Домашний склад данных

Статья опубликована в журнале "Домашний компьютер" №7-2008

В статье рассматриваются основные способы организации файлового сервера, обеспечивающего хранение данных и мультимедийной информации в домашних условиях.

В далеком 1994 году файловый сервер с жестким диском объемом в 512 мегабайт (я не ошибся) обслуживал локальную сеть администрации района крупного города на полторы сотни рабочих мест и десятки сетевых приложений. Сейчас, в 2007 году, брелок с USB-ключом в вашем кармане или память мобильного телефона вмещают в разы больше, а стоимость накопителей объемом в один терабайт (то есть в две тысячи раз большей) достигла потребительского уровня порядка десяти тысяч рублей. Зачем же массовому потребителю такой емкий жесткий диск?

Основную массу пространства на вашем диске «съедает» мультимедийная информация. Как правило, фотографии и видеофильмы. С ростом разрешения матриц фотоаппаратов размер одного изображения также увеличивался почти линейно. Например, пятимегапиксельная камера создает файл формата JPEG примерно в два мегабайта за одно нажатие спусковой кнопки. Видеокамера с DVD-качеством картинки за час съемки выдаст вам MPEG-2 файл размером примерно в 3-4 гигабайта. Нетрудно подсчитать, что, купив терабайтный жесткий диск, вы сможете разместить на нем полмиллиона подобных фотографий или более трехсот часов видео в достаточно хорошем качестве.

Много это или мало? Если вы не коллекционируете кино и редко достаете из сумки видеокамеру, то в качестве хранилища фотографий такой жесткий диск будет служить вам долгие годы. Если не сломается, конечно. А видеолюбителям даже с терабайтным «винчестером» будет тесновато. Тем более что новый формат HD (high definition – высокое разрешение) еще более прожорлив. Да и матрицы фотоаппаратов продолжают расти.

Другой распространенный источник – оцифровка домашних архивов. Рукописи, как известно, не горят, а уж оцифрованные рукописи – тем более. Отсканировав домашний альбомно-пленочно-слайдовый фотоархив, вы быстро убедитесь, что даже терабайт не такая уж и большая цифра. Кроме фотографий, неплохо также иметь цифровые копии ваших документов: от паспорта и диплома до квитанций и счетов. Чтобы при необходимости быстро найти и распечатать нужную копию документа, а то и просто посмотреть номер на экране.

Наконец, если вы собираете электронную библиотеку, то придется зарезервировать примерно 2-3 мегабайта под каждую книгу с иллюстрациями на вашей виртуальной полке.

Где хранить?

Вот мы и подошли к основному вопросу: обладая таким несметным количеством файлов, как можно в домашних условиях:
1. Организовать совместный доступ к нему членов семьи
2. Обеспечить относительно надежное хранение цифровых архивов
3. Не подкосить при этом ваш семейный бюджет крупными затратами

Наиболее простой и дешевый вариант – покупка объемного жесткого диска, установка его в стационарный домашний компьютер (если диск внутренний) и разделение доступа к нему по сети. В случае внешнего накопителя - присоединение к тому же компьютеру. Как правило, внешний накопитель - это все тот же внутренний диск, но в элегантном корпусе, со шнурком USB в качестве интерфейса и с отдельным блоком питания. Затраты в этом случае будут только на покупку собственно диска.

Недостатки очевидны. Если у вас нет стационарного компьютера, а, скажем, два «равноправных» ноутбука, то обеспечить разделяемый доступ по сети будет затруднительно, тем более, что ноутбуки имеют свойство часто уходить из дома, сопровождая своего владельца. Еще труднее будет обеспечить надежность хранения. Скорее всего, придется покупать не один, а два диска и время от времени делать на второй резервную копию. Потому что если свой уникальный (при потере восстановить его будет невозможно) фотоархив вы еще сможете периодически выгружать на несколько DVD-дисков, то с видео возникнут сложности. Дисков потребуется много больше, коллекция обновляется (появляются копии любимых фильмов в лучшем качестве), в итоге неоправданно много времени будет уходить на создание резервных копий и каталогизацию, а дети обладают умением привести любой диск в нечитаемое состояние за пару минут. Но если вас все перечисленное не пугает, то означенный выбор – для вас.

Второй вариант – покупка специализированного устройства для хранения файлов. Основной смысл подобных устройств в формуле «установил один раз и пользуйся все время». Однажды настроенный сервер постоянно доступен в домашней локальной сети – кабельной или беспроводной. Он обеспечит надежное хранение (наиболее простой способ – зеркалирование дисков, в технической документации обозначается как RAID 1) и разделение доступа к файлам.


Схема организации домашней сети

Среди подобных устройств домашнего или «конторского» (small office) пользования можно условно выделить три основных типа:
1. SAN (storage area networks) – сеть хранения данных. Фактически это накопитель (жесткий диск), который можно подключить к сети по стандартному интерфейсу, чаще всего Ethernet или беспроводному Wi-Fi. Функции управления при этом возлагаются на использующий его компьютер, потребуется установка специального программного обеспечения.
2. NAS (network attached storage) – сетевое хранилище. В отличие от NAS, это полноценный специализированный сервер, также подключающийся к сети, который обладает полноценной операционной системой и сам управляет накопителями. Дополнительного программного обеспечения для соединения устанавливать не потребуется.
3. Файловые серверы на базе обычных персональных компьютеров. Собрав и сконфигурировав обычный системный блок и подключив его к сети, мы получаем в наше распоряжение минимум файловый сервер.

Остановимся на каждом типе подробнее.

SAN – сеть хранения данных

Устройств такого класса с поддержкой надежного хранения и относительно низкой стоимостью (в пределах 2-4 тысяч рублей) немного. В качестве примера можно привести NetGear SC101 — простейший SAN с возможностью зеркалирования дисков. Или, как метко окрестили его в народе, «тостер на два винчестера». Модель SC101 обладала рядом конструктивных недостатков: отсутствовала вентиляция, что приводило к перегреву дисков, программное обеспечение выглядело «сырым» и требовало усилий по настройке. В новой модели SC101T эти недостатки устранены.

К числу достоинств можно отнести простоту использования. Монтаж занимает примерно час у непрофессионального компьютерного пользователя и не требует специальных знаний. Необходимость наличия в сети DHCP-сервера можно отнести, скорее, к особенностям: если у вас дома уже есть сеть, то DHCP-сервер в ней должен присутствовать. Как правило, этой функции наделены маршрутизаторы (точка доступа см. рис.1). Главное достоинство, на мой взгляд – низкая стоимость покупки и владения: к примерно 2-4 тысячам рублей за устройство прибавляем стоимость жестких дисков – вот и все расходы. Устройство ставим в дальний угол комнаты и забываем про него.

Следует отметить и недостатки. Во-первых, на каждый компьютер придется устанавливать специальное программное обеспечение, которое отображает сетевые диски, как обычные в проводнике Windows. Устройство использует собственный протокол с негарантированной доставкой, поэтому в беспроводной сети скорость будет низкой (автору не удалось превысить рубеж в 800 килобайт/секунду даже в однопользовательском режиме) и комфортно просматривать видео, без пауз на буферизацию, вам, скорее всего, не удастся. Наконец, устройство использует собственную файловую систему, поэтому прочитать вынутый диск на компьютере без помощи специалистов тоже не получится.

NAS – сетевые хранилища

Устройств данного класса, поддерживающих зеркалирование дисков, больше, но и цена их выше. Нужно ориентироваться примерно на уровень 7-10 тысяч рублей плюс стоимость ваших накопителей. В качестве примера мы рассмотрим одну из недорогих моделей D-Link DNS-323.

Так как устройство представляет собой специализированный сервер хранения, он обладает заключенной в прошивку собственной операционной системой (одна из версий Linux). Кроме собственно разделения файлов по сети позволяет запустить сервисы HTTP и FTP, таким образом, вы можете легко организовать локальный веб-сайт. Использование распространенной в Linux файловой системы Ext3 позволяет прочитать ваши диски и на другом компьютере, хотя при настроенном режиме зеркалирования это будет не совсем просто.

По сравнению с предыдущим устройством обеспечивается более высокая скорость доступа, а на компьютеры не требуется устанавливать никакого дополнительного программного обеспечения. Последний пункт смогут оценить владельцы КПК. Процедура восстановления данных при выходе из строя самого сервера также более простая. К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость и необходимость более высокого уровня знаний пользователя при установке и настройке.

Файловый сервер на базе персонального компьютера

Данный вариант наиболее гибок и универсален. По сути, вы собираете сами, покупаете готовый или заказываете в какой-либо фирме «голый» системный блок (экран и клавиатура потребуются только во время первоначальной настройки), устанавливаете на нем операционную систему и подключаете к сети.

По стоимости данный вариант варьируется в диапазоне 5-10 тысяч рублей плюс стоимость дисков, однако вам потребуется помощь специалиста при установке, либо вы сами должны обладать знаниями, позволяющими устанавливать и настраивать серверные операционные системы (ОС). Поклонникам Windows следует также добавить стоимость лицензий на сетевую ОС. В противном случае придется выбирать один из доступных дистрибутивов Linux. К счастью, их нынешний уровень позволяет производить установку в достаточно комфортных условиях.

Теоретически, в этом варианте вы можете запустить на вашем сервере любую службу и установить любое необходимое программное обеспечение. Оборотной стороной является необходимость знаний как минимум начального профессионального уровня для обслуживания и администрирования сервера. Однако если использовать сервер в режиме «настроил и забыл», прибегая к услугам специалиста лишь в редких случаях, то подобная проблема отсутствует.

Сергей Тарасов, декабрь 2007.

Ссылки по теме:
1. NetGear SC101 - простейший SAN с возможностью зеркалирования
2. Сетевой накопитель со встроенными медиасерверами D-Link DNS-323

Комментарии

в нынешних WLan

в нынешних WLan роутерах (по крайней мере тех что прилагаются к контракту в Германии), есть возможность подключения одного или нескольких внешних USBшных винтов. В этом случае задача расшаривания становится элементарной. К сожалению скорость оставляет желать лучшего в случае использования wlan.

Изображение пользователя st.

Внешний диск

"Расшарить" внешний USB-диск не проблема на любом компьютере. Проблема в надежном хранении (организация RAID масимально простым и дешевым способом) и, как вы верно заметили, в скорости доступа. Потолок нынешних домашних wi-fi сетей - это просмотр фильма в DVD-качестве с буферизацией и кратковременными паузами.