В предыдущей статье мы с вами собрали домашнее сетевое хранилище на 8 накопителей, уложившись в весьма скромную по меркам готовых платформ сумму в 23 тысячи рублей (против 90 тысяч за фирменный NAS от Synology). Дело за малым: осталось выбрать подходящую для такого устройства операционную систему.
Хотя поднять NAS можно на базе любого серверного дистрибутива, это не практично. Поскольку серверные ОС априори являются универсальной средой, все придется настраивать вручную, с нуля, а для этого уже потребуются серьезные знания в области системного администрирования. К тому же обилие служб и встроенных утилит негативно отразится на системных требованиях, а ресурсы NAS лучше все-таки оставить для решения насущных задач, нежели для обслуживания ненужных процессов. Если же речь идет о продукции Microsoft, использование серверного ПО обернется дополнительными затратами на покупку лицензии.
Учитывая все перечисленное выше, мы отбирали операционные системы исходя из следующих критериев:
- дистрибутив предназначен для создания сетевого хранилища данных и не содержит ничего лишнего;
- операционная система не требовательна к железу;
- проект активно поддерживается разработчиками;
- управление NAS возможно сугубо через встроенный визуальный интерфейс;
- программное обеспечение должно быть бесплатным для частного использования и не иметь жестких ограничений по сравнению с коммерческой версией.
Если вы рассчитывали увидеть далее список из десятка-другого позиций, то спешим разочаровать: хотя наши требования просты и логичны, им соответствуют буквально единицы продуктов. Например, NexentaStor Community Edition мы сразу исключили из нашего рейтинга, так как бесплатная версия имеет ограничение на максимальный объем хранилища в 18 ТБ, что в эпоху 4K-видео и компьютерных игр по 300 ГБ выглядит несерьезно.
RockStor, несмотря на все преимущества, также не прошел отборочный тур из-за политики монетизации: формально операционная система бесплатна, однако для получения актуальных обновлений понадобится подписка, стоимость которой составляет 20 английских фунтов в год. Простым же смертным придется довольствоваться бета-каналом со всеми вытекающими рисками. Что же касается EasyNAS, то такие проекты крайне сложно воспринимать всерьез: стабильная версия этого дистрибутива датируется 16 июня 2018 года, а самое последнее обновление вышло 23 февраля 2020 года с пометкой «Beta 3».
В итоге остается выбирать между тремя претендентами, которые, ко всему прочему, находятся в весьмах тесных родственных связях. Познакомимся с каждым из них поближе.
FreeNAS
Операционную систему FreeNAS, активно развиваемую компанией iXsystems, можно по праву назвать лидером рынка свободного программного обеспечения для сетевых хранилищ. И именно этот дистрибутив, по нашему мнению, оптимально подойдет для создания универсального NAS.
Долгое время функциональность бесплатной версии ОС была существенно ограничена: по сути разработчики предлагали загрузить безлимитный по времени триал, возможностей которого катастрофически не хватало даже для домашнего использования. Однако с релизом FreeNAS 8.3, состоявшимся в 2012 году, ситуация коренным образом изменилась: в iXsystems пересмотрели бизнес-модель, сосредоточившись на сегменте b2b (теперь компания зарабатывает на продаже комплексных решений в области хранения данных корпоративным клиентам), так что сегодня воспользоваться всеми преимуществами FreeNAS на безвозмездной основе может любой желающий.
Коммерческие корни продукта видны во всем, начиная с функциональности и высокой стабильности и заканчивая действительно удобным и продуманным до мелочей визуальным интерфейсом Corral на базе AngularJS. Пожалуй, единственным недостатком FreeNAS является его прожорливость: сетевое хранилище на 8 дисков, обслуживающее до 4 клиентских устройств, должно иметь на борту как минимум 64-битный процессор и 8 ГБ оперативной памяти (а лучше все 16).
Но применительно к FreeNAS игра действительно стоит свеч, ведь взамен мы получаем:
- самую надежную и высокотехнологичную на сегодняшний день файловую систему OpenZFS и продвинутые дисковые массивы под нее (RAIDZ1, Z2, Z3);
- синхронизацию с популярными облачными сервисами (включая Dropbox, Microsoft OneDrive, Google Drive, «Яндекс.Диск», pCloud) из коробки;
- интеграцию с Amazon S3, Backblaze B2 и Microsoft Azure;
- возможность установки широчайшего спектра приложений от сторонних поставщиков в качестве плагинов либо с использованием механизмов виртуализации FreeBSD Jail, bhyve VMs или Docker VMs;
- поддержку всех распространенных сетевых протоколов (rsync, FTP, SFTP, TFTP, LLDP, SSH, DDNS, SNMP, SMB, NFS, AFP, WebDAV, HTTP);
- возможность работы со службами каталогов Active Directory, LDAP, NIS;
- широкий набор методов оповещения о состоянии сервера, включая уведомления в GUI, по E-mail, SNMP, интеграцию с AWS-SNS, InfluxDB, Slack, Mattermost, OpsGenie, PagerDuty и VictorOps;
- продвинутые инструменты мониторинга накопителей и автоматическое управление UPS (разумеется, при условии, что сам источник бесперебойного питания поддерживает данную функцию).
XigmaNAS
В сентябре 2009 года среди разработчиков FreeNAS произошел раскол. В то время как «отец» проекта, Оливье Кочард-Лаббе, стремился полностью изменить архитектуру дистрибутива, Дайсуке Аояма и Майкл Зун выступали за планомерное развитие изначальной версии операционной системы, а Волкер Тейл и вовсе решил отказаться от FreeBSD в пользу Debian, полагая, что это поможет сделать FreeNAS более гибким и универсальным инструментом.
В результате возникших противоречий Аояма и Зун покинули компанию, начав разработку NAS4Free, основанного на исходном коде седьмой версии FreeNAS, тогда как Тейл переключил усилия на промежуточный Debian-based-проект CoreNAS, в дальнейшем эволюционировавший в OpenMediaVault. Релиз NAS4Free состоялся 22 марта 2012 года, а спустя 6 лет, 11 сентября 2018 года, операционная система обрела новое имя — XigmaNAS, дабы избежать ненужных ассоциаций и возможных правовых споров с iXsystems из-за схожести названий.
XigmaNAS можно рекомендовать в качестве более «легковесной» альтернативы FreeNAS: для работы ей вполне достаточно 2 ГБ оперативной памяти. Что же касается функционала, то в чем-то эта операционная система превосходит своего старшего брата, а в чем-то, напротив, уступает ему. Так, например, помимо OpenZFS, XigmaNAS умеет работать с файловыми системами UFS, FAT32, EXT2 и классическими конфигурациями RAID, включая хардварные, а кроме сетевых протоколов, поддерживаемых FreeNAS, позволяет использовать Unison, HAST, UPnP и «народный» Bittorent. В то же время в данном дистрибутиве отсутствует возможность интеграции со сторонними облачными сервисами, что для ряда пользователей может оказаться критичным, а узнать о состоянии сервера можно только через GUI или по E-mail. Таким образом, сказать, что XigmaNAS однозначно хуже, нельзя. Тем не менее при прочих равных условиях имеет смысл остановить свой выбор на FreeNAS: в общем и целом этот проект предлагает куда больше возможностей.
OpenMediaVault
Из всей троицы OpenMediaVault является наименее требовательной к железу: данной операционной системе вполне хватит 1 ГБ оперативной памяти, при этом ее можно запускать не только на 64-битных платформах, но и на x86 и даже на ARM. Удобный интерфейс позволяет контролировать все аспекты работы сетевого хранилища и достаточно прост в освоении: с точки зрения UX он находится где-то между FreeNAS и XigmaNAS. Однако, несмотря на легковесность и простоту освоения, по функционалу OpenMediaVault уступает этой сладкой парочке практически по всем фронтам.
Главным недостатком дистрибутива является отсутствие OpenZFS, что и немудрено, ведь мы имеем дело уже не с FreeBSD, а с Debian. В качестве альтернативы разработчики предлагают воспользоваться журналируемыми XFS или JFS, которые, увы, обладают куда более скромными возможностями, нежели Zettabyte File System. Поддержка популярных облачных сервисов также не предусмотрена, а многие стандартные опции, вроде WebDAV, iSCSI или LDAP, реализованы на уровне плагинов, что не очень удобно. Ситуацию помогает сгладить достаточно обширный репозиторий расширений, где можно найти Plex, Transmission, Git и множество других полезных инструментов, плюс возможность устанавливать стандартные deb-пакеты. Именно поэтому мы рекомендуем обратить внимание на OpenMediaVault знатокам Debian: если вы плотно работали с этой операционной системой, то сможете без труда адаптировать OMV под собственные нужды.
Куда установить операционную систему для NAS?
Определившись с выбором, мы должны решить, а куда, собственно, устанавливать операционную систему? Человеку, ранее не имевшему дела с сетевыми хранилищами, подобный вопрос может показаться странным, поэтому здесь необходимо прояснить несколько важных моментов.
Смысл NAS заключается не только в том, чтобы гарантировать доступность файлов в домашней сети, но и в обеспечении сохранности и целостности данных. Для этого имеющиеся накопители объединяются в отказоустойчивый RAID-массив, где часть HDD используется для создания избыточности: в самом простом случае — для хранения резервных копий файлов. Но есть и более сложные варианты реализации, о чем мы обязательно поговорим в одной из будущих статей. Пока вы должны знать следующее: для хранения данных в NAS необходимо установить накопители одинакового объема, причем доступное дисковое пространство будет всегда меньше, чем общая емкость имеющихся винчестеров. Например, в RAID 1, где каждый HDD имеет точную копию, общий объем сетевого хранилища будет вдвое меньше, чем суммарная емкость всех жестких дисков. При этом накопитель, на который установлена операционная система, включить в массив никак не удастся.
Как вы помните, наша конфигурация рассчитана максимум на 8 накопителей, 4 из которых подключаются непосредственно к материнской плате, а еще 4 — через контроллер PCI Express. Если вы планируете использовать для хранения данных 7 дисков или меньше, то каких-либо проблем не возникнет: к свободному SATA-порту можно подключить твердотельный накопитель WD Red, благо выбранный нами корпус как раз имеет пару свободных слотов под 2,5-дюймовые SSD.
WD Red утилизирует пропускную способность интерфейса SATA III практически на все 100%, обеспечивая скорость передачи данных до 560 МБ/с в операциях чтения и до 530 МБ/с при записи файлов, а значит, о производительности NAS можно не беспокоиться. Как и все накопители «красной» линейки, данная модель отличается высочайшей надежностью: ресурс перезаписи SSD составляет 350 ТБ при среднем времени наработки на отказ порядка 2 миллионов часов. Среди сильных сторон WD Red также необходимо упомянуть чрезвычайно низкий уровень энергопотребления — около 2 ватт при чтении, 56 милливатт — в спящем режиме и 5–7 милливатт в режиме ожидания, что позволит весьма существенно экономить на электроэнергии.
Более бюджетный вариант — использование в качестве системного накопителя HDD линейки WD Blue. Модель WD5000AZLX емкостью 500 ГБ характеризуется скоростью вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту, средним энергопотреблением в рабочем режиме около 3,3 Вт и устойчивой скоростью передачи данных 150 МБ/с, что, разумеется, не сравнится с показателями SSD, но все еще является отличным результатом. И хотя операционная система будет уже не такой «отзывчивой», мы сможем заметно сэкономить, ведь этот жесткий диск стоит вдвое меньше по сравнению с твердотельным WD Red.
В качестве альтернативы можно рассмотреть терабайтный WD Blue WD10EZEX. Главное преимущество данной модели заключается в большем объеме кэша (64 МБ), который позволит нивелировать падение производительности при работе с большими файлами или при обработке длинной очереди запросов. При этом терабайтник стоит всего на 300 рублей дороже своего 500-гигабайтного собрата, так что такая покупка все еще будет весьма выгодной.
Но как же быть, если вы планируете задействовать все 8 каналов SATA? В таком случае к NAS можно подключить внешний SSD, ведь у нашей ASRock A320M-DVS R4.0 имеется 4 высокоскоростных порта USB 3.1 Gen 1. Поскольку пропускная способность интерфейса составляет 5 Гбит/с, то есть 640 МБ/с, приобретать монстра вроде WD_BLACK P50, способного похвастаться скоростью передачи данных вплоть до 2000 МБ/с, не имеет какого-либо практического смысла, так как шина USB будет в данном случае выступать в роли «бутылочного горлышка», ограничивая скорость SSD. А вот WD My Passport Go будет вполне уместен, ведь по производительности он ненамного уступает внутреннему WD Red, демонстрируя до 450 МБ/с в операциях последовательного чтения. Интересной особенностью данной модели является наличие встроенного кабеля USB Type-A, так что для подключения к сетевому хранилищу вам не потребуется никаких дополнительных проводов.
Единственный минус такого выбора заключается в том, что сам My Passport придется каким-то образом «приколхозить» к корпусу NAS. Например, приклеить двусторонним скотчем к задней панели, разместить внутри, подключив удлинитель и выведя кабель наружу через отверстие под карту расширения, или, чтобы все было совсем красиво, приобрести переходник под 20-пиновый разъем для передней панели, подключив SSD уже через него.
Если же вы не хотите изощряться, то в качестве альтернативного решения рекомендуем присмотреться к SanDisk Extreme PRO. Пусть вас не обманывает внешний вид этого девайса: перед нами отнюдь не флешка, а полноценный SSD в компактном алюминиевом корпусе, производительность которого достигает 420 МБ/с в операциях чтения и 380 МБ/с при записи файлов.
Те же, кто не желает тратиться на высокопроизводительный SSD, всегда могут воспользоваться обычной флешкой. Например, SanDisk Ultra Fit.
Модель SanDisk Ultra Fit изначально разрабатывалась как решение для хранения данных типа «подключи и используй». Ее главное преимущество заключается в компактности: размеры составляют всего 29,8 × 14,3 × 5,0 мм. После подключения корпус флешки будет выступать над разъемом всего на полсантиметра, так что вероятность случайно за него зацепиться сводится к нулю, к тому же USB-накопитель никак не помешает подключению сетевых кабелей и других устройств. По этой же причине SanDisk Ultra Fit удобно использовать вместе с ультрабуками и планшетами.
При этом скорость передачи данных SanDisk Ultra Fit достигает 130 МБ/с в операциях последовательного чтения, что сопоставимо с показателями внутренних HDD.
Решение использовать флешку в качестве системного диска выглядит не особо надежным, однако в дистрибутивах операционных систем для NAS, поддерживающих установку на USB-накопитель, этот момент досконально продуман. При запуске ОС с флешки в оперативной памяти сетевого хранилища создается полный образ системного диска, что, с одной стороны, позволяет значительно повысить быстродействие NAS и в то же время минимизирует количество обращений к USB-накопителю: считывание данных идет лишь в момент первичной загрузки, а запись — во время изменения настроек или установки новых пакетов.
Один нюанс все же есть, и он касается SWAP-файла (файла подкачки) — специального раздела на системном диске, куда из оперативной памяти выгружаются редко используемые данные, если объема самой RAM недостаточно. В случае с той же Windows это действительно было бы проблемой: для корректной работы операционной системе от Microsoft файл подкачки необходим как воздух, даже если на борту сервера имеется 32, 64 или 96 ГБ оперативки. Для ОС на базе ядра FreeBSD или Linux наличие SWAP-файла не является обязательным: если RAM достаточно (а в нашей сборке установлено 16 ГБ оперативной памяти), то его можно с легким сердцем отключить, не беспокоясь о стабильности работы системы.
Таким образом сетевое хранилище будет обращаться к флешке от силы несколько раз в месяц, то есть гораздо реже, чем делали бы это вы при повседневном использовании. С учетом высочайшей надежности USB-накопителей от SanDisk (а гарантия на модель Ultra Fit составляет 5 лет, как на продукцию корпоративного класса), вы можете быть на 100% уверены в безотказной работе своего NAS.
