为什么写这篇博客

炫技！初衷也没有想做一个大而全的攻略，只想分享个人历程，给其他同学提供一个借鉴思路。

为什么要搭NAS

自搭NAS的好处懂的同学自然懂，简单来说就是：共享、便捷、安全。

  • 备份：平时可以同步备份一些照片、小视频:>、大电影、下载等乱七八糟的东西，对程序猿来说，存一些零碎的配置文件，出门不会丢三落四，不要太爽

  • 兼职HTPC：配合一些性能稍好的CPU直接硬解4k，取代专用的HTPC，节省成本

  • 兼职服务器：搭一些奇奇怪怪的服务，常见的如gitlab、Nexus、Leanote等，还有小众的服务如Wekan，能用开源方式实现一大堆功能，数据存在自己的服务器上更放心

  • 虚拟机服务器：NAS的CPU大多支持虚拟化，能跑一些玩的系统

硬件筹备

只打算讲重要的两个：CPU和机箱（毕竟也不拿广告费，哈哈）。

CPU（主板）

一段时间史：

  • 手头有一台老的NAS机器，CPU是D525（Atom），性能比较差，CPU Benchmarks，开机比较慢，跑起docker也比较费劲。当HTPC就不要想了。

  • 当前比较流行的CPU主要是J3455，CPU Benchmarks

  • 2017年底牙膏厂发布了J4105（可以直接忽略J4205了）,CPU Benchmark

J4105优点：

  • 原生4k@60hz：与上一代J4205一样，支持到4k@60hz，但是据说hdmi为原生，支持bt.2020，HDR10（没有仔细考究）。

  • 支持DDR4：毕竟NAS是个相对低性能的平台，提升内存性能也会有比较高的性价比

总体来看，J4105在维持低功耗的同时，也能提供相对较好的性能，做HTPC靠谱一点。而且按照电子产品买新不买旧原则，我选择了J4105。

至于主板，截止目前（5月1日）还只听说过华擎出了相应产品（J4105-ITX，翻白眼），这款主板目前来看比较明显的缺点：

  • 官方文档说仅支持最高8G内存（4Gx2），未测试

  • 板载只有4个SATA口（通过PCI-E x1加扩展卡还能扩展出若干，但是受限于x1的带宽，肯定是存在瓶颈的）

  • 主板仅支持UEFI，对linux系统安装会有一些阻碍（实测，可以关闭UEFI Secure，没有遇到啥阻碍）

机箱

选择要点是：

  • 静音：不管做什么，静音总是最重要的

  • 硬盘位多：别忘记本职

  • 颜值高：毕竟要兼职HTPC

  • 尽可能小：只能排最后了

真是组NAS的核心难题。。。

各种机箱之间也差异较大。主要分为以下几类：

  • 品牌NAS机箱：专用的热插拔硬盘架，颜值也比较在线，但是性价比不一般的低。没错，说的就是你，万向。PASS

  • 定制的工控机箱：价格优势明显，盘位一般也比较多，但是噪音、颜值、体积全下线。PASS

  • HTPC机箱：寻找折中方案，在颜值比较高的HTPC里去寻找盘位尽可能多的产品。

最后，是在HTPC机箱里找到了一个款比较合适的。。。

组装

主板上电测试

主板上电测试（上图）

装机测试内部

装机测试内部（上图）

网络

网络这块单独拿出来，甚至放在操作系统的前面，是因为后面NAS很多功能都依赖于外部访问，如备份、服务提供。而且通常来说，一个家庭的网络环境通常无法变更，却对后续NAS功能有巨大的影响

下面主要针对如何具体情况给出方案。

家庭网络常见类型

  • 有公网IP：如ADSL/FTTH(光纤到户)，特点是主路由器上的WAN IP是一个外网地址，可以在外网直接访问到

  • 无公网IP：如FTTB(光纤到楼)，特点是主路由器上的WAN IP是一个内网地址，因为NAT，外网无法直接访问

有公网IP（Good luck，man）

这种情况一般出现在老小区，路由器PPPoE拨号时分配到一个随机的公网IP，这个IP能在任何地方访问。

我们只需要把NAS机器上的服务端口映射到路由器上，那么服务就连接到了公网。该方式提供的网络速度=网络上行速度（具体要见各地运营商的策略）。唯一需要解决的问题是如果寻找到这个动态的公网IP地址。

注：运营商基本都会禁止访问80/443端口

方案：

绑定域名并且使用dnspod API定期刷新域名解析。参考

无公网IP（I am sorry for that）

在新式小区一般才会采用这种方式（运营商成本较低）

这时，一般都需要寻找一台公网服务器，通过端口映射的方式，把本地服务接入外网，常见方案有：

  • 花生壳（需要收费服务）

  • 私有公网服务器+ssh/frp端口反向映射。

无论如何，都需要额外的成本，并且注意网络攻击与远程服务器的数据安全。

方案：

弄个国内云主机（挂域名更佳，不过要备案。。），家里使用梅林路由器，在路由器上搭建frp插件，充当内网与公网的桥梁，管理端口映射关系。

当然也可以在NAS机器上直接跑frp，但是在路由器上使用，在多NAS时（未来剁手预定）更容易管理维护

操作系统

目前能想到的主流选择是黑群晖、OMV(openmediavault)。

总结一下个人的需求，转化为技术指标的话有以下几点必需要考虑：

  • 可靠的数据同步备份方案

  • 管理面板远程访问、服务端口映射到外网的实现方案

  • 远程下载，能支持普通、BT、电驴等下载

  • docker、虚拟机必须支持

群晖是集成方案，除了虚拟机无法实现，其他基本都有了比较完善的方案。但是因为黑群晖没有官方服务与技术支持，遇到了一些问题（如突然无法打开docker终端）。所以放弃群晖。

OMV优点：

  • 基于debian，对于玩惯了Linux系统的人来说，基本没有实现不了的东西。

  • OMV的整体配置比较底层，能更好的控制系统/组件的运行

OMV缺点：

  • 每个linux实现不了的功能都需要琢磨一套可行的开源方案

总之，OMV更符合我的预期。所以后面NAS会基于OMV。至于群晖，里面有太多兼容性问题，后面就不再讨论了。

OMV4安装过程

OMV提供启动盘下载，下载地址 。

但是本人作为资深炫技与轻微技术洁癖人员，仗着熟悉Debian，打算使用debian 9 (Stretch)上升级omv的方式安装。

另外为了安装系统，准备了一个普通的4g U盘作启动盘和一个MLC芯片的32G U盘当作系统盘（正所谓铁打的数据，流水的系统）

启动盘准备

写入镜像：插上U盘，刻入Debian Stretch镜像

Debian系统安装

插上启动U盘与系统U盘，引导启动U盘，开始安装！

开始安装

开始安装

注意安装分区

安装时盘比较多，需要注意安装到正确的系统U盘上

后面的安装过程不详述，仔细讲的话又可以写一篇文章 :)

OMV安装

现在直接登录到安装好的Debian系统

先加源：

cat <<EOF >> /etc/apt/sources.list.d/openmediavault.list
deb http://packages.openmediavault.org/public arrakis main
EOF

安装：

apt-get update
apt-get --allow-unauthenticated install openmediavault-keyring
apt-get update
apt-get --yes --auto-remove --show-upgraded \
	--allow-downgrades --allow-change-held-packages \
	--no-install-recommends \
	--option Dpkg::Options::="--force-confdef" \
	--option DPkg::Options::="--force-confold" \
	install postfix openmediavault

初始化系统：

omv-initsystem

也可以看教程：Install OMV4 on Debian 9

安装完成后，就可以打开Web管理页面了

注意安装分区

登录页面，默认用户密码admin/openmediavault

OMV基本配置

插件服务支持

wget http://omv-extras.org/openmediavault-omvextrasorg_latest_all4.deb
dpkg -i openmediavault-omvextrasorg_latest_all4.deb

磁盘分区与共享目录

物理磁盘

确认物理磁盘，并且使用Wipe格式化分区（注意备份数据！！！）

RAID分区

创建Linux RAID分区，这里因为只有两块盘，采用Mirror镜像（RAID 1）方式

LVM分区

创建LVM分区，最终创建出需要的逻辑分区。

挂载分区

挂载分区

共享目录

分别在分区上建立共享目录

可参考的分区：

  • docker-lib：高保护级别。存储docker镜像、容器信息

  • docker-data：高保护级别。存储docker持久化信息

  • virtualbox：高保护级别。因为想玩一下虚拟机，专门划出来存放虚拟机镜像与文件

  • storage：不保护或者低保护级别。主要存放不重要的文档、媒体文件。

注：因为OMV在服务上挂载共享目录时，会改写目录权限，所以要分别建立共享目录，防止目录权限冲突。

常用服务搭建

Docker

开启Docker源

开启Docker源

Plugin菜单开启DOCKER-UI插件

开启Docker源

开启Docker组件

开始使用Docker！

VirtualBox

开启Docker源

很有意思，通过phpvirtualbox在Web管理，创建后可以通过Virtualbox的Remote Display打开远程桌面安装与使用。

主要用于安装Windows系统，干一些linux上干不了的事情。

实际使用体验（Win7，分配1核，2G内存）：略卡。。。好吧，看来J4105也只能勉强带起来

FTP

开启Docker源

挂载共享目录，就可以让用户通过FTP访问

其他

其他如NFS、SMB、下载等都是开箱即用，没有什么好说。

并不是苹果粉，Time Machine什么的没研究方案。

下载功能只有基本的，youtube-dl组件也只能挂代理用，实在不行，只能开虚拟Windows解决（无奈脸）

总结

整体搭建下来的感觉是，无休止的折腾，必须要在安全与便捷、定制与易用之间做艰难选择。

目前整体搭建起来后，还比较满意，后面会继续进行NAS应用与HTPC方面的探索。

FAQ

NAS和普通PC比优势在哪里？

重要的事情说三遍：省电！省电！省电！

实现PC的功能，却只需要20W ~ 30W的电量，一年放着也用不了多少电费（精打细算脸）。

为什么不用白群晖？

太贵。。。

磁盘分区方案怎么选择？

目前流行的解决方案:

  • ZFS：基于成熟的Oracle技术，拥有最多的特性，集成RAID技术，应该是首选的方案。虽然因为协议问题没有在Debian的主库中，但是仍然可以使用。

  • LVM2 + Linux RAID：基于Linux维护的软件与库，使用最多的方式。

  • MergerFS + SnapRAID：构建于底层分区体系上的方案，没有实际使用。

最初通过在OMV上安装ZFS插件，尝试使用ZFS，但是OMV对ZFS支持不佳，应该是设计缺陷，无法在ZFS分区上创建共享目录（Shared Folders），导致无法在GUI上方便使用，于是无奈弃用。。。

关于MergerFS + SnapRAID方案，因为是较新的方案，还未调研功能性与稳定性，不做评论

最后的选择是使用最常见的LVM2 + Linux软RAID。