Ein Mittel, um dem steigenden Speicherbedarf zu begegnen, sind NAS-Systeme (Network Attached Storage), also Speichersysteme, die über die normale LAN-Infrastruktur ihre Kapazität zur Verfügung stellen. Für diese Speichermethode spricht, dass die eigentlichen Trägermedien - Festplatten - günstig sind und auch die restliche Technik nicht komplex und damit kostentreibend ist. Zudem existiert mit FreeNAS eine Lösung, mit der sich eine NAS-Umgebung, von der Hardware abgesehen, kostenlos realisieren lässt. Je nach gewählter Hardwareplattform reicht das Leistungspotenzial von FreeNAS vom Home Office bis zu kleinen Unternehmen.
Das Prinzip hinter den NAS-Systemen ist simpel: Es wird ein erweiterbarer Speicherplatz zur Verfügung gestellt, der im eigenen Netz erreichbar ist. Das Schöne daran ist, dass hierzu keine teuren Server-Systeme erforderlich sind. Für den Aufbau eines FreeNAS-Systems reicht im Prinzip ein ausgemusterter PC. Im Interesse des eigenen Datenschutzes sollte aber darauf geachtet werden, dass der gewählte Rechner noch stabil läuft.
Die Software selbst, also FreeNAS, ist in vier verschiedenen Versionen erhältlich: So gibt es eine Live-CD für die Architekturen i386 von Intel und AMD 64. Eventuelle Änderungen werden hier auf eine Diskette oder einen USB-Stick gespeichert. Diese Konfiguration kann dann bei einem Neustart wieder geladen werden. Die Embedded-Varianten für 32- beziehungsweise 64-Bit-Intel-Architekturen eignen sich zur Installation auf einer Festplatte.
Hardwareanforderungen
FreeNAS 0.7.1 benötigt mindestens 128 MB Arbeitsspeicher. Für die Embedded-Ausgabe sind 192 MB RAM erforderlich. Wollen Sie mit Software-RAID oder ZFS arbeiten, liegt der empfohlene Arbeitsspeicher bei mindestens 512 MB.
Speicher im Netz
Die Empfehlung der Entwickler für das Benutzen von ZFS ist 1 GB RAM und die 64-Bit-Version von FreeNAS. Für die CPU-Performance lässt sich das äquivalent darstellen. Das System läuft prinzipiell mit einem Pentium II. Je mehr Anwender es gibt und je anspruchsvoller die Funktionen sind, desto mehr Prozessorleistung sollten Sie bereitstellen. Eine genauere Empfehlung seitens der Entwickler fehlt dazu leider. Hier bleibt im Zweifel nur das Erarbeiten eigener Erfahrungswerte für das geplante Szenario.
Schneller Start mit Live-CD
Wie erwähnt, existieren zwei verschiedene Geschmacksrichtungen von FreeNAS, eine Live-Variante und eine, die Sie auf eine Festplatte installieren können. Zunächst widmen wir uns der Live-Version, im Anschluss wird die installierbare Version behandelt. Hierzu verwenden wir die 64-Bit-Ausgaben von FreeNAS 0.7.1.
FreeNAS als Live-CD erlaubt einen schnellen Start. Schon kurze Zeit nach dem Einlegen der CD und dem Starten des Rechners ist FreeNAS einsatzbereit. Die Standard-IP-Adresse der Live-CD von FreeNAS lautet 192.168.1.250. Diese können Sie allerdings mit der Option "2" umstellen. Prinzipiell könnten Sie die IP-Adresse mittels DHCP zuweisen lassen. Es ist durchaus sinnvoll, dem NAS-Server eine fixe IP-Adresse zu geben. Ob dies ein DHCP-Server mittels MAC-Erkennung übernimmt oder die IP-Adresse manuell vergeben wird, macht keinen großen Unterschied.
FreeNAS ist standardmäßig nicht dafür konfiguriert, Kontakt mit dem Internet aufzunehmen, es sind weder Gateway- noch DNS-Adressen eingetragen. In den meisten Fällen reicht es vollkommen, wenn der Massenspeicher aus dem internen Netz erreichbar ist.
Die weitere Konfiguration und Feineinstellung können Sie mittels Browser erledigen. In diesem Fall rufen Sie http://192.168.1.250 auf. Als Log-in-Daten sind der Anwender auf admin und das Passwort auf freenas gesetzt. Mehr zur Konfiguration finden Sie im Abschnitt "Konfiguration und Feintuning".
Installation
Wenn Sie für eine Installation auf der Festplatte die Live-Variante herunterladen, sollten Sie einen Download von zirka 70 MB einkalkulieren. Wie erwähnt, beinhaltet die Live-Variante auch die installierbare Version. Sie können von dieser CD FreeNAS auf der Festplatte installieren.
Nach dem Start gibt Ihnen Option 9 die Möglichkeit, FreeNAS auf die Festplatte einzuspielen. Die Entwickler empfehlen, FreeNAS auf ein USB-Gerät zu installieren, dies spart einen IDE-, SATA- oder SCSI-Steckplatz für weitere Massenspeicher. Doch die Entscheidung bleibt natürlich jedem selbst überlassen.
FreeNAS unterscheidet zwischen einer "embedded" und einer vollen Installation ("full install"). Bei "full install" haben Sie die Möglichkeit, weitere FreeBSD-Pakete einzuspielen. Die "embedded version" nutzt eine RAM-Disk, um Schreib- und Lesezugriffe zu limitieren.
Vorsicht! Beide Installationsarten löschen alle Partitionen und Daten auf der entsprechenden Festplatte. Die Installation ist in sehr kurzer Zeit erledigt. Nun können Sie die CD entfernen und den Computer neu starten.
Konfiguration und Feintuning
Läuft das System, können Sie die eigentliche Konfiguration angehen, und zwar bequem via Web-Browser. Wie schon erwähnt, lautet die Standardadresse 192.168.1.250.
FreeNAS bietet eine Vielzahl an Einstellmöglichkeiten. Als ersten Schritt sollten Sie Passwort und/oder Login für den Administrator ändern. Dies geschieht im ersten Unterpunkt von System - General. Hier können Sie unter anderem als Sprache Deutsch wählen, Host-Namen und Domäne ändern, DNS-Server hinterlegen und NTP-Server aktivieren.
Im Konfigurationspunkt Netzwerk - LAN lassen sich bei Bedarf die IPv4-Adresse, MTU, IPv6, Gateways und Geschwindigkeit der Netzkarten einstellen.
Massenspeicher hinzufügen
Als nächsten Schritt empfiehlt sich die Festplattenkonfiguration. Im Testszenario wählten wir die Installationsoption "full install + data partition". Nun wollen wir die Datenpartition einbinden, ohne die OS-Partition zu zerstören. Als ersten Schritt fügen Sie die komplette Festplatte, im Falle des Testszenarios da0, unter Festplatten - Management durch Klicken auf das Plus-Symbol hinzu.
Während der Installation wurde die Datenpartition bereits mit dem Dateisystem UFS vorformatiert. Wählen Sie dies hier ebenfalls aus. Im Untermenü Festplatten - Einhängepunkt müssen Sie nun die Festplatte da0 auswählen und die Partition 2 benutzen. Nach Vergabe des Namens können Sie jetzt den Knopf Hinzufügen klicken. Vergessen Sie nicht, die Änderungen zu bestätigen. Alle eingebundenen Massenspeicher finden Sie auf Shell-Ebene im Verzeichnis /mnt wieder.
RAID-Systeme einrichten
Sollten Sie keinen von FreeNAS unterstützten RAID-Controller besitzen, kann das Betriebssystem auch Software-RAIDs verwalten. Wollen Sie diese Funktion verwenden, müssen Sie die dafür gedachten Festplatten erst vorbereiten. Somit führt der Weg abermals zum Festplatten - Management. Dort binden Sie die Massenspeicher ein. Der Unterschied ist, dass Sie dieses Mal als vorformatiertes Dateisystem die Option Software RAID bemühen.
Der nächste Schritt führt dann in den Menüpunkt Festplatten - Software RAID. Hier haben Sie nun die Auswahlmöglichkeiten JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5 und RAID 0/1/5. Für Letzteres verwendet FreeNSD Geom Vinum. Mit einem Klick auf das Plus-Zeichen können Sie nun ein Software-RAID erstellen. Im Test haben wir uns für ein RAID-5-Setup entschieden. Sobald Sie die Änderungen übernommen haben, baut FreeNAS das RAID-System auf.
Warten Sie auf den Status "COMPLETE", bevor Sie das RAID formatieren und einbinden. Bei der Formatierung des Festplattenverbundes hat TecChannel das Dateisystem UFS gewählt. Danach können Sie unter Festplatten - Einhängepunkt das RAID 5 einbinden.
Zusatzinformation: Das Formatieren von Software-RAIDs als FAT32 war in früheren Versionen von FreeNAS nicht möglich. Diese Option funktioniert nun zwar, ist aber nicht zu empfehlen. Das Dateisystem FAT verfügt über kein Journal.
Festplatten verschlüsseln
FreeNAS bietet Ihnen außerdem die Möglichkeit, Festplatten zu verschlüsseln. Als Algorithmen stehen Ihnen AES, Blowfish, Camelia oder 3DES zur Verfügung.
Ob Sie diesen Schritt tun, sollten Sie sich allerdings vor der Benutzung einer Festplatte überlegen, denn bei einer Verschlüsselung gehen alle bisher gespeicherten Daten dieses Massenspeichers verloren. Darüber hinaus darf das zu verschlüsselnde Medium nicht ins System eingehängt sein. Das Verschlüsseln einzelner Partitionen ist nicht möglich.
Nach einer erfolgreichen Verschlüsselung können Sie den Datenträger formatieren. Danach binden Sie ihn wie gehabt mittels Festplatten - Einhängepunkt in das Betriebssystem ein.
Beachten Sie, dass verschlüsselte Datenträger nach einem Neustart manuell hinzugefügt werden müssen; sie binden sich nicht automatisch in das System ein! Dieser Schritt geschieht im Menüpunkt Festplatten - Verschlüsselung. Klicken Sie auf Tools und wählen als Befehl attach aus. Danach geben Sie das gesetzte Passwort ein. Diese Vorgehensweise ist durchaus sinnvoll, denn würde all das automatisch geschehen, wäre eine Verschlüsselung im Prinzip hinfällig.
Festplatten auf Fehler prüfen
Unter Festplatten - Einhängepunkt - Fsck haben Sie die Möglichkeit, Festplatten oder Partitionen auf Fehler überprüfen zu lassen. Das können Sie im laufenden Betrieb machen oder das Volumen kurzfristig aushängen. Letzteres unterbindet logischerweise den Zugriff für die Dauer des Prüfprozesses. Laufwerke, die von einer Auslagerungsdatei, einem iSCSI-Target oder einem anderen Prozess verwendet werden, kann das System nicht aushängen.
Dienste und Zugriff auf FreeNAS
Nachdem nun die Massenspeicher konfiguriert sind, will der Anwender natürlich auch darauf zugreifen. Dieser Abschnitt widmet sich den von FreeNAS unterstützten Diensten und ihrer Konfiguration. Neben den üblichen Verdächtigen CIFS/SMB, FTP, NFS und SSH stellt das freie NAS-System noch andere interessante Zugriffsarten bereit.
Der Klassiker CIFS/SMB
In heterogenen Netzen ist der Einsatz von Windows-Clients der De-facto-Standard. Die größte Ansammlung an Festplatten nutzt nichts, wenn man nicht darauf zugreifen kann.
Hierfür können Sie den CIFS/SMB-Dienst verwenden. Zunächst einmal müssen Sie den Service allgemein aktiv schalten. Danach können Sie bestimmte Einstellungen vornehmen. Wer sich schon einmal mit Samba oder Windows-Servern auseinandergesetzt hat, dürfte hier keine größeren Schwierigkeiten haben. Mit am wichtigsten ist wohl die Art der Authentifizierung. Hier haben Sie drei Möglichkeiten zur Auswahl: Anonym, Lokaler Benutzer und Domäne.
Haben Sie Anonym eingestellt, darf sich ausnahmslos jeder mit den freigegebenen Verzeichnissen verbinden. Die Bezeichnungen Lokaler Benutzer und Domäne sprechen für sich selbst. Natürlich müssen Sie unter Umständen zunächst Benutzer unter Zugriff - Benutzer & Gruppen einrichten. Im Menüpunkt Freigaben konfigurieren Sie, welche Pfade Sie veröffentlichen wollen. Auf diese haben standardmäßig alle zulässigen Benutzer Vollzugriff. Wollen Sie den Zugriff einschränken, müssen Sie das auf Shell-Ebene zum Beispiel mittels chmod oder chown regulieren.
FTP-Server
Nachfolgend einige Hinweise zum Thema "FTP und FreeNAS".
Sollten Sie anonyme Zugriffe zulassen, werden diese Benutzer bei gesetztem Haken "Wurzel-Verzeichnis für alle Benutzer ändern, bis auf den root" ins Verzeichnis /mnt geleitet. Melden Sie sich als lokal existierender Benutzer an, so leitet Sie das System in Ihr designiertes Home-Verzeichnis weiter.
Datenfreigabe via NFS
Den NFS-Server zu aktivieren ist einfach. Sie definieren die Anzahl der Server-Prozesse, klicken auf Freigeben und starten den Dienst. Nun konfigurieren Sie noch eine Freigabe, und es funktioniert. Für NFS kann es hilfreich sein, einen Host-Namen im Menüpunkt System - Allgemein zu definieren.
Schnelle Backups mit rsync
Wer sich mit der Linux- und Unix-Welt beschäftigt, dem ist rsync mit Sicherheit ein Begriff. Das Werkzeug lässt sich unter anderem dafür benutzen, Backups zu realisieren. Da rsync nur die Veränderungen von geänderten Daten überträgt, kann das sehr viel Zeit sparen. Netterweise stellen die FreeNAS-Entwickler rsync mit zur Verfügung.
Sie können sogar zeitgesteuert diverse Rechner oder Server synchronisieren. Das Programm rsync ist sehr mächtig, und die Behandlung des Tools würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. TecChannel legt ihnen den Artikel "Automatisch Backups mit Linux" ans Herz. Dort finden Sie genauere Informationen zu rsync. Als Beispiel erfahren Sie nachfolgend, wie Sie rsync via ssh ohne Passwort-Eingabe einsetzen können. Voraussetzung hierfür ist, dass SSHD auf dem FreeNAS-Rechner läuft.
Autorisierung über ssh
Es ist nicht praktikabel, wenn die Sicherung nachts nicht anlaufen kann, da ein Passwort einzugeben ist. Um die Übertragung dennoch sicher zu gestalten, setzen wir auf eine Authentifizierungsmethode über den public_key. Das Paket openssh stellt diese Option zur Verfügung. Falls nicht installiert, finden Sie es normalerweise in den Repositories der einzelnen Distributionen. Um das Szenario anschaulicher zu gestalten, legen wir folgendes Beispiel fest:
Client: Das ist der Rechner, der gesichert werden soll. Da normalerweise nur ein User alle Zugriffsrechte besitzt, stößt root das Backup-Script an. IP-Adresse 192.168.1.200.
FreeNAS: Dies ist unser Sicherungsrechner. IP-Adresse 192.168.1.250.
Der erste Schritt ist die Erstellung eines ssh-Schlüsselpaares für root auf Client. Das erledigt der Befehl ssh-keygen -t rsa. Bestätigen Sie die drei nächsten Zeilen jeweils mit "Enter". Wichtig ist, keine Passphrase einzugeben. Wenn Sie hier ein Kennwort vergeben, verlangt die Anmeldung an FreeNAS nach einem Passwort. Aber genau das wollen wir vermeiden. Im Verzeichnis /root/.ssh befindet sich nun unter anderem die Datei id_rsa.pub. Diese enthält den öffentlichen Schlüssel von root. Kopieren Sie die Datei id_rsa.pub auf den FreeNAS-Server.
Im nächsten Schritt überlegen Sie sich, welcher Benutzer auf FreeNAS das Backup annehmen soll. In unserem Fall haben wir uns für den Anwender tecchannel entschieden. Wechseln Sie in das Home-Verzeichnis des Benutzers tecchannel und legen Sie das Verzeichnis .ssh an: mkdir .ssh - und vergeben Sie die Rechte 700 - chmod 700 .ssh. Vergessen Sie nicht, den Besitzer für das Verzeichnis .ssh richtig zu setzen. In diesem Fall wäre das chown tecchannel .ssh.
Danach kopieren Sie den öffentlichen Schlüssel id_rsa.pub in die Datei authorized_keys: cat id_rsa.pub >> <Homeverzeichnis tecchannel>/.ssh/authorized_keys. Ausprobieren können Sie das nun, indem Sie sich vom Client auf FreeNAS einloggen: ssh tecchannel@192.168.1.250. Beim ersten Log-in-Versuch fragt Client unter Umständen, ob FreeNAS in die Liste der bekannten Systeme aufgenommen werden soll. Sobald Sie dies mit einem ausgeschriebenen "yes" bestätigt haben, ist die Konfiguration abgeschlossen. Nun könnten Sie zum Beispiel mit dem Befehl rsync -avu /home/ tecchannel@192.168.1.250:/mnt/<Sicherungsverzeichnis> Sicherungen realisieren.
Achtung!: Für dieses Szenario muss dem Benutzer ein Zugriff auf eine Shell gewährt werden. Ist dies nicht der Fall, lehnt FreeNAS einen Anmeldeversuch ab.
Sichern und Wiederherstellen der FreeNAS-Konfiguration
Gerade bei einem Einsatz der Live-CD ist das Sichern und Wiederherstellen der FreeNAS-Konfiguration essenziell. Wer möchte schon jedes Mal aufs Neue alle Einstellungen händisch eingeben?
Die Entwickler stellen eine einfache Routine bereit. Damit kommt jeder schnell klar. Im Menüpunkt System - Sichern/Wiederherstellen haben Sie lediglich zwei Optionen. Zum einen können Sie die Konfiguration herunterladen, zum anderen aus einer Datei wiederherstellen. Die Sicherung der Konfiguration wird als XML-Datei abgelegt. Diese könnten Sie vor einer Wiederherstellung theoretisch manuell anpassen.
Die erweiterte Konfiguration
Das Konfigurationsmenü Erweitert kann hilfreich sein, wenn Sie keinen Konsolenzugriff auf das FreeNAS-System haben. Hier können Sie Dateien hoch- und herunterladen, Befehle ausführen lassen und sogar eine Datei bearbeiten. Die Entwickler weisen darauf hin, dass "Befehl" offiziell nicht unterstützt wird und man diese Funktion auf eigenes Risiko verwendet.
Es funktioniert allerdings ganz gut, und im Test hatten wir keine nennenswerten Probleme mit einfachen Befehlen wie zum Beispiel ls -ltrh /mnt/. Für kompliziertere Befehle ist diese Methode jedoch relativ unkomfortabel. Der geübte Administrator bevorzugt sicher eine Kommandozeile via ssh.
Dateien via Browser zu ändern kann ebenfalls hilfreich sein. Da Sie weitere FreeBSD-Pakete einspielen können, lassen sich diese eventuell nicht mit dem WebGUI von FreeNAS konfigurieren. In diesem Fall hat die Funktion durchaus eine Existenzberechtigung.
Dokumentation und Hilfe
FreeNAS stellt eine umfangreiche Knowledgebase zur Verfügung. Trotz Suchfunktion ist es nicht immer leicht, dort das Richtige zu finden. Manche Einträge sind veraltet und relativ unbrauchbar. Dennoch lohnt sich ein Stöbern darin. Sollten Sie zum ersten Mal mit FreeNAS in Berührung kommen, können die Sektionen Beginning und Installation & Configuration hilfreich sein. Eine bessere Dokumentation wäre wünschenswert.
Weitere Hilfe finden Sie in den FreeNAS-Foren Help und Open Discussion auf Sourceforge.net. Ein Blick in die Sektionen Setup and User Guide, FAQ und HowTo kann ebenfalls nicht schaden.
Log-Dateien und Reporte
Der Menüpunkt Status verrät viel über das laufende System.
Dies kann zum Beispiel bei der Fehlersuche hilfreich sein. Administratoren möchten diese Informationen unter Umständen für die Systemanalyse nutzen. Es lässt sich unter anderem auslesen, ob das System permanent überfordert ist. Ein logischer Schluss wäre in so einem Fall der Einsatz eines schnelleren Rechners. Automatisierte Berichte via E-Mail sind ebenfalls möglich. Die Log-Dateien und weitere hilfreiche Informationen können Sie unter Diagnose einsehen. Werfen Sie ab und zu einen Blick hinein - das kann Ihnen viel Ärger ersparen.
Fazit
FreeNAS bietet viele Möglichkeiten der Zugriffsregulierung und ist schnell aufgesetzt. Die Vielfalt der Dienste macht das System zu weit mehr als einem stupiden NAS. Software-RAIDs und Verschlüsselung der Datenträger bieten einen hohen Grad an Sicherheit. Die komplette Einrichtung funktioniert mit wenigen Klicks und reibungslos. Durch die Protokolle CIFS/SMB, FTP, NFS, SSH, RSYNC und iSCSI kann man FreeNAS wunderbar in heterogenen Netzen und plattformübergreifend einsetzen. Ein weiterer Pluspunkt ist die Möglichkeit der Einbindung in Active Directory.
Zugegeben, man muss sich erst einmal an die Administrationsoberfläche gewöhnen. Gerade die Administration der Zugriffsrechte ist etwas umständlich. Es wäre schön, wenn in der Web-Schnittstelle die Rechtevergabe von Verzeichnissen enthalten wäre. Dann müsste man Home-Verzeichnisse nicht via Shell oder manuellen Befehl anlegen. Dieser Mangel ist allerdings zu verschmerzen. Wer viel Speicher zum kleinen Preis in einem Netz bereitstellen will, sollte auf jeden Fall einen genaueren Blick auf FreeNAS werfen. Für kleinere Umgebungen reicht ein älterer Rechner, der vielleicht gerade in einer Ecke vor sich hinstaubt. Die Entwickler machen einen guten Job, und das System wird von Ausgabe zu Ausgabe besser. (hi)
Dieser Artikel wurde uns freundlicherweise von unserer Schwesterpublikation tecchannel zur Verfügung gestellt.