Cenově přijatelné, modulární a spolehlivé řešení ukládání dat s minimální spotřebou.
Rozhodujete-li se pořídit domů NAS, zkuste zvážit i variantu otevřeného HW/SW svépomocí. Koho už nebaví zálohovat své fotky, videa, pracovní dokumenty atp. manuálně na externí disky, je NAS ideálním řešením. Z komerčně nabízených matadorů výrobců NAS mi osobně spotřeba elektřiny a cena za HW/SW bez disků přišla vysoká. Navíc všechny mají slyšitelné aktivní chlazení. Rozšíření časem o více disků zde není možné a musíte pořídit nový a větší NAS nebo vyměnit disky za větší. Existuje ale také možnost koupit nebo postavit si open source NAS. S novou reálnou konfigurací a detailním postupem vás seznámím v následujícím článku a ukážeme, jak si doma můžete postavit vlastní NAS taky
Náše třetí, aktuálně doporučovaná verze open source NAS se nově (09/2024) skládá z miniaturního počítače Raspberry Pi 5 a rychlých SSD disků. Pokud chcete otáčivé HDD disky, můžete zůstat na Raspberry Pi 4. Srdcem je open source projekt Open Media Vault, který pro náš účel domácího NAS umí vše, co potřebujeme. Pro Raspberry Pi 5 nyní ve verzi OMV 7! Zpětně kompatibilní s Raspberry Pi 4.
Tip: Pro ne-bastlíře vás mohu odkázat na náš projekt https://opentux.cz kde je možné pořídit již poskládaný a předinstalovaný SSD NAS postavený na desce Raspberry Pi 5. Vice informací také zde.
Obsah:
Hardware
Základní řešení je postaveno na Raspberry Pi 5 8GB. Dále budeme potřebovat nějaké příslušenství a disky.
Pro SSD variantu je potřeba rozšiřující slot např. X1011 M.2 NVMe 4x SSD shield a nějaký case. Lze sehnat i přímo kovový case na desku X1011, aktuálně ale mimo ČR. SSD disky pak mohou být jakéhokoliv výrobce, ale typu PCIe NVME, které jsou kompatibilní s rozšířitelnou deskou pro SSD. Konečně nějaký napájecí adaptér USB-C alespoň 25W.
Pro HDD variantu bychom 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 sám nemusel utáhnout, 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 robustní micro SD kartu. Doporučuji něco kvalitnějšího jako je SanDisk High Endurance 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 takového 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 zpět :) Dočasně byla použita skříň Thermaltake Core V1 Snow, která je ale zbytečně velká. Nakonec jsem sáhl po malé skříni Inter-Tech ITX A60 nebo A80 pro HDD variantu kde vejdou až 4 2,5" disky. U SSD varianty je možné koupit case přímo pro Raspberry Pi 5 a shield desku pro 4x SSD.
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 např. výchozí distribuce pro Raspberry Pi -> Raspbian a potažmo na něj instalace OMV jediným příkazem. Je to univerzální a funguje to nyní také s Raspberry Pi 5. 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 a něco se naučíte.
Když máme komponenty pohromadě použijeme přímo Raspberry Pi Imager dostupný pro Linux, Mac i Windows. Je to z toho důvodu, že nově kvůli bezpečnosti na image není defaultní heslo a musíte jej nějak vytvořit. Nejjednodušší je to přes tuto originální utilitu. Ke stažení viz link níže:
https://www.raspberrypi.com/software/
Po instalaci utility, vložte SD kartu do počítače a spusťte Imager. Vyberte svůj typ Raspberty Pi a vyberte Raspberry Pi OS Lite (64-bit) pod volbou Raspberry Pi OS (other).
V druhém kroku vyberte SD kartu (dávejte pozor, vyberte správné zařízení, raději odpojte všechny USB disky) a pod ikonou ozubeného kolečka, zapněte SSH volbou Enable SSH a nastavte výchozí uživatelské jméno a heslo pro SSH. Klikněte na Save a pak Write.
Tip: Pokud chcete aby vám svítila dioda napájení například na přední straně skříně, otevřete si SD kartu, editujte soubor config.txt na disku boot a přidejte řádek:
enable_uart=1
Po té stačí připojit konektor LED na piny Raspberry 6 a 8 (GND a UART) a po zapnutí bude LED svítit.
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. Uživatelské jméno a heslo zadejte podle toho jak, jste jen napsali v Raspberry Pi Imageru. U nás to je například:
ssh michal@192.168.4.30
Po připojení proveďte aktualizaci OS dvěma po sobě jdoucími příkazy (použijte Copy-Paste příkazu níže)
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
Zabere to pár minut, nakonec proveďte instalaci OMV zkopírováním skriptu:
wget -O - https://github.com/OpenMediaVault-Plugin-Developers/installScript/raw/master/install | sudo bash
Po pár dalších minutách je váš vlastní nekomerční NAS připraven k použití. Originální návod v angličtine naleznete zde.
Po instalaci otevřete webový prohlížeč a napište adresu svého RPi.
Konfigurace
Základní
Základní nutná konfigurace je jednoduchá. Přihlaste 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 v pravém horním rohu pod ikonou ozubeného kolečka -> Change password.
astavte Auto Logout alespoň na 60 minut pod menu System -> Workbench.
V záložce System -> Date/Time můžete nastavit časové pásmo. V záložce Network > General změňte libovolně hostname - tzn. název domácího NASu v síti.
Základ máme hotový, restartujte NAS a přihlaste se s novým heslem.
Úložiště
V záložce Storage->Discs uvidíte svoji SD kartu, připojte libovolný počet USB disků a proveďte Scan. Načtou se další disky - v linuxu většinou označené jako sda, sdb, sdc atd.
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.
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 nějaký oddíl obsahoval, smažte tento oddíl (přijdete o data!) a vytvořte nový s formátem ext4. (Disk lze úplně smazat v záložce Disks volbou Wipe).
Cílem je vytvořit něco podobného jako na obrázku níže. Platí např. pro 2 otáčivé disky.
Založte si nějakého nového uživatele v záložce Users->Users. Jako příklad si přidáme uživatele kodi, který bude využíván pro přehrávání multimédií z našeho NAS.
A samozřejmě musíme vytvořit nějakou sdílenou složku v Storage->Shared Folders. Typické pro domácí NAS jsou multimédia, tedy složky jako Filmy, Hudba, Fotky atd. (Screenshot je z verze OMV 5.x)
Nakonec musíme nastavit, jak se k těmto složkám z jiných zařízení dostaneme v menu Services. 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.(Screenshot je z verze OMV 5.x)
V Shares pak zvolte, kterou sdílenou složku chcete přes SMB sdílet a jaké tam mají být práva.(Screenshot je z verze OMV 5.x)
Po uložení si ve Windows otevřete File Explorer a napište adresu RPi, v mém případě například \\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.
Výkon, spotřeba, hluk domácího NAS
Výkon
Domácí NAS na Raspberry Pi má v praxi dostačující výkon mnohdy srovnatelný s 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
Tip 09/2024
Pokud používáte SSD disky, můžetem místo zabudované síťové karty 1 Gbps, zakoupit převodník USB->RJ45 s podporou 2,5 Gbps. Dostanete se tak na teoretických 270 MB/s. Pozor, potřebujete mít ale po cestě alespoň 2,5 Gbps domácí router a switche. Jinak to nemá smysl.
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. U SSD disků je spotřeba zanedbatelná.
Hluk
Náš PiNAS 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 a PiNAS SSD variantě. Dnes už bych do HDD disků nešel. Cena SSD šla v poslední době hodně dolů.
Ceny komponent (2017)
| 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 komponent (2024)
| Položka | Cena v Kč bez DPH |
| RPi 5 8GB | 1760 .- |
| Disky - 2x 4TB SSD NVME | 9676 .- |
| Rozšiřující deska 4x SSD | 950 .- |
| SD karta 32 GB | 208 .- |
| Case | 500 .- |
| (Volitelné) USB3.2 ->RJ45 2,5 Gbps LAN | 455 .- |
| Celkem | 13549 Kč bez DPH |
* Ceny z odkazů se v čase mohou měnit
** Cena 4-diskových variant od komerčních výrobců bez disků s podporou NVME SSD překračuje 10 000 Kč bez DPH (s dvounásobnou spotřebou a hlukem aktivních prvků)
Líbil se Vám článek? Můžete nás podpořit a koupit kafe k sepsání dalších příspěvků ;)
