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树莓派自建 NAS 云盘之——树莓派搭建网络存储盘
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> 跟随这些逐步指导构建你自己的基于树莓派的 NAS 系统。
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我将在接下来的这三篇文章中讲述如何搭建一个简便、实用的 NAS 云盘系统。我在这个中心化的存储系统中存储数据，并且让它每晚都会自动的备份增量数据。本系列文章将利用 NFS 文件系统将磁盘挂载到同一网络下的不同设备上，使用 [Nextcloud][1] 来离线访问数据、分享数据。
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本文主要讲述将数据盘挂载到远程设备上的软硬件步骤。本系列第二篇文章将讨论数据备份策略、如何添加定时备份数据任务。最后一篇文章中我们将会安装 Nextcloud 软件，用户通过 Nextcloud 提供的 web 界面可以方便的离线或在线访问数据。本系列教程最终搭建的 NAS 云盘支持多用户操作、文件共享等功能，所以你可以通过它方便的分享数据，比如说你可以发送一个加密链接，跟朋友分享你的照片等等。
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最终的系统架构如下图所示：
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### 硬件
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首先需要准备硬件。本文所列方案只是其中一种示例，你也可以按不同的硬件方案进行采购。
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最主要的就是[树莓派 3][2]，它带有四核 CPU、1G RAM，以及（比较）快速的网络接口。数据将存储在两个 USB 磁盘驱动器上（这里使用 1TB 磁盘）；其中一个磁盘用于每天数据存储，另一个用于数据备份。请务必使用有源 USB 磁盘驱动器或者带附加电源的 USB 集线器，因为树莓派无法为两个 USB 磁盘驱动器供电。
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### 软件
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在该社区中最活跃的操作系统当属 [Raspbian][3]，便于定制个性化项目。已经有很多 [操作指南][4] 讲述如何在树莓派中安装 Raspbian 系统，所以这里不再赘述。在撰写本文时，最新的官方支持版本是 [Raspbian Stretch][5]，它对我来说很好使用。
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到此，我将假设你已经配置好了基本的 Raspbian 系统并且可以通过 `ssh` 访问到你的树莓派。
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### 准备 USB 磁盘驱动器
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为了更好地读写数据，我建议使用 ext4 文件系统去格式化磁盘。首先，你必须先找到连接到树莓派的磁盘。你可以在 `/dev/sd/<x>` 中找到磁盘设备。使用命令 `fdisk -l`，你可以找到刚刚连接的两块 USB 磁盘驱动器。请注意，操作下面的步骤将会清除 USB 磁盘驱动器上的所有数据，请做好备份。
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```
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pi@raspberrypi:~ $ sudo fdisk -l
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<...>
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Disk /dev/sda: 931.5 GiB, 1000204886016 bytes, 1953525168 sectors
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Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
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Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
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I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
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Disklabel type: dos
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Disk identifier: 0xe8900690
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Device Boot Start End Sectors Size Id Type
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/dev/sda1 2048 1953525167 1953523120 931.5G 83 Linux
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Disk /dev/sdb: 931.5 GiB, 1000204886016 bytes, 1953525168 sectors
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Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
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Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
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I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
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Disklabel type: dos
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Disk identifier: 0x6aa4f598
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Device Boot Start End Sectors Size Id Type
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/dev/sdb1 * 2048 1953521663 1953519616 931.5G 83 Linux
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```
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由于这些设备是连接到树莓派的唯一的 1TB 的磁盘，所以我们可以很容易的辨别出 `/dev/sda` 和 `/dev/sdb` 就是那两个 USB 磁盘驱动器。每个磁盘末尾的分区表提示了在执行以下的步骤后如何查看，这些步骤将会格式化磁盘并创建分区表。为每个 USB 磁盘驱动器按以下步骤进行操作（假设你的磁盘也是 `/dev/sda` 和 `/dev/sdb`，第二次操作你只要替换命令中的 `sda` 为 `sdb` 即可）。
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首先，删除磁盘分区表，创建一个新的并且只包含一个分区的新分区表。在 `fdisk` 中，你可以使用交互单字母命令来告诉程序你想要执行的操作。只需要在提示符 `Command(m for help):` 后输入相应的字母即可（可以使用 `m` 命令获得更多详细信息）：
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```
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pi@raspberrypi:~ $ sudo fdisk /dev/sda
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Welcome to fdisk (util-linux 2.29.2).
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Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
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Be careful before using the write command.
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Command (m for help): o
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Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x9c310964.
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Command (m for help): n
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Partition type
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p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
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e extended (container for logical partitions)
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Select (default p): p
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Partition number (1-4, default 1):
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First sector (2048-1953525167, default 2048):
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Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-1953525167, default 1953525167):
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Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 931.5 GiB.
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Command (m for help): p
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Disk /dev/sda: 931.5 GiB, 1000204886016 bytes, 1953525168 sectors
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Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
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Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
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I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
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Disklabel type: dos
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Disk identifier: 0x9c310964
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Device Boot Start End Sectors Size Id Type
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/dev/sda1 2048 1953525167 1953523120 931.5G 83 Linux
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Command (m for help): w
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The partition table has been altered.
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Syncing disks.
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```
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现在，我们将用 ext4 文件系统格式化新创建的分区 `/dev/sda1`：
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```
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pi@raspberrypi:~ $ sudo mkfs.ext4 /dev/sda1
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mke2fs 1.43.4 (31-Jan-2017)
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Discarding device blocks: done
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<...>
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Allocating group tables: done
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Writing inode tables: done
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Creating journal (1024 blocks): done
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Writing superblocks and filesystem accounting information: done
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```
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重复以上步骤后，让我们根据用途来对它们建立标签：
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```
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pi@raspberrypi:~ $ sudo e2label /dev/sda1 data
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pi@raspberrypi:~ $ sudo e2label /dev/sdb1 backup
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```
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现在，让我们安装这些磁盘并存储一些数据。以我运营该系统超过一年的经验来看，当树莓派启动时（例如在断电后），USB 磁盘驱动器并不是总被挂载，因此我建议使用 autofs 在需要的时候进行挂载。
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首先，安装 autofs 并创建挂载点：
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```
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pi@raspberrypi:~ $ sudo apt install autofs
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pi@raspberrypi:~ $ sudo mkdir /nas
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```
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然后添加下面这行来挂载设备 `/etc/auto.master`：
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```
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/nas /etc/auto.usb
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```
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如果不存在以下内容，则创建 `/etc/auto.usb`，然后重新启动 autofs 服务：
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```
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data -fstype=ext4,rw :/dev/disk/by-label/data
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backup -fstype=ext4,rw :/dev/disk/by-label/backup
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pi@raspberrypi3:~ $ sudo service autofs restart
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```
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现在你应该可以分别访问 `/nas/data` 以及 `/nas/backup` 磁盘了。显然，到此还不会令人太兴奋，因为你只是擦除了磁盘中的数据。不过，你可以执行以下命令来确认设备是否已经挂载成功：
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```
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pi@raspberrypi3:~ $ cd /nas/data
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pi@raspberrypi3:/nas/data $ cd /nas/backup
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pi@raspberrypi3:/nas/backup $ mount
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<...>
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/etc/auto.usb on /nas type autofs (rw,relatime,fd=6,pgrp=463,timeout=300,minproto=5,maxproto=5,indirect)
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<...>
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/dev/sda1 on /nas/data type ext4 (rw,relatime,data=ordered)
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/dev/sdb1 on /nas/backup type ext4 (rw,relatime,data=ordered)
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```
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首先进入对应目录以确保 autofs 能够挂载设备。autofs 会跟踪文件系统的访问记录，并随时挂载所需要的设备。然后 `mount` 命令会显示这两个 USB 磁盘驱动器已经挂载到我们想要的位置了。
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设置 autofs 的过程容易出错，如果第一次尝试失败，请不要沮丧。你可以上网搜索有关教程。
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### 挂载网络存储
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现在你已经设置了基本的网络存储，我们希望将它安装到远程 Linux 机器上。这里使用 NFS 文件系统，首先在树莓派上安装 NFS 服务器：
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```
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pi@raspberrypi:~ $ sudo apt install nfs-kernel-server
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```
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然后，需要告诉 NFS 服务器公开 `/nas/data` 目录，这是从树莓派外部可以访问的唯一设备（另一个用于备份）。编辑 `/etc/exports` 添加如下内容以允许所有可以访问 NAS 云盘的设备挂载存储：
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```
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/nas/data *(rw,sync,no_subtree_check)
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```
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更多有关限制挂载到单个设备的详细信息，请参阅 `man exports`。经过上面的配置，任何人都可以访问数据，只要他们可以访问 NFS 所需的端口：`111` 和 `2049`。我通过上面的配置，只允许通过路由器防火墙访问到我的家庭网络的 22 和 443 端口。这样，只有在家庭网络中的设备才能访问 NFS 服务器。
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如果要在 Linux 计算机挂载存储，运行以下命令：
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```
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you@desktop:~ $ sudo mkdir /nas/data
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you@desktop:~ $ sudo mount -t nfs <raspberry-pi-hostname-or-ip>:/nas/data /nas/data
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```
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同样，我建议使用 autofs 来挂载该网络设备。如果需要其他帮助，请参看 [如何使用 Autofs 来挂载 NFS 共享][6]。
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现在你可以在远程设备上通过 NFS 系统访问位于你树莓派 NAS 云盘上的数据了。在后面一篇文章中，我将介绍如何使用 `rsync` 自动将数据备份到第二个 USB 磁盘驱动器。你将会学到如何使用 `rsync` 创建增量备份，在进行日常备份的同时还能节省设备空间。
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via: https://opensource.com/article/18/7/network-attached-storage-Raspberry-Pi
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作者：[Manuel Dewald][a]
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选题：[lujun9972](https://github.com/lujun9972)
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译者：[jrg](https://github.com/jrglinux)
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校对：[wxy](https://github.com/wxy)
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本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
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[a]: https://opensource.com/users/ntlx
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[1]: https://nextcloud.com/
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[2]: https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b/
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[3]: https://www.raspbian.org/
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[4]: https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/
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[5]: https://www.raspberrypi.org/blog/raspbian-stretch/
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[6]: https://opensource.com/article/18/6/using-autofs-mount-nfs-shares
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