如何使用 Linux 构建自己的 NAS 系统？

构建一个网络附加存储（Network Attached Storage，NAS）系统是一个非常有用的项目，尤其是对于家庭和小型办公室用户来说。通过使用 Linux 构建自己的 NAS 系统，你可以享受到灵活性、安全性和定制化的优势。本文将详细介绍如何使用 Linux 构建自己的 NAS 系统，从硬件选择、系统安装、软件配置到日常维护。

硬件选择

要构建一个 NAS 系统，你需要以下硬件：

• 主机（服务器）：这可以是一台专用的服务器，也可以是闲置的台式机。建议选择低功耗的硬件，以降低长期运行的电费。
• 硬盘：根据你的存储需求选择合适容量的硬盘。NAS 系统通常需要多块硬盘来实现数据冗余和高可用性。
• 网络设备：包括路由器和网线，确保 NAS 系统可以通过网络与其他设备通信。
• UPS（不间断电源）：防止突然断电导致的数据丢失和硬盘损坏。

RAID（独立冗余磁盘阵列）是 NAS 系统中常见的硬盘配置方式。常用的 RAID 类型有：

• RAID 0：数据条带化，提供高速读写，但无冗余。
• RAID 1：镜像模式，数据冗余，但容量利用率低。
• RAID 5：条带化加奇偶校验，兼顾性能和冗余。
• RAID 6：双重奇偶校验，提供更高的冗余。
• RAID 10：条带化加镜像，兼顾性能和冗余。

系统安装

选择 Linux 发行版

对于 NAS 系统，常用的 Linux 发行版有：

• Debian/Ubuntu：稳定且社区支持广泛。
• CentOS/RHEL：企业级稳定性。
• OpenMediaVault：专为 NAS 设计的基于 Debian 的发行版。
• FreeNAS/TrueNAS：基于 FreeBSD，但也支持很多 Linux 用户熟悉的功能。

安装操作系统

以 Ubuntu 为例，安装过程如下：

1. 下载 Ubuntu Server 镜像：从 Ubuntu 官方网站https://ubuntu.com/download/server下载最新的 Ubuntu Server 版本。

2. 制作启动盘：使用工具如 Rufus（Windows）或 Etcher（跨平台）将镜像写入 USB 闪存盘。

3. 安装系统：

• 插入 USB 启动盘，启动计算机并选择从 USB 启动。
• 选择安装 Ubuntu Server，按照提示完成安装。
• 设置网络配置和主机名。
• 分区设置：推荐使用 LVM（逻辑卷管理器），便于以后扩展。
• 创建用户账户和设置密码。
• 安装完成后，重启系统并移除 USB 启动盘。

软件配置

配置 SSH

安装完成后，首先通过 SSH 远程管理你的服务器：

1. 安装 SSH 服务：

sudo apt update
sudo apt install openssh-server

2. 启动并配置 SSH 服务：

sudo systemctl enable ssh
sudo systemctl start ssh
sudo ufw allow ssh

3. 使用 SSH 连接到服务器：

ssh username@server_ip_address

配置硬盘和文件系统

1. 列出所有硬盘：

sudo fdisk -l

2. 分区并格式化硬盘（以 /dev/sdb 为例）：

sudo fdisk /dev/sdb
# 创建新分区并格式化为 ext4
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1

3. 挂载硬盘：

sudo mkdir /mnt/nas
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/nas

4. 设置自动挂载：

sudo nano /etc/fstab
# 添加以下内容
/dev/sdb1 /mnt/nas ext4 defaults 0 2

安装和配置 Samba

Samba 是一个可以使 Linux 服务器与 Windows 客户端共享文件的工具：

1. 安装 Samba：

sudo apt update
sudo apt install samba

2. 配置 Samba：

sudo nano /etc/samba/smb.conf
# 在文件末尾添加
[nas]
path = /mnt/nas
browseable = yes
read only = no
guest ok = yes

3. 创建 Samba 用户：

sudo smbpasswd -a your_username

4. 重启 Samba 服务：

sudo systemctl restart smbd

配置 NFS

NFS（Network File System）是一个适合 Linux 和 Unix 系统之间文件共享的工具：

1. 安装 NFS 服务：

sudo apt update
sudo apt install nfs-kernel-server

2. 配置 NFS 导出：

sudo nano /etc/exports
# 添加以下内容
/mnt/nas 192.168.1.0/24(rw,sync,no_subtree_check)

3. 启动并启用 NFS 服务：

sudo systemctl start nfs-kernel-server
sudo systemctl enable nfs-kernel-server

4. 在客户端挂载 NFS 共享：

sudo mount 192.168.1.x:/mnt/nas /mnt/client_nas

数据备份和安全

数据备份

定期备份数据是确保数据安全的关键。常用的备份工具有：

• rsync：用于同步文件和目录。
• Bacula：企业级备份解决方案。
• Duplicity：支持加密的增量备份。

使用 rsync 进行备份示例：

rsync -avz /mnt/nas /path/to/backup/location

配置防火墙

配置防火墙可以增强系统安全性：

sudo apt install ufw
sudo ufw enable
sudo ufw allow ssh
sudo ufw allow samba
sudo ufw allow nfs

配置自动更新

保持系统和软件的更新有助于修复已知的安全漏洞：

sudo apt install unattended-upgrades
sudo dpkg-reconfigure --priority=low unattended-upgrades

日常维护

监控系统状态

使用工具如 htop、iostat 和 df 可以帮助你监控系统资源和硬盘使用情况。

sudo apt install htop iotop
htop

检查日志

定期检查系统日志可以帮助你发现潜在的问题：

sudo tail -f /var/log/syslog

用户管理

添加、删除和管理用户是维护 NAS 系统的一部分：

# 添加新用户
sudo adduser newuser

# 删除用户
sudo deluser olduser

软件更新

定期更新系统和软件包以确保安全和稳定：

sudo apt update
sudo apt upgrade