OpenMediaVault als Alternative zum Fertig-NAS

© Daniil Peshkov, 123RF

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Ein NAS-System muss nicht groß, schwer und teuer ausfallen. Als günstige Alternative für den Eigenbau bietet sich ein Raspberry Pi mit OpenMediaVault an.

NAS-Speichersysteme fallen vor allen Dingen durch voluminöse Gehäuse mit vielen Einschüben für Festplatten oder SSDs auf. Doch speziell in kleineren Netzen ohne große Videosammlungen oder Datenbanken auf den Massenspeichern braucht es in der Regel keine überdimensionierte NAS-Lösung der herkömmlichen Art.

Die bereits in der Anschaffung kostspieligen Geräte belasten zudem durch einen relativ hohen Energieverbrauch auch im laufenden Betrieb den Geldbeutel. Für Privatanwender und kleine Firmen bietet sich daher eine zentrale Speicherlösung auf Basis des Raspberry Pi an, der im Verbund mit schnellen Massenspeichern eine durchaus konkurrenzfähige Leistung erbringt.

Gegen den Einsatz des Raspberry Pi als NAS sprechen vor allem die durch seine Systemarchitektur bedingten Flaschenhälse. Hier fallen vor allem die relativ langsame Fast-Ethernet-Schnittstelle sowie die lediglich per USB-2.0-Bus anzuschließenden Massenspeicher ins Gewicht. Zudem teilen sich diese Schnittstellen beim RasPi einen internen USB-Bus. Gegebenenfalls bietet sich daher ein "Upgrade" auf eine schnellere Hardware an (siehe Kasten "Mehr Leistung").

Mehr Leistung

Der OpenMediaVault-RasPi eignet sich für eher kleine Datenbestände wie Textdateien oder Spreadsheets, wie sie im Büroalltag anfallen: Bei einer Datenrate von etwa 9 MByte/s (Schreiben) und 11 MByte/s (Lesen) über Ethernet benötigt der Transfer einer 1 GByte großen Datei knapp 2 Minuten. Große Bildbestände oder Multimedia-Daten mit dem RasPi zu managen, bereitet in der Praxis also kaum Spaß. Für ein offenes NAS mit mehr Leistung müssen Sie jedoch nicht auf OpenMediaVault verzichten: Die Entwickler bieten die Distribution auch für klassische x86-Rechner an, das System lässt sich dann wie ein herkömmliches Debian im Textmodus aufsetzen. Als Hardware-Basis nutzen Sie dann entweder vorhandene PC-Hardware oder investieren in ein kleines Server-System.

NAS-Software

Als Alternative zum klassischen Linux empfehlen sich auf NAS-Aufgaben spezialisierte Betriebssysteme: Die manuelle Installation und Konfiguration aller notwendigen Dienste verlangt selbst altgedienten Linux-Administratoren einiges ab. Im Test kommt OpenMediaVault [1] zum Einsatz, das den Einplatinencomputer zu einem vollwertigen NAS-System macht.

Die Raspberry-Pi-Variante erhalten Sie als rund 565 MByte großes Image [2], das sich für RasPis der zweiten und dritten Generation eignet. Sie entpacken es in einem beliebigen Verzeichnis Ihres Computers und installieren die nunmehr rund 3,8 GByte große IMG-Datei mithilfe des Dd-Kommandos aus Listing 1 auf der ausgehängten MicroSD-Karte des Raspberry Pi. Arbeiten Sie mit Windows, schreiben Sie das Image mit einem grafischen Tool wie dem Win32DiskImager.

Listing 1

 

$ lsblk
NAME                   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda                      8:0    0  59,6G  0 disk
|-sda1                   8:1    0  53,7G  0 part /
|-sda2                   8:2    0   5,9G  0 part [SWAP]
sde                      8:64   1   3,8G  0 disk
$ sudo dd bs=4M if=omv_2.2.5_rpi2_rpi3.img of=/dev/sde
$ sync

Dabei setzen Sie für die Eingabe if= den Namen (eventuell mit dem Pfad) der IMG-Datei sowie für die Ausgabe of= den Gerätenamen der MicroSD-Karte im Kartenleser ein. Letzteren ermitteln Sie beispielsweise mit lsblk. Danach sorgen Sie mit sync dafür, dass das System eventuell angelegte Schreibcaches leert. Anschließend stecken Sie die Karte in den RasPi und starten diesen. Die Konfiguration der Dienste erledigen Sie über ein Webinterface von einer anderen Maschine im Netz aus.

Beachten Sie bitte, dass Sie vor allen Dingen beim Raspberry Pi 3 aufgrund der deutlich erhöhten Leistungsaufnahme nunmehr ein Netzteil einsetzen sollten, das wenigstens 2,5 A bei 5 V liefert. Die Kombination aus RasPi 3 und externer Festplatte überfordert schwächer dimensionierte Netzteile, die dann überhitzen oder – durch platzende Kondensatoren – ganz ausfallen.

Soll das NAS auf einem Raspberry Pi 2 und einer externen 2,5-Zoll-Festplatte ohne eigenes Netzteil aufbauen, müssen Sie noch die USB-Ports für diese Aufgabe vorbereiten (siehe Kasten "Mehr Strom"). Doch nicht jede Festplatte eignet sich: Im Test ließen sich mit einer My Passport Studio von Western Digital mit 2 TByte Kapazität trotz der oben genannten Anpassungen und geeignetem Netzteil keine befriedigenden Ergebnisse erzielen. Dagegen funktionierte eine in der Leistungsaufnahme deutlich genügsamere Toshiba Canvio Alu (ebenfalls 2 TByte Kapazität) problemlos am Raspberry Pi 3.

Da der Raspberry Pi 3 nur eine Fast-Ethernet-Schnittstelle mit maximal 100 Mbit/s Durchsatz besitzt, sollten Sie zudem prüfen, ob nicht vielleicht das WLAN-Interface schneller arbeitet: Nach dem 802.11n-Standard funkt es mit maximal 300 Mbit/s. Die nominal höheren Bandbreiten der WLAN-Schnittstelle fallen jedoch je nach Standort und aufgrund des Overheads bei der Datenübertragung oft niedriger aus als bei der kabelgebundenen Variante. OpenMediaVault aktiviert zunächst nur die Ethernet-Schnittstelle, kommt jedoch auch mit dem im Raspberry Pi 3 eingebauten WLAN-Interface zurecht. Das müssen Sie jedoch explizit konfigurieren.

Mehr Strom

Die RasPis der zweiten Generation liefern in der Standardeinstellung über USB nur wenig Strom, sodass viele externe 2,5-Zoll-Festplatten nicht anlaufen. Um auf den USB-Schnittstellen mehr Leistung zur Verfügung zu stellen, müssen Sie die RasPi-Konfiguration in config.txt anpassen – beim RasPi3 fällt diese Anpassung weg. Für die Konfigurationsarbeiten melden Sie sich per SSH auf dem OpenMediaVault-RasPi als User root mit dem Passwort openmediavault an. Nun öffnen Sie die Konfigurationsdatei mit dem Befehl nano /boot/config.txt und fügen an deren Ende die Sequenz max_usb_current=1 ein. Sie speichern die Datei anschließend ab und starten den Raspberry Pi neu. Beim RasPi 2 Modell B stehen nun an den USB-Ports anstelle von 600 mA stattliche 1200 mA bereit, sodass auch eine externe 2,5-Zoll-Festplatte ohne zusätzliche Stromversorgung daran funktioniert.

Erster Start

Mit einem Bildschirm verbunden, zeigt der mit OpenMediaVault ausgestattete Raspberry Pi nach dem Hochfahren nur ein textbasiertes Terminal mit einer Login-Aufforderung. Um das NAS-System zu konfigurieren, melden Sie sich nicht direkt an dem Kleincomputer an, sondern wechseln an einen Arbeitsplatzrechner im Netz.

Die Statusmeldungen des Raspberry Pi zeigen kurz vor dem Login-Bildschirm die IP-Adresse an, die der Einplatinencomputer per DHCP erhalten hat. Arbeiten Sie ohne einen Monitor am RasPi, ermitteln Sie die IP-Adresse von einem Linux-PC aus per Arp-scan (Listing 2); unter anderen Systemen nutzen Sie dazu den Adafruit Raspberry Pi Finder [3]. Alternativ lesen Sie die dem RasPi zugewiesene IP aus der Weboberfläche Ihres WLAN-Routers aus.

Listing 2

 

$ sudo apt install arp-scan
$ sudo arp-scan --localnet | grep Raspberry

Am Arbeitsplatzrechner öffnen Sie nun einen Webbrowser und geben als URL die IP-Adresse des RasPi ein. Sie gelangen jetzt in einen Anmeldebildschirm, in dem Sie zunächst über eine Auswahlliste die deutsche Lokalisierung einstellen und sich dann als admin mit dem Passwort openmediavault anmelden.

Daraufhin öffnet sich ein übersichtlich aufgebautes Dashboard, in dem Sie alle Optionen zur Konfiguration aus einer links angeordneten Liste aufrufen. Rechts daneben zeigen nach der Anmeldung zwei kleine Fenster den Status der einzelnen Dienste sowie eine einfache Systeminformation an (Abbildung 1).

Abbildung 1: Ohne überflüssige Gimmicks: das Startfenster von OpenMediaVault.

Um die Sicherheit des Administratorzugangs zu erhöhen, modifizieren Sie als Erstes die voreingestellten Zugangsdaten. Dazu wählen Sie links das Menü Allgemeine Einstellungen aus und ändern dort dann im Reiter Web Administrator Passwort die Anmeldedaten. Im selben Menü, jedoch im Reiter Web Administration, lässt sich auch eine per SSL verschlüsselte Verbindung einrichten. Die Modifikationen müssen Sie dabei jeweils durch einen Klick auf den Schalter Speichern bestätigen.

Als Nächstes prüfen Sie unter System | Datum & Zeit die Zeitzonen-, Datums- und Zeiteinstellungen und passen sie bei Bedarf an. Das sorgt nicht nur für korrekte Angaben in den Log-Dateien, sondern ist auch die Voraussetzung für bestimmte automatisierte Aktionen des NAS. Im dritten Schritt richten Sie dann unter System | Netzwerk den LAN-Zugang ein. Im Reiter Schnittstellen modifizieren Sie die Konfiguration der einzelnen im System vorhandenen Netzwerkadapter, im Reiter Service Discovery schalten Sie Dienste ein und aus. Schließlich definieren Sie bei Bedarf im Reiter Firewall spezielle Regeln für die Firewall.

Als letzte Aktion zur Basiskonfiguration des OpenMediaVault-Systems sollten Sie eventuell noch anstehende Updates einspielen. OpenMediaVault bedient sich hier bei Debians Apt und arbeitet als Frontend für die bekannte Paketverwaltung. Öffnen Sie System | Aktualisierungsverwaltung | Aktualisierungen, lassen Sie sich dort über Prüfen mögliche Aktualisierungen anzeigen, und installieren Sie diese gegebenenfalls. Anschließend aktivieren Sie für automatisierte Updates im Reiter Einstellungen die entsprechenden Optionen.

Keine Zeit

Der Raspberry Pi verzichtet seit jeher auf eine integrierte Uhr, im EDV-Jargon Realtime Clock oder kurz RTC genannt. Daher bezieht er die aktuelle Zeit bei jedem Start über einen NTP-Server. Aufgrund dieser Einschränkung blendet OpenMediaVault auf dem RasPi beim Übernehmen von Änderungen in den Einstellungen eine längliche Fehlermeldung ein: Failed to execute command 'export LANG=C; monit restart collectd 2>&1': monit: Cannot connect to the monit daemon. Did you start it with http support? Die Entwickler empfehlen [5], dem RasPi einen RTC-Aufsatz zu spendieren.

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