樹莓派自建 NAS 雲盤之——樹莓派搭建網路儲存盤

跟隨這些逐步指導構建你自己的基於樹莓派的 NAS 系統。

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。我在這個中心化的儲存系統中儲存資料，並且讓它每晚都會自動的備份增量資料。本系列文章將利用 NFS 檔案系統將磁碟掛載到同一網路下的不同裝置上，使用 Nextcloud 來離線訪問資料、分享資料。

本文主要講述將資料盤掛載到遠端裝置上的軟硬體步驟。本系列第二篇文章將討論資料備份策略、如何新增定時備份資料任務。最後一篇文章中我們將會安裝 Nextcloud 軟體，使用者透過 Nextcloud 提供的 web 介面可以方便的離線或線上訪問資料。本系列教程最終搭建的 NAS 雲盤支援多使用者操作、檔案共享等功能，所以你可以透過它方便的分享資料，比如說你可以傳送一個加密連結，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。資料將儲存在兩個 USB 磁碟驅動器上（這裡使用 1TB 磁碟）；其中一個磁碟用於每天資料儲存，另一個用於資料備份。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

在該社群中最活躍的作業系統當屬 Raspbian，便於定製個性化專案。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，最新的官方支援版本是 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 系統並且可以透過 ssh 訪問到你的樹莓派。

準備 USB 磁碟驅動器

為了更好地讀寫資料，我建議使用 ext4 檔案系統去格式化磁碟。首先，你必須先找到連線到樹莓派的磁碟。你可以在 /dev/sd/<x> 中找到磁碟裝置。使用命令 fdisk -l，你可以找到剛剛連線的兩塊 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資料，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

由於這些裝置是連線到樹莓派的唯一的 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。每個磁碟末尾的分割槽表提示了在執行以下的步驟後如何檢視，這些步驟將會格式化磁碟並建立分割槽表。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，刪除磁碟分割槽表，建立一個新的並且只包含一個分割槽的新分割槽表。在 fdisk 中，你可以使用互動單字母命令來告訴程式你想要執行的操作。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 命令獲得更多詳細資訊）：

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 檔案系統格式化新建立的分割槽 /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儲存一些資料。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 並建立掛載點：

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

然後新增下面這行來掛載裝置 /etc/auto.master：

/nas    /etc/auto.usb

如果不存在以下內容，則建立 /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資料。不過，你可以執行以下命令來確認裝置是否已經掛載成功：

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 能夠掛載裝置。autofs 會跟蹤檔案系統的訪問記錄，並隨時掛載所需要的裝置。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。

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

掛載網路儲存

現在你已經設定了基本的網路儲存，我們希望將它安裝到遠端 Linux 機器上。這裡使用 NFS 檔案系統，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裝置（另一個用於備份）。編輯 /etc/exports 新增如下內容以允許所有可以訪問 NAS 雲盤的裝置掛載儲存：

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

更多有關限制掛載到單個裝置的詳細資訊，請參閱 man exports。經過上面的配置，任何人都可以訪問資料，只要他們可以訪問 NFS 所需的埠：111 和 2049。我透過上面的配置，只允許透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裝置才能訪問 NFS 伺服器。

如果要在 Linux 計算機掛載儲存，執行以下命令：

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 來掛載該網路裝置。如果需要其他幫助，請參看 如何使用 Autofs 來掛載 NFS 共享。

現在你可以在遠端裝置上透過 NFS 系統訪問位於你樹莓派 NAS 雲盤上的資料了。在後面一篇文章中，我將介紹如何使用 rsync 自動將資料備份到第二個 USB 磁碟驅動器。你將會學到如何使用 rsync 建立增量備份，在進行日常備份的同時還能節省裝置空間。

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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