Домашний мини сервер

За последние годы в типичной домашней компьютерной сети появилось множество ресурсоемких сервисов, для работы которых требуется отдельный компьютер — мини-сервер. Для чего же нужны, какими бывают и на что способны домашние серверы.

Десятилетие назад пределом мечтаний любой среднестатистической семьи было обзавестись хотя бы одним компьютером с доступом в Интернет: родителям и детям приходилось работать за ним поочередно. Как говорится — в тесноте, да не в обиде. Сейчас же личный ноутбук, планшет или смартфон, а зачастую все три устройства сразу, есть почти у каждого взрослого человека и даже ребенка.
Из-за этого современные жилища по вечерам превращаются в подобие читального зала, где каждый член семьи уединяется в своей комнате за веб-серфингом, просмотром кинофильмов или компьютерными играми. Тем не менее, компьютеры в домах отнюдь не разрознены, а являются частью небольшой локальной сети. Сравнительно недавно список сетевых устройств пополнили умные телевизоры и медиаплееры с выходом в Интернет. Но многим пользователям этого мало и нередко под различные сетевые задачи выделяется целый компьютер, выступающий в роли сервера.

Зачем нужен домашний сервер

В качестве сервера обычно используется тот же десктоп, за которым люди ежедневно работают, или ноутбук, который вообще-то не предназначен для безостановочного, в течение многих месяцев функционирования. Такой подход, конечно, имеет право на жизнь, да и с финансовой точки зрения он выгоднее, но назвать его рациональным нельзя. Во-первых, запуск на таком компьютере ресурсоемкого приложения, например современной игры с трехмерной графикой, повлечет за собой снижение скорости обмена данными. Во-вторых, для создания домашнего сервера далеко не во всех случаях необходим мощный ПК, который, работая круглосуточно, будет потреблять массу электроэнергии, да еще и изрядно шуметь. В-третьих, компьютер, за которым ежедневно работаешь, можно случайно выключить или перевести в спящий режим, а ноутбук и вовсе захватить с собой в дорогу, тем самым нарушив всю домашнюю компьютерную инфраструктуру. Учитывая вышесказанное, не возникает даже малейшего сомнения в целесообразности использования отдельного устройства — домашнего сервера.

Слово «сервер» у многих людей ассоциируется со сверхмощным компьютером, который из-за внушительных размеров и высокого уровня шума устанавливается в отдельной комнате. Но это верно лишь в отношении вычислительных систем крупных предприятий и научных лабораторий, тогда как домашний сервер являет собой полную противоположность — компактное, энергоэффективное и почти бесшумное устройство. Небольшие размеры мини-сервера позволяют установить его в укромном месте: на полке, под столом или за телевизором, чтобы не портить интерьер комнаты. Минимальное энергопотребление позволит не опасаться разорительных счетов за электричество, а низкий уровень шума или его полное отсутствие не помешает сну.

Как использовать мини-сервер

Мини-серверу можно смело поручить выполнение самых разных задач, в результате чего появится возможность реже включать настольный компьютер и всегда брать с собой в дорогу ноутбук, а не оставлять его дома. Все задачи, с которыми способен справиться мини-сервер, можно условно разделить на несколько основных групп.

• Сетевое хранилище. Одной из самых частых ролей, которые берет на себя домашний сервер, является сетевое хранилище (Network Attached Storage, NAS). Такой подход позволяет предоставить доступ к фильмам и музыке всем сетевым устройствам. Кроме того, с помощью NAS удобно обмениваться только что снятыми смартфоном фотографиями и видеороликами: их нужно лишь загрузить в сетевое хранилище и можно просматривать на компьютере или телевизоре. При желании доступ к файлам из хранилища можно предоставить по протоколу FTP, благодаря чему они станут доступны но вводу пароля еще и пользователям, находящимся за рамками домашней сети.

• Медиасервер. Унифицированный стандарт DLNA позволяет электронным устройствам обмениваться друг с другом мультимедийным контентом. Мини-сервер, поддерживающий этот стандарт, может транслировать видеопоток на телевизор с поддержкой DLNA, планшетный компьютер или смартфон.

• Узел пиринговой сети. Процесс загрузки файлов по протоколу BitTorrent на высокой скорости и последующая их раздача ощутимо нагружают жесткий диск и замедляют обмен данными в сети. Поэтому разумно перепоручить выполнение этой задачи домашнему серверу, обладающему собственным жестким диском или даже несколькими. Клиент BitTorrent, как правило, входит в стандартный набор приложений мини-серверов, если же предустановленного приложения в меню не оказалось, его можно установить вручную.

• Веб-сервер. По правде говоря, аренда вебхостинга сейчас стоит сущие копейки, так что устанавливать дома мини-сервер лишь для запуска на нем веб-сайта вряд ли оправданно. Но если вы уже обзавелись домашним сервером для выполнения других задач, почему бы не использовать его еще и в качестве веб-сервера, к примеру для персонального блога?

• Видеонаблюдение. Чтобы следить за домом и приусадебным участком во время пребывания на работе, нужна система видеонаблюдения. Установить обычные веб-камеры или беспроводные IP-камеры по периметру дома не составит труда, а храниться сделанные ими фотографии и видеозаписи будут на мини-сервере. Если на территорию проникнут посторонние липа, специальное программное обеспечение мгновенно отправит на мобильный телефон-сигнал SOS. А в случае чрезвычайного происшествия наблюдать за обстановкой в доме можно будет удаленно, с ноутбука или планшета.

• Обработка видео. Если вам нужно перекодировать видеоролик или отрендерить смонтированный фильм, приготовьтесь подождать от нескольких часов до суток, причем ПК в это время не будет пригоден для иной деятельности. Так что лучше отдать эту работу на откуп серверу.

• Игровой сервер. Чтобы играть с друзьями в многопользовательские шутеры, один из компьютеров должен исполнить роль сервера.

Если же имеется домашний сервер, то игру можно не выключать сутками напролет, благодаря чему ваши друзья в любое время смогут присоединиться к сетевым баталиям.

Системный блок для сервера

В зависимости от потребностей домашний сервер может представлять собой устройство разного размера и форм-фактора. Простейший мини-сервер состоит из беспроводного маршрутизатора и внешнего жесткого диска с интерфейсом USB. Такое решение сгодится на роль сетевого хранилища, а после установки на маршрутизатор альтернативной прошивки, к примеру OpenWrt или DD-WRT, — еще и на роли веб-сервера и клиента BitTorrent.
Если понадобится более емкий и быстрый сетевой накопитель, рекомендуем выбрать NAS-систему. Такое устройство оснащается двумя или четырьмя жесткими дисками, объединенными в RAID-массив, парой гигабитных адаптеров Ethernet и, как правило, предустановленным клиентом BitTorrent.
Если нужен компактный домашний сервер, который в то же время обладал бы возможностями полноценного компьютера, стоит присмотреться к неттопам — миниатюрным системным блокам, построенным на базе экономичных процессоров Intel или AMD. При желании мини-компьютер можно собрать собственноручно на основе материнской платы Mini-ITX или Barebone-системы — почти готового к использованию компьютера, в который нужно установить лишь модули оперативной памяти и жесткий диск, после чего можно заняться вопросом размещение серверов в датацентре. Такие решения, как правило, могут похвастаться более производительным, чем у неттонов, процессором, а значит, подойдут для обработки видео и запуска игрового сервера.

Конфигурации домашнего сервера

Итак, из чего должен состоять домашний сервер? Прежде всего, определимся с общими требованиями к его конфигурации.

• Компактность. Мини-сервер необязательно должен быть под рукой: ничто не мешает убрать его в кладовку или даже на балкон. Тем не менее собирать его в полноразмерном tower нерационально, обычная городская квартира отнюдь не резиновая, и место в ней весьма и весьма ограниченно. Потому есть смысл использовать малогабаритный баребон или компактный корпус формата Mini-ITX.

• Быстрый сетевой адаптер. Ни монитора, ни клавиатуры с мышью у уважающего себя сервера нет, всякий обмен данными с внешним миром он получает исключительно по сети. Потому без гигабитного сетевого адаптера (а то и двух) не обойтись. Как бы ни было велико искушение избавиться от сетевой инфраструктуры с помощью адаптера Wi-Fi или Powerline (HomePlug), подключать сервер придется витой парой категории 5е или 6, только она сможет обеспечить пропускную способность, необходимую для многих сетевых сервисов.

• Емкая, быстрая и надежная дисковая подсистема. Одним из наиболее востребованных сетевых сервисов является хранение данных. В самом деле, зачем искать интересующий вас фильм или дистрибутив нужной программы среди нескольких сетевых компьютеров, если можно приспособить для хранения сервер? Разумеется, емкость дисковой системы должна быть достаточной, чтобы вместить все то, что члены семьи сочтут нужным сохранить: видеофильмы и видео, фотоархивы, полезные программы и т.д. Также важна скорость доступа к этим материалам: кто захочет ждать по 30-40 минут, пока с сервера загрузится нужный файл. С надежностью, в общем-то, и так все ясно — при потере 3-4 Тб информации восстановление может занять много Бремени, а кое-что и вовсе реанимировать не удастся. Всем этим условиям удовлетворяет RAID-массив из нескольких жестких дисков.

• Низкий уровень шума и эффективное охлаждение. Если вы так и не собрались перенести сервер на балкон, вам может мешать шум его вентиляторов, особенно ночью. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы сервер не сильно грелся и его система охлаждения имела тихие низкооборотные вентиляторы. Тут важно не переборщить с мощностью: тоновый восьмиядерный процессор домашнему мини-серверу чаще всего ни к чему, вполне можно обойтись экономичной моделью невысокого уровня.

• Производительность. В какой-то степени это требование находится в противоречии с предыдущим, и вам придется искать компромисс между ними. Ключевое значение имеет круг задач, которые предполагается возложить на мини-сервер. Если, скажем, вы собираетесь использовать его для «тяжелых» вычислений, таких как кодирование и рендеринг видео, волей-неволей придется установить что-нибудь вроде Intel Core i5-2500k и мириться с шумной системой охлаждения. Если же сервер в основном будет использоваться как хранилище, можно смело экономить на процессоре и ограничиться чем-нибудь бюджетным.

• Надежность. В последнюю очередь упомянем надежность самого сервера. Увы, домашним мини-серверам не доступны практически все серверные технологии повышения надежности, поэтому следует сделать акцент на компонентах от зарекомендовавших себя производителей и на качественной сборке системы. Также стабильности добавит источник бесперебойного питания: он обеспечит непрерывную работу мини-сервера при кратковременных сбоях питания и защитит оборудование при серьезных проблемах в электросети.

Комплектуем свой мини-сервер

В завершение дадим краткий обзор компонентов, из которых мы собрали мини-сервер, послуживший тестовым стендом для разного рода испытаний.
Миниатюрный и легкий неттоп можно закрепить на задней панели монитора или телевизора.

• Системная плата ASUS P8H67-I. Из богатейшего набора системных плат Mini-ITX, имеющихся на рынке, мы выбрали плату, оборудованную сокетом LGA1155, с прицелом на достаточно мощный универсальный минисервер. Также нас интересовал встроенный RAID-контроллер, с помощью которого можно построить по-настоящему производительное и надежное сетевое хранилище.

• Процессор Intel Core 13-2100. С одной стороны, способен обеспечить высокое быстродействие, а с другой — хорошо вписался в наш ограниченный энергобюджет (65 Вт из 180 Вт).

• Память Apacer 2x1 Гб DDR3-1333. Большой объем памяти нашему серверу ни к чему: кодировать видео мы на нем не собирались, а потому сочли возможным сэкономить на ОЗУ.

• Четыре однотерабайтных жестких диска Western Digital WD10EZRX. Эти HDD относятся к серии Caviar Green и обладают пониженной скоростью вращения шпинделя; как следствие — возрастают надежность и долговечность, а также снижаются энергопотребление и тепловыделение. Все эти параметры имеют первостепенное значение для домашнего мини-сервера. Жесткие диски мы объединили в массив RAID по схеме 1+0, то есть зеркало из двух пар с чередованием (stripe). С одной стороны, такая схема обеспечивает высокую производительность дисковой подсистемы, с другой — достаточно высокую надежность за счет дублирования. Пришлось, конечно, пожертвовать емкостью: общий объем хранения системы составил 2 Тб.

• Корпус Chenbro ES34069. Компания Chenbro хорошо известна своими не слишком изящными, зато надежными и грамотно сконструированными корпусами. ES34069 это компактный корпус для системной платы формата Mini-ITXc внешним блоком питания. Немаловажным для нас было наличие четырех внешних отсеков для жестких дисков, двух 70-миллиметровых вентиляторов и еще двух посадочных мест для вентиляторов размером 60 мм. Внешний блок питания ограничивал нас в мощности достаточно скромной величиной в 180 Вт.

• Операционная система FreeNAS. Устроила нас больше других. Во-первых, она бесплатна, что снижает итоговую стоимость мини-сервера, а во-вторых — обладает многими возможностями, присущими дорогим серверным ОС. Кроме того, нас прельстила простота ее установки и настройки.

Таким образом, мы получили достаточно мощный, надежный, компактный и тихий сервер, способный обеспечить работу практически всех сетевых сервисов, которые могут понадобиться дома. При этом его в любой момент можно превратить в обычный ПК, подключив монитор, клавиатуру и мышь. Разве что поиграть не удастся: на системной плате есть свободный слот PCI Express х 16, но вот мощности блока питания на игровую видеокарту явно не хватит.

Будущее домашних серверов

В данный момент трудно дать точные прогнозы относительно дальнейшего развития домашних серверов. С одной стороны, мини-серверы не вписываются в концепцию посткомпьютерной эпохи, согласно которой пользовательские данные не только хранятся, но и обрабатываются на сервере компании — поставщика облачных услуг. С другой стороны, почти ежедневно поступают сообщения о хакерских атаках на популярные вебсервисы, из-за чего многие побаиваются хранить личные данные в облаке. Так что домашний сервер, доступ к которому имеют лишь локальные компьютеры, выглядит наиболее безопасным и надежным решением.