So verwandeln Sie ein Raspberry Pi in ein Netzwerkspeichergerät mit geringem Stromverbrauch

Mischen Sie einen Raspberry Pi und ein paar billige externe Festplatten und Sie haben das Rezept für ein extrem stromsparendes und stets einsatzbereites Netzwerkspeichergerät. Lesen Sie weiter, während wir Ihnen zeigen, wie Sie Ihr eigenes Pi-basiertes NAS einrichten.

Warum möchte ich das tun??

Der Vorteil eines ständig aktiven Netzwerkspeichergeräts ist, dass es äußerst praktisch ist, Ihre Daten (oder Sicherungsziele) für die Computer innerhalb und außerhalb Ihres Netzwerks jederzeit verfügbar zu haben. Der Nachteil ist in den meisten Fällen, dass Sie für die Bequemlichkeit ziemlich viel Energie verbrauchen.

Unser Office-Server ist beispielsweise rund um die Uhr im Einsatz und verbraucht fast 200 US-Dollar Strom pro Jahr. Ein auf Raspberry Pi basierendes Netzwerkspeichergerät verbraucht dagegen jährlich etwa 5 US-Dollar Strom.

Wir sind der Erste, der Ihnen gewährt, dass ein vollwertiger Server mehr Speicherplatz hat und mehr Arbeit verrichten kann (z. B. das Transcodieren einer Videosammlung mit mehreren Terabyte in angemessener Zeit). Für die meisten Leute besteht der Hauptzweck eines ständig im Einsatz befindlichen Computers jedoch darin, als Dateiserver und Dateisicherungs-Repository zu dienen. Für solche Aufgaben ist der Raspberry Pi mehr als mächtig genug und erspart Ihnen einen großen Teil des Energieverbrauchs.

Was brauche ich?

Dieses Tutorial baut auf unserem vorherigen Tutorial auf: Der HTG-Leitfaden für die ersten Schritte mit Raspberry Pi. Wir gehen davon aus, dass Sie das bereits abgeschlossen haben. Mit anderen Worten: Sie haben Ihren Raspberry Pi bereits, haben ihn eingeschaltet und sind an Maus und Tastatur angeschlossen und Sie haben Raspbian darauf installiert.

Neben der Ausrüstung, die Sie aus dem Tutorial "Erste Schritte mit Raspberry Pi" benötigen, erhalten Sie nur die folgende Hardware:

Eine (mindestens) externe USB-Festplatte für einfache Netzwerksicherungen und Dateidienste

oder

Zwei (mindestens) externe USB-Festplatten für lokale Datenredundanz

Das ist es! Wenn Sie nur ein einfaches Netzlaufwerk benötigen, benötigen Sie nur eine Festplatte. Wir empfehlen dringend die Verwendung von mindestens zwei Festplatten, um eine lokale Datenredundanz (am Raspberry Pi) zu ermöglichen. In diesem Lernprogramm verwenden wir ein passendes Paar tragbare externe Seagate Backup Plus 1-TB-Festplatten. Sie sind sehr klein, benötigen keine externe Stromquelle und wurden verkauft, als wir Teile kaufen wollten.

Sie können alle externen Festplatten verwenden, die Sie zur Hand haben, aber es ist ideal, wenn möglich, kleine Festplatten mit geringem Stromverbrauch zu verwenden, da das gesamte Thema des Projekts die Einrichtung eines winzigen und stromsparenden NAS ist, den Sie einfach aus dem Weg räumen können vergessen.

Bevor wir fortfahren, haben wir einige Designentscheidungen getroffen, die sich auf die Konfiguration unseres Raspberry Pi NAS beziehen, die Sie kennen sollten. Während die meisten Benutzer genau so weitermachen möchten, wie wir es getan haben, möchten Sie möglicherweise bestimmte Schritte anpassen, um besser auf Ihre Bedürfnisse und die Verwendung der Computer in Ihrem Netzwerk abgestimmt zu sein.

Erstens verwenden wir NTFS-formatierte Festplatten. Sollte der Raspberry Pi NAS aus irgendeinem Grund ausfallen oder Wir möchten Informationen schnell über eine USB 3.0-Verbindung und nicht über das Netzwerk kopieren. Mit NTFS-formatierten Festplatten ist es sehr einfach, die tragbaren USB-Laufwerke, die wir auf dem NAS-Build verwenden, direkt in eines der vielen Windows-Geräte zu integrieren Maschinen, die wir täglich verwenden.

Zweitens verwenden wir Samba für unsere Netzwerkfreigaben, auch weil der Raspberry Pi NAS in das überwiegend Windows-Netzwerk eingebunden werden kann.

Vorbereiten und Anbringen der externen Festplatten

Sobald Sie die Hardware zusammengestellt haben, folgen Sie dem Tutorial "Erste Schritte mit Raspberry Pi", um sich auf den neuesten Stand zu bringen (und Raspian auszuführen). Nun ist es an der Zeit, Ihr Pi als NAS einzurichten.

Die erste Aufgabe besteht darin, die Festplatten an den Raspberry Pi (oder den angeschlossenen USB-Hub anzuschließen, abhängig von Ihrer Konfiguration und davon, ob die Festplatten über eine eigene Stromversorgung oder eine externe Stromversorgung verfügen oder nicht). Sobald die Festplatten angeschlossen und der Pi hochgefahren ist, ist es Zeit für die Arbeit.

Hinweis: Wir verwenden zwei Festplatten. Wenn Sie sich dafür entschieden haben, nur eine Festplatte zu verwenden, ignorieren Sie einfach alle Befehle in diesem Abschnitt, die zum Montieren / Modifizieren oder anderweitigen Interagieren mit der zweiten Festplatte gedacht sind.

Wir werden unsere gesamte Arbeit im Terminal erledigen. So können Sie entweder direkt an Ihrem Raspberry Pi mit LXTerminal in Raspian arbeiten oder Sie können mit einem Werkzeug wie Putty in Ihren Raspberry Pi einsteigen. So oder so ist in Ordnung.

Sobald Sie sich an der Befehlszeile befinden, müssen Sie als Erstes Rasbian für NTFS-formatierte Festplatten unterstützen. Geben Sie dazu den folgenden Befehl ein:

sudo apt-get install ntfs-3g

Es dauert ein oder zwei Minuten, bis die Pakete heruntergeladen, entpackt und installiert werden. Sobald das NTFS-Paket installiert ist, sollten Sie nach den nicht gemounteten Partitionen der angeschlossenen externen Festplatten suchen.

sudo fdisk -l

Sie sollten mindestens zwei Datenträger sehen. Wenn Sie einen Datenträger für die Datenspiegelung hinzugefügt haben (wie wir ihn haben), sollten Sie drei wie folgt sehen:

Die erste Platte / dev / mmcb1k0 ist die SD-Karte im Raspberry Pi, auf der sich die Installation von Raspbian befindet. Wir werden diesen völlig alleine lassen.

Die zweite Platte, / dev / sda ist unsere erste externe Festplatte mit 1 TB. Die dritte Scheibe, / dev / sdb ist unsere zweite 1 TB externe Festplatte. Die eigentlichen Partitionen, die uns auf diesen beiden Festplatten interessieren, sind / sda1 / und / sdb1 /, beziehungsweise. Notieren Sie sich die Namen der Festplatten.

Bevor wir die Laufwerke mounten können, müssen wir ein Verzeichnis erstellen, in das die Laufwerke gemountet werden. Der Einfachheit halber erstellen wir einfach ein Verzeichnis mit den Namen USBHDD1 und USBHDD2 für jedes Laufwerk. Zuerst müssen wir die Antriebe machen. Geben Sie in der Befehlszeile die folgenden Befehle ein:

sudo mkdir / media / USBHDD1

sudo mkdir / media / USBHDD2

Nachdem Sie die beiden Verzeichnisse erstellt haben, müssen Sie die externen Laufwerke an jedem Speicherort bereitstellen. Geben Sie erneut in der Befehlszeile die folgenden Befehle ein:

sudo mount -t auto / dev / sda1 / media / USBHDD1

sudo mount -t auto / dev / sdb1 / media / USBHDD2

Zu diesem Zeitpunkt haben wir die beiden externen Festplatten in den Verzeichnissen USBHDD1 bzw. USBHDD2. Es ist an der Zeit, beiden Laufwerken ein bestimmtes Verzeichnis hinzuzufügen, um unsere gemeinsam genutzten Ordner zu speichern (um die Dinge aufgeräumt zu halten und unsere Arbeit auf den Laufwerken zu unterteilen). Geben Sie die folgenden Befehle ein:

sudo mkdir / media / USBHDD1 / Shares

sudo mkdir / media / USBHDD2 / shares

Nun ist es an der Zeit, Samba zu installieren, damit wir von anderen Orten im Netzwerk auf den Speicher zugreifen können. Geben Sie in der Befehlszeile Folgendes ein:

sudo apt-get install samba samba-common-bin

Wenn Sie zum Fortfahren aufgefordert werden, geben Sie J ein und geben Sie ein. Lehnen Sie sich zurück und entspannen Sie sich, während alles auspackt und installiert wird. Sobald die Installation des Samba-Pakets abgeschlossen ist, ist es Zeit für eine kleine Konfiguration. Bevor wir etwas anderes tun, erstellen wir eine Sicherungskopie der Samba-Konfigurationsdatei, falls wir dazu zurückkehren müssen. Geben Sie in die Befehlszeile die folgende Befehlszeile ein:

Sudo cp /etc/samba/smb.conf /etc/samba/smb.conf.old

Dadurch wird einfach eine Sicherung der Konfigurationsdatei mit dem Dateinamen smb.conf.old erstellt und im selben Verzeichnis wie die ursprüngliche Konfigurationsdatei belassen.

Nachdem wir das Backup erstellt haben, können Sie einige grundlegende Änderungen in der Samba-Konfigurationsdatei vornehmen. Geben Sie Folgendes in die Befehlszeile ein:

sudo nano /etc/samba/smb.conf

Dadurch wird der Nano-Texteditor geöffnet und einige einfache Änderungen können vorgenommen werden. Wenn Sie Nano zum ersten Mal verwenden, sollten Sie unbedingt den Anfängerleitfaden für Nano, den Linux-Befehlszeilen-Texteditor, lesen. In Ihrem Terminalfenster sollten Sie etwa Folgendes sehen:

Nano wird vollständig über die Tastatur gesteuert. Bewegen Sie den Cursor mit den Pfeiltasten an die Stelle, die Sie bearbeiten möchten. Wenn Sie durch die Konfigurationseinstellungen klicken, werden einige davon angezeigt, die Sie beachten oder ändern sollten.

Die erste ist die Arbeitsgruppen-ID, standardmäßig workgroup = WORKGROUP. Wenn Sie einen anderen Namen für Ihre Heimarbeitsgruppe verwenden, ändern Sie diesen jetzt mit dem Pfeil nach oben, andernfalls belassen Sie ihn als Standard.

Als nächstes müssen Sie die Benutzerauthentifizierung für unseren Samba-Speicher aktivieren. Andernfalls kann jeder, der über allgemeinen Zugang zu unserem Netzwerk verfügt (z. B. Gäste-Wi-Fi-Benutzer), direkt hineingehen Abschnitt, der liest:

Entfernen Sie das # -Symbol aus der Zeile security = user (indem Sie es mit dem Cursor markieren und auf Löschen drücken), um die Überprüfung des Benutzernamens / Kennworts für die Samba-Freigaben zu aktivieren.

Als Nächstes fügen wir der Konfigurationsdatei einen völlig neuen Abschnitt hinzu. Scrollen Sie ganz nach unten bis zum Ende der Datei und geben Sie den folgenden Text ein:

[Backup] Kommentar = Sicherungsordner Pfad = / media / USBHDD1 / Shares gültige Benutzer = @ Benutzer Force-Gruppe = Benutzer Erzeuge Maske = 0660 Verzeichnismaske = 0771 nur lesen = nein

Hinweis: Was immer Sie in die Klammern in der obersten Zeile setzen, ist der Name des Ordners, wie er auf der Netzwerkfreigabe angezeigt wird. Wenn Sie jetzt einen anderen Namen als "Backup" möchten, können Sie ihn bearbeiten.

Drücken Sie STRG + X, um den Vorgang zu beenden. Drücken Sie J, wenn Sie gefragt werden, ob Sie die Änderungen beibehalten und die vorhandene Konfigurationsdatei überschreiben möchten. Wenn Sie an der Eingabeaufforderung zurückkehren, geben Sie den folgenden Befehl ein, um die Samba-Daemons neu zu starten:

Sudo /etc/init.d/samba neu starten

An diesem Punkt müssen wir einen Benutzer hinzufügen, der auf die Samba-Freigaben von Pi zugreifen kann. Wir werden ein Konto mit den Benutzernamen-Backups und den Passwort-Backups4ever erstellen. Sie können Ihren Benutzernamen und Ihr Passwort beliebig festlegen. Geben Sie dazu die folgenden Befehle ein:

sudo useradd backups -m -G Benutzer

sudo passwd-backups

Sie werden zur Bestätigung aufgefordert, das Passwort zweimal einzugeben. Nachdem Sie das Passwort bestätigt haben, ist es Zeit, "Sicherungen" als legitimen Samba-Benutzer hinzuzufügen. Geben Sie den folgenden Befehl ein:

sudo smbpasswd -a unterstützt

Geben Sie das Kennwort für das Sicherungskonto ein, wenn Sie dazu aufgefordert werden. Nachdem Sie das Benutzerkonto und das Kennwort erstellt haben, müssen Sie den Samba-Daemon nicht erneut starten, da wir bereits angewiesen haben, nach authentifizierten Benutzern Ausschau zu halten. Wir können jetzt auf jeden Samba-fähigen Computer in unserem Netzwerk springen und die Konnektivität zur Netzwerkfreigabe testen.

Von einem nahegelegenen Windows-Computer aus haben wir den Windows-Dateiexplorer geöffnet, auf Netzwerk geklickt, den Hostnamen RASPBERRYPI in der Arbeitsgruppe WORKGROUPS gefunden und auf den freigegebenen Ordner Backups geklickt:

Wenn Sie dazu aufgefordert werden, geben Sie die Anmeldeinformationen ein, die Sie im vorherigen Schritt erstellt haben (wenn Sie der Zeile für Zeile folgen, besteht die Anmeldung aus Sicherungen und das Kennwort aus Sicherungen4)..

Sobald Ihre Anmeldeinformationen akzeptiert wurden, wird ein leerer Ordner angezeigt, da sich noch nichts in der Freigabe befindet. Um zu überprüfen, ob alles reibungslos funktioniert, erstellen wir eine einfache Datei auf dem Computer, mit dem wir die Verbindung getestet haben (in unserem Fall der Windows 7-Desktop). Erstellen Sie eine Textdatei wie folgt:

Nun, von der Befehlszeile aus haben wir die ganze Zeit gearbeitet, überprüfen wir, ob die Datei, die wir auf dem Windows-Desktop erstellt haben, ordnungsgemäß im freigegebenen Verzeichnis angezeigt wird. Geben Sie an der Befehlszeile den folgenden Befehl ein:

CD / Medien / USBHDD1 / Shares

ls

hallo-is-it-me-you-are-looking-for.txt befindet sich im Verzeichnis; Unser einfaches Shared Directory-Experiment ist ein Erfolg!

Bevor wir diesen Abschnitt des Tutorials verlassen, müssen wir nur noch eine Sache tun. Wir müssen unseren Pi so konfigurieren, dass die externen Festplatten beim Neustart automatisch eingebunden werden. Dazu müssen wir den Nano-Editor starten und eine schnelle Bearbeitung vornehmen. Geben Sie an der Befehlszeile Folgendes ein:

sudo nano / etc / fstab

Dadurch wird die Dateisystemtabelle in Nano geöffnet, sodass wir einige schnelle Einträge hinzufügen können. Fügen Sie im Nano-Editor folgende Zeilen hinzu:

/ dev / sda1 / media / USBHDD1 auto noatime 0 0

/ dev / sda2 / media / USBHDD2 Auto Noatime 0 0

Drücken Sie zum Verlassen STRG + X, zum Speichern Y und zum Überschreiben der vorhandenen Datei.

Wenn Sie nur eine einzige Festplatte für die einfache Netzwerkfreigabe ohne Redundanz verwenden, ist es das! Sie sind mit der Konfiguration fertig und können mit Ihrem NAS mit extrem geringem Stromverbrauch beginnen.

Konfigurieren Ihres Raspberry Pi NAS für einfache Datenredundanz

Bis jetzt ist unser Raspberry Pi NAS an das Netzwerk angeschlossen, der Dateitransfer funktioniert, aber es fehlt eine krasse Sache. Diese sekundäre Festplatte ist konfiguriert, befindet sich jedoch völlig im Leerlauf.

In diesem Abschnitt des Lernprogramms verwenden wir zwei einfache, aber leistungsstarke Linux-Tools, Rsync und Cron, um unseren Raspberry Pi NAS so zu konfigurieren, dass eine nächtliche Datenspiegelung aus dem Ordner / shares / auf dem primären Laufwerk auf die Datei / shares / erfolgt. Ordner auf dem sekundären Laufwerk. Dies ist keine Echtzeit-RAID-artige Datenspiegelung, aber eine tägliche (oder halbtägige) Datensicherung auf dem sekundären Laufwerk ist eine großartige Möglichkeit, eine weitere Datensicherheitsebene hinzuzufügen.

Zuerst müssen wir unserer Rasbian-Installation rsync hinzufügen. Wenn Sie rsync zum ersten Mal verwenden und einen besseren Überblick über den Befehl erhalten möchten, empfiehlt es sich, die Informationen unter Verwendung von rsync zum Sichern Ihrer Daten unter Linux zu lesen.

Geben Sie in der Befehlszeile den folgenden Befehl ein:

sudo apt-get install rsync

Nach der Installation von rsync ist es an der Zeit, einen cron-Job einzurichten, um das Kopieren von Dateien vom USBHDD1 nach USBHDD2 zu automatisieren. Geben Sie in der Befehlszeile den folgenden Befehl ein:

Crontab -e

Der Befehl öffnet Ihre cron-Planungstabelle im Nano-Texteditor, die Ihnen an dieser Stelle im Tutorial eher vertraut sein sollte. Fahren Sie mit dem Bildlauf bis zum Ende des Dokuments fort und geben Sie die folgende Zeile ein:

0 5 * * * rsync -av --delete / media / USBHDD1 / shares / media / USBHDD2 / shares /

Dieser Befehl gibt an, dass jeden Tag um 5:00 Uhr (der 0-5-Teil), jeden einzelnen Tag (* * *, Platzhalter in Jahr, Monat, Tagesschwerpunkten), Rsync die beiden Verzeichnisse vergleichen und dabei alles von HDD1 kopieren soll auf HDD2 und Löschen von Objekten im Sicherungsverzeichnis, die nicht mehr mit etwas im Primärverzeichnis übereinstimmen, d Wenn wir eine Filmdatei auf HDD1 haben, die wir löschen, möchten wir, dass diese Datei bei der nächsten Synchronisation aus dem Backup entfernt wird.

Für die Konfiguration dieses Befehls ist es wichtig, dass Sie eine Zeit auswählen, die andere Netzwerkaktivitäten in den von Ihnen geplanten freigegebenen Ordnern nicht beeinträchtigt. Wenn Sie beispielsweise Ihren Raspberry Pi NAS als Backup-Ziel für eine Art automatisierte Software verwenden, die Ihre Dateien jeden Morgen um 5:00 Uhr auf den NAS kopiert, müssen Sie entweder die Backup-Zeit in Ihrer Backup-Software anpassen oder benötigen Um die Zeit für den Cron-Job auf dem Pi anzupassen, können Sie nicht gleichzeitig die Remote-Backup-Dumping-Daten auf der Netzwerkfreigabe und den Raspberry Pi haben, der versucht, diese Daten zwischen lokalen Laufwerken gleichzeitig zu synchronisieren.

Wenn Sie den Crontab-Eintrag eingegeben haben, klicken Sie auf STRG + X, um die Datei zu schließen und zu speichern. Wenn Sie rsync sofort ausführen möchten, um die Spiegelung der Daten zu beschleunigen und den ersten Cron-Job auf dem System ein wenig leichter zu machen, geben Sie den gleichen rsync-Befehl ein, den Sie in der crontab auf der Befehlszeile eingeben.

rsync -av --delete / media / USBHDD1 / shares / media / USBHDD2 / shares /

Das ist es! Alles, was Sie zu diesem Zeitpunkt tun müssen, ist, sich in den nächsten ein bis zwei Tagen bei Ihrem Raspberry Pi einzuloggen, um sicherzustellen, dass der geplante Job wie erwartet abläuft und die Daten von dort aus ablaufen / USBHDD1 / Shares / erscheint in / USBHDD2 / Shares /.

Von hier aus wird alles, was Sie in Ihr Raspberry Pi-betriebenes NAS stecken, täglich auf beide Festplatten gespiegelt.

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