樹莓派NAS系統的設計與實現

楊晨 北京信息科技大學

樹莓派NAS系統的設計與實現

楊晨 北京信息科技大學

本文介紹了個人的NAS的一種實現方案，該系統以樹莓派為核心，通過samba和minidlna為支持，在網絡連接的條件下，可以進行文件的傳輸與備份，同時用戶可以通過電視等媒體設備播放音視頻等內容，本系統具有一定的實用性

樹莓派 NAS DIY linux服務器

由于linux系統及軟件的大力發展，樹莓派受到越來越多的人的青睞，樹莓派周邊的商品，也吸引著眾多的用戶，所以，有著低功耗的電子墨水屏受到很多人的喜愛，同時，用樹莓派進行個性開發的人也越來越豐富。

隨著近年來，互聯網的凈網活動，使得我們在云盤（如百度云等）的安全性和可靠性并不夠高，同時，隨著 寬帶的發展，用戶也更加習慣于通過網絡來傳輸數據，來代替u盤，智能手機的強大，也使智能手機的數據備份成為必須，因此，人們通常會選用NAS系統來滿足日常的需求；反觀市面上的NAS系統，大多價格昂貴，且耗電量較大，所以，對于學生和大部分家庭而言，并不劃算，這里，將以樹莓派為例，具體說明如何基于樹莓派搭建NAS系統。

1 樹莓派及相關介紹

1.1 樹莓派系統Raspbian

樹莓派的系統是基于linux，有著豐富的軟件包，其實，樹莓派的操作系統Raspbian的來歷可不簡單。它誕生的前提是，每周60個小時的工作量，處理一大堆自建的ARM計算機以及重建19000組Linux軟件包。而這一切，都是由兩名志愿者完成的。他們是：麥克·湯姆森（Mike Thompson）和彼得·格林（Peter Green）。

正像樹莓派機器本身一樣，它的操作系統也是一次意外的成功。

適合于樹莓派的OS有很多，盡管如此樹莓派基金會還是要為你指定一個最兼容的來用。當一年前樹莓派誕生的時候，首選的OS是紅帽為ARM處理器特別訂制的Fedora；而幾個月后Fedora就失寵被Raspbian取代。

Raspbian的基礎是Debian操作系統。兩位志愿者針對樹莓派硬件對Debian進行了專門的優化和移植。而Raspbian不僅僅是一個OS，它附帶著35000個軟件包以及預編譯的軟件。正是因為這些工程師的努力，我們才得以體驗到如此美妙的功能。

NAS（Network Attached Storage)網絡存儲基于標準網絡協議實現數據傳輸，為網絡中的Windows/Linux/Mac OS等各種不同操作系統的計算機提供文件共享和數據備份。

1.2 樹莓派系統的安裝

樹莓派主板上沒有BOIS，而且沒有時鐘芯片，默認從TF卡引導啟動系統。官方推薦使用Win32DiskImager．exe直接將Raspbian系統的*．img鏡像寫入TF卡即可完成安裝過程。詳細過程如下：

解 壓2016-05-27-raspbian-jessie．zip得 到2016-05-27-raspbian-jessie．img；

運行Win32DiskImager．exe，將上述 *．img系統鏡像寫入TF卡即可。

安裝完成后，TF卡被分成兩個分區：

67MB vfat格式的引導分區（系統啟動后被掛載在/boot目錄）

TF卡剩余空間ext4格式的磁盤分區

引導進入Raspbian系統后，查看分區情況如下（*tmpfs格式為內存分區）：

由于Windows下不識別ext4格式的磁盤，在資源管理器中查看TF卡只顯示一個67MB大小、名字為boot的盤符。若想恢復TF卡整個空間為windows可識別的fat32/exfat格式，需要使用低級格式化工具HDD Low Level Format Tool（windows磁盤管理器無法處理ext4格式磁盤）。

另外，樹莓派官網也為需要安裝多個操作系統的群體提供了NOOBS的安裝方式。在安裝完系統后，我們就可以進行接下來的配置了。

2 樹莓派的設置和軟件安裝

2.1 樹莓派通過ssh連接

步驟如下：

（SSH為Secure Shell的縮寫，由IETF的網絡小組（Network Working Group）所制定；SSH為建立在應用層基礎上的安全協議。SSH是目前較可靠，專為遠程登錄會話和其他網絡服務提供安全性的協議。利用SSH協議可以有效防止遠程管理過程中的信息泄露問題。）

（1）查看路由器的新增IP，或者使用AdvandIPScanner來搜索局域網ip

（2）在得到ip地址后，可以使用Putty（開源軟件）或xshell來連接樹莓派進行控制為了安全起見，默認情況下Raspbian是不允許root用戶進行SSH遠程登錄的。修改SSH配置如下：

nano /etc/ssh/sshd_config

默認PermitRootLogin without-password

改為PermitRootLogin yes

重啟SSH服務

service sshd restart或者/etc/initd．d/sshd restart

測試ROOT用戶登陸SSH

'更新軟件源，國外的軟件源安裝速度較慢，所以，我們選擇國內的軟件源；這里以中國科學技術大學的軟件源為例：

編輯nano/etc/apt/sources．list文件。刪除原文件所有內容，用以下內容取代：

deb http：//mirrors．ustc．edu．cn/raspbian/raspbian/wheezy main non-free contrib

deb-src http：//mirrors．ustc．edu．cn/raspbian/raspbian/ wheezy main non-free contrib

編輯此文件后，

使用sudo apt-get update命令，更新軟件列表。

使用sudo apt-get upgrade命令，更新軟件。

2.2 安裝相關軟件

為了保證樹莓派可以實現nas功能，我們可以通過外接硬盤或者使用大容量存儲卡來實現，這里，為了演示的方便，采用大容量存儲卡的解決方案：

安裝samba并配置samba的conf文件：

Sudo apt-get install samba samba-common-bin

Samba-commin-bin是samba的相關依賴文件，只有全部安裝才能實現samba服務器的功能；安裝完成后，使用命令nano/etc/samba/smb．conf 來修改配置文件；在文件的最后添加如下命令：

[share]

Path=/samba #設置共享的路徑

Valid users =root pi #設置可以訪問的用戶

Browsable = yes #允許用戶進行瀏覽

Public = yes #共享開放

Writable=yes#可以進行寫入

完成后，保存并通過命令 sudo /etc/init．d/samba restart

并為samba設置共享用戶：

Smbpasswd-api#這里以pi用戶為例；

最后，設置為開機自動啟動，編輯、etc/rc．local

在最后添加 /etc/init．d/samba．restart此時，完成全部配置

我們可以在pc上進行測試：

在windows計算機上，打開我的電腦，在左下角網絡點右鍵，選映射網絡驅動器

點擊完成會提示輸入用戶名和密碼，這里輸入設置的共享用戶名和密碼。

安裝DLNA服務器，實現流媒體播放：

我們經常會在電視上播放欣賞高清電影，但是，通常優盤存儲不夠方便，這里，我們通過dlna服務來實現媒體資源內網共享；

安裝minidlna

sudo apt-get install minidlna

設置配置文件

設置/etc/minidlna．conf文件，在文件尾部添加如下內容：

media_dir=A,/samba/DLNA/Music#A表示這個目錄是存放音樂的，當minidlna讀到配置文件時，它會自動加載這個目錄下的音樂文件

media_dir=P,/samba/DLNA/Picture

media_dir=V,/samba/DLNA/Video

db_dir=/samba/DLNA/db #配置minidlna的數庫數據的存放目錄

log_dir=/samba/DLNA/log #配置日志目錄

建立文件夾

在/samba文件夾下，建立以上文件夾，并設置好權限為read and write。

重啟minidlna

/etc/init．d/minidlna restart

測試：

/etc/init．d/minidlna status

返回如下結果為正常。

在電腦上進行播放

先在樹莓派以上對應的video等文件夾內存上一些文件（可利用samba直接從電腦上考入），然后返回到計算機進行操作。

點擊我的電腦下面的網絡，出現媒體設備

雙擊進入媒體播放器，在左邊的列表欄下方其它媒體庫中出現raspberrypi：root，點擊后，可選擇音樂，視頻等。

這時雙擊就可以欣賞了。

手機上進行播放

手機上實現網絡共享，可安裝es file explorer軟件，在其網絡處進行設置，設置方法與電腦基本一樣，這里不再詳述。設置后，文件均可瀏覽，媒體文件雙擊可以在線播放。

也可以直接使用updp播放器，這里我安裝的是moliplayer，可以在其附近設備里，直接找到raspberrypi：root，訪問其媒體問題，注意，這里是訪問的DLNA共享，所以不需要再輸入密碼。

智能電視進行播放

智能電視一般都是用的android系統，與手機基本一樣。

安裝aria2實現下載機功能

安裝aria2

更新一下安裝源

sudo apt-get update

安裝aria2

sudo apt-get install aria2

創建配置文件

在/etc目錄下創建aria2目錄用來存放配置文件：

sudo mkdir /etc/aria2

創建空白的aria2．session文件：

sudo touch /etc/aria2/aria2．session

創建配置文件

sudo nano /etc/aria2/aria2．conf

在該文件中輸入以下內容：

#＝＝＝＝＝＝＝＝＝文件保存目錄自行修改

dir=/samba

disable-ipv6=true

#打開rpc的目的是為了給web管理端用

enable-rpc=true

rpc-allow-origin-all=true

rpc-listen-all=true

#rpc-listen-port=6800

continue=true

input-file=/etc/aria2/aria2．session

save-session=/etc/aria2/aria2．session

max-concurrent-downloads=3

這里為了方便共享，我直接設置將文件下載到samba共享文件夾。

啟動aria2

sudo aria2c --conf-path=/etc/aria2/aria2．conf

如果沒有提示任何錯誤信息，那就按ctrl+c停止上面的語句，轉為后臺運行：

sudo aria2c --conf-path=/etc/aria2/aria2．conf －D

同時其此句寫到開機啟動中，編輯/etc/rc．local，如下

安裝appache

為了能web管理aria2進行下載，需要安裝yaaw和apache環境。

安裝appach

sudo apt-get install apache2

修改/var/www的權限

chmod 777 /var/www

安裝yaaw

從 https：//github．com/binux/yaaw下載 yaaw，點擊右下角的，下載后將解壓后的文件夾內內容拷貝到/var/www文件夾下。這時輸入樹莓派IP，如果出現以下頁面，則表示已經正常工作了。

這里可以點add添加下載任務，具體方法不再詳述。

本文介紹了基于樹莓派的NAS系統的一種可行方案，基于這種方案，我們可以輕松的搭建出NAS系統，并且實現功能，且功耗低，功能實用，但是在某些方面，本系統還是不夠完善，本系統在未來，還會有更好的體驗和更實用的功能。

[1]Raspbian最小的操作系統是怎樣煉成的http：//www．eeworld．com．cn/qrs/2013/0315/article_13996．html

[2]樹莓派開發實戰(第2版) [英]Simon Monk 蒙克 人民郵電出版社

[3]Raspberry Pi 3安裝配置Raspbian過程http：//blog．csdn．net/yss28/article/details/51874104

本文由北京信息科技大學2017年人才培養質量提高經費（5111723400）支持。