портами выпускались. Но удастся ли найти здесь и сейчас - вопрос. Если не хватает портов, SATA-контроллеры PCIe на 2 и даже 4 порта достаточно доступны. Для них, естественно, нужен слот PCIe. С учетом того, что он в Mini-ITX - единственный, расширяемость на этом и заканчивается.

Примеры все из реальной жизни, часто с доработками и дополнительными фото - см. FAQ в профильной ветке, раздел 3.1

	от axel77	от half_moon_bay	от padavan
Корпус	Chenbro ES34069	Lian Li PC-Q25	Lian-Li PC-Q08
Блок питания	180 Вт в комплекте	Corsair, PSU-500CXV2EU, 500 Вт	Enermax 380 Вт (82+)
Материнская плата	Zotac NM10-DTX WiFi	Asus E35M-I*	Asus P8H67-I**
Процессор	интегрированный Intel Atom D510	интегрированный AMD E-350	Intel Pentium G840
Оперативная память	Kingston 2×2 ГБ	Corsair XMS3 2×8 ГБ	2×4 ГБ DDR3-1333
Винчестеры для данных	4×Samsung HD204UI	7×3,5″	6×3,5″ + хотсвап для 3,5″ HDD в отсеке 5,25″
Системный накопитель	2,5″ Toshiba 500 ГБ	USB-флешка	2,5″ HDD
Операционная система	FreeBSD	FreeNAS 8.x	OMV
Дополнительно	сеть Intel WG82574L***	ST-Lab 370 4xSATA	PCIe 2xSATA-II
Оценка цены****	14 950 руб	15 600 руб	14 000 руб

* Сейчас материнские платы с E-350 стали редкостью, их заменили версии с E-450. SATA-портов - меньше;
** В продаже нет, но см., к примеру, ASUS P8H77-I;
*** автор через самодельный рейзер добавил сеть, но это, скорее, личный перфекционизм;
**** Цены - прикидка по просьбе редакции с использованием современного Яндекс Маркет, при отсутствии - Price.ru, при отсутствии - аналоги. Прикидка грубая, так как некоторых моделей уже нет в продаже и найденные цены не обязательно актуальны. Цена не учитывает диски данных, б/у системный HDD при наличии учитывался как 1000 руб.

По поводу «тихо» есть тонкости. Первый порыв - «полный пассив». Однако в большинстве случаев принимается аргумент о том, что 4-6 дисков будут производить больше шума, чем хороший 120-миллиметровый вентилятор с заниженными оборотами. В любом случае надо понимать, что за все надо платить и компактный корпус при прочих равных окажется шумнее более просторного стандартного с большими вентиляторами.

Очевидная особенность впаянного процессора - производительность. Если ее недостаточно, подавляющее большинство отказывается от формата Mini-ITX. Но, полноты ради, надо сказать, что это не обязательно, ср. конфигурацию от маэстро padavan.

Сборка от padavan, как видно - на редкость компактно

В декабре прошлого года были анонсированы Intel Atom S1200 (Centerton) серверного назначения. Когда появятся в продаже - могут оказаться интересным вариантом для домашнего NAS. Поддержка ECC-памяти, Intel Virtualization (VT-x), 8 линий PCI-E, 8 ГБ памяти - этого хватит для большинства вариантов.

Эффективно-расширяемо

Значительная часть NAS-остроителей - кто сразу, кто столкнувшись с ограничениями вариантов на Atom-подобных процессорах, - решает собрать конфигурацию, допускающую серьезное расширение. По процессору, памяти, но прежде всего - по числу дисков. Как уже говорилось, готовые NAS даже на 4 диска недешевы, а на 8-10 уже запретительно дороги для дома. В то же время, подобрать достаточно просторный корпус нетрудно. Например, в моем корпусе, оставшемся от апгрейда Крафтвеевского компьютера (на корпусном железе тогда не экономили), сейчас живет 7 шт. 3,5″ дисков и без особых проблем можно установить еще 3. При выборе корпуса под действительно большое число дисков стоит смотреть в сторону моделей со многими 5,25″ слотами, в которые затем ставить корзины с обдувом, используя 5,25″ слоты для четырех 3,5″ дисков. См. пример в главе «Затраты».

Так как NAS работает 24/7, хотелось бы процессор энергоэффективный (в Москве ватт в год стоит 35 руб). Intel Sandy Bridge и Ivy Bridge серьезно снижают энергопотребление в простое, а ведь NAS львиную долю времени загружен крайне слабо. Поэтому суточное энергопотребление такого NAS может оказаться существенно ниже, чем у варианта на Atom, который не умеет снижать потребление в простое. Какую именно модель процессора взять, зависит от того, требуется ли делать транскодинг видео в реальном времени.

Многие современные телевизоры имеют функциональность DLNA, позволяющую принимать видео по локальной сети. Проблема в том, что понимают они лишь некоторые варианты кодировки. И часто вовсе не те, что используют рипы и ремуксы, водящиеся на просторах Сети. Задачу можно решить несколькими способами. (1) Искать кино в формате, который поминает ваш телевизор. Это хвост, виляющий собакой. (2) Перекодировать на компьютере кино под запросы телевизора. Это потери времени и возможно только для самостоятельно снятого видео. (3) Нагрузить NAS перекодировкой в реальном времени и (4) Купить медиаплейер, то есть небольшую коробочку, которая получает, с том числе по сети с NAS, видео как файлы и снабжает в телевизор с ресивером аудио-видео сигналом, обычно по HDMI. Если Вы выбрали вариант (3), то надо изучать спецификации телевизора и смотреть в районе Core i7. Плюс из-за ограничений в DLNA вообще, и в реализации этой маркетинговой идеи в вашем телевизоре в частности, полной всеядности получить не удастся. Вариант (4) на современном уровне цен оказывается не только проще и функциональнее, но и дешевле. Тогда как процессор NAS подойдет фактически любой младший Pentium или Celeron 2-го или 3-го поколений Core. Можно взять i3, благо в сравнении с ценой дисков разница будет ничтожна. Выбирайте на вкус. Для быстрой справки или детального окончательного сравнения моделей-кандидатов можно использовать раздел тестирования процессоров на iXBT . Я себе взял Intel Pentium G2120 как младший на то момент Ivy Bridge. Младшие Sandy Bridge дешевы и более чем достаточны.

Доступные на момент написания процессоры AMD на фоне Intel не впечатляют - хотя AMD гораздо щедрее снабжает свои процессоры поддержкой ECC-памяти, и возможно, вскоре у компании появится что-то конкурентоспособное, например Opteron 3250 с заявленной ценой $99.

Материнская плата ASUS P8H77-M Pro: 7 SATA, до 32 ГБ ОЗУ

Материнская плата. Я взял ASUS P8H77-M Pro из таких соображений:

LGA1155, встроенное видео получаем автоматом из-за процессора, оно понадобится только на этапе установки;
максимальное число SATA-портов, неважно, 3 или 6 Гбит/с (7 SATA + eSATA);
лучше 4 слота под память, но достаточно 2 (4, до 32 ГБ);
интегрированный 1000BaseTX, считается, что лучше от Intel. Но с учетом наличия процессора с запасом вычислительной мощности, и Realtek прекрасно пойдет (Realtek 8111F);
PCIe-слоты на случай установки в будущем SATA-контроллеров и сетевых карт (x16, x4 в слоте x16, 2 по х1);
Форм фактор - microATX.

Этого вполне достаточно для обеспечения всей требуемой функциональности. А всевозможные дополнения будут только зря кушать электричество. Но если вдруг приглянулась ATX-плата - имеете право.

Кулер выбирается по вкусу, память - по требованиям выбранной OC. Тут возможен разброс от гигабайта до 32.

Блок питания вынесен в отдельную главу.

Примеры описанного варианта:

	от ZanZag	от shale
Корпус	Lian Li PC-V354R	InWin BP659
Блок питания	Chieftec BPS-550C 550 Вт	200 Вт в комплекте
Материнская плата	ASUS P8H67-M EVO(B3)	ECS H61H2-I2
Процессор	Intel Pentium G860	Intel Celeron G530
Оперативная память	4×4 ГБ DDR3 PC3-1066	Kingston 2×2 ГБ
Винчестеры для данных	6×Hitachi HDS5C3030ALA630	3×Seagate ST3000DM001
Системный накопитель	CF 4 ГБ через переходник CF-IDE	40 ГБ SSD
Операционная система	nas4free 9.x	OMV
Дополнительно		кулер Cooler Master DP6-8E5SB-PL-GP, доп. вентиляторы 2×Zalman FDB-1 и Arctic Cooling F9 PWM
Оценка цены	18 200 руб	7300 руб

Сервер-так-сервер

Существует «премиальная» категория NASостроителей, которые по объективным или субъективным причинам строят NAS из серьезных и дорогих серверных компонентов. Энтузиасты экспериментируют с 10-гигабитными сетевыми решениями. Помните, что серверные конфигурации зачастую по габаритам и шуму не вполне совместимыми с жилыми помещениями. Возможность использования ECC-памяти - наиболее очевидное преимущество подхода. Файловая система ZFS, используемая в данном сегменте домашнего NASостроения, активно использует память. При этом сбой в памяти может привести к оставшемуся незамеченным искажению данных. ECC-память решает проблему, но для ее использования в варианте Intel нужны серверные процессоры (есть интересные исключения, например Pentium G2120) и материнские платы.

Зачастую используется виртуализация и несколько гостевых OC решают задачи, у каждого - какие-то свои. Распространен вариант, когда SATA-контроллер пробрасывается в виртуальную машину, выполняющую функцию хранилища (Solaris или FreeBSD c zfs). Из этой VM дисковая емкость экспортируется по NFS или iSCSI для гипервизора и других VM. От дальнейшего объяснения того, в чем сам не сильно разбираюсь, воздержусь и приведу реальные примеры.

Сборка от TPAKTOP, вид снаружи и изнутри

	от fatfree	от axel77	от TPAKTOP
Корпус	Fractal Design Define Mini	Supermicro CSE-SC846E26-R1200B
Блок питания	Seasonic X560
Материнская плата	Supermicro X9SCL-F	Supermicro X9SCM-F	Supermicro X9SCM-F
Процессор	Intel Xeon E3-1230	Intel Xeon E3-1230	Intel Xeon E3-1220
Оперативная память	4×Kingston KVR1333D3E9S/8G	4×Kingston KVR1333D3E9S/4G	4×Kingston KVR1333D3E9S/4G
Винчестеры для данных	5×WD20EFRX	в процессе накопления	12×ST31000524AS в двух 6xRaidZ2 (основной пул), 2хST32000542AS в зеркале (бэкап пул), 4хST3250318AS в страйпе (торрент пул)
Системный накопитель	Intel SSD 520 180 ГБ	2,5″ на 320 ГБ	TS64GSSD25S-M
Операционная система	ESXi 5.1.0 + Nexenta CE + Ubuntu Server 12.04 + Windows 8	FreeBSD	FreeBSD
Дополнительно	HBA IBM ServeRAID M1015, кулер Noctua NH-L12	2×HBA IBM ServeRAID M1015	2×HBA IBM ServeRAID M1015, Intel Gigabit ET Dual Port Server Adapter

SATA/SAS-контроллеры

Так что если не терпится - можно приступать. А во второй части софт будем обсуждать подробнее.

Хотелось бы выразить благодарность всем участникам профильной ветки на forum.сайт, в том числе камрадам axel77, half_moon_bay, padavan, ZanZag, shale, конфигурации которых были использованы в статье; камрадам Sergei V. 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».

Еще никогда проблема хранения файлов не стояла так остро, как сегодня.

Появление жестких дисков объемом в 3 и даже 4ТБ, Blu-Ray дисков емкостью от 25 до 50ГБ, облачных хранилищ - не решает проблему. Вокруг нас становится все больше устройств, порождающих тяжеловесный контент вокруг: фото и видео-камеры, смартфоны, HD-телевидение и видео, игровые консоли и т.п. Мы генерируем и потребляем (в основном из интернета) сотни и тысячи гигабайт.

Это приводит к тому, что на компьютере среднестатистического пользователя хранится огромное количество файлов, на сотни гигабайт: фотоархив, коллекция любимых фильмов, игр, программ, рабочие документы и т.д.

Это все нужно не просто хранить, но и уберечь от сбоев и прочих угроз.

Псевдо-решения проблемы

Можно оснастить свой компьютер емким жестким диском. Но в этом случае встает вопрос: как и куда архивировать, скажем, данные с 3-терабайтного диска?!

Можно поставить два диска и использовать их в режиме RAID «зеркало» или просто регулярно выполнять резервное копирование с одного на другой. Это тоже не лучший вариант. Предположим, компьютер атакован вирусами: скорее всего, они заразят данные на обеих дисках.

Можно хранить важные данные на оптических дисках, организовав домашний Blu-Ray архив. Но пользоваться им будет крайне неудобно.

Сетевое хранилище - решение проблемы! Отчасти…

Network attached storage (NAS) - сетевое файловое хранилище. Но можно объяснить еще проще:

Предположим, у вас дома два или три компьютера. Скорее всего, они подключены к локальной сети (проводной или беспроводной) и к интернету. Сетевое хранилище - это специализированный компьютер, который встраивается в вашу домашнюю сеть и подключается к интернету.

В результате этого - NAS может хранить какие-либо Ваши данные, а вы можете получать к нему доступ с любого домашнего ПК или ноутбука. Забегая вперед, стоит сказать, что локальная сеть должна быть достаточно современной для того, чтобы вы могли быстро и без проблем «прокачивать» по ней десятки и сотни гигабайт между сервером и компьютерами. Но об этом - позже.

Где взять NAS?

Способ первый: покупка. Более-менее приличный NAS на 2 или 4 жестких диска можно купить за 500-800 долларов. Такой сервер будет упакован в небольшой корпус и готов к работе, что называется, «из коробки».

Однако, ПЛЮС к этим 500-800 долларов добавляется еще стоимость жестких дисков! Так как обычно NAS продаются без них.

Плюсы: вы получаете готовое устройство и тратите минимум времени.

Минусы такого решения: NAS стоит как настольный компьютер, но при этом обладает несравнимо меньшими возможностями. Фактически это просто сетевой внешний диск за большие деньги. За довольно большие деньги вы получаете ограниченный, невыгодный набор возможностей.

Мое решение: самостоятельная сборка!

Это намного дешевле покупки отдельного NAS, хоть и чуть дольше ведь вы собираете машину самостоятельно). Однако, вы получаете полноценный домашний сервер, который при желании можно использовать во всем спектре его возможностей.

ВНИМАНИЕ! Я настоятельно не рекомендую собирать домашний сервер, используя старый компьютер или старые, отработавшие свое комплектующие. Не забывайте, что файловый сервер - это хранилище ваших данных. Не поскупитесь сделать его максимально надежным, чтобы в один прекрасный день все ваши файлы не «сгорели» вместе с жесткими дисками, например, из-за сбоя в цепи питания системной платы…

Итак, мы решили собрать домашний файловый сервер. Компьютер, жесткие диски которого доступны в домашней локальной сети для использования. Соответственно, нам нужно чтобы такой компьютер был экономичным в плане энергопотребления, тихим, компактным, не выделял много тепла и обладал достаточной производительностью.

Идеальным решением исходя из этого является системная плата со встроенным в нее процессором и пассивным охлаждением, компактных размеров.

Я выбрал системную плату ASUS С-60M1-I . Она была куплена в интернет-магазине dostavka.ru:

В комплекте поставки качественное руководство пользователя, диск с драйверами, наклейка на корпус, 2 кабеля SATA и задняя панель для корпуса:

ASUS, как впрочем и всегда, укомплектовал плату очень щедро. Полные спецификации платы вы можете узнать здесь: http://www.asus.com/Motherboard/C60M1I/#specifications . Я скажу лишь о некоторых важных моментах.

При стоимости всего в 3300 рублей - она обеспечивает 80% всего того, что нам нужно для сервера.

На борту платы находится двухъядерный процессор AMD C-60 со встроенным графическим чипом. Процессор имеет частоту 1 ГГц (автоматически может увеличиваться до 1,3 ГГц). На сегодня он устанавливается в некоторые нетбуки и даже ноутбуки. Процессор класса Intel Atom D2700. Но всем известно, что Atom имеет проблемы с параллельными вычислениями, что часто сводит его производительность на «нет». А вот C-60 - лишен этого недостатка, и в добавок оснащен довольно мощной для этого класса графикой.

В наличии два слота для памяти DDR3-1066 , с возможностью установки до 8 ГБ памяти.

Плата содержит на борту 6 портов SATA 6 Гбит . Что позволяет подключить к системе целых 6 дисков(!), а не только 4, как в обычном NAS для дома.

Что САМОЕ важное - плата построена на базе UEFI , а не привычного нам BIOS. Это значит, что система сможет нормально работать с жесткими дисками более 2,2 ТБ. Она «увидит» весь их объем. Системные платы на BIOS не могут работать с жесткими дисками более 2,2 ГБ без специальных «утилит-костылей». Разумеется, использование такого рода утилит недопустимо, если мы ведем речь о надежности хранения данных и о серверах.

С-60 довольно холодный процессор, поэтому он охлаждается с помощью одного только алюминиевого радиатора. Этого достаточно, чтобы даже в момент полной загрузки температура процессора не повышалась более 50-55 градусов. Что является нормой.

Набор портов вполне стандартный, огорчает только отсутствие нового USB 3.0. А особо хочется ответить наличие полноценного гигабитного сетевого порта:

На эту плату я установил 2 модуля по 2 ГБ DDR3-1333 от Patriot:

Система Windows 7 Ultimate устанавливалась на жесткий диск WD 500GB Green, а для данных я приобрел HDD Hitachi-Toshiba на 3 ТБ:

Все это оборудование у меня питается от БП FSP на 400 Ватт, что, разумеется - с запасом.

Финальным этапом была сборка всего этого оборудования в корпус mini-ATX.

Сразу после сборки я установил на компьютер Windows 7 Ultimate (установка заняла порядка 2 часов, что нормально, учитывая низкое быстродействие процессора).

После всего этого я отключил от компьютера клавиатуру, мышь и монитор. Фактически, остался один системный блок подключенный к локальной сети по кабелю.

Достаточно запомнить локальный IP этого ПК в сети, чтобы подключатся к нему с любой машины через стандартную Windows-утилиту «Подключение к удаленному рабочему столу»:

Я намеренно не стал устанавливать специализированные операционные системы для организации файлового хранилища, типа FreeNAS. Ведь в таком случае, не было бы особого смысла собирать отдельный ПК под эти нужды. Можно было бы просто купить NAS.

А вот отдельный домашний сервер, который можно загрузить работой на ночь и оставить - это интереснее. К тому же, привычным интерфейсом Windows 7 удобно управлять.

Итого общая стоимость домашнего сервера БЕЗ жестких дисков составила 6 000 рублей.

Важное дополнение

При использовании любого сетевого хранилища очень важна пропускная способность сети. Причем, даже обычная 100 Мегабитная кабельная сеть не приводит в восторг, когда вы, скажем, выполняете архивацию со своего компьютера на домашний сервер. Передать 100 ГБ по 100 Мегабитной сети - это уже несколько часов.

Что уж говорить о Wi-Fi. Хорошо, если вы используете Wi-Fi 802.11n - в этом случае скорость сети держится в районе 100 Мегабит. А если стандарт 802.11g, где скорость редко бывает больше 30 Мегабит? Это очень, очень мало.

Идеальный вариант, когда взаимодействие с сервером происходит по кабельной сети Gigabit Ethernet . В этом случае - это действительно быстро.

Но о том, как создать такую сеть быстро и с минимальными затратами - я расскажу в отдельной статье.

Введение

Если в вашем доме или вашей организации установлено более двух компьютеров, уже возникает необходимость организовать общий доступ к данным, зачастую и к только что подключенной флэшке, а так же принтеру или внешнему винчестеру. Вместе с этим часто надо выделить фотогалерею или медиатеку на отдельном устройстве. Использовать для этого один из рабочих компьютеров крайне неудобно, особенно если у вас используется беспроводная сеть и имеются повышенные требования к безопасности. Проще, удобнее и практичнее использовать выделенное хранилище данных, но не просто сетевой диск, NAS, а сервер, который помимо работы с сетевыми папками, сможет обеспечить доступ по FTP для загрузки файлов через интернет, сможет выступить в роли веб-сервера для несложного сайта, медиа-библиотеки и сетевой корзины. Такое устройство с невысоким энергопотреблением может работать в режиме 24x7, быть очень компактным и бесшумным. Для домашнего использования он ещё потянет на себе BitTorrent клиент для круглосуточного обмена трафиком. Настроив такой Torrent клиент на щадящую скорость, можно не опасаться, что он сильно загрузит ваш канал связи, но при этом, работая круглые сутки, он будет скачивать файлы быстрее.

Вообще-то, подобные мини-серверы, даже если они внешне представляют собой шасси для винчестера, являются полноценными компьютерами, со своими процессорами, памятью и операционной системой. Поэтому, многие пользователи предпочитают выделять под них старые компьютеры, упаковывая те в компактные корпуса с бесшумным охлаждением. Сегодня у нас необычный случай: мы рассмотрим две идеологии создания мини-серверов: самостоятельная сборка, либо покупка готового решения в магазине. В левом углу ринга - миниатюрная система формата Mini-ITX с низким энергопотреблением, в правом - I-Stor IS607.

Наши условия: система должна быть компактной, функциональной, максимум - с одним вентилятором и, естественно, с большим объёмом пространства на HDD.

Да здравствует доступный Mini-ITX

Формат Mini-ITX увидел свет ещё в 2001 году, когда был представлен компанией VIA для компактных компьютеров, для которых важно низкое энергопотребление, рекордно малые размеры и совместимость с архитектурой x86. Многие из нас видели материнские платы VIA EPIA размерами 170x170 мм с интегрированными процессорами и пассивным охлаждением, многие мечтали использовать их дома, но эти платы, как и процессоры, имели два крайне негативных момента: низкую производительность, порой неприемлемую для самых нужных дома операционных систем Windows XP и высокую стоимость, за которую можно было собрать половину компьютера формата MicroATX. Но как обычно это бывает, ситуацию исправила компания Intel, выпустив ещё в 2007 году доступные материнские платы D201GLY формата µATX с интегрированными процессорами Celeron 215 с системной шиной 533 МГц. И хотя совместимость со стандартом Mini-ITX (а точнее с размерами и компоновкой плат VIA EPIA, задающих индустриальный стандарт) не 100%, размеры платы 171.45x171.45 мм позволяют втискивать её в Mini-ITX корпуса. Поэтому будем говорить именно об этом форм-факторе.

Естественно, эта плата, а точнее её обновлённая версия Intel D201GLY2A выглядит оптимальным вариантом для домашнего мини-сервера или сетевого диска. Почему именно эта плата на базе "неродной" для процессорного гиганта логики SiS662 + SiS964, когда уже анонсирована серия плат D945GCLF на базе чипсета Intel 945C + ICH7 на процессоре Atom? Потому что по тестам производительности Atom проигрывает старенькому Celeron 215, а преимущества энергосберегающих технологий напрочь отбиты прожорливостью северного моста. В итоге по сообщениям наших коллег, новинка потребляет больше, а даёт меньше. Так что выбираем D201GLY2A, которая в несколько раз дешевле аналогов от компании VIA.

Технические характеристики системной платы Intel D201GLY2A

Форм-фактор Mini-ITX, совместим с MicroATX, 171.45x171.45 мм

Процессор:

Интегрированное графическое ядро SiS Mirage

Аудио кодек ADI AD1888

Сетевой адаптер Broadcom 10/100 Mbps

Порты на задней панельке:

1 последовательный COM-порт

1 параллельный LPT-порт

2 порта USB 2.0

1 сетевой RJ45 порт

1 VGA порт встроенного видеоадаптера

3 аудио гнезда 3.5 мм

2 PS/2 порта для клавиатуры и мыши.

Внутренние порты:

Райзеры на 4 порта USB 2.0

2 порта Serial ATA

1 двухканальный порт Parallel ATA

Райзер для подключения аудио портов

Аппаратный мониторинг:

Датчик напряжения

Датчик температуры

Два 3-контактных разъёма вентилятора

Управление скоростью вентиляторов

Стоимость в розницу - около 65$

Ну что сказать, материнская плата у компании Intel получилась очень даже интересной. При стоимости в 60$ с процессором, эта плата очень быстро оказалась в нашей лаборатории, в OEM-комплектации.

Плата для ленивых: ни тебе процессор выбирать и ставить не надо, ни кулер. Просто добавь модуль памяти, блок питания - и она заведётся!

Только следует понимать, что все эти годы мы говорили Mini-ITX, а подразумевали VIA EPIA, а тут вдруг Intel со своими решениями появился... Да, она не совсем совместима со стандартами, заданными VIA, и мы с этим ещё столкнёмся при сборке мини-сервера. А пока что пришло время выбрать корпус.

Корпусов формата Mini-ITX на рынке достаточно много, есть из чего выбирать. Вот только по-настоящему компактных, использующих основное преимущество данного формата - единицы. Наиболее известные в России - это Casetronic, G-Atlantic и Morex. Изучив плюсы и минусы каждого из них, мы делаем выбор в пользу самого компактного корпуса формата Mini-ITX из всех, что можно купить в Москве.

Хранить файлы можно на флешках, в «облаках» или переносных жестких дисках; наконец, они могут располагаться на обычном компьютере. У всех этих вариантов есть разные недостатки: безопасность и сохранность данных, скорость работы, высокое потребление электроэнергии и так далее.

Такие проблемы решают NAS - небольшие специализированные серверы, которые хранят файлы и предоставляют к ним удаленный доступ, создают резервные копии подключенных устройств и транслируют аудио-видеофайлы по домашней сети или через интернет.

Это первая часть статьи о Synology DS216+II, в которой мы расскажем о причинах выбора, установке и первичной настройке домашнего сетевого хранилища.

Выбор NAS и накопителей

На протяжении последних нескольких лет я хранил файлы на 2 ТБ жестком диске компьютера. Он работал круглосуточно и раздавал их через стандартные функции Windows: через сетевые папки - документы по работе, исходники подкастов, шоуноты и так далее; для фильмов и музыки - DLNA-сервер.

В таком виде система прожила у меня несколько лет. Несмотря на кажущуюся простоту, метод оказался неудачным: «полноценный» компьютер потребляет больше электричества, чем отдельный сервер, а при раздаче файлов (особенно при потоковой трансляции видеороликов) он начинает подтормаживать. Работать в таких условиях неудобно. Да и дополнительные сценарии использования надо прикручивать через «костыли» - а значит, приходится активно искать информацию в Google, читать профильные форумы и так далее.

Передо мной встал выбор, как решать эту проблему: покупать готовый NAS или самостоятельно собирать отдельный мини-ПК на базе Intel NUC или других подобных чипсетах.

Для самостоятельной сборки нужно подбирать оптимальные компоненты - выбирать ОС, поднимать сервисы и возиться с их настройкой. Все это интересно и реализуемо, но у меня нет столько свободного времени, которое бы я мог потратить на организацию домашнего хранилища. И ладно бы хоть затраты как-то оправдывали себя, кроме низкой цены! Но при аналогичных размерах, производительности и уровне шума, самосборная система все равно бы проигрывала готовому решению. В лучшем случае - паритет.

Вдобавок, я живу не один. Члены моей семьи тоже регулярно пользуются домашней сетью, но совершенно не интересуются технологиями - при самосборном сервере пришлось бы регулярно отвечать на их звонки. Поэтому я решил доплатить за удобство использования и взять готовый NAS.

Synology DS216+II

На рынке много компаний-производителей сетевых накопителей: Synology, QNAP, ASUStor, Western Digital и так далее. При покупке такого устройства вы берете не только «железо» (как в случае с ПК), но и предустановленный набор ПО, с которым придётся взаимодействовать каждый день.

Так получилось, что по работе я знаю несколько владельцев NAS от Synology, и они все довольны устройствами. Пообщавшись, я решил взять Synology из-за операционной системы DiskStation Manager (далее DSM) и пакета мобильных приложений для Android и iOS.

У меня небольшая коллекция фильмов, музыки и рабочих документов, поэтом на все хватит двухслотового NAS с 6-10 ТБ памяти (с учетом RAID); четырехслотовый NAS же стоит дороже и занимает в квартире больше места.

Публикация рассчитана на людей, далеких от системного администрирования. В этом посте демонстрируются базовые возможности замечательной операционной системы NAS4Free, позволяющей развернуть домашний NAS даже на маломощном железе, при полном отсутствии знаний FreeBSD и командной строки. Первая часть публикации расположена .

Итак, у нас имеется коробка со следующими характеристиками:

Корпус: Thermaltake Core V1;
Блок питания: Chieftec HPS-350NS;
Материнская плата: GIGABYTE GA-J1800N-D2H;
Оперативная память: Transcend SO-DIMM 2Gb DDR-III 1333Mhz x 2;
HDD: WD Re 2004FBYZ x 2 (прежде, чем делать круглые глаза, читаем первую часть);
Охлаждение: TITAN DC FAN (80 мм, 2000 об/мин) x 2.

Настало время превратить ее в домашний NAS, надежный настолько, насколько это вообще возможно в данных условиях. И в этом нам поможет Zettabyte File System – пожалуй, лучшее решение для организации отказоустойчивого и, вместе с тем, производительного файлового хранилища. Разработанная Sun Microsistems под Solaris, позже ZFS была портирована на Linux и FreeBSD. Среди многочисленных ее достоинств нас будут интересовать следующие:

Создание датасетов, благодаря чему появляется возможность избирательного управления сжатием файлов и дедупликацией, установки дисковых квот, и все это – без участия менеджеров, подобных LVM;
Проверка целостности данных с помощью 256-битных контрольных сумм;
Автоматизированое создание резервных копий на основе снэпшотов;
Возможность объединения дисков в RAID-подобные массивы на программном уровне.

Среди специализированных решений, способных работать с ZFS, явно выделяются два конкурента – FreeNAS и NAS4Free . Такие “зеркальные” названия отнюдь не случайны – обе сборки основаны на FreeBSD, а сама NAS4Free является форком FreeNAS 0.7, зародившимся в те времена, когда оригинальная операционная система перешла под крыло iXsystems и встала на коммерческие рельсы. Именно NAS4Free является моим личным фаворитом. Почему? Давайте разбираться.

Думаю, перечисленных аргументов вполне достаточно, чтобы сделать однозначный выбор. Теперь же разберемся с установкой и начальной настройкой системы.

Установка NAS4Free

Поскольку дисков в системе всего два, в качестве загрузочного накопителя будем использовать флешку. Какую именно – абсолютно не имеет значения, любой древности от 2 Гб будет вполне достаточно. Если есть сомнения в исправности девайса, можно воспользоваться тем же Rufus , прогнав несколько тестов. Далее все просто – и приступаем к установке. Сперва вы увидите следующий экран:

Cпустя некоторое время на дисплее появится текстовое меню:

Нас интересует 9-й пункт – его и выбираем. Запускается процесс установки:

Экспертный режим не трогаем, а вот выбор между GPT и MBR зависит от возраста материнской платы вашей машины. Если вы приверженец “классики” в лице BIOS, выбирайте второй пункт. Стоит UEFI – выбираете первый. После подтверждения NAS4Free любезно сообщит, какие операции собирается проделать – соглашаемся на все:

Затем следует указать флешку, на которую будет произведена установка. Ее легко отличить от системного накопителя по размеру и названию:

На следующем этапе задаем размер файла подкачки. Правило простое: если используете накопитель в 2 ГБ – ставьте 512 Мб, 4 Гб – ставьте 1024 Мб, если 8 – 2. В комментариях у многих возник справедливый вопрос, а насколько вообще надежно устанавливать операционную систему на флешку, тем более делать на ней swap? Считаю нужным прояснить этот момент. Во-первых, особенность embedded-версии заключается в том, что в RAM создается образ диска системы, то есть обращение к флешке идет лишь в момент загрузки NAS, а также при сохранении настроек. Во-вторых, установщик требует создать файл подкачки в обязательном порядке, при этом определяя его размер некорректно. Сделать 8-гиговый своп на девайсе в 4 гига? Легко! Во всяком случае, по мнению программы, попытаться стоит. Чтобы избежать ошибок, проще всего выставить одно из корректных значений, приведенных выше. И, наконец, подключение файла подкачки осуществляется вручную в настройках – он не будет использоваться, а значит, и флешка не будет убита.

Начнется процесс установки, по завершении которого вы увидите следующий экран:

Можете отключать флешку и перезагружаться – установка прошла успешно.

Теперь поработаем с самим NAS. Поскольку в качестве материнской платы мы выбрали бюджетный вариант для тонкого клиента, начать придется с настройки параметров загрузки, подключив к аппарату не только флешку, но и монитор с клавиатурой. В качестве видеовыходов присутствует D-Sub и HDMI, так что проблем возникнуть не должно. После включения машины зажимаем “Delete”, и задаем в меню “Boot” главным загрузочным девайсом нашу флешку (по умолчанию будет грузиться UEFI Shell, а он нам не нужен). Сохраняем изменения, перезагружаем NAS, и если все сделано правильно, видим уже знакомое меню:

Подключать NAS в рабочее окружение можно любыми способами: через роутер, свитч, нуль-хаб – все зависит от ваших личных потребностей. Поскольку вы наверняка захотите вывести машину в домашнюю сеть, лучший вариант – роутер, поэтому давайте настроим статический IP-адрес в пункте 2. Последовательно отвечайте на задаваемые системой вопросы:

Do you want to use DHCP for this interface? – No (мы хотим задать статический IP)
Enter new LAN IPv4 address – 192.168.1.250 (установлен по умолчанию, если в вашей сети он уже используется – введите любой свободный)
Enter new LAN subnet mask – 24 (маска подсети 255.255.255.0)
Enter IPv4 default gateway – 192.168.1.1 (указываем адрес роутера)
Enter DNS IPv4 address – 192.168.1.1 (также указываем адрес роутера)
Do you want to configure IPv6 for this interface? – No (в домашней сети IPv6 нам попросту не нужен)

Об удачном завершении настройки будет свидетельствовать этот экран:

На этом подготовка NAS завершена – теперь можно подключать хранилище к сети и приступать к настройке.

Настраиваем диски

Все операции осуществляются через удобный WebGUI – просто наберите в барузере установленный ранее IP (в нашем случае – 192.168.1.250) и сразу попадете на форму авторизации:

Логин по умолчанию – admin, пароль (кто бы мог подумать) – nas4free. Залогиниваемся и видим системный монитор:

Давайте-ка сразу перейдем на великий и могучий: отправляемся в “System” –> “General”, и меняем язык на русский:

Здесь же можно задать новые имя пользователя и пароль к вебинтерфейсу.

Теперь приступим к настройке дисков. Идем в раздел “Диски” –> “Управление”, и… ничего не обнаруживаем:

Только без паники – в NAS4Free все нужно делать руками. Самый простой вариант – нажать на “Очистить конфигурацию и импортировать диски”, но я рекомендую нажать на синий плюсик справа и добавлять накопители по одному. Меню выглядит следующим образом:

Пройдемся по опциям:

Описание можно не заполнять вообще, я вбил сокращенное название диска;
Режим передачи оставляем Auto;
Период перевода накопителей в режим ожидания указываете в зависимости от ваших личных потребностей. Однако следует учесть: частая перестартовка не идет на пользу даже надежным WD Re, поэтому выставлять 5-10 минут не имеет смысла – это лишь ускорит износ HDD;
Управление питанием – я выставил Level 127 – компромисс между производительностью и энергопотреблением;
Уровень шума – не считаю нужным использовать, благо WD и так работают очень тихо;
Если хотите включить мониторинг S.M.A.R.T. – ставьте галочку;
Поскольку диски новые, оставляем Unformated (неотформатированы) в последней строке.

Теперь нажимаем кнопку “Добавить” и повторяем процедуру для оставшихся дисков. Флешку добавлять не нужно во избежание всяких недоразумений (форматнете ее сгоряча, и все придется начинать с нуля).

После всех манипуляций видим в меню настройки дисков следующее:

Читаем предупреждение на скриншоте. Да, такова особенность NAS4Free: сперва вносим настройки, потом подтверждаем выбор, нажав “Применить изменения” – придется привыкать. После этого наблюдаем результат своих действий:

Если хотите получать данные S.M.A.R.T., отслеживая состояние дисков, пройдите на одноименную вкладку.

Проставьте галочку в чекбокс “Включить”, выберите режим электропитания Standby (чтобы не беспокоить винчестеры в режиме ожидания) и сохраните изменения. Также имеется возможность настройки оповещений. Теперь просмотреть подробные данные по каждому накопителю можно в разделе “Диагностика” -> “Информация” -> “S.M.A.R.T.”

Итак, оба диска Online, все системы работают нормально. Но это только начало пути. Давайте перейдем на вкладку “Форматирование HDD”. Как мы и договаривались в начале статьи, будем использовать ZFS. Выбираем оба накопителя и нажимаем “Далее”:

На следующем шаге задаем метку тома – я выбрал WDREZFS%1. Конструкция “%1” означает, что диски, которые мы форматируем, получат порядковые номера, начиная с единицы. То есть, первый будет назван WDREZFS1, второй – WDREZFS2, и т.д. Если не указать отправную точку, поставив знак “%” без цифры, то система сама пронумерует HDD. Также можно давать названия по серийным номерам. Например, “}