Hálózati adattároló (NAS) építése Raspberry Pi 4-gyel

A digitális világunkban az adatok tárolása és elérhetősége alapvető fontosságúvá vált. Fényképek, videók, dokumentumok – mind-mind értékes információk, amiket biztonságban és könnyen elérhető helyen szeretnénk tudni. A felhőszolgáltatások kényelmesek, de gyakran korlátozott tárhelyet kínálnak, és felmerülhetnek adatvédelmi aggodalmak is. Ezen a ponton lép színre a hálózati adattároló, vagyis a NAS (Network Attached Storage). Egy saját NAS lehetővé teszi, hogy otthoni hálózatán belül bárhonnan hozzáférjen fájljaihoz, méghozzá teljes kontrollal és annyi tárhellyel, amennyire szüksége van.

De mi van, ha nem szeretne több százezer forintot költeni egy gyári NAS eszközre? Itt jön képbe a Raspberry Pi 4, a kis méretű, mégis meglepően erős miniszámítógép. Egy Raspberry Pi 4 alapú NAS építése egy kiváló, költséghatékony és tanulságos projekt, amellyel nemcsak egy funkcionális eszközt hozhat létre, hanem mélyebben megértheti a hálózatok és szerverek működését is. Ebben a cikkben részletesen bemutatjuk, hogyan építhet saját DIY NAS rendszert Raspberry Pi 4-gyel, a hardver kiválasztásától a szoftver beállításáig.

Miért éppen a Raspberry Pi 4?

A Raspberry Pi család több tagja is alkalmas lehet egy alapvető NAS feladatra, de a Raspberry Pi 4 kiemelkedő választás, méghozzá több okból is:

Gigabit Ethernet: A hálózati sebesség kritikus egy NAS esetében. A Pi 4 beépített Gigabit Ethernet porttal rendelkezik, ami garantálja a gyors adatátvitelt a hálózaton belül. Ez elengedhetetlen a nagy fájlok, például 4K videók streameléséhez.
USB 3.0 portok: A külső merevlemezek csatlakoztatásához elengedhetetlenek a gyors USB portok. A Raspberry Pi 4 két USB 3.0 és két USB 2.0 porttal is rendelkezik, így elegendő sávszélességet biztosít a külső meghajtóknak. Az USB 3.0-n keresztül lényegesen gyorsabb adatmozgatás érhető el, mint az előző generációs Pi modellek USB 2.0 portjain keresztül.
Processzor és RAM: A Pi 4 négymagos Cortex-A72 processzora és a választható 2 GB, 4 GB vagy 8 GB RAM elegendő teljesítményt nyújt a legtöbb otthoni NAS feladathoz, beleértve a fájlmegosztást, a média szerver futtatását (pl. Plex Media Server) és akár Docker konténerek futtatását is.
Alacsony fogyasztás: Egy NAS általában a nap 24 órájában működik. A Raspberry Pi 4 rendkívül energiatakarékos, ami hosszú távon jelentős megtakarítást jelent az áramszámlán.
Közösségi támogatás: Hatalmas és aktív közössége van, ami azt jelenti, hogy szinte bármilyen problémára találhatunk megoldást az interneten, és számos projekt ötletet is kaphatunk.

Mire lesz szüksége? (Hardver lista)

Mielőtt belevágunk a szoftveres konfigurációba, gyűjtsük össze a szükséges hardvereket:

Raspberry Pi 4: Ajánlott legalább a 4 GB RAM-os modell a későbbi bővíthetőség és a gördülékenyebb működés érdekében, különösen, ha médiakiszolgálót vagy más szolgáltatásokat is futtatni szeretne.
Hivatalos tápegység: A Raspberry Pi 4 megbízható működéséhez elengedhetetlen egy megfelelő, stabil tápegység. A gyári 5V, 3A (USB-C) tápegység a legjobb választás. Ne használjon alulméretezett telefontöltőt!
MicroSD kártya: Legalább 32 GB kapacitású, Class 10 vagy U1 sebességosztályú microSD kártya az operációs rendszer számára. Válasszon megbízható márkát (pl. SanDisk, Samsung), mivel ez befolyásolja a rendszer stabilitását és sebességét.
Külső merevlemezek: Ez lesz a NAS lényege.
- HDD vagy SSD?: A HDD-k (merevlemezek) költséghatékonyabbak nagyobb kapacitás esetén, míg az SSD-k (szilárdtest-meghajtók) gyorsabbak, de drágábbak. Otthoni NAS-hoz a HDD-k általában elegendőek.
- Méretek és szám: Válasszon kapacitást az igényeinek megfelelően. Egyetlen lemez is elegendő lehet, de ha nagyobb biztonságra vágyik, legalább két lemezre lesz szüksége a RAID konfigurációhoz (lásd később).
- USB ház (enclosure): Ha belső merevlemezeket használ, szüksége lesz megfelelő USB 3.0-ás külső házra vagy dokkolóra, saját tápegységgel. Ez kritikus, mert a Raspberry Pi USB portjai nem képesek elegendő áramot szolgáltatni nagyobb merevlemezeknek!
USB 3.0 elosztó (Hub): Ha több merevlemezt csatlakoztatna, és azoknak nincs saját tápegységük, egy külső táppal rendelkező USB 3.0 hubra lesz szüksége. Ismét hangsúlyozzuk: a Pi nem tudja táplálni a lemezeket!
Ház (opcionális, de ajánlott): Egy megfelelő ház megvédi a Raspberry Pi-t és a merevlemezeket, és segíti a hűtést. Léteznek kifejezetten NAS-hoz tervezett házak is, amelyek több meghajtónak is helyet biztosítanak.
Hálózati kábel (Ethernet): Egy jó minőségű Cat5e vagy Cat6 UTP kábel a Raspberry Pi és a router/switch összekötéséhez. A Wi-Fi elvileg használható, de a vezetékes kapcsolat sokkal stabilabb és gyorsabb.

Szoftver előkészületek

A hardverek beszerzése után jöhet a szoftveres rész. A Raspberry Pi-re Linux alapú operációs rendszert fogunk telepíteni, majd erre építjük fel a NAS szolgáltatásokat.

Operációs rendszer: A leggyakrabban választott opció a Raspberry Pi OS Lite (korábban Raspbian Lite). Ez egy minimális telepítés, grafikus felület nélkül, ami kevesebb erőforrást fogyaszt, és ideális szerver feladatokra.
NAS szoftver: Több népszerű szoftver létezik, amelyek megkönnyítik a NAS funkciók beállítását:
- OpenMediaVault (OMV): Ez a legnépszerűbb választás Raspberry Pi NAS projektekhez. Egy webes felületen keresztül kezelhető, számos funkciót kínál (SMB/CIFS, NFS, FTP, Rsync, S.M.A.R.T. monitoring, Docker támogatás, RAID konfiguráció). Kezdők számára is viszonylag könnyen kezelhető.
- Nextcloud: Bár nem klasszikus NAS szoftver, a Nextcloud egy privát felhőszolgáltatás, ami lehetővé teszi a fájlok szinkronizálását és megosztását, alternatívát nyújtva a Google Drive vagy Dropbox szolgáltatásoknak. Együtt is használható az OMV-vel.
- Samba: Ez a protokoll teszi lehetővé a fájlmegosztást Windows hálózatokon (SMB/CIFS). Az OMV része, de manuálisan is beállítható.

Lépésről lépésre útmutató (A szoftver telepítése és beállítása)

1. Raspberry Pi OS telepítése az SD kártyára

Ez az első és legfontosabb lépés. Szüksége lesz egy számítógépre és a Raspberry Pi Imager szoftverre (ingyenesen letölthető a Raspberry Pi hivatalos weboldaláról).

Helyezze be az SD kártyát a számítógépébe.
Indítsa el a Raspberry Pi Imager programot.
Válassza ki az operációs rendszert: „Choose OS” -> „Raspberry Pi OS (other)” -> „Raspberry Pi OS Lite (64-bit)” (vagy 32-bit, ha a Pi régebbi verziója van). A 64-bites ajánlott a Pi 4-hez.
Válassza ki a tárolóeszközt: „Choose Storage” -> válassza ki a microSD kártyát.
Mielőtt a „Write” gombra kattintana, kattintson a fogaskerék ikonra (Beállítások). Itt engedélyezze az SSH-t (a jelszó beállítása is fontos!), állítsa be a felhasználónevet és jelszót, a Wi-Fi-t (ha használni szeretné, de a vezetékes jobb), és a hostname-t (pl. „mynaspi”). Ez kényelmesebbé teszi a későbbi konfigurációt, mivel nem lesz szüksége monitorra és billentyűzetre a kezdeti beállításhoz.
Kattintson a „Write” gombra, és várja meg, amíg a folyamat befejeződik.
Miután elkészült, vegye ki az SD kártyát a számítógépből.

2. Első indítás és alapvető konfiguráció

Helyezze be az SD kártyát a Raspberry Pi-be.
Csatlakoztassa a hálózati kábelt a Pi-hez és a routerhez.
Csatlakoztassa a tápegységet. A Pi elindul.
Keresse meg a Pi IP címét a router admin felületén, vagy használjon hálózati szkennelő eszközt (pl. Fing app).
Nyisson meg egy terminált (Linux/macOS) vagy PuTTY programot (Windows) a számítógépén, és csatlakozzon SSH-n keresztül a Pi-hez (ssh felhasználónév@IP-cím). Adja meg az SD kártya írásakor beállított jelszót.
Az első dolog, amit tegyen meg, az a rendszer frissítése:
```
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
```

3. Merevlemezek csatlakoztatása és előkészítése

Mielőtt az OMV telepítésére térnénk, elő kell készíteni a merevlemezeket.

Csatlakoztassa a külső merevlemezeket a Raspberry Pi USB 3.0 portjaihoz. Győződjön meg róla, hogy a lemezek saját tápegységgel rendelkeznek (vagy tápellátott USB hubon keresztül csatlakoztatja őket).
Azonosítsa a lemezeket:
```
sudo fdisk -l
```
Keresse meg az /dev/sda, /dev/sdb stb. bejegyzéseket. Ügyeljen arra, hogy ne a microSD kártyát formázza le! (általában /dev/mmcblk0).
Formázza a lemezeket (ha újak, vagy ha tiszta lappal szeretne indulni). Az EXT4 fájlrendszer ajánlott Linux környezetben:
```
sudo mkfs.ext4 /dev/sda1
```
(A /dev/sda1 az első partíciót jelöli az /dev/sda lemezen. Ha még nincs partíció, először a fdisk /dev/sda paranccsal hozza létre!)
Hozzon létre csatolási pontokat (mount points) a lemezeknek:
```
sudo mkdir /mnt/disk1
sudo mkdir /mnt/disk2
```
Ideiglenesen csatolja a lemezeket:
```
sudo mount /dev/sda1 /mnt/disk1
```
A lemezek automatikus csatolásához indításkor szerkessze az /etc/fstab fájlt. Első lépésként szerezze be a lemezek UUID-jét (Universal Unique Identifier):
```
sudo blkid
```
Keresse meg a merevlemezek UUID-jét. Ez egy hosszú karaktersor, ami egyedileg azonosítja a lemezt.

Nyissa meg az fstab fájlt:
```
sudo nano /etc/fstab
```
Adja hozzá a következő sort minden lemezhez (cserélje le az UUID-t és a csatolási pontot a sajátjára):
```
UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx /mnt/disk1 ext4 defaults,nofail 0 0
```
A nofail opció biztosítja, hogy a rendszer elinduljon akkor is, ha a lemez valamilyen okból nem csatolható. Mentse el a fájlt (Ctrl+O, Enter, Ctrl+X).
Tesztelje az fstab beállításokat:
```
sudo mount -a
```
Ha nincs hibaüzenet, rendben van. Indítsa újra a Pi-t, hogy ellenőrizze az automatikus csatolást.

4. OpenMediaVault (OMV) telepítése

Most, hogy a merevlemezek előkészítve, telepíthetjük az OMV-t. Az OMV egy hivatalos telepítő szkriptet biztosít, ami leegyszerűsíti a folyamatot.

Töltse le és futtassa a telepítő szkriptet SSH-n keresztül:
```
wget -O - https://github.com/OpenMediaVault-Plugin-Developers/installScript/raw/master/install | sudo bash
```
Ez a folyamat eltarthat egy ideig, legyen türelmes. A szkript letölti és telepíti az összes szükséges csomagot, beállítja a webes felületet.
Amikor a telepítés befejeződött, a terminálban kiírja az OMV webes felületének IP címét. Nyisson meg egy böngészőt a számítógépén, és navigáljon az IP címre.
Az alapértelmezett felhasználónév: admin, a jelszó: openmediavault. Az első bejelentkezés után azonnal változtassa meg a jelszót!

5. OpenMediaVault konfigurálása

Az OMV webes felületén számos beállítást végezhet el:

Rendszergazdai jelszó módosítása: Rendszer -> Általános beállítások -> Web rendszergazdai jelszó.
Lemezek hozzáadása és megosztás:
- Fájlrendszerek: Tároló -> Fájlrendszerek. Itt láthatja a csatlakoztatott lemezeit. Ha még nem hozta létre őket, itt megteheti. Válassza ki a lemezt, majd „Csatlakoztatás”.
- Megosztott mappák: Hozzáférés-vezérlés -> Megosztott mappák. Hozzon létre új megosztott mappákat (pl. „Filmek”, „Fotók”, „Dokumentumok”), és rendelje hozzájuk a megfelelő lemezeket.
Felhasználók létrehozása: Hozzáférés-vezérlés -> Felhasználók. Hozzon létre felhasználókat, akik hozzáférhetnek a NAS-hoz, és állítsa be a jelszavukat.
SMB/CIFS megosztás beállítása: Szolgáltatások -> SMB/CIFS. Engedélyezze az SMB szolgáltatást. Hozzon létre új megosztásokat, válassza ki a korábban létrehozott megosztott mappákat, és állítsa be az engedélyeket (olvasás/írás, csak olvasható, vendég hozzáférés). Ez teszi lehetővé, hogy Windows és macOS gépekről hozzáférjen a fájlokhoz.
RAID (opcionális, ha több lemeze van): Tároló -> RAID Management. Ha több merevlemeze van, beállíthat szoftveres RAID-et az OMV-ben.
- RAID 0 (Stripping): Növeli a sebességet és a tárhelyet, de ha egy lemez meghibásodik, az összes adat elveszik.
- RAID 1 (Mirroring): Két lemez tartalma megegyezik, azaz az egyik a másik tükre. Félezi a rendelkezésre álló tárhelyet, de ha az egyik lemez meghibásodik, az adatok biztonságban maradnak a másik lemezen. Ez a leggyakoribb otthoni RAID konfiguráció adatbiztonságra.
- RAID 5/6: Nagyobb teljesítményű és biztonságosabb, de több lemezt igényel (legalább 3 vagy 4), és a Raspberry Pi CPU-ja valószínűleg kevés lesz a hatékony működtetéséhez.
A RAID beállítása adatvesztéssel járhat, mindenképp készítsen biztonsági mentést, ha már vannak adatok a lemezeken!
További szolgáltatások (opcionális): Az OMV lehetőséget nyújt további szolgáltatások telepítésére plugin-ek és Docker konténerek segítségével:
- FTP: Fájlátvitelhez.
- NFS: Linux/Unix alapú rendszerekkel való megosztáshoz.
- rsync: Adatok szinkronizálására és biztonsági mentésére.
- S.M.A.R.T.: Merevlemez állapotának ellenőrzése.
- Docker: Ez az egyik legerősebb funkció. A Docker segítségével könnyedén telepíthet és futtathat különféle alkalmazásokat izolált környezetben, például:
  - Plex Media Server: Médiafájlok streamelésére bármilyen eszközre.
  - Nextcloud: Saját felhőalapú tároló és szinkronizálás.
  - AdGuard Home: Hálózati szintű reklámblokkoló.
  - VPN szerver: Biztonságos távoli hozzáféréshez.

Előnyök és Hátrányok

Előnyök:

Költséghatékony: Jelentősen olcsóbb, mint egy gyári NAS.
Energiatakarékos: Alacsony fogyasztás (5-10W), ami hosszú távon spórol a villanyszámlán.
Teljes testreszabhatóság: Teljes kontroll a rendszer felett, a szoftver és a hardver konfigurációjától a telepített szolgáltatásokig.
Tanulási lehetőség: Kiváló projekt a Linux, a hálózatok és a szerver adminisztráció alapjainak elsajátítására.
Adatvédelem: Az adatai az Ön kezében vannak, nem egy harmadik fél szerverein.
Bővíthetőség: Könnyen bővíthető tárhellyel vagy új szolgáltatásokkal (Docker).

Hátrányok:

Korlátozott teljesítmény: Nem érheti el egy dedikált NAS vagy egy erősebb PC teljesítményét, különösen nagy fájlátvitel vagy transzkódolás esetén (pl. Plex).
Kezdeti bonyolultság: Némi technikai tudást igényel a beállítás. Nem plug-and-play.
Skálázhatóság: USB portok száma korlátozott, nem bővíthető korlátlanul.
RAID korlátok: Csak szoftveres RAID lehetséges, és a processzor miatt a RAID 5/6 kevésbé hatékony lehet. A hardveres RAID vezérlők hiánya korlátozhatja a hibatűrést.
Nincs garancia a Pi-re: Míg egy gyári NAS-ra van garancia, a saját építésű rendszerre magunknak kell megoldani a hibákat.

További tippek és fejlesztési lehetőségek

Szünetmentes tápegység (UPS): Egy kis UPS biztosítja, hogy áramkimaradás esetén a NAS rendszere biztonságosan leálljon, megelőzve az adatvesztést és a meghajtók sérülését.
Rendszeres biztonsági mentés: A NAS sem helyettesíti a biztonsági mentést! A RAID védi a merevlemez meghibásodásától, de nem véd a véletlen törlés, a szoftveres hibák vagy a ransomware támadások ellen. Készítsen rendszeres mentéseket a fontos adatokról egy másik helyre (külső HDD, felhő).
Távhozzáférés és biztonság: Ha távolról is szeretné elérni a NAS-át, ne használjon port továbbítást közvetlenül a NAS-ra! Használjon VPN-t vagy SSH tunnelezést a biztonságos hozzáféréshez. Frissítse rendszeresen az OMV-t és a Raspberry Pi OS-t.
Hőmérséklet menedzsment: A Raspberry Pi 4 melegedhet terhelés alatt. Használjon aktív vagy passzív hűtést (ventilátor vagy hűtőborda) a stabil működés érdekében.
Automatikus leállás/bekapcsolás: Konfigurálja a NAS-t, hogy bizonyos időpontokban automatikusan leálljon vagy bekapcsoljon az energiatakarékosság érdekében.

Összegzés

Egy Raspberry Pi 4 alapú NAS építése rendkívül izgalmas és hasznos projekt. Bár igényel némi időt és alapvető technikai ismereteket, a végeredmény egy testreszabott, energiatakarékos és költséghatékony otthoni adattároló megoldás. Tökéletes választás azoknak, akik szeretnék teljes kontroll alatt tartani az adataikat, távoli hozzáférést biztosítani a fájljaikhoz, média szervert futtatni, vagy egyszerűen csak egy stabil, privát felhőt szeretnének építeni. Ne feledje, a kulcs a gondos tervezés, a megfelelő hardverek kiválasztása, és a rendszeres karbantartás. Jó szórakozást az építéshez!