基于NAS的私有云存储系统研究与设计

梁 栋,凌 婧,冯俊青

（盐城工学院电气工程学院，江苏盐城,224051）

基于NAS的私有云存储系统研究与设计

梁 栋,凌 婧,冯俊青

（盐城工学院电气工程学院，江苏盐城,224051）

本文利用NAS组建一个私有云存储系统，可以实现家庭局域网和互联通网远程访问，完成数据的读取和备份。这种方式可以不依赖于第三方云存储供应商，大大提高个人数据的安全性。实现手机、电脑、电视、数字音频设备和视频设备的数据共享和备份，有很好的实用价值。

NAS；云存储

0 引言

云储存这个概念一经提出，就得到了众多厂商的支持和关注，亚马逊在两年前就推出的弹性计算云存储产品，旨在为用户提供互联网服务形式同时提供更强的存储和计算功能。现在市面上已经出现了各种各样的“云”，如苹果的iCloud、百度云、360云等。通过这些云，可以将照片、音乐、文档、通讯录数据在各类设备中使用，能够轻松获得存储在任何位置的数据，任何PC或MAC计算机可以通过互联网方便的访问他们。但是无论企业还是个人，数据的安全性无疑成为最大的问题，毕竟这些重要的数据都存储在别人那里总觉得不怎么安全，还是存在自己手里比较放心，所以如果能将云存储私有化，将会是一个不错的选择。

组建私有云存储系统，创建自己的个人云，通过互联网可以安全的访问自己的数据，也可以将整个家庭的视频、音乐和重要文件存储到一个位置，供家庭中每位成员共享，就算在室外，也可以轻松获取家里的资料。同时也能设置隐私信息和加密文件，不用再担心数据的安全性问题，所以私有云存储将越来越受到人们重视和欢迎。

1 系统的硬件选择

1.1 系统的总体设计

与传统的存储设备不同，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。根据设计内容要求提出私有云存储的总体设计框图，如图1所示，包括无线路由器设置、网络接入服务器、文件共享等几个部分组成。

图1 系统原理框图

1.2 NAS设备的选择

NAS就是指的网络附属存储器，目前市场上有很多成熟的专业NAS设备，但是价格都比较昂贵。所以本设计采用智能路由器结合硬盘或者U盘的方式组件一个NAS设备，这样的硬件成本比较低。目前市面上常见的智能路由器有小米路由、极路由等，但是由于拓展的限制和手机客户端的问题，最终选用Pogoplug作为智能路由设备。Pogoplug可以非常方便的在网上购买到，价格便宜，性能强大，是DIY高性价比NAS的首选。集成千兆网口1个，内置1个SATA接口，外置4个USB接口，可扩展minipci-e接口，CPU：700MHz（双核），内存：128M，闪存：128M。

2 系统的软件配置

2.1 系统软件的选择

在确定Pogoplug作为系统的硬件设备之后，需要为之选择一个好的操作系统。除了Pogoplug自带的原生系统之外，常见的智能路由操作系统还有超越界限系统和Openwrt。以下对这三个系统做一个比较。

2.1.1 原生系统

这个系统可以实现以下功能：

（1）脱离官方网站，可以试下内网资料共享。

（2）可以脱机迅雷QQ旋风。

（3）WEB管理。

但是由于官方服务器再国外，访问速度比较慢，可以实现个人云的功能，共享小文件，还是很方便的，大文件的话，速度实在是太慢了，所以在国内一般不会用PogoPlug的原装系统。

2.1.2 超越界限系统

这个系统可以实现以下功能：

（1）迅雷VIP离线下载。

（2）百度离线下载。

（3）局域网共享文件。

（4）原版系统的所有功能。

这个系统是依靠原版系统启动的，也可以叫做外挂系统，用了这个系统，原版系统跟超越界限是同时可以用的，设置页相对简单，由于是外挂系统，所以需要用到一个U盘作为外挂系统盘。

2.1.3 Openwrt系统

这个系统可以实现以下功能：

（1）迅雷VIP离线下载。

（2）百度离线下载。

（3）局域网共享文件。

（4）FTP服务器功能。

（5）BT、PT下载功能

这个系统是直接将原版系统替换掉，所以用了这个系统，原版系统就没有了，安装方面相对繁琐点，并且需要TTL先刷机，但是其功能很强大，所以最后选择在PogoPlug里面刷入Openwrt系统。

2.2 系统软件的安装和配置

刷新openwrt固件之前，先要搞定TTL相关的软件硬件，pogoplug带有TTL接口，结合USB转TTL工具+SecureCRT可实现刷机等功能。

2.2.1 下载TTL线驱动，解压后直接运行可执行文件，按照自己的系统找到对应文件夹的安装文件，一路NEXT即可完成安装。

2.2.2 插上TTL线，系统会自动提示找到新硬件，并自动安装想用驱动。

2.2.3 到电脑的设备管理器里面找到我们TTL设备，若是没找到，拔插下USB口，或者换个USB口。接下来在右键属性里面设置端口信息，每秒位数为115200。

选择解压SecureCRT软件包。运行SecureCRTPortable. exe文件，协议选择 Serial以及上面看到的端口号，波特率为115200。需要用到的软件：TFTPD32 、FileZilla。

下载固件文件：rootfs.ubi、stage1.wrapped、uImage 3个文件系统文件，不管刷任何版本的固件。uImage.ram是必须的，属于引导系统。

1)手动设置本地连接的IP地址为 192.168.1.10。

2)WIN7系统设置方法: 打开控制面板→网络和共享中心→更改适配器设置→本地连接或者无线连接→右键→属性→Internet 协议版本4(TCP/IPv4)→属性→使用下列IP地址，填入IP地址192.168.1.10 子网掩码 255.255.255.0。

3)将下载下来的文件放置于C盘的openwrt目录，将电脑网线直接连接到POGO，并开启POGO电源，然后等待“本地连接”显示已连接后，打开TFTPD32.exe 软件，关闭POGO电源，连接好USB转TTL连接线到POGO，然后开启TTL终端连接软件SecureCRT，插上电源启动POGO，按“Esc”中断POGO启动。

输入以下命令：

setenv ipaddr 192.168.1.1 回车 【设置POGO IP地址】

setenv serverip 192.168.1.10 回车 【设置TFTP服务器 IP地址】

tftpboot 0x60500000 uImage.ram 回车 【下载引导系统到POGO】

bootm 0x60500000 回车 【启动引导系统】

设备会自动启动，直到启动完毕，点开始---运行“ ping 192.168.1.1 -t ” 通了后，接着下一步。打开FTP连接软件FileZilla 按图填写IP地址及其用户名密码，注意本地站点的路径及其远程站点的路径。将 rootfs.ubi，stage1.wrapped，uImage，3个文件系统文件，上传到boot目录。

在登陆Openwrt系统后，具体的系统配置方法在这里就不详细介绍了，有很多资料可以参考。主要是注意存储设备的挂载配置方法。

4 手机客户端软件开发

虽然小米路由和极路由这样的设备提供了完善的手机客户端软件，但是很难保证数据通过他们的客户端远程备份时不被他们的服务器备份，所以要数据绝对的安全和私有只能通过开源的第三方软件或者自己开发手机客户端软件。

本设计采用开源的集成Android开发工具JDK，在参考一些开源的手机备份软件的基础上，自行开发手机备份软件，是数据备份的安全最大化。限于篇幅原因，具体的开发过程不再详述，图2为备份软件的管理界面。

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