樹莓派自建 NAS 雲盤之——樹莓派搭建網路存儲盤

我將在接下來的這三篇文章中講述如何搭建一個簡便、實用的 NAS 雲盤系統。我在這個中心化的存儲系統中存儲數據，並且讓它每晚都會自動的備份增量數據。本系列文章將利用 NFS 文件系統將磁碟掛載到同一網路下的不同設備上，使用 Nextcloud 來離線訪問數據、分享數據。

本文主要講述將數據盤掛載到遠程設備上的軟硬體步驟。本系列第二篇文章將討論數據備份策略、如何添加定時備份數據任務。最後一篇文章中我們將會安裝 Nextcloud 軟體，用戶通過 Nextcloud 提供的 web 界面可以方便的離線或在線訪問數據。本系列教程最終搭建的 NAS 雲盤支持多用戶操作、文件共享等功能，所以你可以通過它方便的分享數據，比如說你可以發送一個加密鏈接，跟朋友分享你的照片等等。

最終的系統架構如下圖所示：

硬體

首先需要準備硬體。本文所列方案只是其中一種示例，你也可以按不同的硬體方案進行採購。

最主要的就是樹莓派 3，它帶有四核 CPU、1G RAM，以及（比較）快速的網路介面。數據將存儲在兩個 USB 磁碟驅動器上（這裡使用 1TB 磁碟）；其中一個磁碟用於每天數據存儲，另一個用於數據備份。請務必使用有源 USB 磁碟驅動器或者帶附加電源的 USB 集線器，因為樹莓派無法為兩個 USB 磁碟驅動器供電。

軟體

在該社區中最活躍的操作系統當屬 Raspbian，便於定製個性化項目。已經有很多 操作指南 講述如何在樹莓派中安裝 Raspbian 系統，所以這裡不再贅述。在撰寫本文時，最新的官方支持版本是 Raspbian Stretch，它對我來說很好使用。

到此，我將假設你已經配置好了基本的 Raspbian 系統並且可以通過 ssh 訪問到你的樹莓派。

準備 USB 磁碟驅動器

為了更好地讀寫數據，我建議使用 ext4 文件系統去格式化磁碟。首先，你必須先找到連接到樹莓派的磁碟。你可以在 /dev/sd/<x> 中找到磁碟設備。使用命令 fdisk -l，你可以找到剛剛連接的兩塊 USB 磁碟驅動器。請注意，操作下面的步驟將會清除 USB 磁碟驅動器上的所有數據，請做好備份。

pi@raspberrypi:~ $ sudo fdisk -l

<...>

Disk /dev/sda: 931.5 GiB, 1000204886016 bytes, 1953525168 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xe8900690

Device     Boot Start        End    Sectors   Size Id Type
/dev/sda1        2048 1953525167 1953523120 931.5G 83 Linux

Disk /dev/sdb: 931.5 GiB, 1000204886016 bytes, 1953525168 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x6aa4f598

Device     Boot Start        End    Sectors   Size Id Type
/dev/sdb1  *     2048 1953521663 1953519616 931.5G  83 Linux

由於這些設備是連接到樹莓派的唯一的 1TB 的磁碟，所以我們可以很容易的辨別出 /dev/sda 和 /dev/sdb 就是那兩個 USB 磁碟驅動器。每個磁碟末尾的分區表提示了在執行以下的步驟後如何查看，這些步驟將會格式化磁碟並創建分區表。為每個 USB 磁碟驅動器按以下步驟進行操作（假設你的磁碟也是 /dev/sda 和 /dev/sdb，第二次操作你只要替換命令中的 sda 為 sdb 即可）。

首先，刪除磁碟分區表，創建一個新的並且只包含一個分區的新分區表。在 fdisk 中，你可以使用交互單字母命令來告訴程序你想要執行的操作。只需要在提示符 Command(m for help): 後輸入相應的字母即可（可以使用 m 命令獲得更多詳細信息）：

pi@raspberrypi:~ $ sudo fdisk /dev/sda

Welcome to fdisk (util-linux 2.29.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Command (m for help): o
Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x9c310964.

Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1):
First sector (2048-1953525167, default 2048):
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-1953525167, default 1953525167):

Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 931.5 GiB.

Command (m for help): p

Disk /dev/sda: 931.5 GiB, 1000204886016 bytes, 1953525168 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x9c310964

Device     Boot Start        End    Sectors   Size Id Type
/dev/sda1        2048 1953525167 1953523120 931.5G 83 Linux

Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Syncing disks.

現在，我們將用 ext4 文件系統格式化新創建的分區 /dev/sda1：

pi@raspberrypi:~ $ sudo mkfs.ext4 /dev/sda1
mke2fs 1.43.4 (31-Jan-2017)
Discarding device blocks: done

<...>

Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (1024 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

重複以上步驟後，讓我們根據用途來對它們建立標籤：

pi@raspberrypi:~ $ sudo e2label /dev/sda1 data
pi@raspberrypi:~ $ sudo e2label /dev/sdb1 backup

現在，讓我們安裝這些磁碟並存儲一些數據。以我運營該系統超過一年的經驗來看，當樹莓派啟動時（例如在斷電後），USB 磁碟驅動器並不是總被掛載，因此我建議使用 autofs 在需要的時候進行掛載。

首先，安裝 autofs 並創建掛載點：

pi@raspberrypi:~ $ sudo apt install autofs
pi@raspberrypi:~ $ sudo mkdir /nas

然後添加下面這行來掛載設備 /etc/auto.master：

/nas    /etc/auto.usb

如果不存在以下內容，則創建 /etc/auto.usb，然後重新啟動 autofs 服務：

data -fstype=ext4,rw :/dev/disk/by-label/data
backup -fstype=ext4,rw :/dev/disk/by-label/backup
pi@raspberrypi3:~ $ sudo service autofs restart

現在你應該可以分別訪問 /nas/data 以及 /nas/backup 磁碟了。顯然，到此還不會令人太興奮，因為你只是擦除了磁碟中的數據。不過，你可以執行以下命令來確認設備是否已經掛載成功：

pi@raspberrypi3:~ $ cd /nas/data
pi@raspberrypi3:/nas/data $ cd /nas/backup
pi@raspberrypi3:/nas/backup $ mount
<...>
/etc/auto.usb on /nas type autofs (rw,relatime,fd=6,pgrp=463,timeout=300,minproto=5,maxproto=5,indirect)
<...>
/dev/sda1 on /nas/data type ext4 (rw,relatime,data=ordered)
/dev/sdb1 on /nas/backup type ext4 (rw,relatime,data=ordered)

首先進入對應目錄以確保 autofs 能夠掛載設備。autofs 會跟蹤文件系統的訪問記錄，並隨時掛載所需要的設備。然後 mount 命令會顯示這兩個 USB 磁碟驅動器已經掛載到我們想要的位置了。

設置 autofs 的過程容易出錯，如果第一次嘗試失敗，請不要沮喪。你可以上網搜索有關教程。

掛載網路存儲

現在你已經設置了基本的網路存儲，我們希望將它安裝到遠程 Linux 機器上。這裡使用 NFS 文件系統，首先在樹莓派上安裝 NFS 伺服器：

pi@raspberrypi:~ $ sudo apt install nfs-kernel-server

然後，需要告訴 NFS 伺服器公開 /nas/data 目錄，這是從樹莓派外部可以訪問的唯一設備（另一個用於備份）。編輯 /etc/exports 添加如下內容以允許所有可以訪問 NAS 雲盤的設備掛載存儲：

/nas/data *(rw,sync,no_subtree_check)

更多有關限制掛載到單個設備的詳細信息，請參閱 man exports。經過上面的配置，任何人都可以訪問數據，只要他們可以訪問 NFS 所需的埠：111 和 2049。我通過上面的配置，只允許通過路由器防火牆訪問到我的家庭網路的 22 和 443 埠。這樣，只有在家庭網路中的設備才能訪問 NFS 伺服器。

如果要在 Linux 計算機掛載存儲，運行以下命令：

you@desktop:~ $ sudo mkdir /nas/data
you@desktop:~ $ sudo mount -t nfs <raspberry-pi-hostname-or-ip>:/nas/data /nas/data

同樣，我建議使用 autofs 來掛載該網路設備。如果需要其他幫助，請參看 如何使用 Autofs 來掛載 NFS 共享。

現在你可以在遠程設備上通過 NFS 系統訪問位於你樹莓派 NAS 雲盤上的數據了。在後面一篇文章中，我將介紹如何使用 rsync 自動將數據備份到第二個 USB 磁碟驅動器。你將會學到如何使用 rsync 創建增量備份，在進行日常備份的同時還能節省設備空間。

via: https://opensource.com/article/18/7/network-attached-storage-Raspberry-Pi

作者：Manuel Dewald 選題：lujun9972 譯者：jrg 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive