Domácí NAS svépomocí

Open Source domáci NAS svépomocí

Levné a spolehlivé řešení pro ukládání dat s minimální spotřebou

Rozhodujete-li se pořídit domů NAS, zkuste zvážit i variantu otevřeného HW/SW svépomocí. Koho už nebaví zálohovat svá videa, fotky atp. manuálně na externí disky, je NAS ideálním řešením. Z komerčně nabízených matadorů jako je Synology nebo QNAP mi spotřeba elektřiny a cena za HW/SW bez disků přijde vysoká. Navíc rozšíření časem o více disků zde není možné a musíte pořídit nový a větší NAS nebo vyměnit disky za větší. Dnes naštěstí existuje alternativa. S jednou reálnou konfigurací a detailním postupem vás seznámíme v následujícím článku a ukážeme, jak si doma můžete postavit vlastní NAS taky.

 

Náš open source NAS se aktuálně skládá z mini počítače Raspberry Pi 4 a dvou externích 4TB 2,5" HDD. Je rozšířitelný až na 6 disků. Srdcem je open source projekt Open Media Vault, který pro náš účel domácího NAS umí vše, co potřebujeme..

 

Tip: Pro ne-bastlíře vás mohu odkázat na náš projekt https://opentux.cz kde je možné pořídit již poskládaný a předinstalovaný NAS postavený na desce Raspberry Pi. Vice informací zde.

 

Obsah:

Schéma zapojení

Hardware

Software

Konfigurace

Záloha, záloha, záloha

Výkon, spotřeba, hluk

 

Schéma zapojení

DIY Domáci NAS - schéma

 

Hardware

Základní řešení je postaveno na RPi 4B 2GB. Dále budeme potřebovat nějaké disky, zde jsme volili 2,5" disky WD External 4TB, které lze po USB rovnou napájet a mají nižší spotřebu (ale také rychlost!) oproti 3,5" variantě. Napájení 2,5" disků by RPi neutáhl, proto je všechno zapojené do externě napájeného USB hubu. RPi je z něj napájen taky, takže z NASu vede pouze jeden adaptér do 230 V a samozřejmě LAN kabel. Pro 2 - 6 disků doporučuji i-tec USB 3.0, 7-port, 36W. Pro běh operačního systému používám rychlou micro SD kartu. Doporučuji něco kvalitnějšího jako je SanDisk Micro SDHC Extreme atp. Postačí nám velikost 16 GB. Komponenty můžete libovolně zaměnit za jinou značku/typ.

 

Variantu s USB3.0 využíváme kvůli univerzálnosti. Je takto možné použít existující interní anebo také externí 2,5" HDD nebo SSD disky nebo flashky. Případně nevyužité msata/nvme SSD s redukcí na USB3. Do NASu upnete cokoliv. Rychlost při prácí nám nakonec v domácí síti bude brzdit rychlost LAN anebo mnohem více rychlost WiFi připojení. Omezení rychlosti USB3.0 vs SATA není v tomto případě kritické.  

 

Problémem ve svépomocné stavbě elektroniky je obal neboli "case". I když komponenty můžete umístit jen tak na stůl, nebo dát do skříně, je elegantnější vytisknout kryt na 3D tiskárně nebo koupit hotovou mini počítačovou skříň a poskládat NAS dovnitř. Já jsem v prvním projektu použil LEGO kostičky od dětí, ale to mi bylo rychle zamítnuto a rozebráno :) Nakonec jsem sáhl po malé skříni Thermaltake Core V1 Snow. Obecně NAS není zrovna to, co je vystaveno v obýváku, ale je to někde v technické místnosti v rohu pod stolem, takže na vzhledu subjektivně moc nezáleží, zde si opravdu vyberte co nejkompaktnější variantu pro váš cílový počet disků.

 

Software

Používáme projekt Open Media Vault. Byl k dispozici přímo image na RPi, Rock64, Odroid, Banana Pi atd. Dnes je na oficiálních stránkách upřednostňován návod na instalaci výchozí distribuce Raspbian a potažmo na něj instalace OMV jediným skriptem. Nemusíte se bát, je to opravdu jednoduché a rychlé. Naučíte se alespoň použití základního nástroje v Linuxu - SSH přístup. Tohle si za peníze nekoupíte, takže, i pokud jste nováček, nebojte se do toho pustit, otevřou se vám nové možnosti.

 

Stáhněte si image distribuce Raspberry Pi OS Lite z oficiálních stránek Raspberry Pi. 

Stažení Raspberry Lite

Pak použijte už jednou zmiňovaný prográmek Etcher (návod už jsem psal v článku OpenHAB), kterým jej rozbalíte na vaši SD kartu. Po rozbalení vysuňte a zasuňte SD kartu do počítače. Měli by se vám objevit dva oddíly. Oddíl boot a rootfs. Otevřete oddíl boot a v něm vytvořte nový prázdný soubor s názvem ssh bez jakékoliv přípony.

 

SSH na Raspberry Pi

   

SSH na Raspberry Pi

 

Vyjměte SD kartu z počítače a pak už stačí jenom zasunout SD kartu do RPi, zapojit LAN kabel ze svého domácího routeru a spustit RPi. Zelená ikonka by se měla rozblikat. Pokud máme zapojený ethernetový kabel, náš RPi pravděpodobně dostal adresu od DHCP routeru. Připojte se ke svému domácímu routeru a podívejte se do seznamu připojených zařízení, jakou IP má zařízení s hostname raspberrypi. U mě je to dejme tomu 192.168.4.30. Použijeme tedy SSH přístup k našemu RPi. Možná je nejvyšší čas seznámit se pro neznalé s terminálem (příkazový řádek v Linuxu), například v článku Průvodce příkazovým řádkem pro začátečníky v Linuxu. Vypadá to děsivě, ale je to ta nejkrásnější věc na Linuxu. Prostě funguje vždy a všude a hlavně vždy stejně.

Pro Windows 10 uživatele už existuje SSH podpora zabudovaná přes shell. Pro ostatní Windows uživatele doporučuji aplikaci Putty. Pro ty, co mají Linux, nemusím dál nic psát. Připojíme se tedy přes SSH příkazem níže. IP adresu nahraďte tou svou, co jste přečetli v routeru.

ssh pi@192.168.4.30

Výchozí heslo je raspberry. Po připojení jako první krok změňte výchozí heslo uživatele pi pomocí příkazu níže.

sudo raspi-config

Zvolte System Options -> Password a budete vyzváni ke změně hesla pro uživatele pi. Ukončete tuto utilitu označením volby Finish, nemusíte restartovat, a proveďte aktualizaci OS dvěma po sobě jdoucími příkazy:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Zabere to pár minut, nakonec proveďte instalaci OMV zkopírováním skriptu:

     

    Po instalaci otevřete webový prohlížeč a napište adresu svého RPi.

     

    Konfigurace

    Základní

    Základní nutná konfigurace je jednoduchá. Přihlašte se přes webové rozhraní pomocí účtu admin s výchozím heslem openmediavault. Návod předpokládá anglické prostředí, je to univerzální varianta, ale nic vám nebrání používat v OMV češtinu. Po prvním přihlášení opět změňte výchozí heslo pro uživatele admin a nastavte Auto Logout alespoň na 60 minut. Obě volby jsu v záložce General Settings.

    Domácí NAS - základní nastavení

     

    V záložce Date/Time můžete nastavit časové pásmo. V záložce Network > General změňte libovolně hostname - tzn. název domácího NASu v síti.

    Domácí NAS - Hostname

    Základ máme hotový, restartujte NAS a přihlašte se s novým heslem.

     

    Úložiště

    V záložce Discs uvidíte svoji SD kartu, připojte libovolný počet USB disků a proveďte Scan. Načtou se další disky jako sda, sdb, sdc atd.

    Open Media Vault - Disky

    Dále na záložce File Systems uvidíte, které oddíly jsou k dispozici. Pro Open Media Vault potřebujeme linuxový formát ext4. Pokud jsou vaše disky nové, zvolte Create, pak zvolte požadovaný disk a dejte novému oddílu libovolný název/label. V případě, že už disk nějakou partition obsahuje, smažte oddíl a vytvořte nový s formátem ext4. Cílem je vytvořit něco podobného jako na obrázku níže. Platí pro 2 disky.

    Open Media Vault - NAS - System souborů

    Tip: Když přejdete do nastavení Edit, u otáčivých disků, můžete nastavit v Advanced Power Management dle následujícího obrázku. Disky se budou uspávat při nečinnosti. Sníží se tím hluk i opotřebení otáčivých disků (hlavně v noci) a sníží ještě více spotřeba.

     

    OMV - Advanced Power Management

     

    Založte si nějakého nového uživatele v záložce Users. Jako přiklad si přidáme uživatele kodi, který bude využíván pro přehrávání multimedií z našeho NAS.

    A samozřejmě musíme vytvořit nějakou sdílenou složku. Typické pro domácí NAS jsou multimédia, tedy složky jako Filmy, Hudba, Fotky atd.

     

    Nakonec musíme nastavit, jak se k těmto složkám z jiných zařízení dostaneme. K dispozici je řada standardních protokolů jako SMB, FTP, NFS atd. Například pro televizi nebo mutimediální centrum Kodi nám v domácí síti klidně postačí jednoduché SMB. Zvolíme záložku SMB a aktivujeme službu.

    V Shares pak zvolte, kterou sdílenou složku chcete přes SMB sdílet a jaké tam mají být práva.

     

    Po uložení si ve Windows otevřete File Explorer a napište adresu RPi, v mém případě adresu \\192.168.4.30\  Po zadání uživatele kodi a správného hesla byste měli vidět obsah složky a můžete ji vesele začít plnit. V chytré televizi nebo kodi si pak tuto sdílenou složku přidejte jako zdroj multimédií.

     

     

    Záloha, záloha, záloha

    Jeden z hlavních důvodů NAS je - kromě komfortu mít vše pohromadě - taky záloha dat. Typicky se v NAS využívá RAID. Dle počtu disků pak volíte typ RAID dle požadovaných vlastností/výhod. Ovšem pozor! RAID není záloha. Typicky použitím RAID 1 v případě dvou otáčivých disků vám zvýší robustnost řešení, tzn. pokud jeden otáčivý disk odejde, máte stejná data na druhém disku. Co ale v případě, že si poškodíte/smažete data na jednom z disků? Tato akce se provede i na váš zrcadlený disk. Co se stane v případě kryptoviru? Zašifruje data na obou discích.

    V domácím prostředí, kde na našem NAS nestojí zdraví pacientů nebo obrovské toky peněz, si vystačíme s pouhým automatickým kopírováním dat na druhý disk. Pro tyto účely existuje v Linuxovém světě nástroj RSync. Lze nastavit automatickou zálohu celého obsahu nebo konkrétních složek na každou noc, obden nebo jak je potřeba. Dokonce lze buď zachovávat stejný obsah jako má hlavní disk nebo ponechávat soubory, které už na hlavním disku byly smazány. Při omylu tak svá data máte ještě nějakou dobu k dispozici na druhém disku. Přístup k druhému disku má jen speciální uživatel tudíž se tam kryptovir nedostane. Alespoň ne pro starý obsah.

     

    Ani toto řešení ale není plnohodnotná záloha. V každém případě musíte mít po ruce nějaký starý USB disk, kde si jednou za 6 měsíců obsah NAS odzálohujete a disk umístíte nejlépe v trezoru nebo někde v bezpečí mimo svůj dům. Ochráníte tak vaše fotky a data i před požárem a jinými katastrofálními živly.

     

    Nastavení Rsync zálohy

    Nejdříve musíte mít vytvořené na obou discích Shared Folders. Abych je snadno odlišil, jmenuje se hlavní složka na disku A např. Photo a složka, kam se bude provádět záloha na disku B, PhotoBackup.

    V záložce Rsync pak zapněte službu serveru. Potom se přepněte do Jobs a přidejte úlohu, která spustí zálohu v daném čase v týdnu. Na screenshotu níže je nastavení zálohy Photo z disku A do PhotoBackup na disku B, každý den v 3:00 ráno. Přitom nedochází k mazání fotek, které už na disku A neexistují. Toto lze samozřejmě změnit v nastavení v poli Delete.

    OMV RSYNC Priklad

     

     

     

    Výkon, spotřeba, hluk domácího NAS

    Výkon

    Domácí NAS na Raspberry 4 Pi má v praxi obdobný výkon jako komerční produkty. Subjektivně pokud s NAS pracujete doma z notebooku, jste omezeni rychlostí vaší WiFi sítě. Pokud je NAS připojen LAN kabelem do gigabit routeru a spolu s ním i televize/kodi, postačí vám na přehrávání 4K videa nějakých 15 MB/s. Žádné komplexní testování jsem nedělal, ale při testech přenosu cca 2,5 GB obrazu přes protokol FTP lze vidět, že jsme daleko nad potřebnou hranicí. Screenshoty jsou dělané s použitím SSD disku, abychom vyloučili, že je rychlost omezena diskem jako takovým.

     

    Upload (zápis na NAS) - až 95 MB/s

    Download (stahování z NAS) - až 115 MB/s

     

     

    Spotřeba

    Měření odběru RPi 4 a disků bylo prováděno měřičem spotřeby do zásuvky s třídou přesnosti ±3 %. Spotřeba Synology a QNAP je ze serveru techspot.com.

    Měření je ve stavu Idle. Samozřejmě v době nečinnosti se disky vypínají a spotřeba padá pod 5 Watt.

    Porovnání spotřeby NAS na Raspberry Pi

     

    Hluk

    RPi 4 nemá žádné aktivní větrání a pro tuto aplikaci není potřeba. Stačí pasivní chladič. Hluk a vibrace tudíž pocházejí pouze od točících se HDD. Pokud chcete ultra-silent NAS, sáhněte po SSD discích. Cena šla v poslední době hodně dolů.

     

    Domáci NAS - Nový uživatel kodi

     

    Položka Cena v Kč bez DPH
    RPi 4 B 2GB 996 .-
    Disky - 2x 4TB 2,5" External WD 4200 .-
    Powered USB HUB 619 .-
    SD karta 32 GB 240 .-
    Case Thermaltake Core V1 Snow 920 .-
    (Volitelné) USB3.0 extender pro case 89 .-
    Celkem 7064 Kč bez DPH

    * Ceny z odkazů se v čase mohou měnit

    ** Cena 4-diskové varianty od Synology nebo QNAP s 2x 4TB HDD 3.5" je cca 13 500 Kč bez DPH (s dvounásobnou spotřebou a hlukem aktivních prvků)

     

    Hodnocení článku
    Average: 5 (5 votes)

     

    Líbil se Vám článek? Můžete nás podpořit a koupit kafe k sepsání dalších příspěvků ;)

    Pozvi nás na kafePozvi nás na kafe

     

    Upozornění

    Vlastník a autor těchto stránek se zříká jakékoli odpovědnosti za případné ublížení na zdraví či poškození nebo zničení majetku v důsledku chyb v postupech a informacích zde uvedených. Předkládané informace mají informativní charakter. Kdokoliv použije jakoukoliv část informací z těchto stránek, plně zodpovídá za bezpečnost a dopad takto provedené instalace.  Nároky na odškodnění jsou zásadně vyloučeny. Všechny registrované nebo jiné obchodní známky zde použité jsou majetkem jejich vlastníků.