基于NAS的私有云存儲系統研究與設計

梁 棟,凌 婧,馮俊青

（鹽城工學院電氣工程學院，江蘇鹽城,224051）

基于NAS的私有云存儲系統研究與設計

梁 棟,凌 婧,馮俊青

（鹽城工學院電氣工程學院，江蘇鹽城,224051）

本文利用NAS組建一個私有云存儲系統，可以實現家庭局域網和互聯通網遠程訪問，完成數據的讀取和備份。這種方式可以不依賴于第三方云存儲供應商，大大提高個人數據的安全性。實現手機、電腦、電視、數字音頻設備和視頻設備的數據共享和備份，有很好的實用價值。

NAS；云存儲

0 引言

云儲存這個概念一經提出，就得到了眾多廠商的支持和關注，亞馬遜在兩年前就推出的彈性計算云存儲產品，旨在為用戶提供互聯網服務形式同時提供更強的存儲和計算功能。現在市面上已經出現了各種各樣的“云”，如蘋果的iCloud、百度云、360云等。通過這些云，可以將照片、音樂、文檔、通訊錄數據在各類設備中使用，能夠輕松獲得存儲在任何位置的數據，任何PC或MAC計算機可以通過互聯網方便的訪問他們。但是無論企業還是個人，數據的安全性無疑成為最大的問題，畢竟這些重要的數據都存儲在別人那里總覺得不怎么安全，還是存在自己手里比較放心，所以如果能將云存儲私有化，將會是一個不錯的選擇。

組建私有云存儲系統，創建自己的個人云，通過互聯網可以安全的訪問自己的數據，也可以將整個家庭的視頻、音樂和重要文件存儲到一個位置，供家庭中每位成員共享，就算在室外，也可以輕松獲取家里的資料。同時也能設置隱私信息和加密文件，不用再擔心數據的安全性問題，所以私有云存儲將越來越受到人們重視和歡迎。

1 系統的硬件選擇

1.1 系統的總體設計

與傳統的存儲設備不同，云存儲不僅僅是一個硬件，而是一個網絡設備、存儲設備、服務器、應用軟件、公用訪問接口、接入網和客戶端程序等多個部分組成的復雜系統。各部分以存儲設備為核心，通過應用軟件來對外提供數據存儲和業務訪問服務。根據設計內容要求提出私有云存儲的總體設計框圖，如圖1所示，包括無線路由器設置、網絡接入服務器、文件共享等幾個部分組成。

圖1 系統原理框圖

1.2 NAS設備的選擇

NAS就是指的網絡附屬存儲器，目前市場上有很多成熟的專業NAS設備，但是價格都比較昂貴。所以本設計采用智能路由器結合硬盤或者U盤的方式組件一個NAS設備，這樣的硬件成本比較低。目前市面上常見的智能路由器有小米路由、極路由等，但是由于拓展的限制和手機客戶端的問題，最終選用Pogoplug作為智能路由設備。Pogoplug可以非常方便的在網上購買到，價格便宜，性能強大，是DIY高性價比NAS的首選。集成千兆網口1個，內置1個SATA接口，外置4個USB接口，可擴展minipci-e接口，CPU：700MHz（雙核），內存：128M，閃存：128M。

2 系統的軟件配置

2.1 系統軟件的選擇

在確定Pogoplug作為系統的硬件設備之后，需要為之選擇一個好的操作系統。除了Pogoplug自帶的原生系統之外，常見的智能路由操作系統還有超越界限系統和Openwrt。以下對這三個系統做一個比較。

2.1.1 原生系統

這個系統可以實現以下功能：

（1）脫離官方網站，可以試下內網資料共享。

（2）可以脫機迅雷QQ旋風。

（3）WEB管理。

但是由于官方服務器再國外，訪問速度比較慢，可以實現個人云的功能，共享小文件，還是很方便的，大文件的話，速度實在是太慢了，所以在國內一般不會用PogoPlug的原裝系統。

2.1.2 超越界限系統

這個系統可以實現以下功能：

（1）迅雷VIP離線下載。

（2）百度離線下載。

（3）局域網共享文件。

（4）原版系統的所有功能。

這個系統是依靠原版系統啟動的，也可以叫做外掛系統，用了這個系統，原版系統跟超越界限是同時可以用的，設置頁相對簡單，由于是外掛系統，所以需要用到一個U盤作為外掛系統盤。

2.1.3 Openwrt系統

這個系統可以實現以下功能：

（1）迅雷VIP離線下載。

（2）百度離線下載。

（3）局域網共享文件。

（4）FTP服務器功能。

（5）BT、PT下載功能

這個系統是直接將原版系統替換掉，所以用了這個系統，原版系統就沒有了，安裝方面相對繁瑣點，并且需要TTL先刷機，但是其功能很強大，所以最后選擇在PogoPlug里面刷入Openwrt系統。

2.2 系統軟件的安裝和配置

刷新openwrt固件之前，先要搞定TTL相關的軟件硬件，pogoplug帶有TTL接口，結合USB轉TTL工具+SecureCRT可實現刷機等功能。

2.2.1 下載TTL線驅動，解壓后直接運行可執行文件，按照自己的系統找到對應文件夾的安裝文件，一路NEXT即可完成安裝。

2.2.2 插上TTL線，系統會自動提示找到新硬件，并自動安裝想用驅動。

2.2.3 到電腦的設備管理器里面找到我們TTL設備，若是沒找到，拔插下USB口，或者換個USB口。接下來在右鍵屬性里面設置端口信息，每秒位數為115200。

選擇解壓SecureCRT軟件包。運行SecureCRTPortable. exe文件，協議選擇 Serial以及上面看到的端口號，波特率為115200。需要用到的軟件：TFTPD32 、FileZilla。

下載固件文件：rootfs.ubi、stage1.wrapped、uImage 3個文件系統文件，不管刷任何版本的固件。uImage.ram是必須的，屬于引導系統。

1)手動設置本地連接的IP地址為 192.168.1.10。

2)WIN7系統設置方法: 打開控制面板→網絡和共享中心→更改適配器設置→本地連接或者無線連接→右鍵→屬性→Internet 協議版本4(TCP/IPv4)→屬性→使用下列IP地址，填入IP地址192.168.1.10 子網掩碼 255.255.255.0。

3)將下載下來的文件放置于C盤的openwrt目錄，將電腦網線直接連接到POGO，并開啟POGO電源，然后等待“本地連接”顯示已連接后，打開TFTPD32.exe 軟件，關閉POGO電源，連接好USB轉TTL連接線到POGO，然后開啟TTL終端連接軟件SecureCRT，插上電源啟動POGO，按“Esc”中斷POGO啟動。

輸入以下命令：

setenv ipaddr 192.168.1.1 回車 【設置POGO IP地址】

setenv serverip 192.168.1.10 回車 【設置TFTP服務器 IP地址】

tftpboot 0x60500000 uImage.ram 回車 【下載引導系統到POGO】

bootm 0x60500000 回車 【啟動引導系統】

設備會自動啟動，直到啟動完畢，點開始---運行“ ping 192.168.1.1 -t ” 通了后，接著下一步。打開FTP連接軟件FileZilla 按圖填寫IP地址及其用戶名密碼，注意本地站點的路徑及其遠程站點的路徑。將 rootfs.ubi，stage1.wrapped，uImage，3個文件系統文件，上傳到boot目錄。

在登陸Openwrt系統后，具體的系統配置方法在這里就不詳細介紹了，有很多資料可以參考。主要是注意存儲設備的掛載配置方法。

4 手機客戶端軟件開發

雖然小米路由和極路由這樣的設備提供了完善的手機客戶端軟件，但是很難保證數據通過他們的客戶端遠程備份時不被他們的服務器備份，所以要數據絕對的安全和私有只能通過開源的第三方軟件或者自己開發手機客戶端軟件。

本設計采用開源的集成Android開發工具JDK，在參考一些開源的手機備份軟件的基礎上，自行開發手機備份軟件，是數據備份的安全最大化。限于篇幅原因，具體的開發過程不再詳述，圖2為備份軟件的管理界面。

Research and design of private cloud storage system based on NAS

Liang Dong,Jing Ling,Feng Junqing
(Yancheng Institute Of Technology electrical engineering,Yancheng Jiangsu,224051)

In this paper,the NAS building a private cloud storage system,can realize home LAN and the Internet through remote network access,data read and backup.This approach can rely on third party cloud storage providers,greatly improving the security of personal data.Data sharing and backup of mobile phone, computer,TV,digital audio equipment and video equipment, have good practical value.

NAS;cloud storage

TP393

A