安価な Linux ホーム NAS システムの構築

他の多くの MacBook Pro ユーザーと同様に、私も内部メモリの不足の問題に直面していました。 より正確に言うと、私が毎日使用していた rMBP には 256GB の SSD しか搭載されておらず、当然ながら長い間十分ではありませんでした。

さらに、飛行中にビデオを録画し始めたところ、状況はさらに悪化しました。 このような飛行後に撮影された映像の量は 50 GB 以上で、私の貧弱な 256 GB SSD はすぐにいっぱいになり、外付け 1 TB ドライブを購入する必要がありました。 しかし、XNUMX 年後、私が生成していたデータ量を処理できなくなり、冗長性とバックアップの欠如により重要な情報をホストするのには適さなくなったのは言うまでもありません。

そこで、ある時点で、このシステムが別のアップグレードを必要とせずに少なくとも XNUMX 年は使用できることを期待して、大容量の NAS を構築することにしました。

この記事は主に、もう一度やる必要がある場合に備えて、正確に何をどのようにやったかを思い出すために書きました。 あなたも同じことをしようと決めた場合に役立つことを願っています。

もしかしたら買いやすくなるかも？

さて、何を取得したいかはわかりましたが、疑問は残ります: どのようにして取得するのでしょうか?

私は最初に商用ソリューションを検討し、特に市場で最高の消費者グレードの NAS システムを提供すると考えられていた Synology に注目しました。 ただし、このサービスの料金はかなり高額でした。 最も安価な 4 ベイ システムの価格は 300 ドル以上で、ハード ドライブは含まれません。 さらに、このようなキットの内部充填は特に印象的ではないため、実際のパフォーマンスに疑問が生じます。

そこで私は、NAS サーバーを自分で構築してみたらどうだろうかと考えました。

適切なサーバーを見つける

このようなサーバーを完成させる場合は、まず適切なハードウェアを見つける必要があります。 ストレージタスクにはそれほどパフォーマンスを必要としないため、このビルドには中古のサーバーで十分です。 必要なもののうち、大量の RAM、いくつかの SATA コネクタ、および優れたネットワーク カードに注目してください。 私のサーバーは永住地で動作するため、騒音レベルも重要です。

私は eBay で検索を開始しました。 中古の Dell PowerEdge R410/R210 が 100 ドル以下でたくさん見つかりましたが、サーバー ルームでの作業経験があったので、これらの 1U ユニットは騒音が大きすぎて家庭での使用には適さないことはわかっていました。 一般に、タワー サーバーはノイズが少ないことが多いですが、残念なことに、eBay にはそれらのサーバーがほとんどなく、どれも高価であるか、性能が不十分でした。

次に探すのは Craiglist で、中古の HP ProLiant N40L をわずか 75 ドルで販売している人を見つけました。 私はこれらのサーバーのことはよく知っていましたが、通常は中古でも 300 ドルほどかかるので、広告がまだ有効であることを願って販売者にメールを送りました。 これが事実であることを知った私は、何も考えずにこのサーバーを取りにサンマテオに向かったのですが、一目見ただけで間違いなく満足しました。 使用感はほとんどなく、少しの汚れを除いて、その他はすべて良好でした。

サーバー写真、購入直後

そして購入したキットの仕様はこんな感じです。

• CPU: AMD Turion(tm) II Neo N40L デュアルコア プロセッサー (64 ビット)
• RAM: 8 GB 非 ECC RAM (前の所有者によって取り付けられました)
• フラッシュ: 4GB USBドライブ
• SATAコネクタ：4 + 1
• NIC: 1 Gbps オンボード NIC

言うまでもなく、このサーバーの仕様は、数年前にも関わらず、特に RAM の点で、依然として市場のほとんどの NAS オプションよりも優れています。 少し後に、より多くのバッファ領域とより優れたデータ保護を備えた 16 GB ECC にアップグレードしました。

ハードドライブの選択

これで、優れたシステムが完成しました。あとは、そのシステム用のハードドライブを選択するだけです。 明らかに、その 75 ドルで HDD なしのサーバー本体のみを入手できましたが、これには驚きませんでした。

少し調査した結果、24 時間年中無休の NAS ドライブが WD Red HDD に最適であることがわかりました。 これらを購入するために、Amazon に頼って、それぞれ 7 TB のコピーを 4 つ購入しました。 実際には、任意の HDD を接続できますが、サイズと速度が同じであることを確認してください。 これは、長期的には潜在的な RAID パフォーマンスの問題を回避するのに役立ちます。

システムセットアップ

多くの人が NAS 構築にこのシステムを使用すると思います。 FreeNASの, それは何も問題ありません。 ただし、このシステムをサーバーにインストールする可能性があるにもかかわらず、私は CentOS を使用することを好みました。これは、ZFS on Linux システムは当初実稼働環境用に準備されており、一般に Linux サーバーの管理に慣れているためです。 また、FreeNAS が提供する派手なインターフェイスや機能には興味がありませんでした。RAIDZ アレイと AFP 共有には満足していました。

USB への CentOS のインストールは非常に簡単です。ブート ソースとして USB を指定するだけです。起動すると、インストール ウィザードがすべての段階を案内します。

RAID アセンブリ

CentOS を正常にインストールした後、リストされている次の手順に従って、Linux にも ZFS をインストールしました。 ここの手順.

このプロセスが完了したら、ZFS カーネル モジュールをロードしました。

$ sudo modprobe zfs

そして、コマンドを使用してRAIDZ1アレイを作成しました zpool:

$ sudo zpool create data raidz1 ata-WDC_WD30EFRX-68AX9N0_WD-WMC1T0609145 ata-WDC_WD30EFRX-68AX9N0_WD-WMC1T0609146 ata-WDC_WD30EFRX-68AX9N0_WD-WMC1T0609147 ata-WDC_WD30EFRX-68AX9N0_WD-WMC1T0609148
$ sudo zpool add data log ata-SanDisk_Ultra_II_240GB_174204A06001-part5
$ sudo zpool add data cache ata-SanDisk_Ultra_II_240GB_174204A06001-part6

ここでは、ハードドライブの表示名ではなく、ハードドライブの ID を使用していることに注意してください (sdx) 文字の変更が原因で起動後にマウントに失敗する可能性を減らすためです。

また、別の SSD 上で実行される ZIL および L2ARC キャッシュを追加し、その SSD を 5 つのパーティションに分割しました。ZIL 用に 2GB、残りは LXNUMXARC 用です。

RAIDZ1に関しては、1台のディスク障害にも耐えられます。 RAID 再構築中に 2 番目のディスクに障害が発生する可能性があり、データ損失が発生する可能性があるため、このプーリング オプションは使用すべきではないと主張する人も多くいます。 私はこの推奨事項を無視しました。重要なデータを定期的にリモート デバイスにバックアップしており、アレイ全体に障害が発生してもデータの可用性に影響するだけで、安全性には影響しないからです。 バックアップを作成できない場合は、RAIDZ10 や RAIDXNUMX などのソリューションを使用することをお勧めします。

次のコマンドを実行すると、プールが正常に作成されたことを確認できます。

$ sudo zpool status

и

$ sudo zfs list
NAME                               USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
data                               510G  7.16T   140K  /mnt/data

デフォルトでは、ZFS は新しく作成されたプールを直接マウントします。 /これは一般的に望ましくないことです。 これは次のように変更できます。

zfs set mountpoint=/mnt/data data

ここから、データを保存するための 512 つ以上のデータセットの作成を選択できます。 XNUMX つ作成し、XNUMX つは Time Machine バックアップ用、もう XNUMX つは共有ファイル ストレージ用に作成しました。 Time Machine データセットのサイズが無限に大きくなるのを防ぐために、クォータを XNUMX GB に制限しました。

最適化

zfs set compression=on data

このコマンドは、ZFS 圧縮サポートを有効にします。 圧縮は最小限の CPU パワーを使用しますが、I/O スループットを大幅に向上させることができるため、常に推奨されます。

zfs set relatime=on data

このコマンドを使用すると、更新の数が減少します。 atimeファイルにアクセスする際の IOPS の生成を削減します。

デフォルトでは、Linux 上の ZFS は ARC に物理メモリの 50% を使用します。 私の場合、ファイルの総数が少ない場合は、サーバー上の他のアプリケーションが実行されないため、この量を 90% まで安全に増やすことができます。

$ cat /etc/modprobe.d/zfs.conf 
options zfs zfs_arc_max=14378074112

次に使用する arc_summary.py 変更が有効になっていることを確認できます。

$ python arc_summary.py
...
ARC Size:				100.05%	11.55	GiB
	Target Size: (Adaptive)		100.00%	11.54	GiB
	Min Size (Hard Limit):		0.27%	32.00	MiB
	Max Size (High Water):		369:1	11.54	GiB
...

定期的なタスクの設定

使用しました systemd-zpool-スクラブ systemd タイマーを週に XNUMX 回クリーンアップするように設定します。 zfs-自動スナップショット 15 分、1 時間、1 日ごとにスナップショットを自動的に作成します。

Netatalkのインストール

ネタトーク AFP のオープンソース実装です (Apple Filing Protocol）。 続く CentO の公式インストール手順S さん、文字通り、わずか数分で組み立てられ、インストールされた RPM パッケージを受け取りました。

構成のセットアップ

$ cat /etc/netatalk/afp.conf
[datong@Titan ~]$ cat /etc/netatalk/afp.conf 
;
; Netatalk 3.x configuration file
;

[Global]
; Global server settings
mimic model = TimeCapsule6,106

; [Homes]
; basedir regex = /home

; [My AFP Volume]
; path = /path/to/volume

; [My Time Machine Volume]
; path = /path/to/backup
; time machine = yes

[Datong's Files]
path = /mnt/data/datong
valid users = datong

[Datong's Time Machine Backups]
path = /mnt/data/datong_time_machine_backups
time machine = yes
valid users = datong

ご了承ください vol dbnest 私の場合、これは大きな改善です。Netatalk はデフォルトで CNID データベースをファイル システムのルートに書き込みますが、メインのファイル システムが USB 上にあるため、これは望ましくないことであり、そのため比較的遅いです。 同じものをオンにすると vol dbnest その結果、データベースがボリューム ルートに保存されます。この場合、ボリューム ルートは ZFS プールに属しており、すでに生産性が XNUMX 桁向上しています。

ファイアウォールでのポートの有効化

$ sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-service=mdns
$ sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=afpovertcp/tcp

sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=afpovertcp/tcp
すべてが正しく設定されていれば、マシンが Finder に表示され、Time Machine も動作するはずです。

追加の設定
スマートモニタリング

ディスク障害を防ぐために、ディスクのステータスを監視することをお勧めします。

$ sudo yum install smartmontools
$ sudo systemctl start smartd

UPS用デーモン

APC UPS の充電を監視し、充電が非常に低くなった場合にシステムをシャットダウンします。

$ sudo yum install epel-release
$ sudo yum install apcupsd
$ sudo systemctl enable apcupsd

ハードウェアのアップグレード

システムをセットアップしてから 2 週間後、サーバーに搭載されている非 ECC メモリについてますます心配になり始めました。 さらに、ZFS の場合、バッファリング用の追加メモリは非常に役立ちます。 そこで私は再び Amazon に頼って、Kingston DDR3 8GB ECC RAM を 80 枚 XNUMX 枚あたり XNUMX ドルで購入し、前の所有者が取り付けていたデスクトップ RAM と交換しました。 初めてシステムが問題なく起動し、ECC サポートが有効になっていることを確認しました。

$ dmesg | grep ECC
[   10.492367] EDAC amd64: DRAM ECC enabled.

結果

結果はとても嬉しかったです。 これで、ファイルをコピーすることでサーバーの 1Gbps LAN 接続に常に負荷をかけることができ、Time Machine は問題なく動作します。 ということで、全体的にはセットアップに満足しています。

総費用:

1. 1 * HP ProLiant N40L = 75 ドル
2. 2 * 8 GB ECC RAM = 174 ドル
3. 4*WD Red 3TB HDD = 440 ドル

合計で = $ 689

今なら値段相応の価値があったと言えます。

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出所： habr.com