Меню
ГлавнаяФайлы и папки

Как сделать nas из компьютера. Скромный NAS для дома

| 19.04.2017

Сетевое хранилище, или NAS, – вещь необходимая как в офисе, так и дома. Но в нынешние непростые времена купить его позволит себе не каждый. А выход есть – собрать устройство самому, причем иногда даже в магазин идти не надо.

Аппаратная составляющая, вариант 1: ультраэкономный

Все зависит от задач и количества пользователей создаваемого NAS. Если в компании работает до 10 человек, вполне можно взять старый системник, который уже не отвечает требованиям по производительности. Однако очень старые процессоры – начиная с первого поколения Intel Core2 Duo (ядро Conroe) – я бы не рекомендовал. Объем оперативной памяти желательно не меньше 2 Гбайт. Но главное – материнская плата должна иметь как можно больше (не менее четырех) разъемов SATA для подключения жестких дисков.

Затем стоит взглянуть на жесткий диск в старом системнике и решить, хватит ли, скажем, тех 500 Гбайт, что уже есть, для данных, помещаемых в новое хранилище. Если последние по тем или иным причинам не хочется доверять облачному сервису, переходите к второму варианту аппаратной конфигурации. Если же файлы, хранящиеся на сервере, будут где-то скопированы или сам сервер создается именно для резервных копий, то громоздить RAID-массив необязательно. Главное, повторяю, оценить состояние жесткого диска. Для чего скачайте любую утилиту для просмотра аппаратных составляющих (например, AIDA64), в разделе «Хранение данных» откройте параметр S.M.A.R.T и посмотрите, не стоит ли где восклицательных знаков. Далее проверьте время работы диска – обычно оно обозначается как Power-On Time Count и исчисляется в часах: если превышает 15 тыс., лучше приобрести новый диск.



Если же вам просто недостаточно объема (скажем, компания работает с большими объемами данных, например с видео, и его нужно куда-то сливать), то потребуются дополнительные диски. Сколько и какие – решать только вам. По возможности имеет смысл отдавать предпочтение специальным моделям для хранилищ – Seagate IronWolf, WD RED или Toshiba N300. Дело в том, что такие накопители предназначены для круглосуточной работы, а кроме того, если решите создать RAID, в прошивке дисков предусмотрены опции для корректной работы в таком режиме.



Не поленитесь как следует прочистить компьютер от грязи – охлаждение NAS должно быть хорошим. Банальность, но не задвигайте аппарат в дальний угол в упор к стене – оставьте зазор для воздуха. Хранилище будет благодарно и проработает дольше.

И последнее, но крайне важное замечание. Хотя мы и стараемся сделать все максимально экономно, обязательно поставьте бесперебойник. Пусть самый недорогой, но он должен быть, чтобы защитить хранилище от пропадания и скачков напряжения. Экономия на ИБП рано или поздно выходит боком.

Аппаратная составляющая, вариант 2: умеренно затратный

Если у вас нет старого ПК или он уже в плохом состоянии и положиться на него нельзя, лучше собрать NAS из новых компонентов.

На рынке масса специализированных корпусов для сетевых хранилищ, но подавляющее большинство стоят значительно дороже стандартных собратьев формата ATX. Так что с целью экономии денег (но не места) стоит собирать сервер в обычном десктопном корпусе. Но на блоке питания жмотиться нельзя – от его качества зависит работа всей системы. Если случится пробой по питанию, хороший блок уйдет в защиту или в крайнем случае погибнет сам, а плохой может забрать с собой и материнку, и другие дорогостоящие компоненты.

Материнскую плату имеет смысл поискать с интегрированным процессором. Это может быть, например, Intel Atom или AMD серии E – ее производительности вполне хватит для функций NAS. Кроме того, такие платы поставляются с кулером, что также позволяет экономить. Примером может служить ASUS E2KM1I-DELUXE.

О жестких дисках повторяться не буду, берите специальные модели для NAS: немногим дороже десктопных, объем ОЗУ минимум 2 Гбайт, но при нынешних ценах лучше взять минимум 4 Гбайт.

Программная составляющая

Выбирая ОС для сетевого хранилища, стоит снова пошарить на полках: если там найдется неиспользуемая лицензия на Windows 7 любой редакции, она отлично подойдет. А если она уже предустановлена на старом ПК, еще лучше. Конечно, скептики возразят, мол, есть специальные Linux-сборки для NAS, однако обычному человеку возиться с ними не так просто. Другой немаловажный аргумент – Windows-среда намного более универсальна: например, вы можете использовать удаленный доступ, подключаясь к NAS при помощи стандартных средств ОС и выполняя задачи хоть со смартфона.

Чтобы сделать доступ к конкретным файлам и папкам, предлагаю использовать бесплатное и крайне простое решение . Скачав и установив дистрибутив HTTP-сервера, достаточно указать соответствующую папку.



Программа позволяет выбрать порт, назначить пользователей с разным уровнем доступа и т. д. В итоге доступ будет возможен в формате http://123.456.789.012:8012/share_folder .

Удаленный доступ

Обеспечивается просто: если у вас статический IP-адрес, открываем свойства компьютера, разрешаем удаленный доступ, добавляем пользователя, назначаем права. Далее можно будет подключаться к серверу с любого устройства при помощи протокола RDP или предпочесть альтернативные средства, скажем TeamViewer и ему подобные.



Если же IP-адрес динамический и нет возможности (или желания) получать статику, рекомендую обзавестись одним из роутеров ZyXEL Keenetic. Дело в том, что у «кинетиков» есть собственный фирменный и бесплатный сервис динамического DNS (причем более удобной реализации я не встречал). Нужно придумать адрес и зарегистрировать его в веб-интерфейсе либо выбрать любой адрес третьего уровня (скажем, itworld.mykeenetic.com), а затем выбрать для подключенного хранилища имя четвертого уровня (например, nas.itworld.mykeenetic.com). И теперь динамический адрес не станет помехой, а роутер сам будет адресовать запросы по нужному адресу. Замечу, что таких устройств в сети с уникальным именем может быть множество.

Как видим, даже будучи с железками на вы, сделать собственный сервер-хранилище совсем несложно. Причем если у вас уже есть парк техники, затраты окажутся практически нулевыми.

Главный редактор журнала IT Expert. С 10 лет занимается фотографией, член жюри национальной премии «Продукт года». Любит путешествовать, бывать не только в излюбленных туристами районах, но и видеть жизнь обычных людей, впитывать дух этих мест.

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.

Я уже рассказывал о недорогом способе реализации NAS для домашней сети , но сборки у всех могут получиться разные: кто-то будет недоволен габаритами NAS из старого ПК, а другой будет жаловаться на шум. В качестве альтернативы эта статья будет посвящена сборке маленького компьютера на основе Intel Atom или AMD. На данный момент очень много материнских плат с пассивным охлаждением встроенного процессора Intel Atom, да и огромный выбор компактных корпусов со встроенными блоками питания позволяют не задумываться над выбором комплектующих. Конечно же, проще купить готовый продукт от Synology, Qnap или Thecus, но не каждый готов вложиться в покупку такого решения, тем более, что сборка NAS сервера достаточно проста и занимает гораздо меньше времени, нежели укомплектовать полноценный десктоп.

Бюджетные, собранные вручную, NAS-системы отлично подходят для домашних сетей, состоящих из двух-трех компьютеров, парочки смартфонов (планшетов), медиацентра и Smart TV.

В выборе компонентов для сетевого хранилища ищут баланс - между пожеланиями потребителя, его финансовыми ресурсами и возможностями NAS-системы. Чтобы помочь вам с выбором, я рассказал о некоторых комплектующих, которые позволят собрать NAS-сервер с оптимальной производительностью и надежностью хранения данных.

Подбор компонентов для NAS

1. Корпус.

IN WIN BP655 200W

Данный корпус позволяет разместить в себе до двух жестких дисков и имеет встроенный блок питания 200 Вт. Нет комплектующих, перекрывающих элемент охлаждения процессора.

Thermaltake Element Q VL52021N2E 200W

Отличный корпус в плане комфорта внутреннего размещения комплектующих. Особенно радует дизайн и качество исполнения. Использую его сам, но не в качестве сетевого хранилища . Радует возможность установить 2.5″ диски. Недостатком могу назвать лишь возможность размещения до 2-х жестких дисков 3.5″.

SilverStone SG01B-F Black

Данный вариант дороже предыдущих (≈3000 руб.), но его явным преимуществом является установка до 4-х жестких дисков 3.5″, продуманная система охлаждения и возможность установки блока питания форм-фактора ATX.

Lian Li PC-Q08 Silver

Самый дорогой вариант из представленных корпусов для домашних серверов (≈3500 руб.). Отличительной особенностью данного экземпляра является установка до 7 жестких дисков 3.5″ и один 2.5″ HDD или SSD, небольшие размеры, отличное штатное охлаждение. Возможность установки БП форм-фактора ATX. Недостаток: тяжеловат доступ к внутренним комплектующим. Если вы рассматриваете для покупки корпус для NAS с возможностью добавления HDD в будущем, то это идеальный вариант.

2. Материнская плата для NAS сервера.

Обзор материнских плат для NAS формата Mini-ITX. Именно такой форм-фактор материнских плат используется для сборки современных NAS серверов и HTPC. В данный момент в интернет-магазинах огромный выбор «материнок» любых производителей: Asrock, Asus, Zotac, MSI и др. Давайте рассмотрим несколько удачных вариантов.

ASUS AT5NM10T-I

Моя любимая материнская плата для сборки NAS и обычных серверов, на ней работает уже не один собранный мной сервер.

В этой плате от Asus есть все необходимое: предустановленный 2-х ядерный процессор Intel Atom D525, пассивное охлаждение, поддержка памяти DDR3 SO-DIMM и встроенный видеоадаптер Intel GMA 3150. А четыре SATA порта для подключения HDD делают ASUS AT5NM10T-I идеальным вариантом для домашнего NAS, возможно, кто-то пожелает большего, но я считаю 4 диска по 2 Тб или 3 Тб оптимальным решением для дома. Кому объема в 8-12 Тб мало, можно использовать контроллер SATA c интерфейсом PCI-e x1, так как он на материнской плате остается не задействован. При сборке компактного HTPC я туда устанавливаю аппаратный HD-видео декодер.

ASRock E350M1

Данная материнская плата станет отличным вариантом для производительного NAS сервера с возможностью использования его как . Думаю, всегда найдутся сторонники универсальности в технике, поэтому ASRock E350M1 должна присутствовать в обзоре. Преимущества этого компонента NAS в 2-x ядерном процессоре AMD E-350, интегрированной графике ATI Radeon HD 6310, возможности установки памяти обычных DDR3 DIMM до 8 Гб, а также HDMI интерфейсе. Все перечисленное несомненно устроит желающих собрать HTPC или реализовать потоковое видео. Для реализации NAS: на борту платы 4 SATA порта, низкое энергопотребление и достаточно тихий кулер на радиаторе процессора. Собирал связку NAS + HTPC своему другу, «клиент» остался несказанно доволен. До этого момента не раз использовал эту «материнку» как основу для сборки портативных домашних кинотеатров. Стоит отметить и материнские платы на базе ION 2, которые неплохо зарекомендовали себя в качестве компонента бюджетного HTPC.

Zotac FUSION350-A-E

Третий вариант материнской платы будет под брендом ZOTAC. Мне очень симпатизируют их Mini-ITX решения, по причине высокой интеграции современных интерфейсов. Данная «материнка» обладает низким энергопотреблением и приличной графикой AMD Radeon HD 6310, как у предшественницы. Повторюсь, что для реализации NAS такая видеокарта не нужна, но в совокупности с портом HDMI и оптическим S/PDIF-выходом, плата превращается в неплохого кандидата на «должность» мультимедийного ПК. Не будет лишним и модуль WiFi 802.11n, работающий со скоростью до 150 Мбит/с и конечно же 4 порта USB 3.0 + eSATA. А для установки HDD мы имеем 4 порта SATA 6 Гбит/с.

Обращайте внимание на поддержку современных интерфейсов при выборе материнской платы - eSATA, USB 3.0: это даст вам возможность расширить сетевое хранилище для дома или использовать машину в другой конфигурации.

Не хочу превращать статью в интернет-магазин, поэтому не буду перечислять все понравившиеся или подходящие варианты. Добавлю лишь, что при выборе материнской платы для NAS, руководствоваться необходимо следующими параметрами:

  • достаточно производительный процессор (2 ядра), так как никогда точно не знаешь как его «нагрузишь» в будущем. Я, например, использую NAS и для конвертации видео под мобильные устройства.
  • встроенное видео ядро. Оно конечно необходимо лишь тем, кто хотел бы добавить к функциональности NAS еще и НTPC, но и для тех кто не имеет в загашнике старенькой PCI-e видеокарты для редкого обращения к интерфейсу своего хранилища не помешает. Хотя, можно воспользоваться видеокартой от другого ПК или подключаться по удаленному рабочему столу.
  • обращайте внимание на модули памяти DIMM (десктоп) или SO DIMM (ноутбук), так как возможно поставить планки от старого ПК или ноутбука
  • старайтесь покупать платы с пассивным охлаждением процессора. Иногда приходится менять дешевый дребезжащий кулер. Тем более, что решения с радиатором, практически всегда экономно расходуют электроэнергию и избавляют от головной боли с выбором вентилятора.
  • выбирайте материнские платы с интегрированным процессором - это сделает вашу покупку оптимальной по цене.

3. Жесткий диск

HDD — один из самых важных компонентов нашего будущего NAS сервера. Универсальным решением в качестве носителя для сетевого хранилища я считаю жесткие диски серии Caviar Blue от Western Digital, хотя многие, в том числе и я, ради экономии используют Western Digital GreenPower, но есть и противники данной линейки HDD из-за проблемы парковки головок, поэтому их не рекомендуют как носители для частого обращения к данным. Правда, моя практика этого не подтверждает. Еще хорошо зарекомендовали себя жесткие диски от Hitachi и Samsung, что не могу сказать о Seagate. Необходимый объем вы можете выбрать сами, наиболее оптимальным выбором будет - 2Гб (2 или 4 диска). По желанию вы можете использовать один «ноутбучный» диск. Помните, какой бы быстрый диск вы ни купили, скорость передачи данных у NAS-устройств ограничена пропускными возможностями гигабитной сети. Приобретайте модели, рассчитанные на длительную эксплуатацию, от Hitachi и Western Digital, ориентированные на серверное использование.

4. Оперативная память

Выбор огромен. Я предпочитаю использовать модули памяти от Samsung и Kingston. Файловый сервер не очень требователен к оперативной памяти, поэтому слоты в материнской плате можно занять любыми планками от известного производителя. Пара модулей по 1-2 Гб сейчас очень доступны по цене.

При выборе комплектующих для NAS необходимо опираться на две противоречивых тенденции:

  • выбирая недорогую систему с двумя дисками, слабым процессором и небольшим объемом памяти, сложно получить производительный и надежный NAS сервер;
  • возможности высокопроизводительных NAS очень часто используются не в полную силу, это особенно касается эксплуатации в домашних условиях.

5. Операционные системы для NAS-сервера

  • FreeNAS (аналоги: Openfiler (основана на Linux), NexentaStor (основана на Solaris), openmediavault (Linux), Pulsar-OS, Open-E, Zentyal). В ссылке 2 образа: для 32 и 64-битных систем.
  • Windows Home Server 2011
  • Windows Server 2008 R2
  • Ubuntu Server (для 32 и 64 битных систем)

Выше представлен список операционных систем, которые можно использовать в качестве программной оболочки для NAS. Об установке FreeNAS я писал в .

Если вы решите использовать Ubuntu Server, то вам придется по вкусу большой репозитарий различных программ, который даст возможность сделать сервер по образу и подобию сервера своей мечты. Если вам сложно настраивать серверную ОС, то вы можете воспользоваться дистрибутивом с графической оболочкой.

Предложу вариант для пользователей мало знакомым с Linux, которым отлично подойдет операционная система Windows Home Server 2011 со своей простотой установки и настройки. Тем более, что данный вариант бесперебойно справляется с восстановлением и архивацией данных на компьютере, а также обеспечивает потоковую передачу мультимедиа контента по домашней сети. В представленном ниже видео вы сможете ознакомиться с интерфейсом и функционалом WHS 2011. Кстати говоря, функционал этой ОС можно расширить специальными дополнениями, а ознакомиться с ними вы можете .

FmnFoI8iqC8&gl

Управлять таким сервером можно с других домашних компьютеров с установленным клиентским ПО, которое можно установить, набрав в браузере: \\имя_сервера , но и получить доступ к серверу удаленно через внешний IP. Плюс ко всему вы сможете быстро и просто организовать свой web-сервер, легко расшарить свои файлы на телевизор Smart TV, Xbox 360, смартфон и на любой компьютер под управлением Windows XP, Windows Vista и Windows 7. В Windows Home Server работают все привычные приложения, которые вы использовали на Windows Vista и Windows 7.

Собрав и запустив свое сетевое хранилище (NAS), вы будете обладать следующими преимуществами перед готовыми решениями:

  • возможность расширения дискового пространства добавлением жёстких дисков SATA. Дополнительные диски могут быть подключены через порт USB, eSATA и дополнительный контроллер
  • использование материнской платы не только с Ethernet 1 Гбит/с, а также с модулем WLAN
  • диски для расширения не ограниченные по объему
  • расширяемая функциональность сервера (любой софт, HTPC).

Я всегда готов помочь с выбором конфигурации для домашнего NAS и с выбором подходящей операционной системы в том числе. Пожалуйста, оставляйте комментарии.

Здравствуйте, уважаемые читатели этого прекрасного интернет-сайта! Хочу продолжить описание своих трудов по сборке самодельного NAS. Про первый важный компонент своей системы я уже писал в категории «Компьютеры и планшеты», это ADSL-модем Asus DSL-N55U. Почему я купил именно его и вообще краткую предысторию зачем мне вообще NAS нужен, можно почитать . Внимание! Много фото!

Сегодня я хотел бы подробнее рассказать о покупке второго не менее важного компонента (все IMHO, кому-то он не нужен вообще) - корпусе. Вообще для меня удобство монтирования комплектующих, их охлаждение, надежность и внешний вид играют большую роль… поэтому любая коробка от старого системного блока мне не подходила, хотелось что-то небольшого размера (mini-ITX), с возможностью установки винчестеров в количестве не менее четырех (слишком разрослась моя коллекция) и с хорошо организованной системой охлаждения (или хотя бы с возможностью таковую организовать самому), экономичное.

Конечно же в первую очередь я обратил внимание на корпуса известных всем кто интересуется данным вопросом компаний - Lian Li, Chenbro, Thermaltake. Chenbro и Thermaltake отпали, т.к. были значительно дороже или не было нужного формата (мне хотелось использовать mini ITX). В конце концов остановился на 2 корпусах: Lian Li PC-Q08 и Lian Li PC-Q25 (первый дешевле и можно с удобством использовать в дальнейшем для домашнего небольшого компьютера, второй удобней именно для построения NAS, но из-за особого способа крепления боковых стенок говорят что дребезжит и требует небольшой дороботки). Пока искал информацию о этих корпусах, на youtube увидел несколько обзоров корпуса Prodigy, который как раз был в ассортименте магазина, где я и собирался делать заказ. Корпус очень понравился, жаль что не было подробных обзоров про корпус в русскоязычном сегменте интернета. Как я ранее уже говорил, в республике Беларусь ограничение на беспошлинный ввоз товара из-за рубежа всего лишь 120 евро (при получении на почте, конечно), хоть мы и вступили в таможенный союз с Россией и Казахстаном, поэтому я и решил купить именно этот корпус из тех двух трех что выбирал (тем более что более дешевый Lian Li PC-Q08 временно исчез на сайте из продажи, сейчас снова есть).

Корпус Prodigy бывает четырех цветов - черный, белый, оранжевый и красный, для себя я выбрал черный, как наиболее практичный. Вместе с корпусом (60 евро), чтобы покупка была выгодна (хотя скажу честно, т.к. выбора у меня в городе, да и РБ таких корпусов почти нет, я заказал бы и только один этот корпус) заказал в наш лимит 120 евро еще блок питания (37 евро) и кулер (23 евро) для процессора, с учетом скидки 5 евро для первой покупки, получилось ровно 115 евро, доставка в Беларусь и комиссия банку за оплату картой VISA - 28.55 евро. Покупал корпус с вышеописанными комплектующими в немецком интернет магазине Computeruniverse.ru.

В результате для моего «домашнего» NAS получилась такая конфигурация:
- процессор Pentium G2020 (Box), кулер Scythe Shuriken Rev.B
- мат.плата ITX Asus P8H-77 I
- корпус Prodigy
- память DDR3 1333 Samsung 2х4 Gb, была получена в наследство от ББ («большой брат, т.е. настольный компьютер»), туда установил 16 Gb DDR3 AMD 1600
- ИБП Ippon 850 уже был у меня, только необходимо заменить батарею
- блок питания (с сертификатом 80 PLUS Bronze - важно, так как наш NAS работает в режиме 24/7)
- HDD WD Green 2x3 Tb, 2x2 Tb, 1х1,5 Tb для торрентов
- флеш-накопитель 4 Gb QUMO Nano flash
Операционная система - .
ВИДЕО:
Небольшое ВИДЕО с этими компонентами можно посмотреть здесь:

Хотел уточнить по выбору именно такого набора комплектующих - прежде всего такой выбор обусловлен тем, что повышенные требования к памяти и процессору предъявляет файловая система ZFS используемая в качестве основной в ОС NAS4FREE и УЖЕ ИМЕЮЩИМИСЯ у меня изначально (память и частично жесткие диски). Очень кратко что же такого особенного предлагает ZFS:

Дополнительная информация

«Основное преимущество ZFS - это её полный контроль над физическими и логическими носителями. Зная, как именно расположены данные на дисках, ZFS способна обеспечить высокую скорость доступа к ним, контроль их целостности, а также минимизацию фрагментации данных. Это позволяет динамически выделять или освобождать дисковое пространство на одном или более носителях для логической файловой системы. Кроме того, имеет место переменный размер блока, что лучшим образом влияет на производительность, параллельность выполнения операций чтения-записи, а также 64-разрядный механизм использования контрольных сумм, сводящий к минимуму вероятность незаметного разрушения данных.»


Хоть при заказе все выбранные позиции были помечены как «на складе», после оплаты в кабинете увидел что блок питания стал с пометкой ожидается через 1-2 дня… но на следующий день все выслали. Через неделю посылка была на таможне, а еще через 5 дней коробку принесли прямо в квартиру. Общая коробка доехала нормально (внутри заводские коробки, все новое в пленке), по ее внешнему виду видно, что возможно ее несколько раз прилично тряханули, но ничего порванного и т.п. нет.


Итак, продолжу про корпус.
Для того чтобы было понятно о чем идет речь несколько фотографий.








Краткие ТТХ корпуса с сайта производителя:

Materials Steel, Plastic
Colors (Int/Ext) Black/Black, White/White
Dimensions (WxHxD) 250 x 404 x 359mm
Internal Dimensions (WxHxD) 250 x 310 x 340 = 26.35 liters
Motherboard Sizes Mini-ITX
5.25" Drive Bays x 1 (removable)
3.5" Drive Bays x 5 (3 + 2 modular)
2.5" Drive Bays x 9 (5 + 2 + 1 +1)
Cooling Front 120mm x 2 (120mm x 1included) or 140/180/200/230mm x 1(optional)
Cooling Rear 120mm x 1 (included) or 140mm x 1(optional)
Cooling Top 120mm x 2 (optional)
PCI Slots x 2
I/O USB 3.0 x 2, HD Audio
Power Supply PS2 ATX (bottom, multi direction), PSU cage depth 180mm, max PSU depth 160mm
Extras FyberFlex™ Composite handles, SofTouch™ surface treatment, filtered intakes, tool-free drive locking

Общие впечатления о корпусе весьма и весьма положительные, IMHO система получилась не очень громоздкой, достаточно объемной (имею ввиду по числу винчестеров которые можно установить) и тихой (скажу честно, это с двумя установленными 140 мм. тихоходными вентиляторами о которых ниже).
По поводу сборки в этом корпусе - по сравнению с тем как я собирал когда-то HTPC в корпусе mATX Thermaltake Lanbox Lite, это просто праздник какой-то. Никаких усилий, попыток что-то как-то разместить, лишь бы влезло и т.п., хотя по объему данный корпус меньше. Жесткость корпуса достаточная, верхняя и нижняя «ручки» корпуса (из-за которых он напоминает компьютеры очень известной фирмы:-)) из гибкой софт-тач пластмассы. Материнская плата на свое место устанавливается горизонтально (корпус из-за этого довольно широкий) на уже впаянные стойки и ограничений по высоте для кулера башенного типа практически нет, здесь уже все будет зависеть от совместимости с конкретной мат.платой, т.е. в принципе можно построить систему с пассивным охлаждение для процессора. Собранный компьютер выглядит след. образом:


Далее про охлаждение - в комплекте два 120 мм. кулера с подключением к мат.плате 3 pin (нужно иметь переходники тем, у кого как и у моей мат.платы, разъема для подключения только два, один из них заберет кулер процессора). Т.к. у меня установлено пять винчестеров, а лето у нас довольно жаркое в последнее время, штатные вентиляторы были заменены на 2х140 мм, один на 900 об/мин, другой 1000 об/мин - его подключил к мат.плате и в BIOS поставил «тихий» режим, в таком режиме он работает на 600 об/с. Сейчас (идет копирование на один из дисков NAS) температура винчестеров - 32 градуса, процессора - до 41. Возможно придется придумывать что-то еще, т.к. обдув идет только на корзину с 3 винчестерами, а возможно и нет (летом будет видно). Один из купленных 140 мм вентиляторов оказался с синей подсветкой и если для домашнего компьютера это приемлемо, то для 24/7 работающего NAS нет, раздражает ночью.

Продолжу про охлаждение - всего корпус позволяет установку 1х120 (140) мм. вентилятор сзади, 2х120 мм. или водяное охлаждение сверху, 2х120 мм вентилятора спереди, но при условии что снята корзина для 5" устройства или 1х140/180/200/230 мм. вентилятор, т.е. вполне по силам создать практически бесшумную машину. Например, установить большую башню без кулера на процессор и 230 мм. кулер на 600- 900 оборотов спереди. Жаль что у себя в городе я такого размерчика не нашел, а в интернет-магазине купить не мог из-за таможенного лимита (да и вспомнил, когда корпус уже приехал), возможно закажу при следующих заказах…
Чем еще реально удобен корпус, так это возможностью снимать «не нужные» части - корзины для винчестеров, отсек для 5" устройства, есть 2 съемных фильтра - один сверху и один под блоком питания.


Допускается установка пяти 3.5" винчестеров (в корзины, используя салазки с возможностью дополнительного закрепления винтом, штырьки в салазках в резиновых демпферах) и еще двух SSD на боковой стенке или девяти 2.5" винчестеров - в корзинах, на корпусе снизу и на боковой крышке. Расстояние между винчестерами в большой корзине достаточно большое, что должно хорошо сказаться на их температурном режиме.
Блок питания можно использовать стандартный и это большой плюс корпусу, но желательно не длиннее 160 мм (сам отсек длинной побольше и если блок модульный, думаю встанет и 165 мм), он устанавливается на резиновые ножки приклеенные прямо в дно корпуса, с боков остается еще пространство шириной около 3 см, куда можно укладывать не используемые кабели - я так и сделал, спрятал не нужное ближе к задней стенке. Хоть раньше я и планировал купить блок питания модульного типа, чтобы в корпусе было как можно меньше проводов, в Prodigy я уместил все без особых трудностей, спрятав все «хвосты», благо пространство и довольно удачная конструкция это позволяют.


На поддоне для мат.платы есть отверстия для кабелей, тоже очень продумано и удобно, боковые стенки прикручены на «барашки» с большими накатанными головками. Как будет видно на фото из кабелей у меня остались торчать SATA кабели, основное питание, звук и USB, т.е. можно вполне получить не «захламленный» проводами красивый корпус, если не подключать не используемые при построении NAS звук и USB 3.0 для передней панели (у меня просто привычка, чтобы все было подключено). Тем кто будет использовать корпус в качестве игровой машины или HTPC - мне нравится что здесь наконец-то USB 3.0 для передней (вернее боковой) внешней панели подключается к разъему мат.платы, а не через кабель к задним разъемам, как, например, у меня в ББ (HAF X).
Что еще нужно иметь в виду? Если ставить такой же кулер как у меня, нужно иметь ввиду что он перекроет единственный слот PCI express и использовать его не получиться (для видеокарты, например). Когда я вскрыл коробку с корпусом, то при распаковке мне под ноги высыпалось несколько пластмассовых кусочков, оказалось что при перевозке и встряске поломались ограничители для корзины винчестеров на 3 диска (они расположены сзади и на фото, к сожалению, не видны) и пришлось немного повозиться с суперклеем, так что осторожно - при покупке в офлайн магазине проверяйте этот момент. Софт-тач материал довольно быстро пачкается, после того как я перенес корпус пару раз, остались видны отпечатки пальцев - стираются влажной тканью. Немного не понравилось как закрываются боковины - не так плотно как хотелось бы, мне нравится чтобы боковые крышки закрывались и нормально держались без винтов, здесь прикручивать стенки на «барашки» обязательно.
Что оказалось неожиданным в корпусе? Размер. На видео и фото в интернете мне он казался немного поменьше, поэтому лучше прикиньте его габариты на каком-нибудь похожем предмете, коробке, например.
Фотографии пустого корпуса и уже почти собранного можно посмотреть в моем , а как я открывал коробку с корпусом на видео можно увидеть здесь:
ВИДЕО:

Дополню свой пост, т.к. спрашивают в комментариях о вопросах, которые относятся больше к собранной системе в целом, а не конкретно к корпусу. Скорости копирования по сети (клиент Windows компьютер, протоколы SMB2 и FTP): на NAS - до 120 МБайт/с, с NAS - до 70 МБайт/с. Сколько потребляет система не могу сказать точно, только основываясь на приблизительных расчетах - до 80 Вт (и все зависит еще от выбранного режима работы жестких дисков - включены постоянно (наиболее предпочтительно для механики винчестера), с остановкой шпинделя и т.п.).

Еще одно дополнение поста. Недавно приобрел нужную в хозяйстве вещь (пусть и изредка)- простейший ваттметр Xavax Energiekostenmessgerät. Хочу привести данные по энергопотреблению системой в типовом режиме, при загрузке системы(пик) и при перезаписи информации с одного диска на другой:
типовой режим (торренты) - 53,6 Вт
загрузка системы - 82 Вт (максимальное значение)
перезапись образов с одного диска на другой - 63,6 Вт
В настройках системы по энергосбережению стоит - «не останавливать жесткий диск».

И небольшое видео с уже собранным и настроенным NAS, на нем можно посмотреть и что представляет собой web-оболочка для управления и настройки NAS4FREE:
ВИДЕО:


Спасибо, что прочитали мое творение до конца. Если у кого-то будут уточнения и пожелания, могу скорректировать свой пост.
Еще раз спасибо всем кто прочитал и поблагодарил за труд, просто если писать всем персональное спасибо, то комментариев станет в раза два больше - и будет не удобно читать, спасибо Вам.

P.S. Про скидку 5 euro (реферал) на первую покупку в магазине : Обзор понравился +97 +205

В среднем, очередной пост про NAS появляется примерно раз в полгода, и рассказывает о том, как поставить систему по документации. Мы усложним задачу, привязав ее к реальному проекту и ограничив бюджет. Кроме того, мы еще и попытаемся подстелить себе соломку в тех местах, куда не еще не ступала нога молодого сисадмина, а также разрушим несколько отраслевых мифов.

Эта статья не для специалистов по серверному хранению данных, геймеров и прочих оверклокеров. На вас, коллеги, и так вся индустрия работает. Она для начинающих сисадминов, любителей UNIX-систем и энтузиастов свободного программного обеспечения. У всех накопилось старое железо. Всем нужно хранить большие объемы дома или в офисе. Но далеко не у всех есть простой доступ к серверным технологиям.

Я очень надеюсь, что вы найдете для себя несколько полезных идей и все-таки научитесь на чужих ошибках. Помните: система стоит не столько, сколько вы заплатили за железо, а сколько вы вложите потом времени и сил в тестирование и эксплуатацию.
Если не хотите читать - посмотрите ссылки и выводы в конце; может, и передумаете.

DISCLAIMER

Информация предоставляется AS-IS без какой-либо ответственности за ее использование кем-либо, где-либо и когда-либо. Все ненароком упомянутые торговые марки являются собственностью соответствующих владельцев. Некоторые из них в рекламе уже настолько не нуждаются, что я придумываю им шуточные названия.

Благодарности

Респект Андрею Александровичу Бахметьеву, инженеру и изобретателю. Я горд, что Андрей Александрович преподавал для меня в институте! Желаю ему всяческих успехов в его проектах!

Задача

Итак, есть малый бизнес-стартап, генерирующий порядка 50Гб файлов в неделю, с необходимостью их архивного хранения в течение нескольких лет. Файлы крупные (порядка 10-20 Мб каждый), обычными алгоритмами не сжимаемые. Начальный объем данных порядка 2Тб. Совсем старые данные можно хранить в оффлайне, подключая по требованию.
Нужно уложиться в весьма скромный начальный бюджет решения 500 евро (в ценах лета 2013) и двухнедельный срок на сборку и тестирование .

За эти деньги нужно построить систему, которая позволит работать с файлами небольшой группе в одной локальной сети с разных платформ (Windows, Mac OS). Требуется длительная работа без сисадмина на площадке, защита от отказов и базовые функции управления правами доступа.

Традиционные пути

Безусловно, можно купить сетевое хранилище: их делают NetApp , QNAP , Synology и другие игроки, и притом делают неплохо даже для малого бизнеса. Но наши 500 евро – это только начало разговора для пустой коробки, без самих дисков. Если у вас есть 1000-2000 евро, лучше купите готовое изделие, а мы попробуем максимально заплатить знаниями и минимально - временем и деньгами.

UPD (спойлер ред. 2 от 2014-03-08):

Если собираете из нового железа, а не из хлама

По совокупности этого поста и его комментариев, любезно предоставленных хаброкомьюнити, предлагаю следующий алгоритм для простой четырехдисковой системы:

  1. Если двойного размера самой ёмкой из доступных моделей диска не хватает для хранимых данных, прекращаем читать спойлер (пример: модель 4Тб, требуется хранить 7Тб данных, тогда продолжаем; если требуется хранить 10Тб, тогда прекращаем)
  2. Выбираем изделие из линейки MicroServer известного производителя серверов Харлампий-Панкрат; например, n36l, n40l, n54l, с четырьмя отсеками для дисков (главное, чтобы была поддержка ECC-памяти)
  3. Обязательно комплектуем наш сервер памятью с контролем четности (ECC) из расчета 1Гб на каждый 1Тб хранимых данных, но не менее 8Гб (по рекомендации FreeNAS для дисков до 4Тб получается как раз всего 8Гб)
  4. Если у нас нет ECC-памяти, немедленно прекращаем читать этот спойлер , читаем пост до конца
  5. Выбираем производителя дисков, используя актуальный обзор отказов; например, вот этот: http://habrahabr.ru/post/209894
  6. Выбираем недорогую линейку SATA дисков с обязательным наличием ERC , а зачем, читаем здесь: http://habrahabr.ru/post/92701
  7. Выбираем ёмкость дисков (2Тб, 3Тб или 4Тб) из расчета, что их будет четыре, и что доступной для данных будет только половина (вторая половина на избыточность RAID)
  8. Перед закупкой еще раз внимательно и досконально проверяем совместимость железа между собой, количества слотов, отсеков, планок и прочего, но для FreeNAS самое главное - поддержка всего железа актуальным ядром FreeBSD
  9. Выбираем хорошую загрузочную флэшку, прочитав продолжение данного поста (часть 2: хорошие воспоминания)
  10. Закупаем, вдыхаем ароматы нового железа, собираем, подключаем, запускаем; для ZFS обязательно выключаем все аппаратные RAID"ы
  11. Создаем том RAIDZ2 из четырех дисков, обязательно с двойной избыточностью (на размерах тома около 12Тб есть риск повстречать злобного URE, читайте о нем в этом посте; если мы не боимся URE и все-таки собираем RAIDZ на четырех дисках, проверяем размер физического сектора - на современных дисках он 4Кб, и в этом случае получится совершенно нелепый страйп 43Кб, который еще и просадит нам скорость массива: forums.servethehome.com/hard-drives-solid-state-drives/30-4k-green-5200-7200-questions.html)
  12. Соль, сахар, перец, jail"ы, шары, скрипты и тому подобную сметану добавляем по вкусу

А как же облачное хранение , спросите вы? На момент написания этой статьи популярные облачные хранилища для наших объемов выглядят дороже, чем хотелось бы. Например, стоимость хранения неограниченного объема данных 36 месяцев на известном сервисе Брось Бокс обойдется в пару тысяч долларов с лишним, хотя и выплачивать их можно постепенно. Конечно, есть сервисы вроде Amazon Glacier (благодарю А.М. за подсказку) или Ажурных Окон, но, во-первых, они тарифицируют не только хранение, но и обращение (как его априорно подсчитать?), а во-вторых не будем забывать, что бизнес сидит на Интернет-аплинке 10Мбит, и маневры терабайтами потребуют не только определенных усилий по управлению процессами, но и будут весьма утомительными для пользователей.

Обычно в таких случаях берут старый компьютер, докупают большие диски, ставят Linux (не обязательно, кто-то ухитряется и Windows 7), делают массив RAID5. Отлично. Всё работает хорошо примерно полгода-год, но одним солнечным утром сервер вдруг пропадает из сети без всякого предупреждения. Конечно, сисадмин уже давно работает в другой фирме (текучка кадров), резервной копии нет (объемы слишком велики), а новый сисадмин починить систему не может (при этом на чем свет стоит ругает старого сисадмина и диалект Linux YYY, ведь надо было использовать Linux ZZZ, тогда проблем бы точно не было). Все эти истории повторяются давно и одинаково, меняются только версии ОС и растут объемы данных.

Отраслевые мифы

Миф о RAID5
Самый распространенный миф, в который я и сам верил до недавнего времени – это то, что второго подряд отказа в массиве на практике не может быть по теории вероятности. А вот и может, да еще как! Смоделируем реальную ситуацию: сервер проработал пару лет, после чего в массиве отказывает диск. Пока ничего страшного, ставим новый диск, и что происходит? Ага, реконструкция массива, т.е. длительная максимальная нагрузка на уже порядком изношенные диски. В такой ситуации отказы очень даже возможны и происходят.
Но это не все. Есть еще заложенная производителем методическая вероятность ошибки чтения, которая при определенных обстоятельствах сейчас уже практически гарантирует, что RAID5 после отказа диска обратно не соберется.
Миф о терабайте
Можно, конечно, считать всех производителей дисков начинающими программистами, но один отраслевой килобайт у них принят 1000 байт, строго по системе СИ (тот, другой килобайт, на самом деле с 1998г зовут кибибайт и обозначают KiB). Однако это не всё. Дело в том, что все выпускаемые шпиндельные диски имеют уже обнаруженные на фабрике дефекты, количество которых случайно, и потому фактический доступный размер «гуляет». У бюджетных моделей он гуляет даже в пределах одной партии одинаковых изделий, причем как в большую, так и в меньшую сторону. У меня в наборе из четырех одинаковых дисков номиналом 2Тб два оказались примерно на 2Гб меньше, а другие два – примерно на 400Мб больше номинального объема. Т.е. килобайт, подобно синусу в военное время, колеблется от 999 байт 6 бит до честных 1000 байтов даже с полубитом на конце. Либо изделия поставляют к нам на рынок на протекающих подводных лодках, либо наводнение виновато, но биты куда-то деваются.

Не стоит недооценивать данный фактор: если замена отказавшего диска в массиве окажется хоть на один блок короче номинального объема, то деградировавший RAID-массив теоретически может и не собраться до оптимального состояния, и мы получим головную боль, которую можно было легко избежать вначале. Исходя из этого, больше - не значит лучше, главное - постоянство.
Я предполагаю, что производители серверного оборудования решают эту проблему, всегда делая технологический запас и одновременно искусственно занижая объем доступного пространства в прошивке диска, поэтому по определенному коду изделия у них всегда (в пределах поддержки) можно получить диск, который имеет одну и ту же ёмкость. Наверное, это одна из причин, почему диск Seagate под известной серверной торговой маркой Харлампий-Панкрат и его «родной брат» без нее – не совсем одно и то же изделие. Но это только мое предположение. Возможно, у лидеров рынка хранения данных есть в рукаве и более технологичные козыри.

Риски проекта

В любом проекте важно понять риски, ведь в конечном итоге мы строим не ради забавы, но ради успеха бизнеса. Чтобы достичь гармонии Крепсондо (простите, непрерывности бизнеса), для начала мы построим упрощенную модель рисков, которая должна учитывать вероятные сбои и их последствия.
Аппаратные
По бюджету мы не имеем доступа к серверному оборудованию, поэтому и диски, и контроллеры можем использовать только дешевые, а это территория спонтанных отказов на ровном месте. К аппаратным рискам относим: механический износ (шпиндельные диски, вентиляторы), электрический износ (особенно касается флэш-памяти), ошибки в прошивках диска или контроллера, некачественный блок питания, некачественные диски, рассыпание аппаратного RAID-массива. Риском можно считать и отсутствие комплектующих запасного имущества прибора (ЗИП) в продаже вследствие устаревания.
Программные
К программным сбоям отнесем проблемы стандартных операционных систем, которые обладают склонностью к саморазрушению и не самой лучшей способностью к самовосстановлению после отказов питания, требуя регулярного администрирования. Добавим сюда ошибки реконструкции программного RAID-массива, ошибки в драйверах контроллеров, действия пользователей (намеренные и ненамеренные), действия вредоносного кода.

Имеющееся железо

Под рукой оказался мой старый компьютер примерно 2004г. выпуска на материнской плате Socket 478 GA-8IPE1000MK , с ЦП Pentium 4 @3ГГц и 1Гб ОЗУ. На корпусе написано ZEUS, он имеет целых шесть внутренних отсеков 3.5” (по тогдашним меркам это много), один 3.5” под архаичный FDD, четыре 5.25”, два места под вентиляторы охлаждения и блок питания на 250Вт. Видеокарта ATI RADEON 8500 в свое время рендерила такие хиты, как Soldiers of Anarchy, но ее вентилятор на масляном подшипнике уже давно воет, как собака Баскервилей (конечно, когда у него вообще получается вращение). Охлаждение ЦП было решено Zalman CNPS5700D-Cu , который затягивал нагретый воздух от радиатора и через эксцентричный воздуховод выдувал его внутрь корпуса, откуда его вновь приходилось выдувать наружу вторым вентилятором.

В один из дней мне настолько надоел весь этот аэродром, что я решил выпилить его в буквальном смысле: взял электропилу и вырезал круглое отверстие в корпусе (по решетке вентилятора), нарастив воздуховод куском пластиковой бутылки из-под минеральной воды Карма Дома. Убрал второй вентилятор и понизил первому (на ЦП) обороты реостатом.

В таком слегка панковском виде вся эта материальная часть и грустила на полке до наших дней.

Дополняла мою кунсткамеру дыра на задней панели корпуса из-за вольного трактования производителем корпуса стандартов ATX: вогнать туда панель-заглушку без напильника оказалось никак невозможно, и я оставил эти попытки.

Материнская плата имела контроллер ОЗУ, который не позволял менять планки в режиме STANDBY (это когда компьютер выключен кнопкой, но блок питания включен). Там даже светодиодный индикатор специальный выведен RAM_LED, задачей которого было предупреждать сисадмина о наличии напряжения в контуре:

When RAM_LED is ON, do not install / remove DIMM from socket

Конечно, в итоге контроллер накрылся; и если не пошевелить память в разъеме определенным шаманским образом, материнка ее не видела и начинала противно пищать. В справочнике писков данный сигнал мог означать как проблему ОЗУ, так и проблему блока питания, что окончательно сбивало с толку. Для довершения картины BIOS создавал какую-то особенно кривую среду при загрузке с флэшек, из-за чего у меня категорически не загружались все производные SYSLINUX (для справки: это почти безальтернативный загрузчик CD/флэшек для огромного количества вариантов Linux).
Так к чему я это всё?

Выводы:

  1. Такой компьютер для серверной задачи совершенно непригоден.
  2. Молодым сисадминам категорически противопоказан секс со старым железом.

Идеи

Замена железа
Конечно, глючная мать, изношенная механика и старый блок питания совершенно не укладываются в философию Крепсондо (ой, снова простите, непрерывность бизнеса), и потому подлежат замене в первую очередь и без лишних обсуждений. Гармония Крепсондо для нас важнее, поэтому попрощаемся со старым железом, оно свою историческую миссию выполнило.
Выбор замены для Socket 478 оказался невелик: ASRoсk P4i65G . Вроде бы неплохая мать с бортовой графикой, тремя PCI, двумя SATA и шестью USB на борту. Аппаратный мониторинг сделан на базе Winbond W83627 (поддерживается в пакете lm-sensors ; это оказалось потом полезным при калибровке реостата вентилятора по температуре ЦП работающей системы).

Теперь ничего не пищит, загрузка с флэшек работает нормально, что уже радует. Бортовых ста мегабит для сети NAS маловато, поэтому один слот PCI сразу же занимаем бюджетным D-Link DGE-530T , еще два PCI оставляем на дисковые контроллеры. Обычно они имеют до четырех портов, что вместе с двумя бортовыми даст нам возможность подключить десять дисков.
Про новый блок питания я расскажу позже, пока лишь отмечу, что для моей системы на базе Socket 478 вполне хватало 250Вт. Поэтому, прикинув в уме запас мощности 200Вт на раскрутку шпиндельных дисков, я с ходу согласился на предложенный мне в магазине бюджетный источник FSP Group ATX-450PNR номиналом 450Вт. Поверхностно мне понравился большой низкооборотный 120мм вентилятор – значит, шуму будет меньше (UPD: забегая вперёд, ATX-450PNR, несмотря на все ухищрения, с поставленной задачей не справился, и я не рекомендую его использовать ; см. habrahabr.ru/post/218387).

Заодно я прихватил пару вентиляторов Zalman ZM-F1-FDB на модном гидродинамическом подшипнике: первый пойдет на кулер ЦП, второй – на обдув первой группы дисков.
Собственно, осталось выбрать самое важное.

Дискововая подсистема

Для сетевого хранилища важнейшей задачей является выбор режима массива (RAID). Поскольку бюджет решения не позволяет нам воспользоваться серверным оборудованием, вздыхаем и сразу откладываем аппаратные RAID-контроллеры, SAS и прочие Fiber Channel в сторону. Туда же откладываем и твердотельные диски. Раз у нас на кухне NAS (простите за каламбур), то тернистый путь пройдет через волшебный мир программных решений RAID на базе дешевых шпиндельных дисков SATA . Так гораздо занимательнее, но да помогут нам практики Крепсондо.
Диски
На мой субъективный взгляд, у продуктов SATA (по сравнению с SAS/FC) с выбором всё еще более запутано и сильнее перемешано с маркетингом. У шпиндельных дисков Seagate я увидел два условных ценовых диапазона, которые отличаются примерно на 40%. Верхний принято считать решением для среднего бизнеса, а нижний – для домашних пользователей и малого бизнеса. Чем же грозит использование самых дешевых дисков? По субъективным оценкам некоторых экспертов (ссылка), дешевые диски отказывают ощутимо чаще дорогих в первую же неделю эксплуатации, и по результатам года тенденция сохраняется. Осторожно приведя здесь эту таблицу, повторю, что это очень приближенная субъективная оценка одного из пользователей Интернета, без указания конкретных изделий:

По наблюдению того же пользователя, примерно один-два из дюжины годовалых дисков SATA отказывают на втором году жизни. Само собой, все SATA ощутимо ведут себя хуже, чем SAS или Fiber Channel, с этим вряд ли можно спорить. Как, впрочем, и с выделенным бюджетом, который почти не оставляет нам выбора.

Производителя Seagate я выбрал достаточно интуитивно, поэтому не буду описывать данный процесс.

UPD:
Поскольку описанные события происходили летом 2013г, то я не прочитал вот этот замечательный пост: http://habrahabr.ru/post/209894/ . Из него следует, что Seagate не самый лучший выбор, но читатель, безусловно, теперь предупрежден и вооружен. Благодарю, хаброкомьюнити, вы лучшие!

Бегло анализируя предложения в магазинах, я отметил, что цена бюджетных дисков крупного объема 4Тб почти на 90% выше предложений на 2Тб, т.е. удельная стоимость хранения гигабайта росла почти линейно от объема. Почему это так важно? Дело в том, что мне не удалось найти контроллер для шины PCI с гарантированной поддержкой накопителей 4Тб, а экспериментировать не было возможности. Это поставило перед непростым выбором: либо ограничить диски 2Тб, либо отказаться от старого железа и переходить на шину PCI Express (с покупкой нового компьютера). К счастью, почти линейная зависимость цены от ёмкости избавила от трудных решений, но читателю рекомендую всегда считать совокупную стоимость дисковой подсистемы, ибо в NAS она определяющая, и выгода от ёмких дисков может перевесить всё остальное.

Приглянулась своей ценой модель ST2000DM001 . Это был самый бюджетный вариант в линейке Seagate на 2Тб, использует новый размер сектора 4Кб и требует правильной инициализации (форматирования) файловой системы. Интересно, что представители ST2000DM001 попадаются как с двумя, так и с тремя пластинами (на картинке - вариант с двумя).

Похоже, новые владельцы проекта FreeNAS не пожалели сил на глубокий рефакторинг кода, который, вероятно, дался ценой отказа от некоторых «устаревших» функций (например, RAID5). Во всяком случае, FreeNAS выглядит сильным драйвером развития для FreeBSD, и заметен явный интерес к развитию ZFS во «фришном» ядре. Что ж, пожелаем удачи коллегам.

Если сравнивать FreeNAS и его предка-бранч NAS4free, то для меня субъективно FreeNAS выглядит сильнее, несмотря на отсутствие RAID5. Есть некое ощущение, которое непросто объяснить словами: сквозь графический интерфейс NAS4free так и веет запахом кода, требующего глубокого рефакторинга («кода с душком»). Так что же это за рефакторинг такой? Вот вам простой пример: в отличие от NAS4free, даже при работе с флэшки FreeNAS может применять изменения в конфигурации без полной перезагрузки системы. И это при том, что корневая система смонтирована в режиме read-only. Для меня это был сильный аргумент. К тому же FreeNAS перешел на хранение конфигурации в РСУБД SQlite , а NAS4free до сих пор использует простой, но не самый надежный формат XML.

RAID5 или не RAID5
Хотя UFS и софтверные RAID-массивы GEOM и не дотягивают по технологичности до ZFS с RAIDZ (на первый взгляд вообще кажется, что это соревнование набора шпал против вантового моста), но популярные режимы RAID0/1/5 в GEOM есть. Однако современный FreeNAS при этом не позволяет создавать тома RAID5, а для совместимости оставлены только простейшие режимы RAID0 (stripe) и RAID1 (зеркало).

Почему так?

На это, наверное, есть две причины, назовем их упрощенно: механическая и математическая (хотя в шпиндельных дисках они переплетены подобно корпускулярно-волновому дуализму).

Представим себе отказ/замену одного диска в массиве 10Тб спустя два года эксплуатации: процесс реконструкции в течение недели (!) будет мучить уже и так изношенные шпиндели (см. выше Миф о RAID5 ). Но при таком стрессе старые диски могут не протянуть и трех дней, повалив массив окончательно, вот тогда стресс начнется уже у нас, да еще какой.

Вы спросите: как же так, почему неделя на реконструкцию? Обратим взор на представителей двух поколений Seagate Barracuda (используем материалы http://www.storagereview.com):

Если ёмкости выросли примерно в 8 раз, то скорости лишь троекратно. Ирония, правда, в том, что априорно мы можем представить тут скорость реконструкции RAID1, и даже такой быстрый вариант на нашем винтажном PCI-контроллере будет не ахти. В массивах же RAID5 скорость вообще определяется математическими способностями процессора, и по разным оценкам составляет порядка суток на каждый Тб данных (увы, ссылок дать не могу, простите).

Но и это еще не все, дорогой читатель. Диски имеют параметр, именуемый Unrecoverable Read Error Rate, который на современных бюджетных моделях SATA составляет 1 сектор на каждые сто триллионов битов. Т.е. примерно из каждых записанных 12Тб диск один раз скажет «прости, хозяин, но выдать обратно нужный сектор совершенно никак невозможно; ошибка чтения». Это методическая ошибка, заложенная производителем и потому теоретически гарантирующая невозможность реконструкции массива RAID5 емкостью более 12Тб на дешевых дисках (справедливости ради отметим, что URE на дисках SAS, как минимум, на порядок меньше, а критический объем, соответственно, больше). Эпитафию RAID5 написал Robin Harris в своей статье Why RAID 5 stops working in 2009 .

По итогам выбора железа максимальная совокупная ёмкость наших дисков составляет 20Тб (18TiB), поэтому в очередной раз напомним себе о пути к непрерывности бизнеса через философские практики Крепсондо, вздохнем и дружно помянем RAID5.

Окончательный выбор: разборный массив
Итак, я отказываюсь и от аппаратных RAID (дорого), и от ZFS (дорого) и от софтверного RAID5 (медленно и ненадежно). Выбираю FreeNAS с томами UFS на базе технологий GEOM: просто, надежно и при необходимости ремонтируется, как автомат Калашникова. То, что надо.
Добавим USB флэшку для загрузки системы – шпиндельные диски целиком отведем для данных. Мы не хотим, чтобы торчащую снаружи загрузочную флэшку кто-то случайно выдернул, поэтому выбираем бюджетную флэшку с наименьшими габаритами (как потом выяснилось, это было роковое и необдуманное решение: http://habrahabr.ru/post/214803/).

Из вариантов Stripe и Mirror я выбираю, понятное дело, Mirror (т.е. RAID1). Итоговая дисковая система выглядит как набор из нескольких независимых томов-зеркал. Каждое зеркало собрано из пары дисков 2Тб (ограничение контроллера), инициализируется и монтируется независимо. Максимальный объем онлайн хранимых данных на десяти дисках составит около 10Тб в пяти независимых томах (точнее, 9TiB).

Хоть такой дизайн и может показаться несколько неуклюжим, но он действительно оправдан при наших объемах данных и количестве дисков: иначе мы бы получили неразборный монолит с запредельным временем реконструкции при отказах.

Добавим сюда один маленький штрих: поскольку используются дешевые потребительские диски, придется при создании томов искусственно занижать объем, чтобы не иметь потом проблем с заменой отказавших дисков новыми (с плавающей около 2Тб емкостью). Оставим в конце технологические «хвосты» для лучшего сна.

О пропускной способности вагона, груженого стриммерными кассетами
С точки зрения архивного хранения не стоит вообще расстраиваться по поводу ёмкости: массив-то у нас разборный. Исчерпав доступный объем хранимых данных на сервере онлайн в томах №№1-5, мы можем вручную отключить самый старый том №1, извлечь его диски, установить два новых диска по 2Тб и инициализировать новый том №6. Старые диски затем можно обуть в USB-конструктив и подключать по требованию бизнеса к тому же серверу FreeNAS, не разбирая при этом весь корпус. Можно их монтировать read-only. При большом желании можно подключить это и к Windows, и к Mac. В любом случае, помните: старый шпиндельный диск лучше по пустякам не трясти, а то от возраста посыплется магнитный песок из гермоблока.

Есть еще интересный сценарий с unionfs : заполненные тома переводить в режим для чтения и подкладывать «вниз» под файловую систему «верхнего» тома, тогда будет иллюзия непрерывности дискового пространства. Правда, unionfs - штука заумная и потому опасная, а вариант с read-only, наверное, единственный более-менее обкатанный.

Все, объемы архивного хранения теперь ограничены объемом шкафа или кейса, куда складываются старые диски. Если этот кейс еще и перемещать в пространстве, то полоса пропускания вообще зашкалит.

Корпусная инженерия

Подумаем немного о первичном охлаждении, ибо диски наши на 7200rpm будут тепленькими. Находим в корпусе место для обдува отсеков 3.5” и с почти хирургическим трудом приспосабливаем туда наш вентилятор Zalman ZM-F1-FDB на антивибрационных резинках, которые приходится тянуть пальцами через тонкие щели корпуса. Черт бы побрал эти потребительские корпуса с их проходами и щелями…

Вспомнил старую комедию.

Солдата спрашивают: «Почему так плохо видишь?». Тот отвечает: «Ну, есть одна глазная операция, но ее делают через задний проход, а я туда ни одного мужика не подпущу»…

Эксцентрично-зеленый пластик бутылки из-под минеральной воды Карма Дома, торчащий сзади корпуса, уже порядком намозолил глаза. Поэтому разбираем кулер CNPS5700D-Cu, берем с собой воздуховод и идем в продуктовый магазин за покупками. Примерив по очереди бутылки с минеральной водой разных марок, убеждаемся в идеальном совпадении диаметров двухлитровой бутылки Звон Аква с круглой частью воздуховода CNPS5700D-Cu (на одном заводе их отливали что ли?).

Поблагодарим компанию Штука-Школа за столь удачное совпадение, и, проведя, еще пару часов с различными острыми предметами, получаем часть воздуховода сложной формы из прозрачного пластика.

Ставим в кулер новый вентилятор ZM-F1-FDB 80мм, его гидродинамические подшипники обладают сопоставимым ресурсом, но потише звонких шариковых. В последний момент, само собой, выясняется, что отверстие на корпусе находится на полсантиметра выше, чем надо, поэтому добавляем лепестковую юбку из клейкой ленты, идею которой подсказали авиаконструкторы истребителей с изменямым вектором тяги.

Наше изделие действительно чем-то смахивает на отклоняемое сопло, но выглядит уже не так по-панковски.

Наконец, пришло время разобраться с тем самым местом, где мне десять лет назад не удалось разгадать Великий Китайский Инженерный Замысел. Напомню, речь о задней панельке на разъемы ATX, идущей в комплекте с материнской платой, точнее, о невозможности ее установить вот в это гнездо:

Оказывается, ребус вполне решается плоскогубцами, просто разогнем профиль по периметру, сантиметр за сантиметром. Панелька будет прекрасно держаться своими отверстиями на разъемах, а неровности уйдут внутрь корпуса и не нарушат нам инженерную эстетику:

Во избежание эффекта спагетти шнуры SATA прихватываем друг к другу стяжками, ибо макаронным изделиям в серверных корпусах не место. Кабели помечаем, используя маркеры для витой пары. Реостат вентилятора крепим к корпусу на оказавшейся очень к месту незанятой ножке для материнской платы. Старые диски пока стоят в корпусе для лучшей калибровки обдува, но скоро мы от них избавимся.

Руководствуясь опять же соображениями тепловой эффективности, массивы-зеркала из дисков будем собирать хотя бы через один отсек, т.е. так, чтобы диски одного массива не оказались соседями по отсекам и не грели друг друга , особенно на длинных операциях реконструкции. Диски также маркируем, хотя бы номером тома. UPD: лучше еще и серийный номер диска разместить, напечатав его на ленточном термопринтере, а при отсутствии оного просто на полоске бумаги под прозрачной клейкой лентой. Когда дисков больше двух, это бывает очень полезным при спешных и аварийных работах.

Осталось только включить питание, померять температуру и откалибровать реостаты вентиляторов под нагрузкой.