楊晨 北京信息科技大學(xué)

樹莓派NAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊晨 北京信息科技大學(xué)

本文介紹了個(gè)人的NAS的一種實(shí)現(xiàn)方案，該系統(tǒng)以樹莓派為核心，通過samba和minidlna為支持，在網(wǎng)絡(luò)連接的條件下，可以進(jìn)行文件的傳輸與備份，同時(shí)用戶可以通過電視等媒體設(shè)備播放音視頻等內(nèi)容，本系統(tǒng)具有一定的實(shí)用性

樹莓派 NAS DIY linux服務(wù)器

由于linux系統(tǒng)及軟件的大力發(fā)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(shí)，用樹莓派進(jìn)行個(gè)性開發(fā)的人也越來越豐富。

隨著近年來，互聯(lián)網(wǎng)的凈網(wǎng)活動(dòng)，使得我們?cè)谠票P（如百度云等）的安全性和可靠性并不夠高，同時(shí)，隨著 寬帶的發(fā)展，用戶也更加習(xí)慣于通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)，來代替u盤，智能手機(jī)的強(qiáng)大，也使智能手機(jī)的數(shù)據(jù)備份成為必須，因此，人們通常會(huì)選用NAS系統(tǒng)來滿足日常的需求；反觀市面上的NAS系統(tǒng)，大多價(jià)格昂貴，且耗電量較大，所以，對(duì)于學(xué)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(tǒng)。

1 樹莓派及相關(guān)介紹

1.1 樹莓派系統(tǒng)Raspbian

樹莓派的系統(tǒng)是基于linux，有著豐富的軟件包，其實(shí)，樹莓派的操作系統(tǒng)Raspbian的來歷可不簡(jiǎn)單。它誕生的前提是，每周60個(gè)小時(shí)的工作量，處理一大堆自建的ARM計(jì)算機(jī)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(jī)器本身一樣，它的操作系統(tǒng)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(huì)還是要為你指定一個(gè)最兼容的來用。當(dāng)一年前樹莓派誕生的時(shí)候，首選的OS是紅帽為ARM處理器特別訂制的Fedora；而幾個(gè)月后Fedora就失寵被Raspbian取代。

Raspbian的基礎(chǔ)是Debian操作系統(tǒng)。兩位志愿者針對(duì)樹莓派硬件對(duì)Debian進(jìn)行了專門的優(yōu)化和移植。而Raspbian不僅僅是一個(gè)OS，它附帶著35000個(gè)軟件包以及預(yù)編譯的軟件。正是因?yàn)檫@些工程師的努力，我們才得以體驗(yàn)到如此美妙的功能。

NAS（Network Attached Storage)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)基于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，為網(wǎng)絡(luò)中的Windows/Linux/Mac OS等各種不同操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)提供文件共享和數(shù)據(jù)備份。

1.2 樹莓派系統(tǒng)的安裝

樹莓派主板上沒有BOIS，而且沒有時(shí)鐘芯片，默認(rèn)從TF卡引導(dǎo)啟動(dòng)系統(tǒng)。官方推薦使用Win32DiskImager．exe直接將Raspbian系統(tǒng)的*．img鏡像寫入TF卡即可完成安裝過程。詳細(xì)過程如下：

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

運(yùn)行Win32DiskImager．exe，將上述 *．img系統(tǒng)鏡像寫入TF卡即可。

安裝完成后，TF卡被分成兩個(gè)分區(qū)：

67MB vfat格式的引導(dǎo)分區(qū)（系統(tǒng)啟動(dòng)后被掛載在/boot目錄）

TF卡剩余空間ext4格式的磁盤分區(qū)

引導(dǎo)進(jìn)入Raspbian系統(tǒng)后，查看分區(qū)情況如下（*tmpfs格式為內(nèi)存分區(qū)）：

由于Windows下不識(shí)別ext4格式的磁盤，在資源管理器中查看TF卡只顯示一個(gè)67MB大小、名字為boot的盤符。若想恢復(fù)TF卡整個(gè)空間為windows可識(shí)別的fat32/exfat格式，需要使用低級(jí)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(wǎng)也為需要安裝多個(gè)操作系統(tǒng)的群體提供了NOOBS的安裝方式。在安裝完系統(tǒng)后，我們就可以進(jìn)行接下來的配置了。

2 樹莓派的設(shè)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(wǎng)絡(luò)小組（Network Working Group）所制定；SSH為建立在應(yīng)用層基礎(chǔ)上的安全協(xié)議。SSH是目前較可靠，專為遠(yuǎn)程登錄會(huì)話和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供安全性的協(xié)議。利用SSH協(xié)議可以有效防止遠(yuǎn)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(wǎng)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(jìn)行控制為了安全起見，默認(rèn)情況下Raspbian是不允許root用戶進(jìn)行SSH遠(yuǎn)程登錄的。修改SSH配置如下：

nano /etc/ssh/sshd_config

默認(rèn)PermitRootLogin without-password

改為PermitRootLogin yes

重啟SSH服務(wù)

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

測(cè)試ROOT用戶登陸SSH

'更新軟件源，國(guó)外的軟件源安裝速度較慢，所以，我們選擇國(guó)內(nèi)的軟件源；這里以中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的軟件源為例：

編輯nano/etc/apt/sources．list文件。刪除原文件所有內(nèi)容，用以下內(nèi)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(guān)軟件

為了保證樹莓派可以實(shí)現(xiàn)nas功能，我們可以通過外接硬盤或者使用大容量存儲(chǔ)卡來實(shí)現(xiàn)，這里，為了演示的方便，采用大容量存儲(chǔ)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(guān)依賴文件，只有全部安裝才能實(shí)現(xiàn)samba服務(wù)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(shè)置共享的路徑

Valid users =root pi #設(shè)置可以訪問的用戶

Browsable = yes #允許用戶進(jìn)行瀏覽

Public = yes #共享開放

Writable=yes#可以進(jìn)行寫入

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

并為samba設(shè)置共享用戶：

Smbpasswd-api#這里以pi用戶為例；

最后，設(shè)置為開機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，編輯、etc/rc．local

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

我們可以在pc上進(jìn)行測(cè)試：

在windows計(jì)算機(jī)上，打開我的電腦，在左下角網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)右鍵，選映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器

點(diǎn)擊完成會(huì)提示輸入用戶名和密碼，這里輸入設(shè)置的共享用戶名和密碼。

安裝DLNA服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)流媒體播放：

我們經(jīng)常會(huì)在電視上播放欣賞高清電影，但是，通常優(yōu)盤存儲(chǔ)不夠方便，這里，我們通過dlna服務(wù)來實(shí)現(xiàn)媒體資源內(nèi)網(wǎng)共享；

安裝minidlna

sudo apt-get install minidlna

設(shè)置配置文件

設(shè)置/etc/minidlna．conf文件，在文件尾部添加如下內(nèi)容：

media_dir=A,/samba/DLNA/Music#A表示這個(gè)目錄是存放音樂的，當(dāng)minidlna讀到配置文件時(shí)，它會(huì)自動(dòng)加載這個(gè)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(shù)庫(kù)數(shù)據(jù)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(shè)置好權(quán)限為read and write。

重啟minidlna

/etc/init．d/minidlna restart

測(cè)試：

/etc/init．d/minidlna status

返回如下結(jié)果為正常。

在電腦上進(jìn)行播放

先在樹莓派以上對(duì)應(yīng)的video等文件夾內(nèi)存上一些文件（可利用samba直接從電腦上考入），然后返回到計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。

點(diǎn)擊我的電腦下面的網(wǎng)絡(luò)，出現(xiàn)媒體設(shè)備

雙擊進(jìn)入媒體播放器，在左邊的列表欄下方其它媒體庫(kù)中出現(xiàn)raspberrypi：root，點(diǎn)擊后，可選擇音樂，視頻等。

這時(shí)雙擊就可以欣賞了。

手機(jī)上進(jìn)行播放

手機(jī)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享，可安裝es file explorer軟件，在其網(wǎng)絡(luò)處進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置方法與電腦基本一樣，這里不再詳述。設(shè)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(shè)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(jìn)行播放

智能電視一般都是用的android系統(tǒng)，與手機(jī)基本一樣。

安裝aria2實(shí)現(xiàn)下載機(jī)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(chuàng)建配置文件

在/etc目錄下創(chuàng)建aria2目錄用來存放配置文件：

sudo mkdir /etc/aria2

創(chuàng)建空白的aria2．session文件：

sudo touch /etc/aria2/aria2．session

創(chuàng)建配置文件

sudo nano /etc/aria2/aria2．conf

在該文件中輸入以下內(nèi)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(shè)置將文件下載到samba共享文件夾。

啟動(dòng)aria2

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

如果沒有提示任何錯(cuò)誤信息，那就按ctrl+c停止上面的語句，轉(zhuǎn)為后臺(tái)運(yùn)行：

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

同時(shí)其此句寫到開機(jī)啟動(dòng)中，編輯/etc/rc．local，如下

安裝appache

為了能web管理aria2進(jìn)行下載，需要安裝yaaw和apache環(huán)境。

安裝appach

sudo apt-get install apache2

修改/var/www的權(quán)限

chmod 777 /var/www

安裝yaaw

從 https：//github．com/binux/yaaw下載 yaaw，點(diǎn)擊右下角的，下載后將解壓后的文件夾內(nèi)內(nèi)容拷貝到/var/www文件夾下。這時(shí)輸入樹莓派IP，如果出現(xiàn)以下頁(yè)面，則表示已經(jīng)正常工作了。

這里可以點(diǎn)add添加下載任務(wù)，具體方法不再詳述。

本文介紹了基于樹莓派的NAS系統(tǒng)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(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)功能，且功耗低，功能實(shí)用，但是在某些方面，本系統(tǒng)還是不夠完善，本系統(tǒng)在未來，還會(huì)有更好的體驗(yàn)和更實(shí)用的功能。

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

[2]樹莓派開發(fā)實(shí)戰(zhàn)(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(xué)2017年人才培養(yǎng)質(zhì)量提高經(jīng)費(fèi)（5111723400）支持。