Самодельный nas с низким энергопотреблением. Мое решение: самостоятельная сборка! Требования к старому ПК

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.

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 );
• 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:

1. Создание датасетов, благодаря чему появляется возможность избирательного управления сжатием файлов и дедупликацией, установки дисковых квот, и все это – без участия менеджеров, подобных LVM;
2. Проверка целостности данных с помощью 256-битных контрольных сумм;
3. Автоматизированое создание резервных копий на основе снэпшотов;
4. 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.

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:

1. Описание можно не заполнять вообще, я вбил сокращенное название диска;
2. Режим передачи оставляем Auto;
3. 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;
4. Управление питанием – я выставил Level 127 – компромисс между производительностью и энергопотреблением;
5. Уровень шума – не считаю нужным использовать, благо WD и так работают очень тихо;
6. Если хотите включить мониторинг S.M.A.R.T. – ставьте галочку;
7. 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, “}