Количество информации, хранимой на наших компьютерах, увеличивается с каждым днем. Тысячи фотографий, музыкальных записей, сотни фильмов и сериалов – все это с безумной скоростью уничтожает свободное пространство на жестких дисках наших компьютеров. Купить и поставить очередной HDD не всегда подходящее решение, ведь в корпусе ПК банально может не хватать места, особенно если у вас ноутбук. Использование внешних жестких дисков зачастую неудобно в эксплуатации – достать, подключить и т.д. Хочется получить доступ к нужной нам фотографии или музыкальной композиции без возни с проводами, или одновременно с разных устройств в вашей сети. И в такой ситуации на помощь могут прийти сетевые хранилища данных.
Сетевое хранилище (NAS (англ. Network Attached Storage), сетевая система хранения данных) – по сути, это небольшой компьютер с дисковым массивом, подключенный к сети. Сетевое хранилище работает 24 часа в сутки 7 дней в неделю и обеспечивает доступ к информации в любое время. Сетевые хранилища обладают дополнительными функциями, такими как: хранение и резервирование данных, разграничение доступа, поддержка приложений закачки и т.д.
От обычного ПК сетевые хранилища отличаются компактными размерами, используемой аппаратной начинкой и программным обеспечением, заточенным на специфические для сетевых хранилищ функции. Сетевые хранилища не предназначены для выполнения вычислительных задач, хотя запуск других программ на нём возможен. Обычно, сетевые хранилища не имеют экрана и клавиатуры, а управляются и настраиваются по сети, часто с помощью браузера.
Технические характеристики
Количество накопителей в комплекте – число установленных накопителей информации в сетевом хранилище. Именно число уже установленных, а не мест под накопители. NAS могут поставляться как с установленными накопителями информации (1, 2, 4 и т.д.), так и без них (в этом случае вам необходимо приобрести жесткие диски или SSD отдельно).
Форм-фактор устанавливаемых накопителей – название говорит само за себя. В настоящий момент в сетевые хранилища можно установить жесткие диски форм-фактора 3,5” или 2,5”, некоторые хранилища поддерживают установку как 2,5” так и 3,5” накопителей информации.
Суммарный объем накопителей в комплекте – объем доступного пользователю пространства для размещения информации на сетевом хранилище.
Количество отсеков для накопителей – количество накопителей, устанавливаемых в корпус сетевого хранилища. Большинство сетевых хранилищ предназначенных для домашнего использования ограничены 1 или 2 отсеками, но встречаются разновидности хранилищ с 4 или 8 отсеками.
Максимальный объем одного накопителя – далеко не все сетевые хранилища могут использовать жесткие диски большого объема (6-8 ТБ), поэтому следует обратить внимание на данную характеристику при выборе накопителей для вашего сетевого хранилища. Но, если вы покупаете сетевое хранилище с уже установленными накопителями, то данная характеристика для вас важна только в случае замены комплектных накопителей на экземпляры с большим объемом.
Возможность горячей замены HDD – при наличии нескольких накопителей сетевые хранилища могут обладать возможностью горячей замены HDD, т.е. замены диска в случае его поломки без выключения устройства.
Частота процессора – частотные характеристики используемого в сетевом хранилище процессора. В сетевых хранилищах часто применяются процессоры на ARM архитектуре, так что прямой аналогии с процессорами, используемыми в ПК, проводить не стоит. Влияет на общую производительность сетевого хранилища. При необходимости использования на сетевом хранилище дополнительных программ выбирайте хранилища с более производительным процессором.
Объем оперативной памяти – показатель влияет на общую производительность сетевого хранилища. При необходимости использования на сетевом хранилище дополнительных программ рекомендуется выбирать хранилища с большим объемом ОЗУ.
Wi-Fi – возможность подключения сетевого хранилища к сети по беспроводному каналу связи Wi-Fi. Данная функция поможет избавиться от лишних проводов, однако скорость может быть ниже, чем у проводного соединения.
Количество портов Ethernet – количество портов для подключения к проводной сети. Помимо количества портов важной характеристикой является также скорость сетевого интерфейса. Она влияет на оперативность обмена информацией с сетевым хранилищем. Фактически стандартном для современных сетевых хранилищ является скорость сетевого интерфейса в 1 Гбитс, это позволит комфортно работать с сетевым хранилищем.
Тип и количество портов USB – наличие портов USB на сетевом накопителе позволяет подключать дополнительные внешние носители информации, например, для резервного копирования. В некоторых случаях сетевое хранилище обладает функциями принт-сервера, что позволяет подключить принтер и использовать его как сетевой.
Количество портов eSATA – возможность подключения внешних накопителей информации по интерфейсу eSATA (External SATA).
Поддержка сетевого протокола iSCSI – поддержка сетевым накопителем передачи информации по протоколу iSCSI. iSCSI – протокол, который базируется на TCP/IP и разработан для установления взаимодействия и управления системами хранения данных, серверами и клиентами.
Поддерживаемые уровни RAID – технология виртуализации данных, которая объединяет несколько дисков в логический элемент для избыточности и повышения производительности.
- RAID 0 — позволяет повысить скорость. Информация записывается на оба/несколько дисков одновременно.
- RAID 1 — зеркальный дисковый массив. Информация записывается на один диски и дублируется на второй, поэтому, если один из дисков сломается, данные не пропадут.
- RAID 5 — дисковый массив с чередованием. Позволяет как повысить скорость, так и обеспечить надежность. Минимальное количество дисков для такого массива – 3.
- JBOD — простое объединение нескольких HDD в один масив, информация записывается на один диск, а после его заполнения на следующий.
Программная платформа и поддерживаемые режимы работыКроме предоставления доступа к информации, сетевые хранилища обладают и другими функциями:
FTP сервер – возможность использования устройства в качестве FTP сервер. FTP сервер позволяет разграничивать доступ пользователей к информации и проводить аутентификацию пользователей. Также протокол FTP поддерживает возможность докачки файлов при разрыве соединения.
UPnP/DLNA-сервер – набор стандартов, позволяющих совместимым устройствам передавать и принимать по домашней сети различный медиа-контент (изображения, музыку, видео), а также отображать его в режиме реального времени. Вы сможете напрямую просматривать контент с NAS на смартфонах, планшетах, телевизорах и любых других с поддержкой функции DLNA.
Поддержка ip-видеонаблюдения – позволяет организовать на основе сетевого хранилища систему видеонаблюдения при помощи IP видеокамер.
Поддержка Apple Time Machine – поддержка резервного копирования для компьютеров с Mac OS.
Доступ к хранилищу через «облако» – удаленный доступ к сетевому хранилищу в вашей сети из любой точки мира. Как правило, доступ осуществляется через сайт-посредник – сервис предоставляется производителем сетевого хранилища.
Установка приложений – возможность устанавливать приложения для реализации дополнительных функций. Например, установка DropBox, загрузчик по http, ftp и р2р ссылкам и т.д.
Советы по выбору
Основные задачи NAS:
- Хранение большой объеам информации;
- Обеспечение доступа к данным с разных устройств;
- Создание резервных копий (как системных дисков, так и другой информации(фотографии, документы, и т.д.).
- Разграничение прав доступа к данным.
Назначение и бюджет
Если хотите сэкономить и не заморачиваться с выбором HDD, то покупайте сетевое хранилище с установленными накопителями информации. В этом случае, вам не придется беспокоиться о совместимости дисков с хранилищем, правильности их подключения и настройки. Устройство сразу готово к работе, достаточно включить и настроить. Кроме того, простые сетевые накопители продаются по цене близкой к стоимости аналогичных жестких дисков. Наиболее бюджетные решения – NAS с одним предустановленным жестким диском.
Дороже по стоимости сетевые хранилища с двумя предустановленными дисками. Подобные устройства позволят вам либо хранить больше информации, либо обеспечить повышенную отказоустойчивость (объединение дисков в RAID 1).
Хранилища без носителей информации в комплекте подойдут для домашнего использования, особенно если у вас уже куплены диски.
При использовании в небольших офисах обратите внимание на более надежные и функциональные сетевые хранилища. Как правило, подобные NAS поставляются без носителей информации, оснащаются двумя сетевыми интерфейсами и более производительно аппаратной начинкой, чтобы справляться с высокой нагрузкой.
Определение характеристик
Главный аспект выбора NAS, это суммарный объем, который исходит из емкости накопителей и их количества. Чтобы определиться с объемом, необходимо учитывать:
- Массив информации для переноса на сетевое хранилище,информация на всех устройствах вашей сети;
- Приблизительный объем , который вы запишите в ближайшие пару лет.
Сложив эти две величины (и добавив 25% прозапас) вы узнаете примерный объем накопителей сетевого хранилища. Минимальный размер – 2 ТБ, подойдет разве что для хранения фотографий, музыки и документов. А вот для обеспечения резервного копирования этого объема уже не хватит, особенно если в сети больше одного компьютера.
Оптимальное решение для домашнего использования – сетевые хранилища объемом 4 – 6 ТБ. Этого гарантированно хватит как для резервного копирования с 2-3 компьютеров, так и для хранения мультимедийных файлов.
Вы профессиональный фотограф или просто увлеченный любитель? Тогда вам точно не обойтись без сетевого хранилища для хранения ваших работ и для резервного копирования только что отснятого и еще не обработанного материала. Поверьте, случаи потери фотографий из-за отказа жесткого диска не редки, а отсутствие резервной копии поставит крест на всей работе команды фотографа. Так что сетевое хранилище объемом 6-8 ТБ отличное решение для хранения и резервирования.
Количество устанавливаемых накопителей влияет не только на максимальный объем сетевого хранилища, но и на возможность создания RAID масивов для обеспечения повышенной производительности или отказоустойчивости. Так, например, защититься от потери данных поможет поддержка RAID 1(зеркальный) или RAID 5. В первом случае, в сетевом хранилище необходимы, как минимум, два жестких диска (доступный пользователю объем дисковой системы будет равен объему одного диска), а во втором случае – минимум три диска (также часть дискового пространства будет отведена на служебные нужды). Подобная конфигурация позволяет сохранить информацию при поломке одного из дисков.
Программные функции
Обладателям «умных» телевизоров пригодится функция UPnP/DLNA-сервера, для просмотра медиаконтента без необходимости сохранения на устройстве.
Сетевое хранилище можно использовать не только как большой жесткий диск, подключенный к сети. Отдельные устройства позволяют устанавливать дополнительные приложения, например торрент-трекер, различные менеджеры закачки, dropbox и т.д. Это значительно расширит возможности вашего NAS.
Еще одной интересной особенностью сетевых хранилищ является поддержка ip-видеонаблюдения для организации видеоархива и избавит от необходимости приобретения отдельного видеорегистратора.
Итоги
Выбор сетевого хранилища можно свести к нескольким простым шагам:
- Нужен ли накопитель информации в комплекте. Если да, то достаточно ли одного, или необходимо два и более для обеспечения большей емкости или повышенной отказоустойчивости.
- Определить необходимый вам объем дискового пространства
- Определить какие дополнительные функции и задачи будет выполнять сетевое хранилище и убедится в их наличии в выбранных образцах.
У каждого в жизни случаются моменты, когда по разным причинам в шкафу накапливаются компьютерные комплектующие и занимают место, лежа без дела. Выбрасывать такое железо рука не поднимается, а продавать придется за бесценок, либо и вовсе отдавать даром.
А что, если направить залежавшиеся железо в нужное русло и получить от этого пользу?
Именно об этом и пойдет речь в данном посте: рассмотрим использование “запылившегося хлама” для создания сетевого хранилища.
Примечание: данный пост носит исключительно ознакомительный характер и описывает лишь один из примеров применения комплектующих, которые не используются.
Сетевое хранилище (NAS, Network Attached Storage) – устройство, которое предназначено (но не ограничено) для хранения данных (фото, видео, документы и т.д.). Доступ к данным, которые на нем хранятся, возможен по сети (проводное соединение, Wi-Fi, мобильный интернет).
Это может быть удобно, так как доступ ко всем файлам будет возможен с различных устройств.
Готовые сборки операционных систем
Для начала рассмотрим имеющиеся готовые сборки операционных систем для создания сетевого хранилища.
В настоящее время существует, пожалуй, четыре основных готовых решения для построения NAS:
XigmaNAS (ранее NAS4FREE), основана на FreeBSD. По данной сборке есть отличные инструкции от ув. 2gusia aka mikemac;
FreeNAS, основана на FreeBSD, как и предыдущая сборка;
Openmediavault, основана на Debian со всеми вытекающими особенностями;
XPEnology, является “аналогом” ОС для сетевых хранилищ Synology, которая совместима практически с любыми x86 компьютерными комплектующими.
Так как для большинства пользователей от NAS требуется только хранение медиафайлов, с последующим воспроизведением (ТВ, ПК, мобильные устройства и т.д.), то рассмотрим построение NAS с использованием XPEnology.
Выбор данной ОС обусловлен простотой использования и функционалом, которого хватит с запасом для домашнего применения.
Если есть необходимость в мощном комбайне, желание и достаточно терпения и навыков работы с *NIX, то можно присмотреться к первым трем сборкам.
Комплектующие для сборки
При сборке NAS использовались следующие комплектующие:
процессор Intel Celeron G3900, с BOX-версией кулера;
материнская плата MSI H110M PRO-D, mATX;
оперативная память CRUCIAL CT8G4DFD(S)8213, DDR4, 8Гб, 2133 МГц;
жесткий диск WD Blue WD20EZRZ, 2Тб;
блок питания Cougar STX 350W;
корпус AeroCool Qs-240;
USB-накопитель Kingston DataTraveler 101, 4Гб.
ПК покупался в качестве печатной машинки на момент выхода процессоров семейства Skylake. В планах было улучшить процессор до i7 6400t (инженерный образец), добавить SSD и забыть про обновление до лучших времен. Но по разным причинам был осуществлен переход на ноутбук и ПК перекочевал собирать пыль на полку в шкафу.
Были попытки его продажи, но столь простая конфигурация мало кому интересна, либо за нее предлагали совсем смешную цену (немногим большую стоимости 8Гб оперативной памяти).
И вот, спустя некоторое время, было решено экспериментально задействовать его в качестве NAS.
Решение является не самым компактным, но и тратиться на дополнительные комплектующие не пришлось.
Если рассматривать варианты улучшения, то хотелось бы прокачать компактность. С применением перечисленного выше железа возможно использовать корпус Cooler Master Elite 110, который имеет формат mini-ITX и легко “дорабатывается напильником” для установки материнских плат mATX, чья высота не более 210-220мм.
Данный корпус даже после доработки и установки mATX платы позволяет разместить один 3,5” накопитель на боковой стенке и два 2,5” накопителя на верхней перегородке.
Так как комплектующие не имеют высокого тепловыделения, то и перегрева не будет.
Такой вариант является самым бюджетным и обойдется
Установку XPEnology пропустим, так как весь процесс подробно расписан на форуме
В Windows VID и PID USB-накопителя легко узнать через диспетчер устройств:
Практически в любой локальной компьютерной сети оказывается востребован файл-сервер. Хранилище данных необходимо и в "самопальной" сети – масштаба дома, деревни, школы, дачного посёлка. Это просто удобно, когда есть отдельное хранилище для "тяжелого" контента – HD-видеофильмов, музыки, ПО и т.д. Но фирменный файл-сервер – удовольствие не из дешевых. Изрядно сэкономить можно, превратив старый ПК в домашний файл-сервер. Для этого потребуется лишь установить специальный софт и настроить его.
Фактически, мы сделаем своими руками NAS (Network Attached Storage) – сетевую систему хранения данных, сетевое хранилище. То есть, компьютер с некоторым дисковым массивом, подключенный к локальной сети и поддерживающий работу по принятым в ней протоколам.
В нашем примере для организации NAS мы используем дистрибутив FreeNAS. FreeNAS – это свободная операционная система для сетевого хранилища. FreeNAS основан на FreeBSD с использованием Samba и PHP, поддерживает software RAID. К нему можно получить доступ по протоколам CIFS (SMB), Apple Mac AFP, FTP, SSH, iSCSI и NFS. Для работы FreeNAS необходим компьютер с процессором i386 или x86-64, с минимум 128 Mб оперативной памяти и 500 Mб дискового пространства. Также требуется возможность загрузки с привода оптических дисков.
Мы рассмотрим установку и настройку 7-й ветки FreeNAS. Поскольку FreeNAS базируется на FreeBSD, список поддерживаемого оборудования для них совпадает. Как показывает практика, для нормальной работы системы требуется хотя бы 512 Мб RAM. Для домашнего NAS 1-2 Гб памяти будет более чем достаточно.
Главный компонент домашнего NAS – жёсткие диски. Понятно, что при возможности стоит выбирать ёмкие HDD с большим буфером и частотой вращения 5400-5900 RPM – они не будут сильно шуметь и нагреваться при работе. Но преимущество описываемой системы как раз в том, что её можно собрать из кучи разнообразных старых винчестеров, объединив их в дисковый массив. При этом для SATA-дисков стоит выставить в BIOS режим совместимости с IDE.
FreeNAS не требует мощной системы – хватит и старого Pentium или Athlon. Если NAS-система собирается "с нуля", достаточно будет платы с чипом Intel Atom и пассивным охлаждением – такая платформа будет тихой, негреющейся и энергоэкономичной. Видеопамять также имеет смысл снизить до минимума. На время установки нам также понадобится CD-привод – потом его можно будет отключить.
Собрав систему, устанавливаем FreeNAS. Качаем ISO-образ системы, пишем его на CD, указываем в BIOS загрузку с оптического привода и перегружаемся. Загрузчик предлагает несколько вариантов запуска системы. Загружаясь в режиме по умолчанию, FreeNAS выводит основное меню.
Выбираем полный (Full) вариант установки и указываем диск, на который будем инсталлировать ОС. Для раздела с ОС желательно выделить примерно 500 Мб дискового пространства. Установка занимает всего пару минут, после чего нужно перезагрузиться. Оптический привод уже можно отключить.
Первым делом следует изменить настройки сетевого интерфейса. Выбираем в меню пункт номер два – в случае, если локальная сеть имеет адресацию, отличную от 192.168.1.0/24. Лучше всего для файл-сервера задать статический IP-адрес – не забудьте только указать адрес основного шлюза и DNS-сервера.
После того, как эти настройки будут применены, монитор и клавиатуру также можно отключить. Далее вся настройка пойдёт только через веб-интерфейс по адресу http://ip-адрес-NAS/ (его мы задали ранее). По умолчанию логин – admin, пароль – freenas.
Войдя под ними, отправляемся в раздел System > General Setup. Там меняем язык интерфейса, выставляем часы, и при необходимости – включаем синхронизацию с NTP-сервером. Сохраняемся и обновляем управляющую страницу. Не забываем поменять пароль для входа в веб-интерфейс, снова сохраняемся, выходим и логинимся заново.
Теперь нужно подключить swap-раздел. Отправляемся в секцию "Диагностика" > "Информация" > "Разделы" и смотрим там информацию о разбивке диска. Наш диск разбит на три раздела разного объёма – для ОС, данных и подкачки. Определяем путь до раздела подкачки. Имя диска в нашем примере – /dev/ad0 (оно видно сверху), по размеру (256 Мб) понятно, что для swap используется третий раздел. Путь к нему будет выглядеть как /dev/ad0s3. Во время установки нам этот путь был показан сразу после форматирования диска. Переходим по пути "Система" > "Дополнительно" > "Файл подкачки", выбираем тип устройства и указываем путь. Сохраняемся.
Теперь следует добавить в систему диски. Проходим путем "Диски" > "Управление" и кликаем на список. Выбираем в списке требуемый диск. Включаем поддержку SMART. Если используется только один диск (на который и установлена ОС), выбираем UFS with Soft Updates. При добавлении другого, уже отформатированного диска с данными, следует указать соответствующий тип файловой системы. Нажимаем "Добавить".
Если система собрана с использованием ещё не отформатированных дисков, то переходим в раздел "Диски" > "Форматирование", выбираем нужный диск и форматируем его. Специалисты рекомендуют использовать UFS, хотя это и не обязательно.
Далее монтируем все использованные нами HDD. Для этого проходим путем "Диски" > "Точка монтирования", нажимаем плюсик, выбираем в качестве типа "диск", потом собственно накопитель, указываем номер раздела и тип файловой системы, а также вводим имя точки монтирования. Замечу, что для каждого диска они должно быть уникальным. Нажимаем кнопки "Добавить" и "Применить изменения". Базовая установка FreeNAS завершена.
Теперь откроем доступ к NAS по сети. Для этого потребуется включить службу CIFS/SMB (NetBIOS). В настройках меняем имя рабочей группы, имя NAS в сети, выставляем кодировки, включаем сервер времени и разрешаем AIO. Прочие параметры оставляем по умолчанию, после чего жмем "Сохранить и перезапустить". Далее следует добавить как минимум один сетевой ресурс: указываем имя и комментарий, а также путь до него.
Изначально все точки монтирования находятся в каталоге /mnt. Соответственно, путь до корня накопителя выглядит так: /mnt/точка_монтирования/ (в нашем случае – /mnt/data/). При настройке рекомендуется создать в корне диска несколько папок и уже их добавлять в сетевые ресурсы. Если NAS содержит несколько дисков, всех их следует "расшарить" аналогичным образом.
Теперь в сетевом окружении Windows виден созданный файл-сервер с полным доступом. Чтобы управлять файлами и папками прямиком из веб-интерфейса, применяем файл-менеджер из раздела "Дополнительно". Логин и пароль для него аналогичны таковым у пользователей FreeNAS.
SMB-ресурсы используются в локальной сети; для внешнего доступа следует включить FTP-сервер. Соответственно, на роутере нужно открыть 21-й TCP-порт, а также включить DDNS-службу (присутствует в составе FreeNAS). В параметрах службы FTP разрешаем вход только авторизованных пользователей. Сохраняем настройки.
Управление пользователями – через раздел "Доступ" > "Пользователи". Для доступа пользователя к FTP-серверу указываем в качестве основной группы ftp.
В случае с NAS для домовой сети (как в нашем случае) также стоит включить встроенный во FreeNAS Bittorrent-клиент Transmission. В его настройках указываем папку, куда будут складываться закачиваемые файлы. Затем выбираем каталог для отслеживания torrent-файлов – как только в него будет закинут torrent, Transmission автоматически добавит закачку. Ссылка на веб-интерфейс Bittorrent-клиента по умолчанию выглядит как http://ip-адрес-NAS:9091/.
Ну и в последнюю очередь настраиваем UPnP-медиасервер. Тут достаточно указать папки с медиафайлами и выбрать каталог, в котором поместится база данных этого сервиса. Также указываем подходящий профиль для совместимости с сетевыми медиаплеерами. Если нужны дополнительные настройки – кликайте по ссылке внизу страницы с параметрами.
Когда всё настроено, Windows легко определяет NAS как сетевое медиаустройство и позволяет напрямую слушать с него музыку, просматривать видео и картинки.
Вся эта процедура не единожды была описана в разных источниках в Рунете. На практике мы её применили, когда делали коллективный файл-сервер для своей домовой сети – в моём доме она объединяет более полусотни ПК. NAS мы собрали, "нашпиговав" старый десктоп винчестерами – по большей части также не новыми. Однако всё работает вполне нормально. Собранный файл-сервер мы установили в одной из квартир – там же, где стоит ADSL-модем, обслуживающий домовую сеть.
