26. Aug 2016 09:08
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NAS-Server mit OpenWrt und USB-Festplatte

Der Begriff NAS steht für "Network Attached Storage", was auf Deutsch nichts anderes als "Am Netzwerk angeschlossenes Speichermedium" bedeutet. Nimmt man den Begriff für bahre Münze, so wäre auch ein USB-Stick am PC, der über Netzwerk freigegeben wird, ein NAS. Der Begriff wird eigentlich für Serverfarmen benutzt. Hier werden wichtige Daten auf hunderten miteinander zusammengeschalteten Festplatten gespeichert und ein Verwaltungssystem bietet über Netzwerk, meistens Glasfaser weil am Schnellsten, Zugriff darauf. Zu Hause oder in kleinen Unternehmen bezeichnet NAS meistens eine oder mehrere Festplatten, jedoch meistens nicht mehr als zehn bis zwanzig Stück, auf die über das Netzwerk zugegriffen werden kann.

OpenWrt NAS-Server auf dem Linksys WRT1200AC

Warum man NAS einsetzt und was man dafür braucht

Es gibt viele Geräte wie Smartphones, Tablets oder Computer, die nicht über die Peripherie bzw. Schnittstellen verfügen um große Speichermedien zu verbinden. Möchte man z.B. alle Fotos seines Smartphones, also vielleicht so 20 GB Daten, auf eine Festplatte sichern, kann man entweder die SD-Karte des Smartphones entnehmen und sie in den Computer stecken oder das Smartphone per USB mit dem Computer verbinden und die Daten dann direkt mittels Computer auf eine Festplatte übertragen. Das ist nicht nur unglaublich umständlich, sondern erfordert auch eine Menge Hardware. Ist die Festplatte über Netzwerk per FTP, SMB oder wie auch immer erreichbar, so kann man die Daten vom Smartphone direkt per FTP über WLAN auf die Festplatte übertragen. Andere Geräte wie z.B. eine Playstation 4 können dann auf diese Daten zugreifen. Alles über die bestehenden Netzwerkverbindungen ohne dass man Kabel stecken muss.

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NAS-Server mit OpenWrt auf dem Router betreiben

Moderne Router, insbesondere der Linksys WRT1200AC den ich einsetze, bringen bereits USB 3.0 und eSATA Schnittstelle mit und können dank Dual-Core CPU und 512 MB RAM problemlos größere Festplatten mit mehreren Terrabyte verwalten. Dank Linux bzw. OpenWrt kann man jederzeit Überblick über die Zugriffe behalten, Datenraten kontrollieren und die Festplatte mit notwendigen Netzwerkdiensten ausstatten. Integration in VPN und Netzwerk inbegriffen. Der besondere Vorteil bei OpenWrt ist, dass man wirklich jede Software installieren kann, die man für sein Vorhaben benötigt. Möchte man kein FTP sondern Windows-Dateifreigabe, so kann man Samba installieren. Für den sicheren Zugang zur Festplatte über das Internet kann man VPN einsetzen. Streaming über HTTP oder andere Protokolle kann OpenWrt natürlich dank Apache-Server ebenfalls.

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Vorbereiten der Festplatte für die Verwendung mit OpenWrt

Externe USB-Festplatten im Gehäuse kommen meist bereits mit dem Dateisystem NTFS formatiert. Mac OSX Nutzer kennen das Problem, dass man die Festplatte erneut formatieren muss. Die Hersteller möchten es den Windows-Nutzern, was immerhin der Großteil ist, hier etwas einfacher machen. OpenWrt kann man zwar NTFS lesen, aber das ist alles andere als empfohlen noch dazu langsam und fehleranfällig. Eine Formatierung auf das Linux-Dateisystem "ext4" daher zwingend notwendig. Wer seinen OpenWrt-Router nicht mit einem eigenen Image und den dazugehörigen Paketen bereits ausgestattet ist, muss diese jetzt mit folgenden Befehlen installieren.

Grundsätzlich empfehle ich die Formatierung der Festplatte von einem Linux-Computer aus. Wer den nicht zur Hand hat, kann es aber auch direkt mit OpenWrt machen. Dafür muss man aber noch das Paket "kmod-fs-ext4" sowie "fdisk" installieren (geht so wie oben die anderen Pakete). Anschließend formatieren wir die Festplatte, die mit hoher Wahrscheinlichkeit als /dev/sda1 mit der ersten Partition vorhanden ist. Das kann man zum Einen über die Logs und zum Anderen im Ordner "/dev/" überprüfen.

Anschließend wird auf der ersten Partition ein ext4-Dateisystem erstellt. Mit "fdisk" muss man die Partition dann noch auf den Typ Linux umstellen. Das kann man auch direkt mit OpenWrt erledigen oder an einem Linux-Rechner mit fdisk. Wer das alles nicht mag, kann auf Linux-Systemen auch GParted benutzen.

Mit dem Befehl "p" in fdisk sehen wir die aktuelle Partition (genau eine). Wenn dort anstelle von Linux als Partitionstyp NTFS steht, dann benutzen wir den Befehl "t" und geben bei der Aufforderung Dateisystemtyp "83" (das ist Linux) an. Abschließend lassen wir fdisk mit dem Befehl "w" die Partitionstabelle schreiben und sind fertig. Ich habe meine Festplatte in "/data" eingehangen und das in "/etc/fstab" so konfiguriert.

Mit dem Befehl "mount /data" wird die Festplatte dann im Verzeichnis eingehangen und wir sehen den "lost+found"-Ordner des ext4-Dateisystems. Wir können jetzt testweise eine Datei auf die Festplatte schreiben, wenn wir wollen. Sie ist nun einsatzbereit und über SCP (z.B. unter Windows mit WinSCP) könnten wir jetzt auch schon Dateien hochladen, falls das jetzt schon dringend notwendig ist.

Dateien per FTP mit vsftpd auf die Festplatte übertragen

Für die Übetragung großer Dateien im eigenen LAN empfehle ich grundsätzlich die Verwendung von FTP. FTP ist zwar ohne TLS nicht sehr sicher, dafür aber ziemlich schnell und wenn man dank OpenWrt sein Netzwerk gesichert hat und die Kontrolle darüber hat, kann auch Niemand (Switch sei dank) die Daten lesen solange sie nicht über WLAN gehen. Das Passwort bleibt also durch das Switching im Ethernet einigermaßen sicher. Windows-Dateifreigabe, bzw. Samba unter Linux, ist zwar beliebt, aber zum Einen verursacht es unglaublichen Overhead im Netzwerk und die Übertragung ist bei Weitem nicht so schnell wie FTP.

FTP-Server vsftpd unter OpenWrt installieren

OpenWrt hat bereits drei unterschiedliche FTP-Server im Angebot. Die Software vsftpd ist klein, leicht und einfach zu konfigurieren. Mit folgendem Befehl installieren wir den FTP-Server vsftpd unter OpenWrt.

Der FTP-Server ist jetzt bereit und kann auch sofort verwendet werden. Wir aktivieren vsftpd für den automatischen Start nach Boot und für den sofortigen Start mit folgenden Befehlen.

Alle Systembenutzer können sich jetzt per FTP anmelden und auch der anonyme Zugriff ist standardmäßig aktiviert. Ich persönlich gebe jedem FTP-Nutzer einen Benutzernamen und ein Passwort. Schauen wir uns das an meinem Beispiel an. Bei mir gibt es den Benutzer "jan", der nur auf die Festplatte zugreifen darf. Dafür habe ich erst einmal in die Datei "/etc/passwd" folgende Zeile eingefügt (der Befehler useradd funktioniert hier nicht!).

Anschließend lege ich mit dem Befehl "passwd" für den Benutzer "jan" ein Passwort an, indem ich folgenden Befehl in die Konsole hacke. Wenn wir danach wieder einen Blick in die "/etc/passwd" werfen, werden wir dort den Hashwert des neuen Passworts sehen.

Der Benutzer "jan" soll über FTP ausschließlich auf das Verzeichnis "/data" zugreifen dürfen und deshalb nehmen wir noch ein paar Konfigurationen in "/etc/vsftpd.conf" vor.

Mit der Einstellung "chroot_local_user" sperren wir den Benutzer in sein Home ein, also konkret hier "jan" in "/data". Mit "allow_writable_chroot" darf der Nutzer in seinem Verzeichnis auch schreiben und es darf schreibbar sein. Mit "anonymous_enable" auf "NO" definieren wir, dass anonyme Nutzer sich nicht einloggen dürfen.

FileZilla mit vsftpd auf OpenWrt

Mit der Software FileZilla, meinem Lieblings-FTP-Client, können wir sowohl unter Windows als auch unter Mac und Linux per FTP nun auf die Festplatte zugreifen, Daten herunter oder hoch laden. Wer seine Festplatte nur für Backups benutzt, der ist jetzt schon fertig. Für den Upload aus Android empfehle ich übrigens den Total Commander und dessen FTP-Plugin.

DLNA-Server unter OpenWrt für den NAS-Server installieren

Mittels DLNA bzw. dem UPnP Protokoll und dem Server "minidlna" ermöglichen wir jetzt allen Geräten inklusive Android-Smartphone, dem Playstation 4 Media Player , allen Linux csowie Windows Clients auf die Dateien zuzugreifen. Xbox usw. sollte auch funktionieren genauso wie BluRay-Player und was auch immer. Den Server "minidlna" installieren wir mit folgendem Befehl.

Anschließend aktivieren und starten wir den gerade installieren DLNA-Server "minidlna" wieder mit den folgenden Befehlen über die Konsole. Wir haben ihn noch nicht konfiguriert und dem widmen wir uns gleich unmittelbar.

Die Konfiguration findet sich bei OpenWrt 15.05.1 im "config"-Verzeichnis unter "/etc/config/minidlna" und nicht mehr in einer eigenständigen Konfigurationsdatei. Die Konfigurationsdatei von minidlna sieht bei mir wie folgt aus.

Das kann man alles so lassen. Ich habe den "friendly_name" auf einen schönen Namen gesetzt. Man kann dort dem Server einen Namen geben. Mit "media_dir" geben wir das Verzeichnis an, welches nach Medien gescannt werden soll. Die OpenWrt Doku ist da etwas wirr. Wenn wir mehrere unterschiedliche Verzeichnisse angeben wollen, dann geben wir wie folgt anstelle der Zeile "option media_dir" das folgende an. Wobei "V" für Video, "A" für Audio und "P" für Pictures steht.

Ich würde hier nicht direkt das Stammverzeichnis der Festplatte angeben, da man ja vielleicht auch Daten darauf hat, die man nicht direkt jedem zur Verfügung stellen möchte.

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Wiedergabe der Inhalte vom OpenWrt DLNA-Server auf unserem NAS

Die Wiedergabe über den DLNA-Server ist ziemlich einfach. Mit der Playstation 4 wählen wir einfach den Media Player aus und dort sehen wir nach einer kurzen Ladezeit auch sofort unseren DLNA-Server und können entsprechende Medien auswählen.

OpenWrt DLNA-Server auf der Playstation 4

Nach Auswahl unseres DLNA-Servers auf der Playstation 4 können wir dann auch die Ordner, Alben und Musik sowie Videos und anderen Medien durchstöbern. Nach Auswahl der Medien spielt die Playstation 4 die Inhalte anstandslos ab. Im Playstation 4 Benutzerhandbuch findet man die untersützten Inhalte: Unterstützte Dateiformate auf der Playstation 4 im Benutzerhandbuch

Playstation 4 Media Player spielt von OpenWrt ab

Es gibt mittlerweile wirklich für jedes System einen UPnP-kompatiblen Media Player. VLC unterstützt bereits Windows, Linux und den Mac. Für Android empfehle ich die App "BubbleUPnP", welche bei mir einwandfrei funktioniert. Der gleiche Vorgang wie auf der Playstation 4 ist auf meinem Android-Telefon Moto X Play fast analog. Man wählt den Server aus, die Ordner und dann die Medien.

Android mit OpenWrt MiniDLNA
Android mit OpenWrt MiniDLNA

Da DLNA bzw. UPnP mit Broadcasts im Netzwerk arbeitet, wird die Anbindung über VPN nicht so einfach funktionieren. Hier empfehle ich entweder die Verwendung von FTP oder das Einrichten eines Apache Webservers auf dem Router, der entfernten Geräten über VPN dann Zugriff auf die Medien zum Streamen gibt. Das hängt immer auch ein bisschen von der Geschwindigkeit des Netzes ab, da VPN auch Bandbreite für sich beansprucht. OpenWrt gibt einem jede Freiheit und jede Software, die man braucht. Man sollte jedoch vorher überlegen, wer möchte wie auf welche Inhalte zugreifen und sich dann für eine Lösung entscheiden. Geben tut es wirklich alles, aber ob es in bestimmten Rahmenbedingungen auch Sinn macht ist eine andere Frage.

NAS-Server mit vollwertigem Linux: unendliche Möglichkeiten

Der Ein oder Andere mag jetzt sagen: Na gut, DLNA, UPnP und FTP das kann mein NAS auch. Natürlich sind ein offenes System, volle Kontrolle sowie absolut alle Konfigurationsmöglichkeiten ein enormer Vorteil von OpenWrt. Der größte Vorteil ist jedoch, dass wir ein Linux-System mit Vollzugriff haben. Das bedeutet, wie können direkt an der Festplatte z.B. solche Dinge machen.

Das ist der direkte Download eines DivX-Beispielvideos von divx.com. Wir müssen also nicht erst mit unserem Computer Inhalte herunter laden und sie dann wieder auf die Festplatte hochladen, wir können sie direkt auf die Festplatte herunter laden und der Inahlte steht sofort zur Verfügung. Das Abspielen mit PS4 und Android: kein Problem!

Dazu kommt die Möglichkeit entfernte Inhalte direkt über NFS zu mounten, Skripte für den automatischen Up- und Download einzusetzen, Bilder direkt zu skalieren und, und, und... wir haben jetzt auf unserem NAS absolut alle Möglichkeiten, die wir unter jedem richtigen Linux auch haben. Jede Linux-Software, selbst die aus großen Rechenzentren, steht uns unter OpenWrt zur Verfügung und kann für unseren kleinen Einsatz hier herangezogen werden. Mein Fazit lautet daher: wenn NAS, dann nur mit OpenWrt!

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Kommentare zum Thema „NAS-Server mit OpenWrt und USB-Festplatte“

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05.01.2017 17:04
Vielen Dank für den guten Beitrag. Ich habe mir einen WRT1200AC zugelegt und OpenWRT augespielt. Eine externe USB-Festplatte über USB 3.0 erreicht aber nur sehr schlechte Datenraten mit unter 10MB/s. Die WLAN-Verbindung hat zu dem Zeitpunkt über 400MBit/s laut OpenWRT - also deutlich mehr.Welche Datenraten erzielst du bzw. wie bekommt man eine schnellere Übertragung hin?
05.01.2017 17:09
Hallo Peter, ich erreiche über USB 3.0 mit den abgebildeten Geräten über vsftpd und Filezilla über Kabel etwa 60 MByte/s beim Schreiben. Lesen schafft bis zu 80 MByte/s.
07.01.2017 22:41
Hallo Jan. Vielen Dank für die schnelle Antwort. Ich habe jetzt mal über LAN getestet und erhalte hier auch 60-70 MB/s mit Samba - also voll in Ordnung.Nur ist der WRT1200AC extrem langsam, wenn man mit einem ac-WLAN Client über 5GHz lokale Dateien (egal ob externe HDD oder via LAN angeschlossener Server) liest. Hier erhalte ich magere 0,25 bis 0,5 MB/s. Und das, obwohl die Verbindung zum Router zu dem Zeitpunkt 433 Mbit/s beträgt. Ein Test mit IPERF ergibt eine Geschwindigkeit von etwa 25 MB/s und somit einen plausiblen Wert (ca. 1/2 der WLAN-Rate). WLAN-Treiber habe ich schon die neusten probiert. Der Router wurde als Nachfolger für einen TP-Link WDR3600 angeschafft, um auch über WLAN zu streamen. So ist das Ergebnis leider schlechter als zuvor. Hast du eine Idee?
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