树莓派-家庭NAS(1)

2018-12-15 本文已影响127人 Wales_Kuo

树莓派-家庭NAS(1) https://www.jianshu.com/p/9be7ada37863
树莓派-家庭NAS(2) https://www.jianshu.com/p/91405ca824b8
树莓派-家庭NAS(3) https://www.jianshu.com/p/80777ed85246

需求

本人是一个软件行业从业者，在平常会关注各式各样的电子设备、也会了解各种各样的技术。经过多年的学习和实践后发现自己有各种各样的资料需要保存。还有自己在学习过程中总结出的各式的内容。所以，就一直在研究怎么把这些东西存储起来。

最开始我非常讨厌有自己的电脑，因为很多时候网络的诱惑会非常的大。我没有那么强大的能力去抵制这些诱惑，所以一直就不准备给自己购买电脑，电视，游戏机等等电子设备。但会持续的关注。（现在使用的电脑，还是我老婆的电脑(^-^)!）

没有电脑，就意味着没有地方去存储资料。最开始的时候，大概是2012年左右从零担上买了一块300G的硬盘。那时候硬盘还很贵，这块硬盘应该是500块大洋。一直就存着各种各样的文件。后来用百度云（最早的时候百度云盘叫百度云，后来百度为了开展自己的云产品才改了名），那时候用了很多方法去免费的增大自己的百度云盘。但后来，百度云盘开始对版权，敏感信息进行过滤。很多东西都没有办法存储到百度云盘上。并且国内的环境越来越差，国外的Dropbox、Google Drive、Microsoft OneDrive……国内的360云盘（已挂）、华为网盘（已挂）、UC网盘（已挂）、金山快盘（已挂）、新浪微盘（已挂）、迅雷快盘（已挂）。所以说不定哪天百度云盘也挂了。所以一直在探索个人/家庭存储解决方案。

后来慢慢的了解到有很多的厂商已经想到并已经解决了个人/家庭存储的问题，甚至还能解决部分家庭计算的需求。所以，了解了一些这方面的商业化厂商或产品。

群晖、威联通、铁威马。家用NAS设备的三大厂商。小米路由器 HD，华为荣耀立方，华三魔术家等带硬盘的路由器。这些厂商和设备都能帮我们解决存储的问题，并且还有其他的功能加入。为我们的"家庭计算中心"，提供了可能。为之后智能家庭提供了最基础的硬件支持。

功能分析

上面提到了很多厂商和设备。如果机遇这些设备提供的功能的去评估设备的价值/价格是非常合适的。如果有经济能力、或者没有很多的闲暇时间，购买这样的设备觉得是物超所值的。

但是，本人是一个喜欢折腾的人。并且从前一篇文章可以知道我为了"折腾"买了树莓派。所以，就想怎样基于树莓派搭建《家用NAS》或者《个人网盘》。下面大概的分析一下《家用NAS》平台所需要的功能：

编号	功能	描述
1	家庭部署	1.设备管理权，数据归属权全部都由个人负责。 2.设备所处的网络也需要控制。 3.数据安全有控制方法。
2	文件共享	1.需要在家庭内各种设备上都能访问文件。 2.可以控制访问权限。不同的成员访问不同的目录。
3	存储能力	1.有存储能力，并可以进行存储的扩展。 2.可以支持数据的备份与故障恢复。
4	远程同步	1.可以在外面的时候（公司、旅游等），将数据同步到家用NAS上。 2.可以在外面的时候访问家用NAS上的数据。
5	远程管理	1.支持远程管理，可以在外面的时候对查看家用NAS的状态。 2.可以支持扩展接入其他家用设备，并控制。
6	离线下载	1.可以在家用NAS设备上进行离线下载操作。 2.查看离线下载进度，控制下载到目录等。
7	各种终端	1.需要支持PC端管理功能。 2.需要支持手机端管理功能。
8	影音中心	1.可以进行DLNA，WebDav等协议
9	很多应用	可以支持很多应用，如：百度网盘同步，家用监控存储，远程家用设备控制，IFTTT等

因为是家用设备，所以这里考虑安全，可用性方面的内容少一些。家用NAS基本上可以上传下载，可以看视频基本上就够用了。所以其他方面的内容不再这里考虑。所以这个方案不适用与公司内部文件共享，网站文件存储等方面。

开源软件研究

有了上面的需求，就有了目标。开始研究开源软件，使用开源软件把整体的环境搭建起来。因为是基于树莓派的家用NAS解决方案，所以，都会基于树莓派上的一些解决方案进行。

树莓派上又多种方式开源项目，或者免费项目。可以简单的分为：树莓派操作系统镜像，应用软件，Docker镜像。一项一项的看看这些形式的项目的支持：

树莓派操作系统镜像：

LibreELEC，KODI，OSMC是树莓派官方上能找到的几个影音系统的树莓派镜像。这几个系统都是国外的大神开发的，所以对国内的情况支持较少。例如之前使用LibreELEC想看个Bilibili都没有插件进行扩展，国内的各大视频网站的支持也很弱。操作起来比较像是一个机顶盒，所以必须把设备放在电视附近使用HDMI进行连接。比较限制使用方式，所以在这里不考虑这几个系统。

Raspbian是树莓派基于Debian的一个纯净版本。可以使用操作系统界面，也可以使用命令行方式安装。

CentOS也有专门的树莓派版本，不过支持的比较差。在使用一段时间后莫名其妙的启动不了，不支持ntfs-3g文件系统，安装软件各种不支持树莓派版本。所以，CentOS的树莓派支持还是差一些的。
树莓派应用：

树莓派上有些应用层的软件，例如：OpenMediaVault，FreeNAS，RaspNAS。这些应用层软件可以使用多种方式安装，有些大神已经把这些系统生成了树莓派镜像，可以直接下载刷到SD卡上就可以用。也可以根据安装步骤进行应用层的安装。

在树莓派上安装这些软件之后，使用时发现一些问题。在使用OpenMediaVault时发现，这个系统支持RAID。厉害了支持RAID方式的磁盘管理，不过要支持RAID就需要多块硬盘。在没有多块硬盘的情况下使用这些软件完成NAS的部署，比较困难。并且，在树莓派上运行这些程序事也会发现一些不稳定的问题，并且对终端支持的种类也有限，要不就是终端软件是收费的了。所以，整体考虑这几个应用系统不可用。不过有一些大神也使用这几个系统去实现NAS，可能大神们对这些系统进行了改造。

Seafile - 开源的企业私有网盘。国产的私有化部署网盘系统，不过对树莓派的支持稍差一些。因为Seafile是使用Python语言开发的，可以使用Sqlite3作为数据库。但是在安装过程中会和其他的软件依赖发成冲突，并且不支持树莓派上使用Docker作为环境隔离。
Pydio | Enterprise File Sharing & Sync Platform。也是一个不错的应用软件，比较遗憾的是不支持树莓派。
树莓派Docker镜像：

NextCloud，ownCloud，Samba，aria2等等。可以满足家用NAS的基本要求。但是需要进行组装工作。还可以进行环境隔离，不影响其他软件的运行。

离线下载之前使用过迅雷的linux版本，但是及其不稳定，而且已经停止维护了。所以在树莓派上没有比较好的离线下载工具。

解决方案设计

综上的开源软件的调研，发现没有现成的、完善的解决方案可以满足我们上面提到的软件需求。需要进行组装才能完成。俗话说的自己动手丰衣足食，所以先整一个整体方案。

整体解决方案

分几个部分：访问侧，设备侧，设备。其中各部分的意义为：

访问侧：

访问侧主要解决在公网上访问NAS服务的网络可达。这里因为家里使用的是电信的网络，所以是有公网IP的。这里只需要解决路由器与树莓派之间的端口映射以及拨号后IP的只变更的问题既可以。如果是其他网络，没有公网IP的情况可以借助于花生壳等类似技术完成。
设备侧：

设备侧主要是运行的软件。负责有Samba，NextCloud组成。Samba用于家庭内部的文件共享，端口不对外开放。NextCloud主要完成家庭网盘功能，可以在公网访问。
设备：

设备为上层运行的软硬件环境。设备上硬件主要是有路由器、树莓派和西数硬盘组成硬件，Raspbian为树莓派操作系统，Docker为软件运行环境。

以上从需求来源到调研软件，然后在形成整体解决方案。下一篇文章将会介绍其中的具体操作过程。