FreeNAS (Network Attached Storage): Hướng dẫn cài đặt PC NAS và cấu hình cơ bản với FreeNAS

Hiện nay chúng ta thường hay lưu trữ dữ liệu như thế nào. Câu hỏi này nếu 4 năm trước đây, mình sẽ trả lời ngay là chứa vào từng cái HDD một chứ sao nữa. Lúc đấy dung lượng của HDD còn ít, số lượng HDD của mình cũng ít, việc quản lý HDD và dữ liệu trên đó nói chung là không có gì phức tạp. Những files quan trọng thì cứ back up 2-3 nơi, cộng thêm việc ghi ra CD/DVD lưu trữ nữa, nên lỡ HDD mà có trái gió trở trời thì cũng còn có nơi để mà lấy lại.
Đến khi lượng dữ liệu đã ngày một phình to ra, nhất là thời buổi số hóa như hiện nay, tất cả DVD, bluray, nhạc, hình ảnh, giấy tờ, etc đều được lưu trữ trên HDD, và số lượng HDD không chỉ dừng ở một vài mà lên đến hàng chục và tiếp tục tăng theo thời gian thì việc lưu trữ của mình kiểu như vậy không còn hiệu quả nữa. Nhu cầu đặt ra là phải gom HDD lại thành khối cho dễ quản lý, có khả năng bảo toàn dữ liệu (phần nào) khi có trục trặc xảy ra với đĩa cứng. Trong tương lai, nhu cầu ấy sẽ biến thành phải có khả năng bảo toàn dữ liệu tuyệt đối, tức là sẽ có hệ thống backup 1:1.
Để gộp HDD lại thành từng khối thì mình đã dùng RAID5 trên linux (mdadm) hơn 2 năm nay. Từ khi chạy RAID5, mặc dù có hao HDD, nhưng dữ liệu của mình khá an toàn, và nhất là việc quản lý dữ liệu đơn giản hơn rất nhiều, không còn tình trạng lắp từng HDD vào tìm files nữa. Đã có 2 lần hỏng HDD và chỉ cần bỏ HDD hỏng ra, cho HDD mới vào là RAID5 sẽ tự động initialize lại hệ thống. Tuy nhiên chạy Raid trên linux đòi hỏi phải có kiến thức tí xíu về Linux, nếu không thì sử dụng những loại NAS đã có sẵn RAID. Nếu bạn đang có ý định xây dựng 1 hệ thống lưu trữ gia đình, và muốn gộp nhiều HDD thành 1 khối, và hoàn toàn không biết gì hết về linux, thì FreeNAS là một lựa chọn rất xứng đáng vì những nguyên nhân sau:

- Hệ điều hành gọn nhẹ, chạy trên USB 2G và chỉ 2G thôi nhé, nhiều hơn cũng phí vì không sử dụng đến
- Sử dụng webui để quản lý, chia sẻ trong mạng nội bộ rất dễ dàng. Bạn không cần phải biết về linux gì hết và có thể thử ngay FreeNAS mà không đụng chạm gì đến máy tính hiện tại của mình
- Sử dụng ZFS, là hệ thống quản lý files có nhiều ưu việt hơn so với các hình thức khác như raid 5, raid 6 của linux. 2 ưu điểm lớn nhất của ZFS mà mình thấy là việc format, tái tạo khối lưu trữ nhanh chóng, và khả năng quay về trạng thái cũ (snapshot). Ngoài ra, tính năng tự sửa lỗi (self-healing) và copy-on-write sẽ giúp bạn tránh được dữ liệu bị lỗi.

Về ZFS và FreeNAS, nếu các bạn thử google thì sẽ thấy ra kết quả rất nhiều, tuy nhiên bằng ngôn ngữ Việt thì ít thấy, do vậy mình tạo bài viết này, coi như để Việt hóa những kết quả từ google, để nếu có ai muốn thử qua và sử dụng thì sẽ nhanh hơn, ngoài ra nếu ai có những khó khăn vướng mắc gì thì chúng ta có 1 nơi để cùng nhau chia sẻ.

1. Cơ bản về ZFS và các định dạng raid phổ biến:

ZFS là tên viết tắt của Zettabyte File System, tuy nhiên hiện nay tên ZFS này không liên quan gì đến Zettabyte hết, vì khả năng của nó còn gấp nhiều lần hơn thế nữa. ZFS được phát triển bởi Sun Microsystems, nó vừa là một chuẩn định dạng đĩa cứng và cũng là một hệt thống quản lý dạng khối.

ZFS khởi thủy được chạy chính trên nền OpenSolaris, tuy nhiên hiện nay nó đã được hỗ trợ bởi FreeBSD (có sẵn) và Linux (phải cài đặt).

Hệ thống lưu trữ ZFS:

Hệ thống lưu trữ ZFS được dựa vào từng pool, mỗi pool có nhiều vdevs, và mỗi vdev gồm nhiều ổ cứng khác nhau.

Như vậy các mức độ raid trên ZFS sẽ tùy thuộc vào từng vdev. Hiện nay có 5 loại cơ bản:

- Striped (raid 0): Gộp nhiều cái làm 1, không có redundancy, 1 ổ cứng hỏng là sẽ đi luôn toàn khối
- Mirrored (raid 1): Tương tự như backup 1:1, an toàn cho dữ liệu nhất
- Raidz (raid 5): Cần ít nhất 3 HDD, cho phép hỏng 1 HDD.
- Raidz2 (raid 6): Tương tự raidz, nhưng cho phép hỏng 2 HDD.
- Raidz3: Cho phép hỏng 3 HDD

Nếu đã quyết định dùng vdev loại nào thì chúng ta không thể cho thêm HDD vào vdev đó được nữa, nhưng chúng ta có thể gộp nhiều vdev lại thành 1 pool. Ví dụ hiện nay mình có 1 pool gồm 1 vdev raidz 3 HDD, nếu muốn gộp thêm vào pool này thì phải cho thêm 3 HDD vào nữa.

2. Yêu cầu về phần cứng cho việc chạy ZFS trên FreeNAS

FreeNAS là hệ điều hành thu gọn của FreeBSD nên tương thích phần cứng phụ thuộc vào FreeBSD mà freeBSD cũng tương đối kén phần cứng. Nói chung nên tránh các hệ thống quá cũ. Các bạn có thể tham khảo khả năng tương thích ở đây:http://www.freebsd.org/releases/8.3R/hardware.html
a/Cấu hình tối thiểu cài Free NAS:
+ RAM: 256MB RAM (khuyến cáo 4G RAM để đạt hiệu suất tối ưu)
+ 1 HDD hay USB(512MB/1GB) chay FreeNAS
+ 1 HDD cho DATA STORAGE tối thiểu 4GB (khuyến cáo trên 2TB để chứa nhiều phim HD)
+ NIC Card 10/100 (khuyến cáo LAN 1GB)
b/Khuyến cáo cấu hình để lưu nhiều dữ liệu
+ Mainboard có cổng USB
+ Mainboard có BIOS khởi động từ USB (muốn chay FreeNAS trên USB thì chọn loại tốt để chạy cả ngày ko nóng)
+ Mainboard có nhiều cổng SATA (Trong trường hợp cần chứa nhiều phim HD với dung lượng lớn)
+ Keyboard/mouse/monitor (Chỉ dùng duy nhất 1 lần thôi)
Tất cả các tác vụ đọc/ghi trên ZFS đều được ghi tạm trên bộ nhớ nên để ZFS đạt tốc độ cao, thì hệ thống nên có nhiều ram, càng nhiều càng tốt, tối thiểu nên là 4G.Muốn tăng tốc độ đọc thêm nữa thì có thể cho thêm 1 SSD làm cache.

3. Hướng dẫn cài đặt FreeNAS:

• Phát hành:
  Olivier Cochard
• Sử dụng: Miễn phí
• Dung lượng: 102,2 MB

Các mục cấu hình chính của giao diện Web này bao gồm:

Cấu hình đĩa cứng

Cấu hình FreeNAS
Khởi chạy FreeNAS từ flash USB và bạn sẽ thấy menu dạng text đơn giản với nhiều tùy chọn khác nhau. Mặc định hệ điều hành này được cấu hình hỗ trợ sẵn DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Tùy việc thiết lập hệ thống mạng mà người dùng có thể truy cập máy chủ FreeNAS từ máy tính bất kỳ trong mạng nội bộ dựa theo địa chỉ IP hiển thị bên dưới.
Đăng nhập vào giao diện web của FreeNAS và thiết lập mật khẩu tài khoản quản trị. Khác với nền tảng Windows, tên tài khoản quản trị mặc định của hệ điều hành Unix là “root” chứ không phải “admin” hay “administrator”.
Để cấu hình ổ cứng cho việc lưu trữ dữ liệu, nhấn chọn Storage. Volumes. Volume Manager và chọn ổ cứng cần dùng. Lưu ý FreeNAS sẽ xóa toàn bộ dữ liệu trước khi đưa ổ cứng vào sử dụng. Kế tiếp, chọn định dạng hệ thống quản lý tập tin, cấu hình các dịch vụ chia sẻ CIFS/SMB (Samba), FTP, SSH và thậm chí cả giao thức chia sẻ tài nguyên trên mạng ngang hàng BitTorrent