NAS: создание и использование сетевых хранилищ в доме

Содержание

• Что такое сетевое хранилище
• Зачем нужны NAS
• Сетевое хранилище для дома: купить или собрать
• Готовые NAS для дома
• Сетевое хранилище своими руками
• Что такое и зачем нужны RAID-массивы
• Практические советы

Мультимедийный контент становится качественнее, программы — «тяжеловеснее», накапливаются рабочие файлы в разных форматах. Собственно, любые данные занимают всё больше дискового пространства на устройствах — сами же девайсы сложно успевать апгрейдить или менять по потребностям.

Вдобавок изменилась концепция хранения данных. Нужно, чтобы доступ к ним был сразу на нескольких компьютерах, смартфонах. С одной стороны, в этом помогают облачные сервисы. С другой, есть сразу два важных нюанса:

1. За большой объём памяти нужно платить. Как правило, речь о подписке с ежемесячной или годовой оплатой.
2. Облачные сервисы пока обеспечивают достаточный функционал. Да, они позволяют пользоваться встроенными редакторами текстов, таблиц, мультимедиа — есть даже облачный гейминг. Однако для всего этого нужен перманентный доступ к достаточно быстрому интернету.

А можно ли каким-нибудь образом расширить дисковое пространство, но чтобы доступ к интернету был опциональным критерием? Ответим: да. А помогут в этом сетевые хранилища — NAS.

Что такое сетевое хранилище

Network-attached storage, или сетевое хранилище, или NAS, — устройство, которое используется для хранения файлов. Главная его особенность — он предоставляет быстрый и комфортный доступ к содержимому любому участнику локальной сети (LAN). Интернет не обязателен.

При этом доступ к сетевому хранилищу зачастую можно дать клиентам за пределами «локалки» — через интернет.

Если проще, то NAS — это личное «облако». При наличии такого девайса можно одновременно пользоваться размещёнными на нём файлами. При подходящей конфигурации и правильной настройке — ещё и программами. Например, опытные пользователи размещают на NAS даже «тяжеловесные» видеоигры, когда на ПК недостаточно места. Безусловно, для этого сам сервер должен быть достаточно производительным и обеспечивать высокую скорость доступа.

Примечание: при поддержке технологии iSCSI можно создать эмуляцию локального диска для ПК с Windows. То есть на компьютере открывается возможность запуска приложений, размещённых в сетевом хранилище.

Физически девайс представляет собой сервер/компьютер с дисковым массивом. В отличие от классического стационарного ПК, обычно машина расходуют меньше электроэнергии. Но ключевое слово — «обычно». Лояльность к количеству потребляемой электроэнергии зависит от аппаратной конфигурации машины.

Зачем нужны NAS

В домашних условиях на машине можно организовать:

• Игровой сервер.
• Медиасервер.
• FTP-сервер.
• Базу данных.
• Сервер печати или виртуальных машин.
• Хранилище бэкапов, записей с камер наблюдения, документов и других файлов.

То есть девайс можно использовать буквально для чего угодно.

Сетевое хранилище для дома: купить или собрать

Сложность организации домашней сети с NAS — в выборе решения. Есть множество моделей: они отличаются конфигурациями, операционными системами.

Преимущества готовых решений:

• Высокое качество. Девайсы разрабатывают, собирают и оптимизируют для разных нужд профессионалы. Разумеется, есть очень бюджетные варианты. Однако они не столь существенно превосходят самодельные.
• Простота синхронизации. Многие производители позволяют синхронизировать несколько своих устройств для создания из них системы хранения данных.
• Простота использования. Крупные производители используют собственные операционные системы или оболочки, чтобы сделать использование машины интуитивно понятным для не самых продвинутых пользователей.

Но есть и недостатки:

• Высокая стоимость. Цены на хорошие девайсы действительно «кусаются». Неплохой накопитель — машина с аппаратной конфигурацией, при которой она быстро работает и обменивается данными. За это отвечает буквально всё — характеристики процессора, оперативной памяти, Ethernet-портов и/или Wi-Fi-модуля, самих дисков.
• Слабая масштабируемость. Готовые решения бывают разных размеров и конфигураций. Обычно для дома предлагаются небольшие «коробочки» с 2–3 накопителями или разъёмами для них. Этого достаточно не всегда — приходится докупать второй девайс. Ещё вариант — сразу купить более ёмкое хранилище с «железом» попроизводительнее. Но такие устройства стоят ещё дороже.

Вдобавок можно создать хранилище своими руками. Его функциональность, производительность и качество будут зависеть от познаний в системной администрации и подобранных комплектующих.

В целом преимущества самостоятельной сборки такие:

• Многообразие сетапов «железа». Пользователь сам определяет перечень комплектующих, исходя из собственных нужд. Это обеспечивает устройству гибкость в контексте конфигурации. А ещё создать NAS можно даже на базе старого компьютера.
• Сравнительная дешевизна. Покупать комплектующие самостоятельно — всегда дешевле. А иногда экономия крайне ощутима.

Что касается недостатков:

• Возможные технические сложности. В отличие от сетапов крупных производителей, нет гарантии, что все комплектующие будут максимально совместимы. Аппаратные конфликты могут приводить к медленной работе машины или её полному отказу.
• Сложность настройки. Конфигурировать собственные сетапы сложнее, чем готовые решения. Для этого требуются знания.

Готовые NAS для дома

Сегодня множество компаний выпускают собственные хранилища. Функционал, аппаратная часть зависят от стоимости.

Если решили покупать готовое решение, то отталкивайтесь от нужд и бюджета. Рекомендуем обратить внимание на устройства этих брендов:

• Synology.
• QNAP.
• WD.
• Western Digital.
• Terramaster.
• HP.
• IBM.

Однако любителям цифровых развлечений стоит рассмотреть машины ещё одного бренда — Asustor. Это «дочка» Asus — занимается производством сетевых хранилищ. Многие NAS ориентированы на гейминг (запуск игр и создание серверов), стриминг и мультимедийный контент. Например, некоторые модели «заточены» под организацию на них медиасерверов.

Правда, есть недостаток. Asustor выпускает далеко не бюджетные устройства.

Сетевое хранилище своими руками

Как было упомянуто ранее, сетевое хранилище можно сделать самостоятельно — хоть из ненужного компьютера. Далее приведём рекомендации по «железу». Но учитывайте: это минимум, который потребуется для устройства, на котором будут храниться файлы — о мультимедиа и гейминге речь не идёт.

1. Корпус

От его размера зависит, сколько дисков туда поместится физически. Есть специальные компактные корпуса, но можно использовать «коробку» от обычного стационарного компьютера.

Большое количество отверстий — хорошо для пассивного охлаждения. Но придётся чаще чистить комплектующие от пыли.

2. Блок питания

Этот компонент подбирается так же, как при сборке стационарного компьютера. Нужно суммировать энергопотребление всех комплектующих и заложить запас. Если в случае десктопа нужно закладывать 20–30%, то в случае хранилища — 10–15%.

Важный момент: если вы планируете постепенно увеличивать объём памяти, то лучше взять БП с бо́льшим запасом. В противном случае при апгрейде придётся менять и блок питания. Но чем выше мощность, тем серьёзнее будут счета за электричество.

Обычно для базового NAS достаточно БП на 350–400 Вт.

Популярные производители:

• Be Quiet!
• Deepcool.
• Zalman.
• Chieftec.
• Asus.
• Gigabyte.
• AeroCool.
• Corsair.

Примечание: у каждого производителя есть удачные и неудачные модели. А в некоторых случаях заявленная мощность не соответствует фактической. Изучайте отзывы перед покупкой!

Рекомендация относится ко всем комплектующим.

3. Источник бесперебойного питания

Покупка опциональная, но очень желательная. Это устройство спасёт от потери данных или поломки устройства при скачках напряжения, аварийном выключении электропитания. Лучший вариант — ИБП с двойным преобразованием. Такие устройства подходят для чувствительного оборудования, при необходимости мгновенно переходят в автономный режим. Но если не хочется отдавать большую сумму, то выбирайте линейно-интерактивный ИБП — должно хватить.

Как и в случае БП, выбирайте ИБП с запасом мощности — добавьте 15–25% к мощности блока питания.

Рекомендация: обращайте внимание на время автономной работы. Чем оно больше, тем лучше. Но ёмкость встроенного аккумулятора влияет на стоимость.

4. Материнская плата

Самые распространённые формфакторы материнских плат:

• ATX — 305 × 244 мм.
• Mini-ATX — 284 × 208 мм.
• microATX — 244 × 244 мм.
• Mini-ITX — 170 × 170 мм.

При выборе нужно отталкиваться от размера корпуса — материнская плата должна в нём вмещаться. Кроме того, при выборе платы необходимо обращать внимание на:

• Сокет. Это разъём, в который устанавливается центральный процессор, — они должны быть совместимы.
• Чипсет. Набор микросхем, который связывает ЦП с остальными компонентами устройства. Если планируете использовать процессор Intel, то достаточно материнской платы с чипсетом сегментов H или B. Если AMD, то A или B.
• Наличие встроенного видеоядра. Сетевому хранилищу не нужна дискретная видеокарта. Но наличие графического ускорителя в принципе — обязательное условие. Поэтому он должен быть интегрирован с материнской платой или центральным процессором.
• Количество и пропускную способность LAN-портов. От количества физических интерфейсов зависит, сколько устройств сможете подключить к NAS, не используя дополнительное оборудование. Пропускная способность же влияет на скорость обмена данными. Особенно важна пропускная способность LAN-портов при использовании SSD-накопителей или технологии RAID. Если материнская плата не оснащена встроенным сетевым адаптером, то потребуется устанавливать сетевую карту. Важно: обычные материнские платы оснащаются только одним LAN-интерфейсом, поэтому, скорее всего, встраиваемую сетевую карту использовать всё же придётся.
• Наличие и пропускную способность Wi-Fi-модуля. Сетевые хранилища с беспроводным сетевым модулем могут обмениваться данными с устройствами-клиентами по Wi-Fi. Вещь опциональная, но удобная. Пропускная способность — по аналогии с LAN-портами.
• Количество и поколение SATA. Через этот интерфейс подключаются накопители. Чем их больше, тем больше дисков можно установить без использования «костылей». От поколения технологии зависит скорость обмена данными.

Популярные производители/бренды материнских плат:

• Gigabyte.
• ASRock.
• MSI.
• Asus.

Что нужно ещё:

1. Центральный процессор

Может хватить и 2-ядерного ЦПУ, но лучше взять «камень» с 4–6 ядрами. Обращайте внимание на техпроцесс: чем он меньше, тем выше производительность при меньших энергозатратах. Очень желательно использовать процессор (или материнскую плату) со встроенным графическим ядром — не придётся устанавливать дискретное устройство.

Что касается производителей, то их всего два — Intel и AMD. Конкретный ЦП выбирайте, исходя из потребностей.

Примечание: NAS не греются до таких температур, как рабочие ПК. Однако охлаждение им требуется. Если речь о базовой системе, то достаточно одного кулера — только для ЦПУ.

3. Тип и объём оперативной памяти

Можно собрать систему на DDR3, но лучше — на DDR4. Частота в случае DDR4 — не менее 2133 МГц. Но важно, чтобы материнская плата поддерживала память выбранного типа, а ЦПУ — работу с памятью выбранной частоты.

Популярные производители/бренды ОЗУ:

• Acer.
• Kingston.
• Gigabyte.
• Crucial.
• Apacer.
• Patriot.
• GoodRAM.
• HyperX.
• Corsair.
• Samsung.

«Плашки» ОЗУ имеют собственные чипы памяти. Одним из лучших производителей именно чипов для ОЗУ считается Samsung. Лучше выбирать «оперативку» на их кристаллах.

4. Тип, объём и количество накопителей

Чаще всего в сетевых хранилищах используются обычные HDD (жёсткие диски), но можно поставить SSD (твердотельные). Они дороже, но быстрее и тише.

Объём памяти определяет пользователь, исходя из своих нужд. Количество дисков определяется конфигурацией RAID-массива.

Какую операционную систему использовать

• Windows. Простая, привычная, но в контексте NAS не самая функциональная. Лучше всего подойдёт новичкам, которые не готовы разбираться со специализированными ОС. Управлять хранилищем можно через ПО «сервер-клиент». Яркий пример — FileZilla Client.
• NAS4FREE. Бесплатная ОС на основе FreeBSD. Интуитивно понятная и функциональная — напоминает веб-конфигуратор маршрутизатора.
• Open Media Vault (OMV). В основе — Debian Linux. Сложнее, чем предыдущая, но более функциональная — открывает ещё больше возможностей для работы с хранилищем.
• Ubuntu Server. Хороший вариант, если имеете опыт работы с Ubuntu/Linux. В принципе, несложная. Однако у начинающих пользователей могут возникнуть проблемы.
• Synology (Xpenology). Операционная система, разработанная производителем хранилищ Synology. Платная, но крайне функциональна и удобная.

Что такое и зачем нужны RAID-массивы

Технология RAID позволяет виртуально объединять несколько физических накопителей в единый логический том. Как итог — повышенное удобство и быстродействие хранилища.

Особенности RAID-массивов:

• Автоматически распределяет данные по разным дискам. При выходе из строя одного потеряны будут все данные. Можно использовать для хранения файлов, сохранность которых непринципиальна.
• Все данные дублируются на двух группах накопителей. То есть при наличии 1 ТБ для записи можно использовать только половину.
• 2, 3, 4. Неприменимы для домашних систем.
• 5. Используется минимум три накопителя, на каждом из которых размещаются записанные данные и данные для восстановления. Информация теряется при выходе из строя двух накопителей. Примерно 16% полезного объёма памяти недоступно для использования.
• 6. Работает медленнее, для использования недоступно около 33% полезного объёма памяти. Но есть преимущество перед RAID 5 — повышенная отказоустойчивость: при выходе из строя двух из трёх дисков информация не теряется. Именно этот тип массивов используется для хранения важной информации.

Практические советы

• Не стремитесь создать хранилище с мощностью игрового ПК. В этом нет особого смысла. Особенно с учётом того, что счета за электричества будут достаточно большими.
• Пометьте накопители с помощью разноцветных маркеров. Это позволит сразу понять, какой именно диск вышел из строя.
• Если не удалось подобрать процессор или материнскую карту со встроенной графикой, то можно использовать дискретную карту на 128–256 МБ с пассивным воздушным охлаждением (без кулера).
• Используйте накопители разных серий или производителей, чтобы они не вышли из строя одновременно или через короткие интервалы.