NASサーバーでファイルを保存する！

iPhoneのカメラで写真を撮る。たくさんのiCloudがとても少なくなっている。メール、書類、iCloudにもっと保存したい。 iCloudにある写真を一枚、その日の出来事をiPhoneで見る。すごく楽しいので、Amazon.comへ移動することにする。 Amazon.comのアルバム、良いサービスだが、いつまで続くのかな😖

ZFSファイルシステムで、NASを構築する。

ストレージの永続性を考慮しミラーリングRAID、機密性から暗号化ボリュームを採用する。

NASハードウェアを用意する

ホームサーバにSATA SSDを2台追加する。

• MiniPCベアボーン: ASRock DeskMini X300
• CPU: AMD Ryzen 5 PRO 4650G
• ストレージ: Lexar M.2 SSD 500GB
• メモリ: Crucial 16GB(8GB x 2)
• ストレージ(ZFS): Crucial MX500 1TB SATA
• ストレージ(ZFS): Samsung 860 EVO 1TB SATA

NASソフトウェアを選択する

• オペレーティングシステム: Ubuntu 21.04 Server
• ファイルシステム: ZFS on Linux 2.02

ZFSをインストール！

ZFS on LinuxをUbuntuへインストールする。ZFSプールをミラーリングで作成する。

1. aptコマンドでZFS on Linuxをインストールするね。

   sudo apt install zfsutils-linux
   whereis zfs
   

   正しくインストールされた事を、whereis zfsで確認できる。

2. ZFSプールをミラーミングRAIDを指定して作る！

   ディスクIDをlsコマンドで確認するよ。

   デバイスパスは、SSDの取り付けポート、順序で変わる。内部SSDは、取り外しがある。 ZFSコマンドには、ディスクIDの指定をするよ。

   ls -la  /dev/disk/by-id/
   
   $ lrwxrwxrwx 1 root root    9 Aug 30 21:19 ata-CT1000MX500SSD1_XXXXXXXXXXXX -> ../../sdb
   $ lrwxrwxrwx 1 root root    9 Aug 30 21:19 ata-Samsung_SSD_860_EVO_1TB_XXXXXXXXXXXXXXX -> ../../sda
   

   名前をzfs-poolで、ミラーミングRAIDのZFSプールを作るね。

   sudo zpool create zfs-pool mirror ata-Samsung_SSD_860_EVO_1TB_XXXXXXXXXXXXXXX ata-CT1000MX500SSD1_XXXXXXXXXXXX
   

   ZFSプールの状態を確かめる。

   zpool status
   

   ※ コマンドの出力は環境に依存するね。Patinebootのサーバーの実行結果だよ。

参考: Setup a ZFS storage pool

暗号化と圧縮しよう！

暗号化ボリュームを作成する！

1. 暗号アルゴリズムと、鍵形式を指定するよ。

   ボリュームの名前は、archiveにするね。コマンド結果を見て、暗号化に使うパスフレーズを入力してね。

   sudo zfs create -o encryption=aes-256-gcm -o keyformat=passphrase zfs-pool/archive
   

   参考情報：サーバーを再起動したら、暗号化ボリュームの鍵をロードして、暗号化ボリュームをマウントしてね。

   zfs load-key zfs-pool/archive
   

2. パーミッションを変えてね。事前にchownもしたほうが良いかも。

   sudo chmod 755 /zfs-pool/archive
   

ボリュームの属性をセットする！

作ったボリュームの属性をzfsコマンド、setオプションで設定する。対になるgetオプションもあるよ。

速度と圧縮率のバランスが良いlz4形式を指定するよ。 重複データチャンクをユニークにする。ボリューム容量に比例してメモリをたくさん使うよ。

sudo zfs set compression=lz4 zfs-pool/archive
sudo zfs set dedup=on zfs-pool/archive

POSIXアクセス制御リストを使うよ。 拡張属性をinodeの中へ保存するよ。

sudo zfs set acltype=posixacl zfs-pool/archive
sudo zfs set xattr=sa zfs-pool/archive

起動時に暗号化ボリュームをマウントしよう

暗号鍵をロードするサービスを作成しよう。

起動後は、自動的に暗号化ボリュームをマウントするよ。

ZFSシンボルインポート後、暗号化ボリュームの、暗号鍵パスワードを自動で入力し、ZFSボリュームをマウントする。

[Unit]
Description=Load the encryption key for archive of ZFS storage.
After=zfs-import.target
Before=zfs-mount.service

[Service]
Type=oneshot
RemainAfterExit=yes
Environment="PASSPHRASE=XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
ExecStart=sh -c 'echo $PASSPHRASE | zfs load-key zfs-pool/archive'

[Install]
WantedBy=zfs-mount.service

サービスの記述をzfs-loadkey-archive.serviceに保存する。 systemdに登録して、自動的に実行する。

# サービスをsystemdのユーザーディレクトリへコピー
sudo cp zfs-loadkey-archive.service /etc/systemd/system/
# サービス即時に開始する
systemctl start zfs-loadkey-archive.service
# サービスを登録し、次回以降のブート時に自動開始する
systemctl enable zfs-loadkey-archive.service

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