一种基于E3处理器平台的NAS完整方案（从电脑组装到网站部署）
一种基于E3处理器平台的NAS完整方案（从电脑组装到网站部署）
本文将简要简要介绍本人自建NAS的完整配置，截至发文此NAS已经连续良好运行一年，应当说具有良好的稳定性。
本文所述配置包含洋垃圾成分，在仿照本文搭建系统前，请确保自己已掌握相关知识和具备足够的问题解决能力
0. 概论
本文将按照以下主题逐一介绍整个搭建方案：
- 硬件选择和组装
- 操作系统的选择
- 网盘的挂载与管理程序
- 将网盘服务穿透到公网
- 其他注意事项
1. 硬件选择和组装
a. CPU
基于稳定性和性价比考虑，自组NAS最好选择服务器CPU，比较合理的选择是英特尔E3平台和E5平台的服务器（洋垃圾）CPU。服务器CPU具有比普通消费级CPU更好的稳定性和设计冗余，同时支持ECC内存，保证电脑能够长时间开机运行。
E3 CPU更便宜，同时兼容英特尔4代CPU的主板，但是生产时间比较早，只支持一些较早的硬件和协议。E3 CPU一般都是4核8线程，只支持ddr3内存，最高容量支持到32G，部分型号有核显（核显可以用在流媒体解码加速上），功耗在20w到85w不等。
E5 CPU更新一些，核心数也有了显著提升，支持ddr4内存，但是E5开始服务器处理器彻底不兼容消费级主板，也就是说必须去寻找二手的服务器主板。这些主板通常比较贵，功耗通常上百瓦，开机时风扇直接起飞。
介于NAS本身并不从事高负载工作，所以E3 CPU的性能是完全够用的，而且E3 CPU功耗足够低，不需要强力的散热。
最后本人选择的CPU是E3 1265L v3，L代表低功耗CPU，这颗CPU的TDP只有45w，120块到手。
b. 主板
如果选择了E3 CPU，那么所有1150插槽的主板都可以用（包括支持4代酷睿的主板）。但是考虑到稳定性，最好还是用上服务器主板，或者工作站主板。这类主板支持ecc内存
如果选择E5 CPU，那么只能去找旧服务器主板了，价位略高；还有一些华强北产的寨板（x99），不过这种板子能撑多久不好说。
我最后选择的是华硕的 P9D-WS 主板，工作站主板，支持ecc内存，大概四五百块钱。这个板子有多达6个sata接口和四个pcie插槽，可以满足外接大量硬盘的需求。
买旧主板一定要仔细检查接口和功能，老主板经常会有各种小毛病。比如我第一次买到的主板风扇控制器是坏的，风扇一直满速运转。
c. 内存
E3 CPU只支持ddr3内存，都装服务器了，直接4根插满，内存频率能跑就行，1333M和1600M就够了。
再说一遍，为了保证稳定性一定要用ecc内存（ecc，带奇偶校验的内存，可以检测内存比特错误翻转，极大提高系统的稳定性）。ecc内存价格反而比普通内存更便宜，因为普通消费级CPU是用不了的，所以有了大量存货。
不过ecc内存也分成两种，一种是带缓冲的ecc内存（Buffered ecc），还有一种是不带缓冲的（也叫纯ecc）。买之前要看清主板支持哪种ecc内存。我这里的P9D-WS主板就只支持纯ecc内存而不支持buffered ecc。买错内存轻则失去ecc功能，重则无法开机。（你也不想为了一个内存干等两天吧，笑）
我最后买的是三星的纯ecc内存8G * 4，一共240块。
d. 硬盘
硬盘没啥好说的，建议一个固态（SSD）做系统盘，剩下的就是组NAS的机械盘（HDD）了。
固态买个一两百G的就够用了，一定要买大厂的。或者可以逝逝去捡服务器拆机的slc,mlc硬盘。
机械盘不要买氦气盘，坏得快；不要买nas盘，智商税（点名批评西数红盘）；注意一下不要买叠瓦盘。一般来说买监控用的黑盘就行了，写数据优化，不容易坏也不是叠瓦盘。
e. 其他
用E3 1650L的话电源大于250w绝对够了；不要显卡；散热器用最基础的下吹式就够了；机箱要选多盘位的；服务器不需要显示器。
强烈建议再购买一个pcie/pci转Sata的转接卡，用来接系统盘，从而实现将系统盘和数据盘隔离，pcie x1转2Sata的就行了，具体原因我会在下一章讲。
总合
除去一堆机械硬盘一整套加起来1千2以内绝对能搞定。
2. 操作系统的选择
a. 虚拟化：ESXI系统
虽然最初目标只是搭建一个NAS机器，但是为了灵活性和充分利用服务器硬件资源，强烈推荐在裸机上先安装一个虚拟机系统ESXI。ESXI系统也是VMware同公司出品的，你可以把它理解为一个系统级的VMware，在上面可以运行各个虚拟机。同时，还能即时对上面的子系统进行备份和快照存档，避免手残。此外，如果一个虚拟机崩了，不会影响其他系统。
关于ESXI系统的教程，请另行寻找学习资源，并特别留意虚拟网卡相关内容，这对面内容有很大关联。大部分机制和VMware类似。本章下面介绍的所有系统都是安装在ESXI上的。
使用ESXI6或者ESXI7都没有问题，虽然ESXI7会提示硬件将在未来版本不受支持，but who cares。
补充一个小关键点：如果通过ESXI将Sata硬盘资源共享给TrueNas系统的话，硬盘是不会空载休眠的（也就是会一直转）。如果嫌费电或者费硬盘寿命，可以将六个Sata口直通给TrueNas系统。详情可参见：https://blog.csdn.net/qiaohewei/article/details/108284358
此外，你会发现P9D-WS主板的六个Sata口不在直通支持列表上（乐）。但是实际上是可以直通的，需要更改ESXI系统的配置，跟着 https://blog.csdn.net/priorhong/article/details/134393270 做就行了
但是如果把六个Sata口直通给Nas系统了，那么系统盘就不能直接接在这组Sata口上了。所以需要再买一个pcie转sata的转接卡，把系统盘接在转接卡上。
b. 硬盘管理：TrueNas系统
此系统是本方案的核心，TrueNas是一个开源的NAS系统，提供了完整的磁盘管理，RAID组建方案，并且支持将磁盘以网络存储器的形式共享给其他设备使用。
关于TrueNas的安装和使用，请参考其他教程。在新建虚拟机的时候，将磁盘分配给TrueNas虚拟机，就可以利用TrueNas构建软件冗余磁盘阵列（RAID）了。关于RAID的种类，请参考其他资料。这里我选择的是用三块盘组建RAID5，使用一块盘做校验位，保证一块盘的故障冗余。当然，还是建议将磁盘直通给TrueNas，这样TrueNas可以实现更完备的硬件监控功能。
TrueNas支持多种网络文件协议，包括SMB，NFS和WebDav，也就是说安装并配置好TrueNas后，已经相当于完成了内网NAS的搭建，并且可以从内网访问并使用磁盘了。
c. 搭载其他服务：Linux/Debian系统
为了完成一些其他的任务，例如内网穿透或者网盘程序，我们还需要一个Linux系统来搭载这些服务。在Linux发行版中，比较稳定适合做服务器的有Debian和CentOS，但是CentOS已经不再被支持，所以这里首推Debian。什么，还有人不会用Linux，不会吧不会吧（手动滑稽）。
d. 更好的网络管理：OpenWrt软路由系统（可选）
如果有更复杂的路由管理需求，可以考虑安装这个软路由系统。不过绝大部分情况ESXI系统自带的虚拟路由器和家用路由器已经足够应对了。
3. 网盘的挂载与管理程序
a. 将NAS挂载到Linux系统上
为了完成这一步，需要将TrueNas中的SMB或者NFS共享打开，并且在Linux中挂载到本地文件树下。这样就可以以访问本地目录的形式访问NAS了。这一步请确认ESXI虚拟网卡的设置，最好使用桥接模式，让每个系统都分配到家中路由器的独立ip。
还可以考虑使用autofs这个工具实现挂载管理，好处是在一段时间没有访问行为后，会自动断开挂载，然后在下次访问时重新挂载，可能对硬盘休眠有一定帮助。
另：如果路由器的网口不够了，一个交换机就能够解决问题。
b. NAS的管理程序（网盘软件）
如果我们希望能够在浏览器上利用一个网页就能够完成文件的上传/下载与管理，就像那些商业网盘一样，我们还需要一个网盘软件。有很多软件可供选择，这里只推荐我试过的两个：Alist和Nextcloud。这些软件都推荐安装在那个Linux上。
Nextcloud是一个开源的网盘软件，基本实现了所有市面上的网盘功能，甚至做得更好。功能全面的代价就是占用的资源会大一些。不过上文的配置完全能够流畅运行Nextcloud。Alist相比则比较轻量，只实现了文件相关的功能，但是在用户分组或者访问权限方面功能没有那么全面。
总体而言，如果你想用作公共网盘，需要给其他人创建账号或者有其他协作内容，我推荐使用Nextcloud。如果只是想用作私有网盘，不共享给其他陌生人使用，我推荐Alist。
这里还有一个细节，一般的网盘，特别是涉及多用户权限的网盘，会使用自己的文件存储格式，例如打乱的存储路径，重命名而不可认的文件名等等。也就是说使用这类网盘软件之后，绕过网盘软件直接去访问磁盘，会根本看不懂也找不到对应文件。而Alist的优点就体现出来了，Alist软件中列出的文件组织和硬盘上实际的文件组织是完全相同的，也就是说，不管从网盘程序中看，还是直接到磁盘中看，文件夹层次和文件名都是完全一致的。在这么多款网盘软件中只有Alist是这样设计的。但正因为这样，Alist的用户管理就不够好了。
c. 题外话：一定要试试docker
docker相当于一种程序级别的虚拟机，相当于为不同的程序提供了不同的运行环境。如果你因为配运行环境心态爆炸过，就懂得docker的好了。（比如，两个程序，一个需要某某库版本>=1.6.0，而另一个程序，需要同一个库版本==1.5.0。在普通环境下，两个程序根本就同时跑不起来，而docker直接创建了两个虚拟运行环境，两个程序装在自己的环境中就能够同时运行）
使用docker，很多程序被封装在镜像中，直接下载下来就能运行，实现了真正的开箱即用。此外，docker还保证了一个程序的崩溃并不会影响到其他的程序，更不会导致系统崩溃。
4. 将网盘服务穿透到公网
如果你有公网IP，可以直接跳过这章，不过这种情况应该很少。还有网上一堆免费内网穿透的教程，一个都不要信，天下没有免费的午餐。
a. 购买一个云服务器
为了完成内网穿透，需要先租用一个拥有公网IP的（云）服务器（VPS）。国内有各种云，国外也有很多厂商。建议还是优先选择国外厂商。国内虽然便宜，但是买服务器还要备份，买到的服务器带宽更是小得可怜。普遍正常价位只能买到5M，10M带宽的VPS，折成字节最多也就1.2MBps，传个上G的东西要十几分钟，完全不能用。
国外的可以自己去找，有每个月五美刀的服务器，带宽基本是千兆级上下等宽，每个月1个t流量，个人完全够用。当然国外服务器最重要的还是能不能直连，这个要自己想办法。
b. 安装内网穿透软件：frp
frp是一个开源的内网穿透程序，分为客户端和服务端两个程序。frp的作用是将内网中指定机器和端口的服务投射到拥有公网ip的机器上，在其他电脑上看来就像公网ip机器上在运行这个服务（也就是隧道技术）。
frp服务端（也叫frps）安装在有公网IP的机器上，而frp客户端（frpc）安装在内网机器上（在我的方案中，当然也是安装在Linux上）。映射类型选择tcp类型就可以了，具体的配置方法请参照frp官方网站和其他博客。
配置好以后，输入云服务器的ip和端口号，就可以访问到内网的网盘服务了。例如：12.34.56.78:11451（怎么确定端口号？frp里面可以自己设置）。
frp软件是提供docker镜像的，上面的alist和nextcloud和下面的nginx也是。Why not try？
c. 做得更好：购买域名
如果您记不住自己的服务器ip，或者觉得直接把ip分享给别人有些掉价，可以去购买一个域名，然后让域名和服务器ip相关联。这样访问网站时输入域名就等同于输入ip，例如：输入domain.top:11451也可以访问到网盘。具体操作请参阅其他教程。
域名最好也去国外网站购买，虽然国内便宜，但是要审核和报备。如果绑定的ip是国外的，大概率不过审。
d. 给完美主义者：利用nginx实现子域名转发
绑定域名后，网站看起来很完美了，但是最后的那个端口号看起来仍然不舒服。这个最终问题可以使用nginx的端口转发功能实现。具体实现可以参见 https://blog.csdn.net/u013810234/article/details/89707077 或者其它教程。当然，需要先熟悉nginx的使用。配置成功后，输入类似nas.domain.top的url就会被重定向到domain.top:11451上。这样，url中终于看不到数字了。当然，nginx的功能比这强大得多，可以试试再搭建一个个人主页或者个人博客，然后用不同的子域名定位到他们上面。
重要：如果用nginx转发网盘程序的话，上传文件时会出现上传大小超过nginx默认值的问题。解决方法见：https://www.cnblogs.com/hellojesson/p/13393512.html nginx默认的文件上传大小限制为1M，可以手动改成更大的数值，比如几个G。
5. 其他事项
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如果家里路由器网口不够，可以买一个交换机。
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断电对机器极为不好，如果家里供电不稳，可以考虑配置一个ups（不间断电源）
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虽然TrueNas也有自己的插件库，里面也有类似nextcloud的插件，但还是建议将这些功能单独配置到隔壁Linux上。一方面这些插件不好自定义和管理，另一方面插件会降低系统的稳定性。NAS系统专注于NAS就够了。
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一篇文章不可能覆盖到所有内容，更何况还有很多隐藏的问题我没有遇到。请善用程序提示和搜索引擎，独立解决问题，也欢迎将问题与解决方法分享出来。