家庭NAS

百度网盘要我35大洋一个月，家里网络也不行，忍不了必须得上方案，家庭NAS（Network Attached Storage）。

概述

本方案将详细介绍如何将Raspberry Pi打造成功能完整的家庭网络存储中心。

硬件要求

推荐配置

组件推荐规格价格范围说明
主板Raspberry Pi 4B (4GB/8GB)300多大洋8GB版本更适合多用户访问
存储32GB+ microSD卡 (Class 10)50系统盘，推荐A2规格
外置硬盘2.5"/3.5" USB 3.0硬盘看需求数据存储，建议2TB+
电源官方电源适配器 5V 3A20稳定供电很重要
网络有线网络连接-Wi-Fi可用但有线更稳定
散热散热片+风扇50长时间运行必需
机箱带风扇的金属机箱100保护和散热

可选配置

  • UPS不间断电源: 防止突然断电损坏数据
  • 多个硬盘: 实现RAID冗余备份
  • 网络交换机: 扩展网络连接

软件方案选择

方案一：OpenMediaVault (推荐)

特点: 专业NAS系统，Web界面友好，功能全面

优势:

  • 基于Debian，稳定可靠
  • 丰富的插件生态
  • 支持多种文件系统
  • 完善的用户权限管理
  • 支持RAID、快照等高级功能

方案二：树莓派官方系统 + Samba

特点: 轻量级方案，适合简单需求

优势:

  • 系统资源占用少
  • 配置相对简单
  • 可以同时运行其他服务

方案三：Docker容器化方案

特点: 模块化部署，便于管理和扩展

详细实施步骤

第一步：系统安装 (以OpenMediaVault为例)

1. 下载和烧录系统

# 下载官方镜像
wget https://www.openmediavault.org/download

# 使用Raspberry Pi Imager烧录到SD卡
# 或使用dd命令
sudo dd if=openmediavault-x.x.x-raspberry-pi.img of=/dev/sdX bs=4M status=progress

2. 初始设置

# 启动后通过SSH连接 (默认用户名: root, 密码: openmediavault)
ssh root@树莓派IP地址

# 更新系统
apt update && apt upgrade -y

# 修改默认密码
passwd root

第二步：存储配置

1. 硬盘分区和格式化

# 查看硬盘设备
lsblk

# 使用fdisk分区 (以/dev/sda为例)
fdisk /dev/sda
# n (新建分区) -> p (主分区) -> 1 (分区号) -> 回车 -> 回车 -> w (写入)

# 格式化为ext4文件系统
mkfs.ext4 /dev/sda1

# 创建挂载点
mkdir /srv/dev-disk-by-uuid-硬盘UUID

2. Web界面配置

访问地址: http://树莓派IP地址
默认用户名: admin
默认密码: openmediavault

配置步骤:

  1. 存储 -> 磁盘 -> 扫描硬盘
  2. 存储 -> 文件系统 -> 创建文件系统
  3. 存储 -> 文件系统 -> 挂载文件系统

第三步：共享服务配置

1. SMB/CIFS 共享 (Windows兼容)

# Web界面操作
# 服务 -> SMB/CIFS -> 启用
# 服务 -> SMB/CIFS -> 共享 -> 添加

配置参数:

# SMB配置示例
[共享名称]
path = /srv/dev-disk-by-uuid-xxx/共享文件夹
valid users = 用户名
read only = no
browseable = yes

2. NFS 共享 (Linux兼容)

# 启用NFS服务
# 服务 -> NFS -> 启用
# 服务 -> NFS -> 共享 -> 添加

3. FTP服务

# 启用FTP
# 服务 -> FTP -> 启用
# 配置被动模式端口范围

第四步：用户和权限管理

1. 创建用户

# Web界面: 访问权限管理 -> 用户 -> 添加
# 设置用户名、密码、主目录等

2. 创建用户组

# 访问权限管理 -> 组 -> 添加
# 将用户加入相应组

3. 设置共享权限

# 访问权限管理 -> 共享文件夹 -> 编辑
# 配置读写权限和访问用户

第五步：高级功能配置

1. RAID配置 (多硬盘)

# Web界面: 存储 -> RAID管理
# 创建RAID1 (镜像) 或 RAID5 (分布式奇偶校验)

# 命令行创建RAID1示例
mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda1 /dev/sdb1

2. 快照和备份

# 安装rsync插件
# 系统 -> 插件 -> 搜索rsync -> 安装

# 配置定时备份任务
# 服务 -> Rsync -> 任务 -> 添加

3. DLNA媒体服务器

# 安装minidlna插件
# 系统 -> 插件 -> 搜索minidlna -> 安装

# 配置媒体目录
# 服务 -> DLNA -> 启用并配置

性能优化

1. 系统优化

# 调整虚拟内存
echo 'vm.swappiness=10' >> /etc/sysctl.conf

# 优化网络参数
echo 'net.core.rmem_max = 16777216' >> /etc/sysctl.conf
echo 'net.core.wmem_max = 16777216' >> /etc/sysctl.conf

# 禁用不必要的服务
systemctl disable bluetooth
systemctl disable avahi-daemon

2. 存储优化

# 挂载选项优化 (在/etc/fstab中)
UUID=硬盘UUID /挂载点 ext4 defaults,noatime,errors=remount-ro 0 1

# 启用文件系统缓存
echo 'vm.dirty_ratio = 15' >> /etc/sysctl.conf
echo 'vm.dirty_background_ratio = 5' >> /etc/sysctl.conf

3. 网络优化

# 调整TCP缓冲区
echo 'net.ipv4.tcp_rmem = 4096 65536 16777216' >> /etc/sysctl.conf
echo 'net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216' >> /etc/sysctl.conf

安全配置

1. 防火墙设置

# 安装ufw
apt install ufw

# 配置基本规则
ufw default deny incoming
ufw default allow outgoing
ufw allow ssh
ufw allow 80/tcp    # Web管理界面
ufw allow 139,445/tcp  # SMB
ufw allow 2049/tcp  # NFS
ufw enable

2. SSH安全

# 编辑SSH配置
nano /etc/ssh/sshd_config

# 修改配置
Port 2222  # 更改默认端口
PermitRootLogin no  # 禁止root直接登录
PasswordAuthentication yes  # 根据需要启用/禁用密码认证

3. 定期更新

# 创建自动更新脚本
cat > /usr/local/bin/auto-update.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
apt update
apt upgrade -y
apt autoremove -y
EOF

chmod +x /usr/local/bin/auto-update.sh

# 添加到定时任务
echo "0 3 * * 0 /usr/local/bin/auto-update.sh" | crontab -

监控和维护

1. 系统监控

# 安装监控插件
# 系统 -> 插件 -> 搜索monit -> 安装

# 监控脚本示例
cat > /usr/local/bin/system-check.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
# 检查磁盘空间
df -h | grep -vE '^Filesystem|tmpfs|cdrom' | awk '{print $5 " " $1}' | while read output;
do
  percentage=$(echo $output | awk '{print $1}' | cut -d'%' -f1)
  partition=$(echo $output | awk '{print $2}')
  if [ $percentage -ge 90 ]; then
    echo "警告: $partition 磁盘使用率已达 $percentage%"
  fi
done

# 检查温度
temp=$(vcgencmd measure_temp | cut -d'=' -f2 | cut -d"'" -f1)
if (( $(echo "$temp > 70" | bc -l) )); then
  echo "警告: CPU温度过高: ${temp}°C"
fi
EOF

chmod +x /usr/local/bin/system-check.sh

2. 日志管理

# 配置日志轮转
cat > /etc/logrotate.d/nas-logs << 'EOF'
/var/log/samba/*.log {
    weekly
    rotate 4
    compress
    delaycompress
    missingok
    notifempty
}
EOF

3. 备份策略

# 系统配置备份脚本
cat > /usr/local/bin/config-backup.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
BACKUP_DIR="/srv/backup/config"
DATE=$(date +%Y%m%d)

mkdir -p $BACKUP_DIR
tar -czf $BACKUP_DIR/system-config-$DATE.tar.gz \
    /etc /var/lib/openmediavault/config.xml

# 保留最近7天的备份
find $BACKUP_DIR -name "system-config-*.tar.gz" -mtime +7 -delete
EOF

chmod +x /usr/local/bin/config-backup.sh

# 每天凌晨2点执行备份
echo "0 2 * * * /usr/local/bin/config-backup.sh" | crontab -

客户端连接方法

Windows客户端

# 通过文件资源管理器
\\树莓派IP地址\共享名称

# 映射网络驱动器
net use Z: \\树莓派IP地址\共享名称 /persistent:yes

macOS客户端

# 通过Finder
Cmd+K -> smb://树莓派IP地址

# 命令行挂载
sudo mkdir /mnt/nas
sudo mount -t smbfs //用户名@树莓派IP地址/共享名称 /mnt/nas

Linux客户端

# 安装smbclient
sudo apt install smbclient cifs-utils

# 临时挂载
sudo mount -t cifs //树莓派IP地址/共享名称 /mnt/nas -o username=用户名

# 永久挂载 (添加到/etc/fstab)
//树莓派IP地址/共享名称 /mnt/nas cifs username=用户名,password=密码,uid=1000,gid=1000,iocharset=utf8 0 0

移动设备

  • Android: 使用ES文件浏览器、Solid Explorer等应用
  • iOS: 使用FileBrowser、FE File Explorer等应用

故障排除

常见问题及解决方案

1. 无法访问Web界面

# 检查服务状态
systemctl status nginx
systemctl status openmediavault-engined

# 重启服务
systemctl restart nginx
systemctl restart openmediavault-engined

2. 硬盘无法挂载

# 检查硬盘健康状态
smartctl -a /dev/sda

# 检查文件系统
fsck -f /dev/sda1

# 重新挂载
umount /dev/sda1
mount /dev/sda1 /挂载点

3. 传输速度慢

# 检查网络连接
ethtool eth0

# 测试磁盘速度
hdparm -tT /dev/sda

# 检查CPU使用率
top
htop

4. 温度过高

# 检查当前温度
vcgencmd measure_temp

# 检查散热器安装
# 考虑更换更好的散热方案

扩展功能

1. 私有云同步

# 安装Nextcloud
docker run -d \
  --name nextcloud \
  -p 8080:80 \
  -v /srv/nextcloud:/var/www/html \
  nextcloud

2. 下载服务器

# 安装Transmission (BT下载)
apt install transmission-daemon

# 配置下载目录
nano /etc/transmission-daemon/settings.json

3. 媒体服务器

# 安装Plex Media Server
wget -O- https://downloads.plex.tv/plex-keys/PlexSign.key | apt-key add -
echo deb https://downloads.plex.tv/repo/deb public main | tee /etc/apt/sources.list.d/plexmediaserver.list
apt update && apt install plexmediaserver

成本分析

初始投资

运行成本

  • 电费: 约15W功耗，
  • 维护: 偶尔需要更换SD卡或硬盘

与商业NAS对比

总结

关键优势:

  • 成本低廉，性价比高
  • 高度可定制，功能丰富
  • 良好的社区支持
  • 适合学习和实践

注意事项:

  • 定期备份重要数据
  • 保持系统和软件更新
  • 监控硬件状态，特别是温度
  • 根据实际需求调整配置