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NAS-Server mit Raspberry Pi und OpenMediaVault einrichten

Kostengünstig und sicher Daten speichern und synchronisieren

Wer seine Dateien, Videos und Musik von verschiedenen Geräten aus nutzt, kommt um ein Heimnetzwerk und eine teure NAS-Box nicht herum. Oder doch? Schon ein Raspberry Pi mit dem kostenlosen OpenMediaVault genügt, um mit wenigen Schritten einen eigenen NAS-Server zu bauen. Ich zeige euch, wie das geht.

Gemäß dem alten Spruch "Viele Wege führen nach Rom" sind auch die Wege zum eigenen NAS vielfältig und hängen zuerst einmal von den eigenen Wünschen und Bedürfnissen ab. Denn anstatt sich eine teure NAS-Box zu kaufen, reicht für den Normalnutzer durchaus ein Raspberry Pi 2 oder besser noch ein Raspberry Pi 3 mit angeschlossenen USB-Festplatten, USB-Sticks und der NAS-Server-Software OpenMediaVault.

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Heute sind in der Regel mehrere Geräte wie Desktop-Computer, Notebook, Tablet und Smartphone im Haushalt vorhanden. Damit man nicht ständig die genutzten Dateien hin und her kopieren muss, bietet sich ein zentraler Speicherort an, auf den alle Geräte Zugriff haben. So einen Speicherort für Dokumente, Bilder, Videos und Musik bietet ein NAS im Netzwerk.

NAS steht für Network Attached Storage, der via LAN und WLAN von Computer-Hardware und Mobilgeräten genutzt werden kann. Je nach Umfang des NAS könnt ihr Dateien speichern, die automatisch auf eine zweite Festplatte kopiert und so gesichert werden. Die gespeicherten Daten sind entweder für alle im Netzwerk lesbar oder nur für berechtigte Nutzer zugänglich. Entsprechend kann jeder in der Familie dort seine privaten Daten speichern oder für alle zugängliche Dateien wie Videos, Bilder und Musik ansehen und/oder anhören.

OpenMediaVault (OMV) bringt als Open Source NAS-Server-Software viele Funktionen zum Speichern und Verwalten von Dateien mit. Die Freeware unterstützt den Fernzugriff über FTP, TFTP, SMB, NFS und SNMP. Kurz gesagt, ihr kommt nahezu von jedem Gerät aus an eure Daten, wobei vor allem der Zugriff via SMB/Samba wichtig ist, da das zugehörige SMB-Protokoll von Linux, Mac OS X, Windows und Android unterstützt wird. Android-Nutzer können sich dafür den ES Datei Explorer herunterladen.

OpenMediaVault bietet zur Datensicherung die Synchronisation mit Rsync an, wobei man Quell- und Zielordner vorgibt. Ihr könnt damit festlegen welche Verzeichnisse gesichert werden sollen und bei welchen es unnötig ist. Letzteres könnte zum Beispiel bei Mediendateien wie Fotos, Musik und Videos der Fall sein, wenn diese noch auf einer Backup-Festplatte vorhanden sind und ohnehin nicht verändert werden.

Alternativ zu Rsync unterstützt OpenMediVault RAID, wobei mehrere Festplatten zu einem virtuellen Laufwerk zusammen geschaltet werden. Das RAID-System verteilt Dateien auf die angeschlossenen Festplatten, wobei es sich auch um die Datensicherung kümmert. Deswegen sind auch mindestens zwei Festplatten erforderlich.

Neben den vorhandenen Funktionen lässt sich OpenMediaVault mit zusätzlichen Features erweitern. Einige Plug-ins sind unter den Erweiterungen zu finden, die nur noch installiert werden müssen. So könnt ihr OpenMediaVault um einen Medien Server oder Virenscanner erweitern. Zudem gibt es im Internet weitere Plug-ins für OMV.

Die Installation von OpenMediaVault läuft unkompliziert ab. Ihr müsst lediglich das OpenMediaVault-Image für den Raspberry Pi über unseren Eintrag OpenMediaVault herunterladen, auf eine MicroSD-Karte kopieren, diese in den Mini-Computer stecken und dann starten.

Das Image von OpenMediaVault ist im GZ-Format komprimiert. Unter Linux lässt es sich mit dem Befehl gunzip oder über den Dateimanager dekomprimieren. Unter Windows hilft beispielsweise 7-Zip. Danach wird die erhaltene IMG-Datei unter Windows mit der Freeware Win32 Disk Imager auf die MicroSD-Karte übertragen. Unter Ubuntu, Knoppix und anderen Linux Distributionen lässt sich dies im Terminal durch den Befehl dd if=omv_3.0.51_rpi2_rpi3.img of=/dev/sdc bs=1M erledigen. bs=1M bedeutet, dass in einem Kopierschritt ein Megabyte übertragen wird und /dev/sdc bezeichnet das Gerät für die eingesteckte MicroSD-Karte, das bei euch anders heißen kann.

Über sudo fdisk -l oder sudo blkid oder lsblk bekommt ihr unter Linux alle angeschlossenen Geräte angezeigt. Relevant sind nur die, die mit "/dev/sd" beziehungsweise "sd" beginnen. /dev/sda beziehungsweise sda ist die interne Festplatte und /dev/sdb beziehungsweise sdb bezeichnet zum Beispiel eine SD-Karte mit dem laufenden Knoppix. Um nicht das falsche Gerät auszuwählen, solltet ihr jedes unnötige Wechselmedium entfernen, denn dann ist die Auswahl einfacher. Geräte mit /dev/ram, /dev/sr oder /dev/mapper könnt ihr ignorieren, da sie nicht auf angeschlossene (Micro)SD-Karten, USB-Sticks oder USB-Festplatten verweisen. Meistens endet die Geräte-Bezeichnung mit einer Zahl, wodurch eine Partition auf dem Gerät angesprochen wird. Die Zahl fällt weg, da die gesamte MicroSD-Karte verwendet wird. Ist eine Partition auf der MicroSD-Karte vorhanden, wird diese zum Beispiel mit /dev/sdc1 bezeichnet und die gesamte MicroSD-Karte mit /dev/sdc — also ohne die 1.

Vor dem ersten Start müsst ihr euren Router so einstellen, dass er dem Raspberry Pi bei jedem Start dieselbe IP-Adresse zuteilt. Denn dann könnt ihr das NAS nach einem Neustart über dieselbe Adresse finden und müsst sie nicht aufs Neue herausfinden.

Falls euer Router nicht die IP-Adresse des Raspberry Pi mit OpenMediaVault ausgibt, müssen beim Erststart ein Monitor, eine Tastatur sowie eine Maus angeschlossen werden. Die USB-Festplatten und USB-Sticks für die Daten, werden später angeschlossen. Zuerst läuft die Installation automatisch ab, wenn der Raspberry Pi mit Strom versorgt wird. Anschließend müsst ihr euch bei der Login-Aufforderung mit dem Benutzernamen "root" und dem Passwort "openmediavault" einloggen.

Als Nächstes ist das Tastaturlayout auf Deutsch umzustellen. Gebt deswegen den Befehl dpkg-reconfigure keyboard-configuration ein. In der folgenden Oberfläche, die mit Pfeiltasten, Tabulator- und Enter-Taste zu bedienen ist, wählt ihr eine 105-Zeichen-Tastatur und als Sprache Deutsch. Dieses geht abschnittsweise und wird über "OK" gespeichert. Andere Einstellungen könnt ihr so lassen und mit "OK" bestätigen, bis das schwarze Terminal wieder erscheint. Nun solltet ihr testen, ob die Zeichen der Tastatur erscheinen, die ihr verwendet. Ist das der Fall, ist alles ok. Ansonsten startet ihr am besten den Raspberry Pi über den Befehl shutdown -r now neu und loggt euch wieder ein.

Jetzt sollte die Tastatur richtig erkannt werden. Dies ist wichtig, da ihr nun ein neues Passwort setzen müsst, damit sich niemand mit dem bekannten Standardpasswort einloggen kann. Der Befehl zur Passwortänderung lautet passwd, wonach ihr zweimal das neue Passwort eingeben müsst.

Die IP-Adresse eures Raspberry Pi findet ihr über den Befehl ifconfig heraus. Er zeigt alle Netzwerkgeräte an, wobei für euch "eth0" relevant ist. Hier steht hinter "addr:" die vergebene IPv4-Adresse, die ihr euch notieren oder merken müsst.

Die Arbeiten über das Terminal sind fertig und ihr könnt den Raspberry Pi über shutdown -h now herunterfahren, wenn ihr später weitermachen wollt. Ansonsten lasst ihr ihn an.

Die Verwaltung von OpenMedaiVault findet über ein Web-Frontend statt. Um die Login-Seite zu erhalten, gebt ihr die IP-Adresse des Raspberry Pi in die Adresszeile eines Browsers ein. Dabei müsst ihr natürlich einen Computer nutzen, der sich im selben Netzwerk wie der Raspberry Pi befindet.

Nach dem Login mit dem Benutzernamen "admin" und dem Passwort "openmediavault" sind zunächst grundlegende Einstellungen vorzunehmen. Dazu gehört das Einstellen der richtigen Uhrzeit, die ihr über das Internet beziehen müsst, da der Raspberry Pi im Gegensatz zu Desktop-Rechnern keine Hardware-Uhr besitzt.

Wenn ihr das Netzwerk mit anderen teilt, bietet sich eine verschlüsselte Verbindung an. Für diese müsst ihr euch unter dem Navigationspunkt "Zertifikate" selbst ein SSL-Zertifikat ausstellen. Dieses braucht man zum Aufbau einer sicheren Verbindung, die unter "Allgemeine Einstellungen" zu aktivieren ist. Der Port bleibt am besten unverändert. Denn wenn der Port vom Standard abweicht, muss er immer an die IP-Adresse angehängt werden.

Wichtig ist auch, dass ihr das Passwort für den Nutzer "admin" ändert, damit niemand sonst mit dem Standardpasswort unerlaubt die Einstellungen des NAS-Server verändern kann.

Nach diesen grundlegenden Schritten schließt ihr die Festplatten für die Daten an den Raspberry Pi an und richtet sie in OpenMediaVault ein. Denn der NAS-Server muss wissen, welche USB-Sticks und USB-Festplatten angeschlossen sind. Geht dazu in der Navigation auf "Reale Festplatten" und führt eine Suche aus, die alle angeschlossenen Medien inklusive der eingesteckten MicroSD-Karte erkennt.

Danach müsst ihr die auf den Datenträgern enthaltenen Partitionen einbinden, was unter "Dateisysteme" geschieht. Hier zeigt OMV auch die Laufwerke "boot" und "omv" an, die für das System verwendet werden und nicht verändert werden dürfen. Schließt am besten nur Festplatten und USB-Sticks ohne Daten an, da OMV diese mit einem neuen Dateisystem versieht, wenn er das verwendete nicht kennt und somit die enthaltenen Daten löscht. Die Daten auf Partitionen, die mit EXT3, EXT4, BTRFS, XFS, JFS formatiert wurden, bleiben für gewöhnlich durchaus erhalten — aber ohne Gewähr.

Unter "Freigegebene Ordner" fügt ihr nun zuerst das "Benutzerverzeichnis" hinzu. Der Name ist vorgegeben und muss mit dem Ordner "homes/" auf einem der angeschlossenen Speichermedien verknüpft werden. Anschließend könnt ihr die Benutzer anlegen, die auf dem NAS-Server Schreibrechte haben. Sollen sie ein eigenes Benutzerverzeichnis bekommen, muss die unter "Benutzer > Einstellungen" aktiviert werden. Danach wird beim Anlegen eines Benutzer automatisch das zugehörige Benutzerverzeichnis angelegt.

Wenn ein Nutzer in einem anderen Verzeichnis Schreibrechte und/oder Leserechte haben soll, müsst ihr dies als Admin unter "Zugriffskontrolle > Freigegebene Ordner > Privilegien" konkret erlauben. Bei öffentlich zugänglichen Verzeichnisse, die ihr via SMB/Samba für andere Rechner mit Windows-, Apple- oder Linux-Computer freigegeben habt, ist das unnötig. Aber dazu mehr in der folgenden Bildergalerie.

Um den Raspberry Pi als NAS einzusetzen, braucht ihr neben dem Mini-Computer und Netzteil eine MicroSD-Karte sowie mindestens zwei USB-Sticks oder USB-Festplatten. Ob es sich bei den USB-Festplatten im Gehäuse um magnetische HDDs oder SSDs handelt, ist egal. Selbst USB-Sticks können für die Datenspeicherung und Sicherung genügen. Sie bieten heute auch schon 100 GB oder mehr Speicherplatz und können vom Raspberry Pi direkt mit Strom versorgt werden.

Für 2,5"-USB-Festplatten, die über das USB-Kabel auch ihren Strom beziehen, braucht ihr noch einen USB-Hub mit eigenem Netzteil. Steckt die USB-Festplatten zuerst in den USB-Hub und schließt ihn dann an den Raspberry Pi an. Das nachträglich Anschließen von Festplatten im laufenden Betrieb kann ich aufgrund meiner Erfahrungen nicht empfehlen. Da eine 2,5"-USB-Festplatte beim Start mehr Strom braucht, kann sie bei schwach dimensionierten USB-Hubs einer bereits angeschlossenen 2,5"-USB-Festplatten den nötigen Strom entziehen. Im laufenden Betrieb kann dies zu Datenverlust führen.

Alternativ lassen sich auch 3,5"-USB-Festplatten mit eigener Stromversorgung einsetzen. Sie sollten sich bei Untätigkeit automatisch in den Standby versetzen, was die Stromkosten reduziert.

Wer noch einen alten 32- und 64-Bit-Desktop-Computer hat, kann diesen ebenfalls als NAS mit OpenMediaVault nutzen. Allerdings brauchen sie mehr Strom als der Raspbery Pi, haben aber auch mehr Power. Dabei müsst ihr beachten, dass OMV bei der Installation eine komplette Festplatte für das System nutzt, die sich dann nicht als Daten-Platte verwenden lässt.

Wenn der Rechner das Booten von SD-Karte oder USB-Stick unterstützt, könnt ihr OpenMediaVault dort installieren und die internen Platten für die Daten lassen. Die internen Festplatten sollten erst nach der Installation angeschlossen werden, um mögliche Probleme und Verwechslungen zu vermeiden.

Der Raspberry Pi mit OpenMediaVault ist eine gute Lösung, um zu Hause einen kostengünstigen NAS-Server im eigenen LAN einzurichten. Dieser Netzwerkspeicher reicht, um Musik zu hören, HD-Videos anzusehen und mit Dateien wie Fotos oder Texten zu arbeiten.

Aber der Raspberry Pi hat als Mini-Computer seine Grenzen. Will jeder in der Großfamilie gleichzeitig ein anderes Video sehen, wird es eng. Der Raspberry Pi kann nur 100 MBit/s an Daten über das Netzwerkkabel senden und auch die Prozessor-Leistung kann bei starker Nutzung nicht reichen.

Für den Einstieg in die Welt der Cloud-Speicher ist der Selbstbau NAS mit Raspberry Pi und OpenMediaVault meiner Meinung nach auf jeden Fall geeignet — insbesondere, wenn ihr bereits die Hardware besitzt.

Ich wünsche euch viel Spaß beim Bauen!

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