Нехватка свободного места на компьютере или других устройствах всегда была актуальной проблемой. Собрать большое количество данных в виде изображений, музыки, видеозаписей, текстов и т.д. — не представляет сейчас никакой сложности, ведь любой гаджет способен делать фото и видео, а любая мультимедийная информация легкодоступна в интернете, и её объёмы только растут.

Конечно, с хранением избыточной информации всегда неплохо справлялись съёмные накопители, особенно эффективны на данный момент объёмные внешние винчестеры. Но все их вариации подходят только для единовременного использования на одном устройстве. Есть ли более гибкие способы, позволяющие обращаться к накопителю с любых устройств одновременно? Да. Речь идёт о создании домашнего сетевого хранилища.

Что такое NAS

Сетевое хранилище NAS (Network Attached Storage) представляет собой подключённый к сети сервер с объёмным диском или дисковым массивом, предназначенный для хранения файлов. Данное оборудование обычно не выполняет попутных тяжёлых вычислительных задач, однако может быть настроено на бесперебойную работу и вмещает внушительный объём информации с доступом для любых устройств домашней сети (компьютеров, ноутбуков, телефонов, планшетов, умных телевизоров, IP-камер и др.).

Ограничения беспроводного подключения

Соединение с NAS должно быть только проводным (Ethernet). Некоторые сетевые протоколы (в том числе SMB/CIFS) критичны к стабильности соединения. Использование Wi-Fi для них фатально и приводит к сбоям. Рекомендуемая пропускная способность внутриквартирной сети — не менее 1 Гбит/сек.

На какие характеристики ориентироваться при выборе сетевого хранилища

Выбирая NAS для дома, обратите внимание на следующие параметры:

• Число дисков или слотов для них (может продаваться как с дисками, так и без). От количества накопителей зависит суммарный объём доступного пространства в файловом хранилище.
• Максимальный объём одного диска влияет на способность NAS конкретных моделей использовать накопители определённого объёма. Особое внимание нужно уделить вопросу поддержки винчестеров больше 2 Тб. Даже дорогие промышленные контроллеры старых серий могут не поддерживать такие диски.
• Форм-фактор жёстких дисков. Может поддерживаться 3,5” и/или 2,5”. Данный параметр указывает на возможность установки в хранилище накопителей определённого физического размера. Советуем заранее проверять толщину корзины для 2,5”.
• ОЗУ и частота процессора — показатели, влияющие на общую производительность, и для NAS относительно малозначимы. Обычно процессор оказывается сильно нагружен, только если NAS начинает выполнять что-то кроме хранения данных (создание/распаковка тяжёлых архивов, работа VPN-клиентов, файлообменных сервисов и сервисов видеонаблюдения). В противном случае почти любой процессор и оперативная память вам подойдут.
• Функция HotSwap. Возможность заменить вышедший из строя HDD без выключения сервера. Однако учтите, что наличие корзины с внешним доступом к отсеку не означает наличие данной функции. Уточняйте возможность горячей замены жёстких дисков в характеристиках. HotSwap значительно увеличивает стоимость серверов, зато вы можете поменять при необходимости диск, вообще ничего не выключая и не останавливая.
• Количество портов (Ethernet, USB, eSATA). Одного гигабитного порта обычно хватает даже большинству бизнес-клиентов. Портами USB пренебрегать не стоит — они нужны для съёмных дисков (холодные резервные копии), веб-камер и питания.

Функции сетевых накопителей NAS на этом не заканчиваются. В зависимости от производителей и моделей возможна установка приложений (облачные сервисы, менеджеры закачки, torrent-трекеры и т.д.), поддержка IP-видеонаблюдения, возможность создания RAID-массивов и многое другое.

Диски и надёжность

Выбор жёстких дисков

Производителей механических жёстких дисков в мире осталось трое (Seagate, Western Digital и Toshiba). Эти диски до сих пор являются оптимальным выбором по совокупности факторов, если вам нужно объёмное хранилище. Что касается SSD, то там число производителей чипов памяти тоже невелико (Samsung, SK Hynix и Micron занимают 90% рынка). В России производство нужных чипов памяти в настоящий момент отсутствует, хотя финальная сборка ряда моделей осуществляется. У каждого производителя бывают удачные и неудачные партии. Невозможно заранее гарантировать, что конкретная модель диска будет надёжной — это иногда выясняется через несколько лет эксплуатации.

RAID не является заменой резервного копирования

RAID-массив обеспечивает отказоустойчивость только при механическом выходе из строя одного диска (или нескольких — в зависимости от уровня RAID). Это страховка от производственного брака и случайной поломки.

RAID не защищает от:

• вирусов и программ-шифровальщиков;
• ошибочных действий пользователя (случайное удаление);
• физического уничтожения оборудования (пожар, залив, попадание ракеты).

При использовании RAID рекомендуется устанавливать диски разных производителей или хотя бы из разных партий. Это снижает вероятность одновременного выхода из строя из-за общего дефекта партии.

Для защиты от перечисленных сценариев требуется отдельная система резервного копирования (бэкапов). 

Организация сетевого хранилища при помощи роутера

Более простой вариант удалённого сетевого хранилища — это подключение к роутеру через USB внешних HDD, SSD или объёмного флеш-накопителя. Подготовить к работе потребуется как роутер, так и подключаемый к нему диск.

Настройка роутера

В настройках маршрутизаторов можно включить различные опции. Конкретный набор зависит от модели и прошивки.

Сетевые протоколы и доступ к файлам:

• SMB/CIFS (сетевой диск Windows);
• NFS (Linux/Unix);
• AFP (для Time Machine на macOS);

Поддерживаемые файловые системы: NTFS, FAT32, Ext2/3/4. Поддержка других файловых систем (HFS+, ZFS, ReiserFS, BTRFS) сильно зависит от версии прошивки (ядра местного Linux).

Дополнительные компоненты: DLNA-сервер для умных телевизоров, FTP-сервер, Torrent-клиент, веб-сервер.

Очень большими возможностями обладают альтернативные прошивки, такие как OpenWRT, dd-wrt, Merlin-firmware. Создавая сетевое хранилище, важно учитывать, что само оборудование должно быть подходящим под те или иные настройки. Например, у нас есть опыт поднятия на роутерах станций сетевой PXE-загрузки, серверов RADIUS, торрентокачалок и даже видеонаблюдения на одну-две камеры (хотя последние две задачи перекладывать на роутер мы не советуем).

Настройка внешнего диска

Подготовить съёмный накопитель также несложно. Лучше всего подойдут внешние HDD или SSD. Всё, что потребуется — это отформатировать устройство под файловую систему, которую принимает ваш маршрутизатор (в некоторых хороших моделях это делается средствами самого роутера).

Рекомендации по выбору файловой системы:

• Для чтения и записи рекомендуем Ext3 / Ext4 (журналируемые, устойчивы к сбоям питания).
• FAT32 не поддерживает файлы размером более 4 ГБ — это проблемы с хранением фильмов и крупных образов.
• NTFS не является родной системой для Linux (на которых построены роутеры).
• FAT / Ext2 (нежурналируемые) — не рекомендуются. После нештатного отключения питания высок риск потери данных.

Безопасность доступа

Если сетевая папка настроена с гостевым доступом (без пароля), любое заражённое устройство в локальной сети сможет найти этот диск и уничтожить или зашифровать данные. Доступ должен быть ограничен паролями или ограничен списком доверенных устройств.

После настройки оборудования остаётся только прописать параметры доступа к хранилищу на устройствах, чтобы файловые менеджеры получили доступ к содержимому. Все хорошие модели роутеров имеют свой удобный веб-интерфейс управления и консольный доступ, худшей альтернативой служат сторонние программы-проводники и приложения для мобильных устройств.

Резервное копирование (бэкапы)

Бэкапы — это копии данных, хранящиеся вне основной системы. Они необходимы для восстановления после:

• вирусных атак (шифровальщики);
• случайного удаления;
• полного физического уничтожения оборудования.

Минимальный рекомендуемый стандарт — правило «3-2-1»:

• 3 копии данных;
• на 2 разных типах носителей;
• 1 копия офлайн (физически отключена от сети).

На практике может использоваться большее количество копий (например, 6 копий, 3 локации, 4 офлайн-копии). Частота и глубина бэкапов зависят от ценности данных и частоты их изменения.

Способов создать файловые хранилища, локальные или облачные, довольно много. Мы кратко рассмотрели несколько более подходящих для дома вариантов, но, выходя за рамки статьи, наши специалисты знают о серверном хранении данных гораздо больше и готовы помочь вам в этом вопросе:

• практически, оказав услуги по настройке и обслуживанию серверного оборудования в Санкт-Петербурге, для организаций и частных лиц;
• теоретически, проконсультировав по теме в комментариях к нашему видеоролику.