artykuły

Zbuduj serwer NAS na bazie Raspberry Pi

Raspberry Pi plus OpenMediaVault, duet doskonały!

56
9 stycznia 2020, 16:01 Łukasz Guziak

Minikomputery pokroju Raspberry Pi, Banana Pi, BeagleBone czy Odroid kosztują niewiele, a ogromna popularność przekuła się w olbrzymią liczbę projektów. Trudno byłoby wyliczyć wszystkie zastosowania tego typu komputerów. Jednym z nich jest możliwość zrobienia funkcjonalnego serwera NAS, wszystko dzięki oprogramowaniu OpenMediaVault 5. Czy bezgłośna praca, dobra wydajność i otwarte oprogramowanie to wystarczająca baza, żeby zdecydować się na domowej roboty serwer NAS? Sprawdziliśmy to!

Spis treści

Sercem, kontrolerem dla naszego serwera NAS będzie minikomputer Raspberry Pi. Jest to bardzo popularny sprzęt, na pewno wielu z Was doskonale go zna. Warto jednak przypomnieć sobie co zostało obsadzone na niewiele większej od karty kredytowej płytce PCB, jakiej klasy mikrokontroler został użyty oraz jakie wersje Raspberry Pi są obecnie dostępne.

Dzięki stosunkowo niskiej cenie połączonej ze sporymi możliwościami zyskał on rzesze fanów. Na płytce wielkości karty kredytowej umiejscowiono 4-rdzeniowy procesor ARM, pamięć RAM, złącza USB, złącze Ethernet oraz HDMI. A to nie wszystko, gdyż komputer wyposażono również w moduł Wi-Fi oraz Bluetooth. Na laminacie zostały umieszczone też bardziej „egzotyczne interfejsy” zapewniające obsługę kamer czy ekranu dotykowego. To, co jest siłą tego komputera to złącze GPIO (zestaw wyjść-wejść), które pozwala na podłączenie elementów elektronicznych - np. diody, przyciski, czujniki itp. Podobnie jak Arduino, Raspberry Pi może być podstawą systemu inteligentnego domu (np. Domoticz) czy centrum multimedialnej rozrywki (np. Kodi). Domyślnym systemem dla tej platformy jest jednak specjalnie przygotowana edycją systemu Linuks - Raspbian

Raspberry Pi 4: specyfikacja

Raspberry Pi 4 został wyposażony w czterordzeniowy układ Broadcom BCM2711 Cortex-A72 (ARM v8), wykonany w technologii 28 nm. Jest to 64-bitowy procesor o taktowaniu 1,5 GHz. "Malinka" (potocznie, tak Raspberry Pi jest nazywane) w wersji 4 występuje w trzech odsłonach różniących się wielkością pamięci RAM – dostępne są modele o pojemności 1-, 2- oraz 4 GB (LPDDR4-3200 SDRAM).

Podstawę Raspberry Pi 3B również stanowi czterordzeniowy układ ARM. Ponownie zastosowano SoC marki Broadcom (Cortex-A53, ARMv8 wykonany w technologii 40 nm), lecz tym razem jest to chip BCM2837 taktowany zegarem 1,2 GHz. Raspberry Pi 3B występuje tylko w jednej wersji sprzętowej wyposażonej w 1 GB pamięci LPDDR2 SDRAM.

Raspberry Pi 4 dysponuje wbudowaną kartą Wi-Fi (IEEE 802.11 b/g/n/ac 2,4/5 GHz) oraz modułem Bluetooth 5.0/BLE. Za komunikację przewodową odpowiadają porty USB (po dwa interfejsy standardu USB 2.0 oraz USB 3.0) oraz port w standardzie Ethernet o przepustowości 1 Gb/s. Ponadto na płytce odnajdziemy: 40-pinowe złącze GPIO, złącze DSI (do podłączenia wyświetlacza), złącze CSI (do podłączenia kamery), 2 porty microHDMI (nie pomylić z miniHDMI) oraz slot na kartę microSD.

Raspberry Pi 3B także ma wbudowany moduł radiowy, lecz obsługuje on standardy 802.11 b/g/n, moduł Bluetooth natomiast wersję 4.1. Na płycie tej edycji znajdują się również złącza: GPIO, DSI, CSI oraz slot microSD. Użyty standard przewodowego łącza sieciowego to Fast Ethernet. Zamiast dwóch portów microHDMI użyto pełnowymiarowego, pojedynczego złącza HDMI.

Obie platformy są wyposażone w 4-pinowe gniazdo jack 3,5 mm, do którego można podłączyć słuchawki, głośniki lub wyprowadzić sygnał wideo (composite PAL, NTSC).

Raspberry Pi 4 to również nowy układ graficzny Broadcom VideoCore VI, który pozwala na generowanie obrazu w rozdzielczości 4K (3840 × 2160) do 60 klatek na sekundę (w przypadku użycia jednego monitora, użycie drugiego zmniejszy liczbę klatek o połowę ). Poponadto obsługuje on kodeki: H.265 (4K@60FPS decode), H.264 (1080p@60FPS decode oraz 1080p@30FPS encode) i bibliotekę OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.0.

Model Pi 3B wykorzystuje układ graficzny Broadcom VideoCore w wersji IV zapewniający wsparcie dla kodeka H.264/MPEG-4 AVC (1080p@30FPS decode).

Komputer Raspberry Pi 4 zasilany jest poprzez port USB typu C. Producent zaleca zasilacz o napięciu 5 V oraz wydajności prądowej minimum 3 A. Malinę można również zasilać poprzez porty GPIO (5V/3A) lub PoE. Do uruchomienia Raspberry Pi 3 B wystarczy zasilacz o wyjściowym napięciu 5V i natężeniu prądu 2,5 A. W przypadku tego modelu opcja zasilenia urządzenia poprzez kabel sieciowy jest niedostępna.

Nośnikiem danych w tym komputerze, w każdej z zaprezentowanych wersji, jest karta pamięci microSD.

Poniżej w tabeli zebrano podstawowe informacje o obu platformach, dodatkowo uwzględniając wersję pośrednią o oznaczeniu Raspberry Pi 3B+.

 

Raspberry Pi 3 model B

 Raspberry Pi 3+ model B

Raspberry Pi 4 model B

Wydanie

2016 r.

2018 r.

2019 r.

SoC

Broadcom BCM2837

Broadcom BCM2837B0

Broadcom BCM2711

CPU

4 rdzenie ARM Cortex-A53 1,2 GHz

4 rdzenie ARM Cortex-A53 1,4 GHz 

4 rdzenie ARM Cortex-A72 1,5 GHz

GPU

Broadcom VideoCore IV

Broadcom VideoCore IV

Broadcom VideoCore VI

Pamięć RAM 

1GB LPDDR2 SDRAM

1GB LPDDR2 SDRAM

1GB, 2GB lub 4 GB (w zależności od wersji) LPDDR4 SDRAM

Łączność

Wi-Fi 2,4 GHz IEEE 802.11.b/g/n
Bluetooth 4.1, BLE
4 x porty USB 2.0
Fast Ethernet

Wi-Fi 2,4GHz / 5,0 GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac
Bluetooth 4.2, BLE
4 x porty USB 2.0 
Gigabit Ethernet z wykorzystaniem USB 2.0 (max. 300 Mb/s)

Wi-Fi 2,4GHz / 5,0GHz
IEEE 802.11.b/g/n/ac
Bluetooth 5.0, BLE 
2 x USB 2.0 / 2 x USB 3.0 
Gigabit Ethernet

Wideo i dźwięk

1 x złącze HDMI
1 x złącze MIPI DSI
1 x złącze MIPI CSI
4 polowe wyjście audio/wideo

1 x złącze HDMI,
1 x złącze MIPI DSI
1 x złącze MIPI CSI
4 polowe wyjście audio/wideo

2 x micro HDMI (4K)
1 x złącze MIPI DSI
1 x złącze MIPI CSI
4 polowe wyjście audio/wideo

Multimedia

HDMI HD 1080px / 30 fps

H.264, MPEG4 (1080p30)
H.264 (1080p30),
OpenGL ES 1.1, 2.0

H.265 (4kp60)
H.264 (1080p60)
H.264 (1080p30),
OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.0

Komunikacja

UART, SPI, I2C, GPIO - złącze 40-pin (2x20 pin)

Nośnik

Slot na kartę pamięci microSD (z zainstalowanym systemem oraz jako pamięć na dane)

Zasilanie 

5V/2,5A DC (micro USB)
5V DC (GPIO)

 

5V/2,5A DC (micro USB)
5V DC (GPIO)
PoE  przy pomocy dodatkowej nakładki

5V/3A DC (USB typ C)
5V DC (GPIO)
PoE  przy pomocy dodatkowej nakładki

Wymiary

85,60 × 56,50 mm

Waga

42 g

50 g

46 g

Cena

ok. 150 zł

ok. 170 zł

ok. 170 zł (1GB)
ok. 220 zł (2GB)
ok. 270 zł (4GB)

Z lewej strony Raspberry Pi 3B, na środku Raspberry Pi 4 zaś po prawej Raspberry Pi 3B+.

Kilka zdjęć modelu RPi 3+

 

 

Opcjonalnie poprzez złącze DSI mamy możliwość podłączenia do maliny wyświetlacza dotykowego. Zaś interfejs CSI odpowiada za obsługę kamer.

To, co jest siłą Raspberry Pi to dodatkowe moduły, które pozwalają rozszerzyć możliwości komputera. Nie ma zadania, które ten mały komputer nie mógłby pełnić.

Pierwszy u góry, od lewej to karta dźwiękowa HiFiBerry Digi+ Pro z wbudowanym interfejsem S/PDIF oraz złączem optycznym. Druga, to moduł z interfejsem RS232. Na dole moduł GPS oparty na układzie L80-39 oraz moduł Waveshare LTE pozwalający na łączność przy użyciu sieci komórkowych.

Poniżej znajdziecie linki, do minikomputera Raspberry Pi w sklepie x-kom.

Strona:
rakeZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
rake2020.01.09, 16:41
Świetny materiał, dzięki! A właśnie zastanawiałem się nad NASem oraz nad zakupem malinki, tylko nie miałem pomysłu co w praktyce z nią zrobić - a tu proszę, można połączyć jedno z drugim! :)
daerraghZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
daerragh2020.01.09, 16:58
Bardzo fajny artykuł. Ale traktuje go jako ciekawostkę.

Jednak zamiast RPi, nie lepiej kupic taniego netbooka (ok. 200zł) z jakims atomem/pentium/celeron x64 i dyskiem 1TB, czy innym rozmariem wg. potrzeb? Taniej niż malina i można postawić na tym FreeNAS albo Win 10 i korzystać z wbudowanego w Win strumieniowania DLNA lub udziałów SMB/CIFS. Taki netbook ma niezaprzeczalną zaletę w postaci ekranu (w stosunku do RPi) i mógłby mieć w domu raczej więcej zastosowań oprócz strumieniowania, np. seedbox itp.
Edytowane przez autora (2020.01.09, 17:10)
munio1000Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
munio10002020.01.09, 17:00
10#3
daerragh @ 2020.01.09 16:58  Post: 1229548
Bardzo fajny artykuł. Ale traktuje go jako ciekawostkę.

Jednak zamiast RPi, nie lepiej kupic taniego netbooka (ok. 200zł) z jakims atomem/pentium/celeron x64 i dyskiem 1TB (wyjdzie taniej), czy innym rozmariem wg. potrzeb? Postawić na tym FreeNAS albo Win 10 i korzystać z wbudowanego strumieniowania DLNA lub udziałów SMB/CIFS. Taki netbook mógłby mieć w domu raczej więcej zastosowań oprócz strumieniowania, np. seedbox itp.

można też poszukać serwera 4u z demobilu i zrobić to samo ... chodzi o rozmiar urządzenia do możliwości... malina jest malutka a pozwala na dużo i to było zamysłem. Netbook na starym atomie wątpię aby działał szybciej niż malina, i nadal zeżre 3x więcej prądu, a maline popchniesz nieużywaną ładowarką od smartfona
Edytowane przez autora (2020.01.09, 17:02)
menel00Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
menel002020.01.09, 17:04
'Zbuduj serwer NAS na bazie Raspberry Pi' nie buduj
daerraghZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
daerragh2020.01.09, 17:05
munio1000 @ 2020.01.09 17:00  Post: 1229551
daerragh @ 2020.01.09 16:58  Post: 1229548
Bardzo fajny artykuł. Ale traktuje go jako ciekawostkę.

Jednak zamiast RPi, nie lepiej kupic taniego netbooka (ok. 200zł) z jakims atomem/pentium/celeron x64 i dyskiem 1TB (wyjdzie taniej), czy innym rozmariem wg. potrzeb? Postawić na tym FreeNAS albo Win 10 i korzystać z wbudowanego strumieniowania DLNA lub udziałów SMB/CIFS. Taki netbook mógłby mieć w domu raczej więcej zastosowań oprócz strumieniowania, np. seedbox itp.

można też poszukać serwera 4u z demobilu i zrobić to samo ... chodzi o rozmiar urządzenia do możliwości... malina jest malutka a pozwala na dużo i to było zamysłem. Netbook na starym atomie wątpię aby działał szybciej niż malina, i nadal zeżre 3x więcej prądu, a maline popchniesz nieużywaną ładowarką od smartfona


Napisane jest w artukule, że minimum ładowarka 15W a i nawet przy takiej czasem nie chce HDD startować. A taki netbook na czterordzeniowym Pentium N2940 przy zgaszonym ekranie nie weźmie więcej niż 15 W i będzie szybszy niż malina.
Edytowane przez autora (2020.01.09, 17:06)
Promilus1984Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Promilus19842020.01.09, 18:08
@daerragh - akurat to wynika z impulsu prądu podczas rozruchu tarczy talerzowca, nie jest związane z poborem mocy przez malinę, a raczej ograniczenia wydawanej mocy przez układy zabezpieczające USB. Zasilacz dla maliny ma 15W bo jest wzięty zapas na takie rzeczy jak nakładki do GPIO, czy to dla sensorów, czy jakieś diodki idiotki na WS2812, czy LCD TFT czy wreszcie urządzenia peryferyjne na USB.
cichy45Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
cichy452020.01.09, 18:19
Też nie sądzę aby taki serwer miał jakikolwiek sens poza zabawą. Kiepskie transfery, kiepska wydajność, ubogi soft - sam bawiłem się kiedyś OMV - mało stabilny i przyjazny, często lubi sypać błędami przy głupiej aktualizacji. Jakiekolwiek wtyczki np. serwer backupu UrBackup to droga przez mękę, ktoś kto nie zna linuksa nie poradzi sobie z uprawnieniami.

Serio, lepiej kupić nawet uszkodzony laptop z czymś na 4/5gen ULV i zamnotować płytę główną z niego za TV/pod biurkiem. Może zeżre te 10W w idlu ale za to wydajność bardzo dobra, można podłączyć co najmniej dwa dyski albo i więcej, kilka portów USB, wydajny LAN i WiFi, jeśli ktoś się lubi bawić to można nawet zrobić UPS z niego (w końcu ma baterię!) i podłączyć pod niego router i mamy dostęp do internetu nawet jeśli siądzie zasilanie (ale np nie zgaśnie światełko w światłowodzie).
Promilus1984Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Promilus19842020.01.09, 18:44
-2#8
@cichy45 - masz na yt filmy dot. robienia taniej platformy gaming/workstation na starych xeonach ;) Po co kupować ryzeny czy nowe i7 jak można wsadzić starego serwerowego intela i też mieć git maszynę za połowę ceny :P to właśnie jest tego typu podejście o którym piszesz.
Pi to jest sprzęt dla majsterkowiczów, hobbystów, osób które coś chcą prosto, w miarę tanio i w miarę łatwo zrobić, gdzie jest bogate wsparcie społeczności. To nie jest hackowanie netbooka z wywalonym ekranem i baterią choć jak widzę to i takie rzeczy mają zwolenników, może więc art dla labowiczów co gdzie kupić, jak podłączyć i jak skonfigurować? ;)
Poza tym stawianie sieciowego magazynu danych na uszkodzonym sprzęcie to bym nazwał w najlżejszy sposób jako lekkomyślne.
KenjiroZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Kenjiro2020.01.09, 21:16
-2#9
Promilus1984 @ 2020.01.09 18:44  Post: 1229565
[...] Pi to jest sprzęt dla majsterkowiczów, hobbystów, osób które coś chcą prosto, w miarę tanio i w miarę łatwo zrobić [...]

Ty tak serio? Tanio owszem, ale prosto już niekoniecznie. Tak jak przedmówca napisał, zabawa z OMV wcale nie należy do prostych, przy pierwszym lepszym problemie musisz uderzać do konsoli. Zresztą sam Linux wymaga już co nieco wtajemniczenia, nie każdy majsterkowicz jest w stanie przekroczyć granicę pomiędzy 'używaniem', a 'administracją'.
Markiz88Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Markiz882020.01.09, 21:43
12#10
@Promilus1984
malina 4b 4GB kosztuje tylko połowę kosztów nowej płyty + CPU i RAM
athlon 200ge + ASRock A320M-HDV + 4GB +FSP350-60HHN. Mamy możliwość wykorzystania 4 dysków SATA czyli możemy robić sensowne backupy, ponadto mamy wolne złącza USB3. Dzięki sata można się wtedy pokusić o pojemne dyski (3,5 cala 4TB i więcej) których użytkowanie w przypadku maliny będzie mocno uciążliwe. Złącze M2 wykorzystać pod system (chociaż przy athlonie będzie to utrudnione). Zbijając taktowanie CPU i wymuszając powolny przewiem możemy zyskać jego pracę pasywną.

Poza minusami większym poborem energii i gabarytami zyskujemy duże możliwości konfiguracji, rozbudowy i wydajny CPU. Wiadomo rozwiązania na laptopie maja też swoje zalety ale są one już elementy używane a tutaj mamy nowe.

Robienie serwera NAS na malinie to zły pomysł i raczej ciekawostka. Ma ją lepiej wykorzystać np. do współpracy z ekranami dotykowymi jako info-kiosk, punkt dostępowy / zaawansowany ruter z możliwością ściągania danych na HDD i jeszcze wiele innych.
Funkcja komentowania została wyłączona. Do dyskusji zapraszamy na forum.
1