🥇在 Linux 上构建廉价的家庭 NAS 系统

我和许多其他 MacBook Pro 用户一样，面临着内存不足的问题。更准确的来说，我日常使用的rMBP配备的SSD容量只有256GB，自然不够用很长一段时间。

最重要的是，当我开始在飞行期间录制视频时，情况只会变得更糟。这样的飞行后拍摄的素材量达到了 50+ GB，而我那可怜的 256GB SSD 很快就被填满了，迫使我购买了一个外部 1TB 硬盘。然而，一年后，它无法再处理我生成的数据量，更不用说缺乏冗余和备份使其不适合托管重要信息。

因此，有一次我决定构建一个大型 NAS，希望这个系统能够持续至少几年而不需要再次升级。

我写这篇文章主要是为了提醒我到底做了什么以及我是如何做的，以防我需要再次这样做。如果您决定这样做，我希望它对您也有用。

也许更容易购买？

所以，我们知道我们想要得到什么，问题仍然是：如何得到？

我首先考虑了商业解决方案，特别是 Synology，它应该提供市场上最好的消费级 NAS 系统。然而，这项服务的成本却相当高。最便宜的 4 盘位系统售价超过 300 美元，并且不包括硬盘驱动器。此外，这样的套件本身的内部填充并不是特别令人印象深刻，这让人质疑它的真实性能。

后来我想：为什么不自己搭建一个NAS服务器呢？

寻找合适的服务器

如果您要组装这样的服务器，那么首先您需要找到合适的硬件。使用过的服务器应该非常适合此构建，因为我们不需要太多的性能来执行存储任务。在必要的东西中，我们应该注意大量的 RAM、多个 SATA 连接器和良好的网卡。由于我的服务器将在我的永久居住地工作，因此噪音水平也很重要。

我开始在 eBay 上搜索。虽然我在那里发现了很多价格低于 410 美元的二手 Dell PowerEdge R210/R100，但由于有在服务器机房工作的经验，我知道这些 1U 设备噪音太大，不适合家庭使用。一般来说，塔式服务器通常噪音较小，但不幸的是，eBay 上的塔式服务器很少，而且要么价格昂贵，要么性能不足。

下一个要去的地方是 Craiglist，我发现有人以 40 美元的价格出售二手 HP ProLiant N75L！我很熟悉这些服务器，即使使用它们通常也要花费 300 美元左右，所以我给卖家发了电子邮件，希望广告仍然有效。得知这种情况后，我毫不犹豫地前往圣马特奥购买了这台服务器，乍一看确实让我很满意。它的磨损很小，除了一点灰尘之外，其他一切都很好。

购买后立即看到的服务器照片

以下是我购买的套件的规格：

中央处理器：AMD Turion(tm) II Neo N40L 双核处理器（64 位）
内存：8 GB 非 ECC RAM（由前任所有者安装）
Flash：4 GB USB 驱动器
SATA 连接器:4+1
网卡：1 Gbps 板载 NIC

不用说，尽管已经有好几年了，该服务器的规格仍然优于市场上大多数 NAS 选项，尤其是在 RAM 方面。稍后，我什至升级到 16 GB ECC，增加了缓冲区大小并增强了数据保护。

选择硬盘

现在我们已经有了一个优秀的工作系统，剩下的就是为其选择硬盘了。显然，我花了 75 美元只得到了服务器本身，没有硬盘，这并不让我感到惊讶。

经过一番研究后，我发现 WD Red HDD 最适合运行 NAS 系统 24/7。为了购买它们，我转向亚马逊，在那里我购买了 4 份，每份 3 TB。基本上，您可以连接任何您喜欢的硬盘，但要确保它们具有相同的容量和速度。从长远来看，这将帮助您避免可能出现的 RAID 性能问题。

系统设置

我认为许多人会使用该系统来构建 NAS FreeNAS的，这并没有什么问题。然而，尽管可以在我的服务器上安装这个系统，但我更喜欢使用 CentOS，因为 Linux 系统上的 ZFS 最初是为生产环境准备的，一般来说，管理 Linux 服务器对我来说更熟悉。此外，我对 FreeNAS 提供的花哨界面和功能不感兴趣 - RAIDZ 阵列和 AFP 共享对我来说已经足够了。

在 USB 上安装 CentOS 非常简单 - 只需指定 USB 作为启动源，启动后安装向导将引导您完成所有阶段。

RAID构建

成功安装 CentOS 后，我还在 Linux 上安装了 ZFS，如下所示步骤在这里.

此过程完成后，我加载了 ZFS 内核模块：

$ sudo modprobe zfs

并使用命令创建 RAIDZ1 阵列 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

请注意，这里我使用的是硬盘驱动器的 ID，而不是它们的显示名称（sdx）以减少由于字母更改而导致启动后无法安装的可能性。

我还添加了在单独的 SSD 上运行的 ZIL 和 L2ARC 缓存，将该 SSD 分为两个分区：5GB 用于 ZIL，其余用于 L2ARC。

至于RAIDZ1，它可以承受1个磁盘故障。许多人认为不应使用此池选项，因为第二个磁盘可能在 RAID 重建过程中发生故障，从而导致数据丢失。我忽略了这个建议，因为我定期在远程设备上备份重要数据，即使整个阵列发生故障也只会影响数据的可用性，而不会影响其安全性。如果您没有能力进行备份，那么最好使用 RAIDZ2 或 RAID10 等解决方案。

您可以通过运行以下命令来验证池创建是否成功：

$ sudo zpool status

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

默认情况下，ZFS 将新创建的池直接挂载到 /，这通常是不希望的。您可以通过运行以下命令来更改此设置：

zfs set mountpoint=/mnt/data data

从这里您可以选择创建一个或多个数据集来存储数据。我创建了两个，一个用于时间机器备份，一个用于共享文件存储。我将 Time Machine 数据集的大小限制为 512 GB 的配额，以防止其无限增长。

优化

zfs set compression=on data

此命令启用 ZFS 压缩支持。压缩使用最少的 CPU 功率，但可以显着提高 I/O 吞吐量，因此始终建议使用。

zfs set relatime=on data

通过此命令，我们可以减少更新次数 atime以减少访问文件时产生的 IOPS。

默认情况下，Linux 上的 ZFS 将 50% 的物理内存用于 ARC。就我而言，当文件总数很小时，可以安全地增加到 90%，因为服务器上不会运行其他应用程序。

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

然后在帮助下 arc_summary.py 您可以验证更改是否已生效：

$ 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
...

设置重复任务

我用了 systemd-zpool-scrub 配置 systemd 计时器每周执行一次清理，并且 zfs 自动快照每 15 分钟、1 小时和 1 天自动创建快照。

安装 Netatalk

网聊是 AFP 的开源实现（苹果归档协议）。下列的 CentO官方安装说明S，我实际上在短短几分钟内就收到了一个组装并安装的 RPM 包。

配置设置

$ 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

请注意， vol dbnest 对我来说这是一个重大改进，因为默认情况下 Netatalk 将 CNID 数据库写入文件系统的根目录，这根本不是可取的，因为我的主文件系统在 USB 上运行，因此速度相对较慢。正在开启 vol dbnest 导致将数据库保存在卷根中，在本例中属于 ZFS 池，并且生产力已经提高了一个数量级。

在防火墙中启用端口

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

sudo 防火墙-cmd --permanent --zone=public --add-port=afpovertcp/tcp
如果一切配置正确，您的机器应该显示在 Finder 中，并且 Time Machine 也应该可以工作。

其他设置
智能监控

建议监视磁盘的状态以防止磁盘故障。

$ sudo yum install smartmontools
$ sudo systemctl start smartd

UPS 守护进程

监控 APC UPS 的电量，并在电量严重不足时关闭系统。

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

硬件升级

设置系统一周后，我开始越来越关心服务器的非ECC内存。此外，对于 ZFS，用于缓冲的额外内存将非常有用。因此，我回到亚马逊，以每条 2 美元的价格购买了 3 条金士顿 DDR8 80GB ECC 内存，并更换了前任所有者安装的台式机内存。系统第一次启动没有任何问题，并且我确保 ECC 支持已激活：

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

导致

我对结果非常满意。现在，我可以通过复制文件来不断保持服务器的 1Gbps LAN 连接繁忙，并且 Time Machine 可以完美运行。所以，总的来说，我对这个设置很满意。

总费用：

1 * HP ProLiant N40L = 75 美元
2 * 8 GB ECC 内存 = 174 美元
4 * WD Red 3 TB HDD = 440 美元

在总 = $ 689

现在我可以说这个价格是值得的。

你们自己制作 NAS 服务器吗？

来源： habr.com

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