Одне із актуальних питань сьогодення в сфері IT – зберігання даних, їх безпека та багатокористувацький доступ. Для вирішення цього питання існують системи SAN та NAS. Що таке NAS, для чого служить, які можливості має? Варто придбати готовий такий пристрій чи укомплектувати його самостійно? Як зробити NAS своїми руками?
Зміст
- Що таке NAS
- NAS своїми руками чи готовий спеціалізований пристрій
- Підбір комплектуючих для NAS
- Операційна система для NAS
- NAS своїми руками: аспекти
Що таке NAS
NAS – це абревіатура від Network Attached Storage, що означає мережеву систему зберігання даних. Це пристрій зберігання даних за принципом сервера, він же мережеве сховище, він же NAS-сервер. Сховище даних з можливістю розмежування доступу користувачів.
Являє собою примітивний комп’ютер, приєднаний до локальної мережі, заточений під певні задачі – зберігання даних і надання багатокористувацького доступу до них. Оскільки це сервер, то він працює цілодобово 24/7.
NAS використовується для різних користувацьких та корпоративних цілей, цілей як то:
- Власне хмарне сховище. По-перше, дисковий простір у хмарних сервісах поверх безкоштовного ліміту вартує коштів, що у відносно довгостроковій перспективі може бути дорожче за придбання власного сховища. По-друге, і що більш важливе – недовіра хмарним сервісам, ризик втрати, викрадення чи зливу даних;
- Медіасервер;
- FTP-сервер;
- Корпоративні бази даних;
- Сховище бекапів;
- Сховище відеофайлів з камер спостереження;
- Сервер друку;
- Сервер віртуальних машин.
Можливості NAS для дому, офісу та виробництва:
- Висока надійність даних у випадку вибору відмовостійкої конфігурації RAID;
- Збільшена швидкість обробки даних для дисків HDD у випадку вибору швидкісної конфігурації RAID;
- Шифрування даних для унеможливлення несанкціонованого доступу до них;
- Цілодобовий доступ до даних будь-кого з користувачів;
- Спільна мережева робота у програмах, що передбачають задіяння мережевих дисків.
NAS своїми руками чи готовий спеціалізований пристрій
NAS – це, в принципі, готовий спеціалізований пристрій, який комплектується певними виробниками. І який можна придбати в конфігурації для своїх потреб. Це може бути як NAS для дому, так і для корпоративних задач. Такі готові пристрої пропонуються виробниками як то: QNAP, ASUSTOR, Western Digital, Thecus, TerraMaster, Buffalo, D-Link, Iomega, Netgear, Seagate.
Але можна зробити NAS своїми руками. Оскільки первісно це звичайний комп’ютер, його можна укомплектувати та налагодити самостійно.
Що краще – NAS своїми руками чи готовий спеціалізований пристрій від виробника – питання спірне. Залежить від маси факторів: цілі використання пристрою, бюджет, існуючі ресурси, тобто комп’ютерні комплектуючі в наявності, наприклад, зі старого ПК, досвід та рівень володіння комп’ютером.
У кожного з варіантів є свої переваги та недоліки. Вагома перевага на боці NAS своїми руками – можливість апгрейду комплектуючих та самостійний підбір жорстких дисків.
Підбір комплектуючих для NAS
Якщо ж ми вирішили зібрати NAS своїми руками, які нам потрібні комплектуючі?
Материнська плата
Якщо NAS буде в корпусі для домашніх серверів чи міні-ПК, материнська плата повинна бути формату Mini-ITX. NAS для дому – це невимогливий ПК, тому материнку можна брати на базових чіпсетах: H- або B-сегменту Intel чи A- або B-сегменту AMD. Материнка повинна мати необхідну кількість роз’ємів SATA для підключення жорстких дисків (мінімум 4).
Примітка. Якщо в складі NAS будуть SSD чи RAID швидкісної конфігурації, необхідно забезпечити реалізацію відповідної мережевої швидкості. Стандартна мережева LAN-карта має пропускну здатність 1 Гбіт/с, тобто 125 Мб/с. Вона буде різати швидкісний потенціал NAS. В такому випадку потрібна LAN-карта або модуль Wi-Fi з більшою пропускною здатністю, для SSD SATA принаймні 5 Гбіт/с, тобто 625 Мб/с. Коштують такі мережеві пристрої недешево, і у випадку збирання NAS з нових комплектуючих потрібно співставити витрати в цілому з вартістю готового пристрою NAS.
Процесор
Мінімально потрібен 2-ядерний. Бажано енергоефективний. Бажано з вбудованою графікою, щоб не морочитися з підключенням відеокарти на час установлення і налаштування операційної системи або виправлення можливих неполадок під час роботи сховища. Найкращий процесор для NAS – Intel Atom або Celeron сучасних поколінь, не старіше 10-го.
Оперативна пам’ять
8 Гб оперативної пам’яті – це базовий об’єм для сучасного домашнього ПК. Такий же об’єм буде оптимальним варіантом для NAS. Частоту пам’яті, якщо це сучасна DDR4, можна вибрати навіть базову – 2133 МГц. Пам’ять DDR3 краще брати з частотою не нижче 1333 МГц.
Жорсткі диски
Скільки потрібно жорстких дисків, вирішує конфігурація RAID-масиву, який буде використовуватися на NAS. Мінімально це 2 диска для простого дзеркала RAID 1. Кожен з дисків має бути того об’єму, на який розраховано сховище. Диски HDD наразі мають значні об’єми – до 18 Тб, а в поодиноких випадках і більше.
Жорсткі диски бажано, щоб були однакові, принаймні одного об’єму. Це необхідно для постановки їх в RAID. Оскільки NAS працює 24/7, бажано, щоб диски були серверного сегменту. Найкращими такими вважаються HDD WD Red. Якщо принципово потрібен малошумний NAS, можна вибрати HDD WD Blue.
Корпус
Корпус може бути будь-яким, хоч і саморобним. Головна вимога до нього – він повинен вміщати необхідну кількість жорстких дисків. Якщо корпусу ПК немає, можна придбати корпус для домашніх серверів, для міні-ПК чи просто вузький невеликий для звичайних ПК. Такий корпус буде менш захаращувати простір.
Блок живлення
Блок живлення потрібно підбирати як для звичайного ПК. Тобто сумуючи енергоспоживання всіх його компонентів. Якщо в складі системи процесор малопотужний чи середній, вистачить мінімального блоку живлення на 300-350 Вт.
Джерело безперебійного живлення
NAS бажано забезпечити джерелом безперебійного живлення. Так ми не втратимо важливі дані під час аварійного вимкнення електроенергії.
Всі комплектуючі повинні бути сумісні.
Операційна система для NAS
Готові пристрої NAS мають встановлені спеціалізовані операційні системи, оптимізовані під мережеве сховище. Мають необхідні для роботи сховища програми. У випадку комплектування NAS своїми руками з операційною системою, її налаштуванням та програмним забезпеченням питання нам потрібно вирішувати самостійно.
Існують спеціальні системи, заточені під NAS. Із безкоштовних це TrueNAS, XigmaNAS, OpenMediaVault, NAS4Free. Вони мають своє програмне забезпечення для використання функцій сховища – для базових функцій (програмний RAID, медіасервер, FTP-сервер, тощо), антивіруси, торрент-качалки, програми для IP-камер, програми для бекапу даних, клієнти хмарних сховищ та сервісів і т.п.
Також можна використати користувацькі Windows та Linux, або Windows Server та серверні дистрибутиви Linux, встановивши необхідні для NAS програми.
У кожної операційної системи є свої нюанси. Windows, наприклад, являється ліцензійною. І це не сама швидка система. Проте її користувачам буде простіше налаштувати NAS на її базі, і для Windows є багато мануалів.
Спеціальні операційні системи виграють тим, що мінімалістичні, продуктивні та оптимізовані спеціально під задачі мережевого сховища.
Проте мають свої недоліки: деякі потребують окремого диску для роботи системи, у якихось погане юзабіліті.
RAID
Важливий аспект NAS – RAID-масив. Реалізується засобами операційної системи. Без нього NAS можливий, багато готових пристроїв NAS від виробників дозволяють використовувати всі диски як єдиний дисковий простір (конфігурація JBOD). Проте без відмовостійкого масиву немає сенсу в NAS.
Детально про те, що таке RAID, які є його конфігурації, які у них властивості.
Файлова система
Файлова система NAS – це один важливий аспект роботи цього пристрою. Вона впливає на швидкодію та стабільність проведення дискових операцій, а також на можливість відновлення даних. Залежить від обраної операційної системи.
XigmaNAS та TrueNAS базуються на FreeBSD і використовують файлову систему ZFS.
OpenMediaVault базується на Debian Linux і працює з файловими системами Ext3, Ext4, XFS, JFS. У дистрибутивах Linux нам доступні Ext2, Ext3, Ext4, JFS, ReiserFS, XFS, Btrfs, ZFS. Windows може працювати з NTFS і FAT32. Хороші файлові системи – ZFS, Btrfs та Ext4.
Програмна реалізація RAID та файлова система зумовлюють вибір операційної системи пристрою.
NAS своїми руками: аспекти
Домашній NAS своїми руками – це можливість задіяти власні старі чи куплені уживані комп’ютерні комплектуючі, або ноутбуки з неробочим екраном. Відповідно, це економія коштів на апаратному забезпеченні пристрою.
Але це не завжди економія у випадку комплектування пристрою з нових комплектуючих, принаймні у випадку сховища для базових потреб. На ринку є багато бюджетних моделей NAS для дому, що вийдуть дешевше, ніж комплектувати самому.
Крім того, готові пристрої NAS – це пристрої, оптимізовані для економного споживання електроенергії. Адже пристрій працює цілодобово, і цілодобово споживає енергію. Готові NAS для дому зазвичай працюють на енергоефективних сучасних ARM-процесорах, Intel Atom або Celeron.
Так, у випадку збірки NAS своїми руками з використанням старих процесорів (на техпроцесах 32 нм, 65 нм, 90 нм), нам можуть не сподобатися рахунки за електроенергію.