Hackeando un Almacenamiento Adjunto a Red (NAS)

Trato de encontrar alguna plataforma de hardware y distribuciones de Linux en este artículo, para que los aficionados pueden crear sus propios Almacenamientos Adjuntos a Red (NAS) o ampliar sus NAS con más características hackeando un NAS (Almacenamiento Adjunto a Red) existente.

¿Qué es NAS?
NAS es la abreviatura de la Almacenamiento Adjunto a Red. Fue introducido por Novel para ofrecer servicio de intercambio de archivos de red. NAS fue diseñado para aplicaciones empresariales, por lo que asoporta UNIX desde el principio. Los consumidores se dieron cuenta de que necesitaban más capacidad de almacenamiento para los ficheros de aplicaciones multimedia digitales de Internet. Un NAS de consumo puede compartir ficheros audiovisuales con todos los PCs y los reproductores de medios digitales. Además, NAS puede descargar los archivos de BitTorrent, eDonkey en un entorno no PC. Los últimos NAS de consumo se transforman en un completo servidor de medios con variedad de funciones.

Vamos a ver la larga lista:

1. Uso compartido de archivos para Windows, Linux y Mac a través de Samba, NFS, HTTP, FTP y rsync;
2. Fácil copia de seguridad de datos de tarjetas flash, memorias USB y unidades de disco duro portátiles, con soporte RAID opcional;
3. Un servidor de impresión;
4. Un servidor de medios para Windows MCE, PS3 y Xbox360 con UPnP / DLNA;
5. Un servidor Web con DDNS, PHP, ASP, MySQL y SQLite;
6. Un servidor FTP;
7. Un servidor de iTunes;
8. Un servidor de descargas 24 horas que soporta BT, eDonkey y FTP;
9. Un servidor de vídeovigilancia, que soporta cámara IP y cámara USB;
10. Múltiples opciones en el panel de administración en web GUI, consola virtual y software de terminal a medida;
11. Mucho más ...

¿Por qué necesitamos NAS (Almacenamiento Adjunto a Red)
Si bien podemos utilizar el más potente PC en muchas aplicaciones, todavía requerimos ordenadores integrados como NAS por seguridad, consumo de energía, y red.

Seguridad
Un NAS bien diseñado puede ofrecer más seguridad que un PC. La mayoría de los sistemas operativos de NAS se basan en el sistema operativo Linux, así que tienen menos problemas de virus en comparación con Windows. Incluso si se han descargado los archivos infectados por virus, el sistema operativo incrustado en el NAS no será infectado por los virus. Por supuesto, todavía tiene que escanear los archivos con el software anti-virus.
Un NAS de doble ranura ofrece habitualmente servicio de copia de seguridad RAID. Por lo tanto, los datos más importantes se pueden restaurar si un disco tiene un fallo de funcionamiento.

Consumo de energía
Un PC no está diseñado para trabajar 7 dias* 24 horas. Puede trabajar durante mucho tiempo. Pero no voy a dejar mi PC para descargar un gran archivo sin saber cuando puede terminar. Un NAS puede trabajar de una forma másenergéticamente efectiva. Si no hay una conexión activa, el NAS puede desconectar los drivers del disco duro y esperar las conexiones. El consumo de energía en un NAS depende de los drivers de su disco duro, y es alrededor de 5W ~ 20W. Un NAS puede salvar nuestro dinero y el medio ambiente con menos emisiones de carbono.

Acceso a la red
Un Almacenamiento Adjunto a Red (NAS) puede reducir comunicaciones a Internet innecesarias. La mayoría de los archivos multimedia son compartidos en el NAS dentro de la LAN. Los otros aparatos basados en IP pueden trabajar con el NAS mediante búsqueda de ficheros multimedia que se repiten. Podemos configurar nuestra propia página de inicio en casa, porque un NAS también ofrece un servidor web con DDNS (DNS Dinámica). Además del habitual contenido web, podemos utilizarlo para el acceso a las cámaras de vigilancia como un servidor remoto. Es un servicio muy importante para el hogar digital. Un NAS es una buena plataforma para acoger este servicio.

De hecho, el NAS puede ser una plataforma comercial para muchas aplicaciones de red. Por ejemplo, puede utilizarlo en un activador de anuncios Bluetootho una tienda de distribución de música. Simplemente enchufe un Bluetooth stick e instale el software adecuado, el NAS puede empezar a empujar el anuncio o los ejemplos de clips de música vía Bluetooth.

Paradoja de la NAS

Hay una paradoja en NAS. Un NAS se supone que ofrecer capacidad de almacenamiento mucho mayor que los medios de almacenamiento existentes. Sin embargo, debido al rápido crecimiento del mercado de almacenamiento, la capacidad de almacenamiento de un NAS normalmente parece menor después de varios meses. Según la famosa Ley de Moore, por lo general se enfrenta un NAS a la exigencia de mejora de capacidad de disco y ancho de banda de conexión de red local cada 18 meses. Hoy en día, un avanzado equipo de escritorio tiene un disco duro de 512GB y un NAS tiene un disco duro de 2 TB. Tal vez un PC tendrá 2 TB de disco duro 6 meses más tarde. Por lo tanto, el NAS perderá su ventaja en ese momento. Un consumidor puede dudar en ofrecer un NAS que parece estar obsoleto en un año de todos modos. Como resultado, el NAS de clase consumidor integra muchas características de entretenimiento, por lo que el consumidor puede convencerse a si mismo de que los NAS pueden ayudar de muchas otras formas además de con el almacenamiento y compartición.

Plataforma de hardware NAS
El último modelo NAS posee ranuras SATA-II, puertos de alta velocidad USB 2.0, conectividad Gigabit Ethernet o 54M WiFi. La estructura de un NAS es idéntica a un PC sin VGA y dispositivos de entrada. En general, ya sea un PC de aplicaciones embebidas basadas en RISC o un PC x86 normal puede ser usado como plataforma hardware para un NAS. La mayoría de los dispositivos de uso comercial NAS usan procesadores RISC. Es su propia decisión elegir la plataforma de hardware. No obstante, el desarrollo en un sistema empotrado RISC requiere hardware adicional y herramientas de conocimiento, lo que no está recomendado para un principiante. La construcción de un PC basado en NAS es un buen punto de partida para un principiante. Al menos no nos preocuparemos por romper la placa.

Basada en RISC
Yo navego por el catálogo de datos de los fabricantes de semiconductores para NAS. Entre estos chips, Marvell’s Digital Home Platforms integra la mayoría de las características deseadas con un chip de 1.5GHz ARM, SPDIF/I2S audio y puerto TS/Video. Obviamente, es más que un NAS. El chip es muy popular entre los productos comerciales NAS. Usted puede encontrar fácilmente uno y piratearlo.

Si está buscando otras plataformas, también se pueden encontrar las soluciones de Freescale (Power PC), PMC-Sierra (basado en MIPS) y Cirrus Logic (basado en ARM920). Sin embargo, estos suelen tener los chips de microprocesadores más lentos (de 200MHz a 400MHz) y los periféricos más lentos (ATA, USB 1.1, Ethernet 10/100M). Por lo tanto, sólo se puede usar como un dispositivo de almacenamiento puro.

Si desea construir desde cero para aprender cómo funciona Linux, los mejores candidatos son S3C2410/2440 y XScale. Estos chips no están diseñados para NAS, sino para dispositivos de mano. Sin embargo, estos chips son muy populares y tienen la mayoría de los periféricos en chip. Por supuesto, el rendimiento de los periféricos no es suficiente, a veces usted tiene que ampliarlo con el hardware complementario.

JTAG y consola serie
Puede que necesite una placa JTAG y un puerto serie para conseguir una placa "virgen". Debe utilizar la placa JTAG para descargar el cargador de arranque a la memoria flash a bordo, y el uso del puerto serie para dar al cargador de arranque la nueva programación e instrucciones de configuración. Sin embargo, si el chip (como TI OMAP3530) tiene código de arranque incluido para soportar opciones de arrranque adicionales, como un stick USD, una tarjeta SD, Ethernet, controlador del disco duro, entonces usted tendrá suerte si puede seleccionar un chip sencillo para trabajar.

Microcontrolador

Algunos dispositivos NAS utilizan un microcontrolador de bajo costo para obtener la entrada del usuario y encender el LED de estado. Hay algunos hacks disponibles para estos microcontroladores. Sin embargo, usted tiene que obtener algunas herramientas de programación de hardware para descargar el firmware del microcontrolador. El método de programación depende del proveedor.

Basado en PC
Como ya he mencionado, podemos usar un PC Viejo como plataforma de hardware, ya que la infraestructura de hardware de un NAS es casi idéntica a un PC. Sólo nos preocupa el consumo de energía, escalabilidad y la disponibilidad para una determinada plataforma de hardware. Uno obsoleto por lo general consume mucha energía, genera mucho ruido. No me gusta esta idea de la reutilización. Un PC basado en NAS debe ser de baja potencia, bajo ruido y con la suficiente rapidez.

Si comprobamos los proveedores de las arquitecturas x86, Intel, VIA, AMD y sus socios han ofrecido muchos diseños de referencia. La mayoría de los diseños de referencia están basados en procesadores de baja potencia. Entre estos chips, prefiero el procesador ATOM de Intel. Ofrece el menor consumo de energía hasta ahora. La placa madre basada en ATOM cuesta alrededor de 100USD. Puede configurar un NAS de doble bahía en plataforma ATOM por unos 140USD (excluyendo disco duro SATA). La placa EPIA de VIA es también un buen candidato para un NAS basado en x86.

Usted puede aprovechar el equipo para desarrollar su NAS con un costo mínimo. Los periféricos baratos le permiten ampliar su NAS de muchas maneras, tales como conexión WiFi, puerto para tarjeta flash, IEEE1394, eSATA y Bluetooth. Puedes descargar e instalar una gran cantidad de sistemas operativos abiertos a NAS para encontrar el conjunto más adecuado. Además, puede instalar el sistema operativo en CD-ROM, disco duro o memoria USB sin necesidad de programación flash en un sistema empotrado. Además, puede ampliar su NAS a un servidor de medios con módulos de software adicionales.

Componente de software NAS

Siempre debemos buscar los componentes de software de comunidades de código abierto, porque la mayoría de los paquetes de software NAS son distribuciones basadas en Linux (aunque Microsoft SAK [Server Appliance Kit] y VxWork también tienen una pequeña cuota de mercado). La mayoría de los suministradores de semiconductores ofrecen diseño de referencia con Linux BSP también. Algunos vendedores como Cirrus Logic ofrece la fuente completa en su sitio web, los otros vendedores sólo los paquetes para sus clientes. Por lo tanto, usted tiene que encontrar la distribucion Linux alternativa en los sitios de comunidades de código abierto si usted no puede obtener los paquetes de los suministradores de semiconductores. Afortunadamente, hay demasiadas opciones para usted.

En primer lugar, hay distribución lista para llevar de Debian y famosos distribuidores Linux. Puede instalar esta distribución con facilidad.

En segundo lugar, usted puede construir el Linux con una ficha de datos abierta y herramientas de código abierto. Las otras aplicaciones en terreno de usuario pueden ser construidas más tarde y entonces instaladas en el NAS.

Sistema Operativo NAS completo
FreeNAS soporta CIFS (Samba), FTP, NFS, rsync, protocolos AFP, iSCSI, SMART, autenticación de usuario local, y el software RAID (0,1,5), con un interface de configuración basado en web. FreeNAS es una distribución Live CD de FreeBSD, que puede ser instalado en un CompactFlash de 32 MB, disco duro o unidad flash USB.
Openfiler fue creado por Xinit Systems, y se basa en la distribución de Linux rPath. Openfiler necesita al menos una CPU de 500 MHz, 256 MB de RAM, 1,2 GB de espacio en disco duro, una unidad óptica y un interfaz de red FastEthernet.

NASLite es una distribución de Linux diseñada para convertir computadores convencionales basados en x86 con interfaz PCI en una red de conexión de dispositivos de almacenamiento simple. NASLite arranca desde el disquete y se ejecuta en un disco RAM de 4 MB para permitir la plena capacidad de las unidades de disco duro para ser utilizado como almacén. Ahora NASLite se convierte en el software propietario, sin el código fuente.
El CryptoNAS es otro proyecto de live-CD que ofrece el cifrado de los datos del usuario en un NAS.
Las mencionadas distribuciones de sistema operativo NAS no pueden ofrecer todas las características que pueda desear, entonces usted puede adecuar y pulir Debian y FreeBSD para satisfacer sus necesidades.

Compartir archivos
Los servicios básicos incluyen el uso compartido de archivos NFS (para Linux), Samba (para Windows). Ambos servicios se han aplicado ya. De hecho, cualquier máquina Linux puede trabajar como NAS, ya que el uso compartido de archivos es un servicio predeterminado para Linux. La única preocupación es el sistema de archivos para el disco duro. Por lo general, los discos duros internos se formatean como EXT2/EXT3/UFS. Esto es transparente para el cliente PC. Sin embargo, el desarrollador debe hackear el núcleo para soportar NTFS, especialmente en la escritura de un disco duro USB formateado en NTFS.

Copia de seguridad de datos
NAS normalmente usa RAID para copia de seguridad. Hay varias combinaciones de estos diferentes enfoques para dar diferentes resultados de protección contra la pérdida de datos, capacidad y velocidad. Niveles de RAID 0, 1, y 5 son los más comúnmente encontrados, y cubren la mayoría de los requisitos. RAID de nivel 0 en realidad sólo aumenta la capacidad y la velocidad y no hay ninguna copia de seguridad de datos disponible. Y el nivel RAID 1 es un espejo de copia de seguridad, así que usted puede restaurar los datos en caso de fallo de un disco, pero tenga en cuenta que incluso si se utilizan dos HD del mismo tamaño, la capacidad total de RAID es igual a la capacidad de un disco duro. El nivel RAID 5 ofrece alta seguridad para restaurar datos. El RAID se puede implementar en software, hardware y firmware. Para Linux, ya se apoya en el núcleo. Incluso si un disco no funciona en el software del sistema RAID 1, usted puede leer el otro disco duro en otro hardware. Si configura el sistema RAID en otro nivel superior, necesita restaurar los datos en el mismo dispositivo.

Servidor de impresión
El reparto de la impresora se lleva a cabo en el paquete SMB de Samba. Con el fin de instalar la impresora de red de Linux para Windows workstation, usted tiene que:

1. Instalar y configurar el servidor Samba
2. Agregar script en / etc / printcap
3. Crear un filtro de archivos en / var / spool / LPD / smb /
4. Crear un archive archivo de configuración en / var / spool / LPD / smb /
5. Reiniciar la impresora con # lpc restart all
6. Encontrar la impresora de red en Samba desde la estación de trabajo de Windows
7. Instalar el controlador PostScript de impresora en Windows
8. Imprimir desde la estación de trabajo de Windows

Por favor rvaya al “how-to” de la impresora Linux para más información.

Compartir P2P
El intercambio P2P debe ser incluido en un NAS de consumo. QNAP, ASUS y D-Link ya han integrado BitTorrent. El cliente BitTorrent tiene muchos puertos Linux, que pueden sufrir compilación cruzada en un sistema empotrado. Otro protocol de intercambio P2P muy conocido es eDonkey. eDonkey es software de código abierto también. Sin embargo, la primera fuente esta escrita para Windows VC + +. En comparación con BitTorrent, eDonkey tiene menos puertos Linux. Hasta el momento, la función de descarga eDonkey sólo está incluida en algunas NAS de consumo de gama. Según algunos informes, la velocidad de descarga de los clientes de P2P incrustado es mucho más lenta que el de los clientes basados en PC. Hasta ahora no encontré el reporte de análisis oficial.

Hay una lista completa y actualizada para clientes BitTorrent en Wikipedia, que son ordenados por la interfaz de usuario, lenguajes de programación, sistema operativo y etc Necesitamos un software basado en el cliente C + +, basado en web. Por supuesto que puede portar un cliente Java o Python si su sistema soporta estas lenguas.

Los consumidores quieren tener estos dos importantes protocolos P2P en un solo paquete. Algunos dispositivos NAS comerciales usan una combinación de Embrague+Transmisión. Otros usan MLDonkey que soporta BitTorrent, eDonkey y otros protocolos. Este software está escrito en Objective Caml, C y ensamblador. Portar Objetivo Cam les la mayor tarea para Mldonkey.
El front-end de usuario normalmente se basa en la interfaz web. Si usted está interesado, puede utilizar el software personalizado. Sancho es un buen front-end de software que trabaja con MLdonkey. Puede acceder a los servicios P2P en una estación de trabajo Windows igual que si ejecutara el software eMule en el PC nativo.

Servidor multimedia UPnP / DLNA
La arquitectura UPnP permite conexión local peer-to-peer de ordenadores, aparatos de red, y dispositivos inalámbricos. Se trata de una arquitectura distribuida, con arquitectura abierta basada en estándares establecidos como TCP / IP, UDP, HTTP y XML. El UPnP es un protocolo de medios independiente.

La Digital Living Network Alliance es una colaboración internacional, interempresas de electrónica de consumo, industria de la computación y empresas de dispositivos móviles.
La DLNA es un estándar industrial, de manera que cada vez más reproductores multimedia integran soporte UPnP/ DLNA, tales como PowerDVD, WinDVD, Vista, PS3, VLC media player y el famoso MPlayer / GeeXbox.
Con el fin de apoyar a los servidores multimedia UPnP / DLNA en NAS, usted tiene que encontrar libdlna, ushare para Linux.

Si va a configurar su red de entretenimiento para el hogar, definitivamente necesitará uno o varios servidores NAS para compartir los archivos multimedia. Encienda su equipo front-end, IPTV, PS3, Xbox, DMA, HTPC, ¡a disfrutar!

Servidor Web
Algunas NAS comerciales basadas en RISC dicen ofrecer servicio web Apache + MySQL dentro del servidor NAS. Estoy un poco confuso porque sé que una complete combinación Apache + PHP + MySQL es difícil de ser cross compilada. Normalmente, el servidor web para un sistema embebido usará un servidor de huella de pequeño tamaño como BOA. La combinación LAMP esta funcionando perfectamente en NAS basadas en PC.

Servidor FTP
El servidor y cliente FTP se han integrado en Linux hace mucho tiempo.

Cámara IP
La cámara USB es muy barata y ampliamente utilizada. Algunos de los dispositivos NAS pueden usar estas cámaras USB de bajo costo como sensores de vigilancia por vídeo y han embebido el stream de video/audio en tiempo real en una página web, que puede ser accedida por administradores autorizados via DDNS. Portar una cámara USB requiere algún conocimiento del interface IC. Usted debe identificar los proveedores de semiconductores y encontrar los correspondientes drivers. Por favor, visite Video4Linux y Linux USB para obtener la última información a cerca de la cámara.

La cámara IP es una mejor opción para la videocámara. Por lo general, ofrece mejor calidad de video (SD / HD de mayor), la operación de largo alcance (WiFi o Ethernet), controles PTZ (Pan, Tilt y Zoom), soporte de audio, formato de vídeo avanzado (MJPEG, MPEG-4), visión nocturna, entrada PIR y más. Es fácil integrar una cámara IP con un NAS, ya que es un aparato 'IP'.
Usted puede incluso combinar entradas de vídeo de varias cámaras en una página web para monitorear varios sitios al mismo tiempo. Se requiere conocimientos de programación web.

Piratear un NAS Comercial
Piratear un NAS Comercial comercial NAS es un buen método para aprender el Linux embebido. Hay demasiados sitios web de recursos para la piratería de un NAS. Puede modificar el firmware y añadir características extra para sus propios fines. Aunque un NAS comercial tiene una escalabilidad limitada, usted todavía puede disfrutar de la piratería informática como un juguete de alta tecnología. ¿Por qué no? Sólo compre un NAS de segunda mano en ebay y piratéelo.
Usted puede visitar NAS-Central.org como punto de partida. Este wiki sitio le llevará sitios específicos de las marcas y modelos y a blogs sobre piratería. Puede seguir para conocer lo que ha sido hecho por otros desarrolladores, lo que puede hacer y lo que no puede hacer.

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