Raspberry Pi jako NAS - jak zbudować domowy serwer plików

Stary dysk USB, zdjęcia z telefonu i kilka komputerów w domu szybko tworzą bałagan, którego nie chce się już powiększać kolejną chmurą. Raspberry Pi może zamienić taki dysk w prosty serwer NAS dostępny z Windowsa, macOS-a, Linuksa i urządzeń mobilnych. Pokazuję, jaki sprzęt wybrać, jak skonfigurować system i udziały sieciowe, ile to kosztuje oraz gdzie kończą się możliwości małego minikomputera.

Czy Raspberry Pi sprawdzi się jako domowy NAS

Tak, jeśli potrzebujesz serwera plików dla kilku osób, kopii zdjęć, biblioteki dokumentów albo wspólnego miejsca na dane. Raspberry Pi działa wtedy bez monitora i klawiatury, a dostęp do katalogów odbywa się przez sieć lokalną tak jak do folderu na zwykłym serwerze.

Największą zaletą jest niski pobór energii, małe wymiary i możliwość wykorzystania posiadanego dysku USB. Nie oczekiwałbym jednak wydajności profesjonalnego NAS-a. Przy jednym użytkowniku sprzęt działa bardzo przyjemnie, ale kilka równoległych transferów, szyfrowanie, transkodowanie wideo i rozbudowane kontenery mogą szybko wykorzystać jego zasoby.

Raspberry Pi 4 czy Raspberry Pi 5

Do samego SMB, czyli popularnego mechanizmu udostępniania folderów w sieci, Raspberry Pi 4 z 4 GB RAM nadal jest rozsądnym wyborem. Pi 5 ma szybszy procesor, większy zapas mocy i lepiej radzi sobie z dodatkowymi usługami, ale wymaga dobrego zasilacza oraz aktywnego chłodzenia.

Jeżeli NAS ma tylko przechowywać dokumenty i zdjęcia, nie dopłacałbym automatycznie do 8 GB pamięci. W tym zastosowaniu większą różnicę zrobi połączenie przewodowe, szybki dysk i stabilne zasilanie niż dodatkowe gigabajty RAM-u.

Jaki sprzęt przygotować przed instalacją

Podstawowy zestaw składa się z Raspberry Pi, karty microSD, zasilacza, obudowy z chłodzeniem i dysku USB. Do stałej pracy polecam podłączyć minikomputer do routera przewodem Ethernet. Wi-Fi jest wygodne podczas testów, ale przy dużych kopiach zapasowych potrafi być źródłem spadków prędkości i chwilowych rozłączeń.

• Karta microSD 32 GB lub 64 GB na system, najlepiej przeznaczona do intensywnej pracy.
• SSD USB 3.0 o pojemności 1 TB do cichego i szybkiego serwera.
• Alternatywnie dysk HDD 2,5 lub 3,5 cala, gdy najważniejsza jest pojemność.
• Zasilacz zgodny z modelem Raspberry Pi. Pi 5 najlepiej zasilać zasilaczem USB-C 5 V o wydajności 5 A.
• Obudowa z wentylatorem lub aktywnym chłodzeniem, szczególnie dla Pi 5.
• Aktywny hub USB, jeśli podłączasz kilka dysków albo nośnik pobiera dużo energii.

Przy jednym SSD zwykle można podłączyć go bezpośrednio do portu USB 3. Przy kilku dyskach sytuacja się komplikuje, bo ograniczeniem staje się zarówno budżet energetyczny USB, jak i wspólna przepustowość kontrolera. Zasilany hub jest wtedy prostym sposobem na uniknięcie losowych zniknięć dysku.

Ile kosztuje taki zestaw

Realny koszt prostego NAS-a z Pi 4 i dyskiem SSD wynosi zwykle około 700-1100 zł. Z Pi 5, lepszym chłodzeniem i większym dyskiem kwota może przekroczyć 1400 zł. Przy takim budżecie trzeba uczciwie porównać gotowy NAS, bo Raspberry Pi wygrywa głównie elastycznością i walorem edukacyjnym.

Jak zainstalować system i przygotować dysk

Najprostsza ścieżka dla początkujących prowadzi przez Raspberry Pi OS Lite i Sambę. System działa bez graficznego pulpitu, więc nie zużywa zasobów na elementy, których serwer plików nie potrzebuje. Do konfiguracji wystarczy SSH z drugiego komputera.

Instalacja Raspberry Pi OS Lite

1. Wgraj Raspberry Pi OS Lite na kartę microSD za pomocą Raspberry Pi Imager.
2. W ustawieniach obrazu nadaj urządzeniu nazwę, na przykład pi-nas.
3. Utwórz własnego użytkownika i silne hasło.
4. Włącz SSH oraz skonfiguruj sieć Wi-Fi, jeśli na początku nie używasz Ethernetu.
5. Uruchom Raspberry Pi i połącz się z nim poleceniem:

ssh twoj_uzytkownik@pi-nas.local

Jeśli nazwa urządzenia nie działa, sprawdź jego adres IP w panelu routera. Od razu po zalogowaniu zaktualizuj system, ponieważ serwer przechowujący prywatne dane nie powinien pracować na świeżej, nieaktualnej instalacji.

sudo apt update
sudo apt full-upgrade -y

Formatowanie i montowanie dysku

Podłącz dysk dopiero po uruchomieniu Raspberry Pi i sprawdź, jak system go rozpoznał.

lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,MOUNTPOINTS,MODEL

Najczęściej pierwszy dysk USB otrzyma nazwę /dev/sda, a jego pierwsza partycja będzie widoczna jako /dev/sda1. Nie zakładaj tego bez sprawdzenia. Pomyłka przy formatowaniu może skasować kartę systemową albo prywatne dane.

Jeżeli dysk jest pusty, możesz utworzyć na nim jedną partycję i sformatować ją jako ext4. Ten system plików dobrze współpracuje z Linuksem i nie wymaga dodatkowych warstw kompatybilności.

sudo parted /dev/sda --script mklabel gpt
sudo parted /dev/sda --script mkpart primary ext4 0% 100%
sudo mkfs.ext4 -L dane /dev/sda1
sudo mkdir -p /srv/nas
sudo mount /dev/sda1 /srv/nas

Żeby dysk był montowany po każdym restarcie, odczytaj jego identyfikator:

sudo blkid /dev/sda1

W pliku /etc/fstab dodaj wpis z własnym UUID:

UUID=TU_WSTAW_UUID /srv/nas ext4 defaults,noatime 0 2

Przetestuj konfigurację przed ponownym uruchomieniem:

sudo umount /srv/nas
sudo mount -a
df -h

To drobny krok, ale bardzo pomaga. Błędny wpis w fstab może zatrzymać start systemu albo sprawić, że udział sieciowy będzie wskazywał pusty katalog zamiast danych.

Przeczytaj również: NodeMCU v3 - Projekty IoT, koszty, błędy. Kiedy wybrać ESP32?

Udostępnianie folderu przez Sambę

Zainstaluj Sambę i utwórz osobnego użytkownika do dostępu do plików. Nie używaj do tego konta administratora systemu.

sudo apt install samba samba-common-bin -y
sudo adduser nasuser
sudo smbpasswd -a nasuser
sudo mkdir -p /srv/nas/dane
sudo chown -R nasuser:nasuser /srv/nas/dane
sudo chmod -R 0770 /srv/nas/dane

Otwórz konfigurację Samby:

sudo nano /etc/samba/smb.conf

Na końcu pliku dodaj:

[Dane]
   path = /srv/nas/dane
   browseable = yes
   read only = no
   guest ok = no
   valid users = nasuser
   create mask = 0660
   directory mask = 0770

Sprawdź składnię i uruchom usługę ponownie:

sudo testparm
sudo systemctl restart smbd
sudo systemctl enable smbd

W Windowsie otwórz ścieżkę \\pi-nas.local\Dane. W macOS Finder użyj funkcji łączenia z serwerem, a w Linuksie menedżer plików powinien obsłużyć udział SMB po wpisaniu nazwy hosta. Podczas logowania podaj użytkownika nasuser i hasło ustawione przy pomocy smbpasswd.

OpenMediaVault czy ręczna konfiguracja Samby

Samba jest dobrym wyborem, gdy chcesz zrozumieć, jak działa serwer plików i potrzebujesz jednego lub dwóch udziałów. OpenMediaVault oferuje panel WWW, w którym można zarządzać dyskami, użytkownikami, udziałami, monitorowaniem SMART i zadaniami zaplanowanymi. Ja wybieram OMV wtedy, gdy NAS ma być używany przez kilka osób albo ma obsługiwać więcej niż jedną usługę.

W przypadku OpenMediaVault użyj obrazu przeznaczonego dla architektury ARM albo instalacji na wspieranej wersji Debiana. Nie mieszaj przypadkowo kilku poradników dla różnych wydań. Po pierwszym uruchomieniu instalator może potrzebować około 30 minut, dlatego nie odłączaj zasilania tylko dlatego, że ekran przez dłuższy czas nie pokazuje postępu.

OMV nie przyspieszy fizycznie transferu. Zyskasz wygodę zarządzania, ale nadal obowiązują te same ograniczenia sieci, USB, dysku i zasilania. Panel administracyjny nie jest też powodem, by wystawiać serwer bezpośrednio do internetu.

Jakiej wydajności oczekiwać w codziennym użyciu

Raspberry Pi 4 i Pi 5 mają gigabitowy Ethernet, więc teoretyczny limit sieci wynosi około 125 MB/s. W praktyce przy udziale SMB i dobrym SSD realne transfery często mieszczą się w przedziale 80-110 MB/s. Wynik zależy od systemu plików, obciążenia procesora, jakości kabla i tego, czy drugi komputer również ma szybki dysk.

Przy prędkości 100 MB/s plik o wielkości 100 GB będzie kopiował się około 17 minut. Przy 30 MB/s ten sam transfer potrwa już blisko godzinę. Z tego powodu kabel Ethernet daje większą poprawę komfortu niż wymiana Pi 4 na Pi 5 w prostym domowym zastosowaniu.

Do odtwarzania filmów zapisanych na dysku Pi jest wystarczające. Gorzej wygląda transkodowanie, czyli zmiana formatu obrazu w locie na potrzeby konkretnego telewizora lub telefonu. Jeśli serwer ma regularnie obsługiwać kilka strumieni 4K, lepiej rozważyć sprzęt z mocniejszym układem multimedialnym.

Bezpieczeństwo i kopie zapasowe, których nie można pominąć

Udział sieciowy powinien być dostępny tylko dla uwierzytelnionych użytkowników. Unikaj ustawień typu guest ok = yes i uprawnień 777, bo każdy komputer w sieci domowej mógłby wtedy zmieniać albo usuwać dane.

W routerze ustaw rezerwację adresu IP dla Raspberry Pi. Dzięki temu urządzenie będzie otrzymywało ten sam adres, a mapowanie udziału w Windowsie nie przestanie działać po każdym restarcie routera. Dostęp z zewnątrz realizuj przez VPN, nie przez przekierowanie portu SMB.

Karta microSD powinna służyć głównie do uruchamiania systemu. Dane trzymaj na osobnym dysku, a konfigurację regularnie zapisuj. Jeżeli dysk ma przechowywać ważne zdjęcia, przygotuj drugą kopię na innym nośniku albo w chmurze.

Dwa dyski w RAID mogą zwiększyć dostępność danych po awarii jednego nośnika, ale RAID nie chroni przed przypadkowym usunięciem, ransomware ani pożarem. Kopia zapasowa musi znajdować się w innym miejscu lub przynajmniej na urządzeniu, które nie jest stale podłączone.

Co najczęściej psuje projekt z Raspberry Pi

• Podłączanie dysku do słabego zasilacza, co objawia się znikaniem nośnika i błędami systemu plików.
• Instalowanie systemu na tym samym dysku, na którym przechowywane są dane, bez planu odzyskiwania.
• Formatowanie niewłaściwego urządzenia po komendzie lsblk.
• Używanie Wi-Fi do wielogodzinnych kopii zapasowych dużych plików.
• Brak chłodzenia Raspberry Pi 5, szczególnie w obudowie bez przepływu powietrza.
• Udostępnianie folderu wszystkim bez kontroli użytkowników i uprawnień.
• Traktowanie RAID-u jako jedynej kopii danych.

Z mojego doświadczenia największy problem rzadko leży w samej konfiguracji Samby. Częściej zawodzi zasilanie, karta microSD albo przypadkowe odłączenie dysku. Dlatego przed dokładaniem kolejnych usług najpierw ustabilizuj podstawy i sprawdź, czy serwer potrafi działać przez kilka dni bez błędów.

Najrozsądniejszy wariant na pierwszy domowy serwer

Do prostego projektu wybrałbym Raspberry Pi 4, kartę microSD 32 GB, przewód Ethernet i zewnętrzny SSD 1 TB. Zainstalowałbym Raspberry Pi OS Lite, skonfigurował Sambę, ustawił rezerwację IP w routerze i zaplanował automatyczną kopię najważniejszych danych na drugi nośnik.

Jeżeli zależy Ci przede wszystkim na wygodnym panelu i obsłudze kilku użytkowników, wybierz OpenMediaVault. Jeżeli chcesz nauczyć się Linuksa i mieć pełną kontrolę nad konfiguracją, ręczna Samba będzie prostsza, niż początkowo się wydaje.

Raspberry Pi jako NAS ma sens wtedy, gdy świadomie akceptujesz jego ograniczenia. To energooszczędny, cichy i bardzo dobry projekt edukacyjny, ale bezpieczeństwo danych zależy bardziej od kopii zapasowych i jakości zasilania niż od samej nazwy systemu.