Raspberry Pi als NAS (Network-Attached Storage) einsetzen

In beiden Fällen ist der Such­auf­wand vor allem davon abhängig, auf wie viele Ab­la­ge­or­te die ver­schie­de­nen Dokumente verteilt sind – ein Problem, das im Fall von Pa­pier­do­ku­men­ten kaum in den Begriff zu bekommen ist. Die digitale Datenflut lässt sich hingegen durch de­di­zier­te Ab­la­ge­sys­te­me wie File­ser­ver, Spei­cher­netz­wer­ke oder NAS-Systeme (Network-Attached Storage) bändigen. Letztere erfreuen sich auch im privaten Bereich immer größerer Be­liebt­heit, wohl auch, weil sich solche NAS-Server mit einem Raspberry Pi und ein wenig Geduld pro­blem­los und kos­ten­güns­tig auf eigene Faust rea­li­sie­ren lassen.

Es gibt viele gute Gründe dafür, einen Raspberry-Pi-NAS-Server ein­zu­rich­ten: So ist der eigene Server auf Basis des Mi­ni­com­pu­ters bei­spiels­wei­se günstiger als ein fertiges NAS-System. Ins­be­son­de­re die En­er­gie­kos­ten fallen aufgrund der geringen An­for­de­run­gen des Raspber­rys we­sent­lich geringer aus. Zudem besticht dieser durch seine Kom­pakt­heit und Por­ta­bi­li­tät. Gibt es keine anderen Strom­quel­len, läuft das Raspberry-Pi-NAS-System etwa mithilfe eines han­dels­üb­li­chen Bat­te­rie­packs. Natürlich ist der Pi-Netz­werk­spei­cher den kom­mer­zi­el­len Pendants auch in einigen Punkten un­ter­le­gen – so verfügen diese u. a. über mehr Pro­zes­sor­leis­tung und bieten bessere Über­tra­gungs­ra­ten. Für den Einstieg in die zentrale Da­tei­spei­che­rung im privaten Bereich ist das DIY-Projekt aber auf jeden Fall eine gute Lösung.

Um den Plan eines eigenen Raspberry-Pi-NAS in die Tat um­zu­set­zen, gilt es zunächst, das not­wen­di­ge Equipment zu besorgen. Im Zentrum steht dabei natürlich der Mi­ni­com­pu­ter selbst: Sie können sich hier zwischen dem Raspberry Pi 2 und dem neueren Raspberry Pi 3 ent­schei­den, die beide über aus­rei­chend Power für den Betrieb des Servers verfügen.

Zu­sätz­lich zu dem Mi­ni­com­pu­ter benötigen Sie min­des­tens zwei Spei­cher­me­di­en. Dabei kann es sich um ge­wöhn­li­che USB-Sticks handeln, die heute bereits mit 100 Gigabyte oder mehr Spei­cher­platz aus­ge­lie­fert und vom Raspberry Pi direkt mit Strom versorgt werden können. Üblicher ist jedoch der Einsatz externer USB-Fest­plat­ten – 2,5 Zoll via USB-Hub oder 3,5 Zoll mit eigener Strom­ver­sor­gung. Zu empfehlen sind die nativen WD PiDrives, die es in den Grö­ßen­ord­nun­gen 250 Gigabyte, 375 Gigabyte (WD PiDrive Foun­da­ti­on Edition) und 1 Terabyte (WD PiDrive BerryBoot Edition) gibt. Der Her­stel­ler empfiehlt außerdem das pass­ge­naue Strom­ver­sor­gungs­kit, das den En­er­gie­be­darf bei an­ge­schlos­se­nen PiDrives optimal abdeckt.

Wenn Sie die benötigte Hardware für Ihren eigenen NAS-Server beisammen haben, können Sie sich der In­stal­la­ti­on und Ein­rich­tung der Software widmen, die für den Betrieb benötigt wird. Hierbei gibt es ver­schie­de­ne Mög­lich­kei­ten, wobei sich die GPLv3-li­zen­zier­te Anwendung Open­Me­diaV­ault als Quasi-Standard etabliert hat. Die auf Debian ba­sie­ren­de Linux-/Raspberry-Pi-Dis­tri­bu­ti­on enthält u. a. Dienste wie SSH, (S)FTP, RSync und einen Bit­Tor­rent-Client, ist über ein Web-Interface bedienbar und fungiert somit als perfekte Out-of-the-box-Lösung zur Kon­fi­gu­ra­ti­on eines Raspberry-Pi-NAS. Dank des modularen Aufbaus lässt sich die Funk­ti­ons­pa­let­te zudem jederzeit über Plug-ins erweitern. Im folgenden Tutorial erfahren Sie, wie Sie Open­Me­diaV­ault in­stal­lie­ren und welche Schritte an­schlie­ßend nötig sind, um den Plan vom eigenen Raspberry-Pi-NAS-Server in die Tat um­zu­set­zen.

Schritt 1: Download und In­stal­la­ti­on von Open­Me­diaV­ault

Wie bei Raspbian oder anderen Raspberry-Pi-Dis­tri­bu­tio­nen benötigen Sie für den Download und die In­stal­la­ti­on von Open­Me­diaV­ault einen externen Rechner. Auf diesem rufen Sie das of­fi­zi­el­le SourceF­or­ge-Ver­zeich­nis der Open-Source-Software auf, das die ent­spre­chen­de Image-Datei für die Raspberry-Pi-Modelle 2 und 3 enthält. Laden Sie die etwas über 300 Megabyte große Datei herunter und schreiben Sie diese auf dem gewohnten Wege mithilfe einer Imaging-Software wie Etcher auf eine microSD-Karte.

Schritt 2: Erststart des Raspberry-Pi-NAS und Um­stel­lung des Tas­ta­tur­lay­outs

Für das weitere Vorgehen ist es in den meisten Fällen notwendig, Monitor und Tastatur an den Raspberry Pi an­zu­schlie­ßen. Haben Sie dies erledigt, starten Sie den Boot- und In­stal­la­ti­ons­pro­zess mithilfe der microSD-Karte, bis Sie sich schließ­lich zum ersten Mal über die Shell in das NAS-Programm einloggen können. Die gelingt mithilfe folgender Standard-Log­in­da­ten:

Da in Open­Me­diaV­ault die ame­ri­ka­ni­sche Tastatur vor­ein­ge­stellt ist, besteht Ihre erste Amts­hand­lung darin, das Tas­ta­tur­lay­out auf die deutsche Ausgabe um­zu­stel­len. Geben Sie hierfür den Befehl

ein. Da die ame­ri­ka­ni­sche Variante noch aktiv ist, müssen Sie dabei anstelle der Y- die Z-Taste und anstelle der Bin­de­strich- die ß-Taste verwenden. Über die Pfeil­tas­ten wählen Sie nun zunächst das Keyboard-Modell (für ge­wöhn­lich 105 Tasten), im dar­auf­fol­gen­den Keyboard-Layout-Menü den Eintrag „Other“ und schließ­lich den Punkt „German“ aus. In den folgenden Dialogen können Sie die Stan­dard­ein­stel­lun­gen über­neh­men oder eigene Ein­stel­lun­gen für AltGr- und Compose-Taste treffen.

Über­prü­fen Sie, ob die Än­de­run­gen wie gewünscht über­nom­men wurden. Ist dies nicht der Fall, hilft es in der Regel, den Mi­ni­com­pu­ter neu zu starten:

Schritt 3: Passwort ändern und IP-Adresse anzeigen lassen

Nach der Um­stel­lung auf die passende Tas­ta­tur­spra­che ist es an der Zeit, ein neues Root-Passwort für den Shell-Zugriff auf Ihren Raspberry-Pi-NAS zu vergeben, um die Anmeldung fremder bzw. un­be­rech­tig­ter Personen über das bekannte Stan­dard­kenn­wort zu ver­hin­dern. Das benötigte Kommando lautet fol­gen­der­ma­ßen:

Geben Sie zweimal das neue Passwort ein und be­stä­ti­gen die Eingabe in beiden Fällen durch das Drücken der Enter-Taste. War die Änderung er­folg­reich, zeigt die Kom­man­do­zei­le im Anschluss eine ent­spre­chen­de Meldung („password updated suc­cessful­ly“).

Mit dem Befehl „ifconfig“ starten Sie ab­schlie­ßend das gleich­na­mi­ge Kom­man­do­zei­len­pro­gramm, das Sie mit allen wichtigen Netz­werk­in­for­ma­tio­nen versorgt. Für die weitere Kon­fi­gu­ra­ti­on Ihres Raspberry-Pi-NAS-Servers ist dabei ins­be­son­de­re die unter „eth0“ auf­ge­führ­te IP-Adresse („inet addr“) wichtig. Dabei handelt es sich um die Adresse, die Ihr Router dem NAS-Server zugeteilt hat.

Schritt 4: Im Web-Interface anmelden

Nachdem Sie in den vor­an­ge­gan­ge­nen Schritten den Grund­stein für die Nutzung des Raspberry Pi als NAS-Server gelegt haben, können Sie sich nun im Web-Frontend anmelden, in dem die ei­gent­li­che Kon­fi­gu­ra­ti­on statt­fin­det. Hierfür wechseln Sie vom Raspberry auf einen anderen Computer, der sich lediglich im selben Netzwerk befinden und über einen gängigen In­ter­net­brow­ser verfügen muss. Starten Sie den Browser und geben in der Adress­zei­le die erwähnte IP-Adresse ein, die Ihr Router dem Raspberry-Pi-NAS zu­ge­wie­sen hat. Auch in diesem Fall gibt es für die NAS-Dis­tri­bu­ti­on einen vor­ge­ge­be­nen Standard-Login:

Nach er­folg­rei­cher Anmeldung öffnet sich das Startmenü von Open­Me­diaV­ault, das einen Überblick über die ver­füg­ba­ren Dienste und ver­schie­de­ne Sys­tem­in­for­ma­tio­nen bietet. Ein erster, möglicher Kon­fi­gu­ra­ti­ons­schritt ist die Anpassung von Sys­tem­da­tum und -uhrzeit („Datum und Zeit“). Ist Ihr Netzwerk an das Internet an­ge­schlos­sen, können Sie hierfür ein Häkchen bei „NTP Server benutzen“ setzen – an­dern­falls geben Sie die ent­spre­chen­den Zeiten einfach manuell ein.

Schritt 5: Ab­si­che­rung der Web­ober­flä­che

Da Sie alle wichtigen Ein­stel­lun­gen Ihres Raspberry-Pi-NAS-Servers über das Web-Interface tätigen, ist es sinnvoll, den Ver­bin­dungs­auf­bau so gut wie möglich ab­zu­si­chern. Stan­dard­mä­ßig erfolgt dieser über das un­ver­schlüs­sel­te HTTP-Protokoll, weshalb es ratsam ist, das ver­schlüs­sel­te Pendant HTTPS zu ak­ti­vie­ren. Wählen Sie hierfür den Me­nü­ein­trag „All­ge­mei­ne Ein­stel­lun­gen“ in der Rubrik „System“ und ver­schie­ben den Regler bei „Sichere Ver­bin­dung“. Um TLS/SSL tat­säch­lich nutzen zu können, benötigen Sie zudem ein Zer­ti­fi­kat, das sich unter „System“ -> „Zer­ti­fi­ka­te“ -> „SSL“ erstellen lässt. Es genügen Klicks auf „Hin­zu­fü­gen“ und im darauf folgenden Pop-up-Fenster auf „Speichern“.

Tragen Sie das Zer­ti­fi­kat in den all­ge­mei­nen Ein­stel­lun­gen ein, klicken Sie wiederum auf „Speichern“ und be­stä­ti­gen Sie die Ent­schei­dung. Über das Drei-Punkte-Symbol trennen Sie daraufhin die aktuelle Ver­bin­dung zur Web­ober­flä­che, um das HTTP in der Adress­zei­le durch HTTPS zu ersetzen und einen erneuten Ver­bin­dungs­auf­bau (diesmal über TLS/SSL) zu in­iti­ie­ren. Da der Browser das Zer­ti­fi­kat noch nicht kennt, zeigt er eine Warnung an, bis Sie das Zer­ti­fi­kat als Ausnahme hin­zu­ge­fügt haben. Melden Sie sich ein letztes Mal mit den Stan­dard­da­ten an, um an­schlie­ßend ein eigenes Passwort unter „System“ -> „All­ge­mei­ne Ein­stel­lun­gen“ -> „Web Ad­mi­nis­tra­tor Passwort“ zu vergeben.

Schritt 6: Anschluss der Spei­cher­me­di­en an den Raspberry-Pi-NAS

Damit der NAS-Server seine Funktion als zentraler Da­tei­ab­la­ge­ort erfüllen kann, müssen nun die je­wei­li­gen Spei­cher­me­di­en an den Raspberry Pi an­ge­schlos­sen und im Web-Interface kon­fi­gu­riert werden. Stehen Strom­ver­sor­gung und physische Ver­bin­dung zum Mi­ni­com­pu­ter, können Sie sich die Da­ten­trä­ger über den Me­nü­ein­trag „Reale Fest­plat­ten“ in der Rubrik „Da­ten­spei­cher“ anzeigen lassen. Erkennt Open­Me­diaV­ault einen Da­ten­trä­ger nicht au­to­ma­tisch, müssen Sie eventuell den „Suchen“-Button zu Hilfe nehmen. Die Par­ti­tio­nen aller an­ge­schlos­se­nen Medien finden Sie unter dem Punkt „Da­tei­sys­te­me“. Fehlt die Partition eines hin­zu­ge­füg­ten Spei­cher­me­di­ums, fügen Sie diese über die Schalt­flä­che „Erstellen“ hinzu. An­schlie­ßend markieren Sie die einzelnen Speicher-Par­ti­tio­nen und fügen sie via „Einbinden“ zum Raspberry-Pi-NAS-System hinzu.

Schritt 7: Da­tei­frei­ga­be auf den ein­ge­bun­de­nen Par­ti­tio­nen ein­rich­ten

Damit die Nutzer später Dateien auf den an­ge­schlos­se­nen Da­ten­spei­chern ablegen können, geben Sie nun unter „Zu­griffs­kon­trol­le“ ent­spre­chen­de Ordner frei. Dazu klicken Sie auf den Un­ter­punkt „Frei­ge­ge­be­ne Ordner“ und an­schlie­ßend auf „Hin­zu­fü­gen“. Beginnen Sie hierbei mit dem Be­nut­zer­ver­zeich­nis (auch „Home“-Ver­zeich­nis), für das Sie unbedingt den Pfad homes/ angeben. Bei allen weiteren Ordnern können Sie Ihrer Fantasie hin­sicht­lich Name und Pfad hingegen freien Lauf lassen.

Schritt 8: Be­nut­zer­pro­fi­le für den Zugriff auf den Raspberry-Pi-NAS-Server erstellen

Haben Sie Ihrem Raspberry-Pi-NAS Spei­cher­vo­lu­men hin­zu­ge­fügt und dieses wie gewünscht struk­tu­riert, geht es im nächsten Schritt darum, Be­nut­zer­pro­fi­le für den Zugriff anzulegen. Dies können Sie über den Menüpunkt „Benutzer“ (ebenfalls unter „Zu­griffs­kon­trol­le“ zu finden) erledigen. Klicken Sie auf den „Hin­zu­fü­gen“-Button und tippen Sie die ent­spre­chen­den Nut­zer­da­ten (in jedem Fall Name und Passwort) ein. Ver­schie­ben Sie den Regler bei „Zugang ändern“, wenn Sie einem User erlauben möchten, die An­mel­de­infor­ma­tio­nen nach dem Login an­zu­pas­sen. An­schlie­ßend öffnen Sie erneut die Übersicht frei­ge­ge­be­ner Ordner, wählen die für den Zugriff re­le­van­ten Ordner aus und vergeben die ent­spre­chen­den Rechte (Lesen/Schreiben, nur Lesen bzw. kein Zugriff).

Schritt 9: Zu­griffs­diens­te für den Raspberry-Pi-NAS-Server ein­rich­ten

Zuletzt gilt es zu klären, wie die User Daten mit dem NAS-Server aus­tau­schen können. SSH (Secure Shell) ist zwar stan­dard­mä­ßig bereits aktiviert, kann al­ler­dings nur von Linux-Nutzern (über das Terminal) ohne zu­sätz­li­che Software genutzt werden. Windows-User benötigen Client-An­wen­dun­gen wie PuTTY oder WinSCP für den Da­ten­trans­fer über das Netz­werk­pro­to­koll.

Eine kom­for­ta­ble­re Lösung stellt daher das platt­form­über­grei­fen­de SMB (Server Message Block) dar, das Sie unter „Dienste“ -> „SMB/CIFS“ ak­ti­vie­ren können. Windows un­ter­stützt das Protokoll seit Jahren stan­dard­mä­ßig, und auch der Großteil aller Linux-Dis­tri­bu­tio­nen sowie macOS haben mit der Software Samba von Werk aus die passende Lösung zur Nutzung von SMB parat. Setzen Sie bei der Ak­ti­vie­rung des Dienstes auch ein Häkchen bei „Aktiviere Hei­mat­ver­zeich­nis­se für Benutzer“, bevor Sie unter dem Reiter „Freigaben“ die Ordner hin­zu­fü­gen, die über das Protokoll er­reich­bar sein sollen.

Schritt 10: Auf den Raspberry-Pi-NAS zugreifen

Alle ent­schei­den­den Punkte für den Betrieb und die Nutzung des Raspberry-Pi-NAS-Servers sind nun geregelt, womit der Start­schuss für die zentrale Da­tei­ab­la­ge fallen kann. Die User müssen sich lediglich noch mit dem Server verbinden. Unter Linux, bei­spiels­wei­se Ubuntu, öffnet man zu diesem Zweck den Da­tei­ma­na­ger und wählt die Option „Mit Server verbinden“ aus. An­schlie­ßend geben Sie die Ser­ver­adres­se inklusive des Präfixes smb:// an, woraufhin der Ver­bin­dungs­auf­bau initiiert wird.

Windows-Nutzer stellen die SMB-Ver­bin­dung zum ein­satz­be­rei­ten Raspberry-NAS über den Windows Explorer her. Dort genügt die Eingabe der IP-Adresse, nachdem ein Doppel-Backslash („\\“) vor­an­ge­stellt wurde.