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利用 FreeNAS 打造儲存設備 (2) - 安裝篇

OpenFoundry

本文刊載於 [OpenFoundry 電子報第 179 期 - 利用 FreeNAS 打造儲存設備 (2)-安裝篇] 於 2011 年 8 月 23 日出刊,您可至 [OpenFoundry 電子報總覽] 輸入您的 E-Mail 即可訂閱。

前言

在上一篇文章 利用 FreeNAS 打造儲存設備 (1) - 歷史篇 中,我們已經了解到整個 FreeNAS 自由軟體專案的歷史由來,由原本軟體專案發起人 [Olivier Cochard-Labbe] 所領軍的自由軟體專案 FreeNAS 0.7 版本,以及後續發起人 Olivier 表示無法抽出多餘時間開發新功能後,由 [iXsystems] 公司接手後所發行的最新版本 FreeNAS 8.0,就新舊版本功能特色差異上進行比較的動作,以了解目前最新版本的 FreeNAS 8.0 具有哪些功能特色,並且更新哪些功能而其中又有哪些是舊版有的功能而新版本尚未支援的部份,或者是新版改善了哪些功能是舊版所沒有的,接著預先下載本文會用於初始安裝方面的 FreeNAS-8.0-RELEASE-i386.iso 映像檔,以及後續會用於由光碟片進行升級 FreeNAS 版本的FreeNAS-8.0.1-BETA3-i386.iso映像檔,跟用於透過圖形管理介面進行升級 FreeNAS 版本的 FreeNAS-8.0.1-BETA4-i386-GUI_Upgrade.xz 韌體檔案。

在開始進行安裝最新版本的 FreeNAS 8.0 以前,筆者仍要再次提醒您若是將 FreeNAS 安裝於實體主機硬碟上,那麼您在安裝程序上可以安全無誤地完成安裝,並且仍然可以進行後續相關功能操作,但是您將無法使用硬碟上的剩餘空間作為 FreeNAS 的分享資料儲存空間,並且在安裝前記得檢查您的硬體設備是否符合 FreeBSD 8.2 的硬體相容清單 [FreeBSD 8.2 Hardware Compatability List],以確保您可以順利通過 FreeNAS 初始安裝前硬體檢查程序,以進行安裝 FreeNAS 8.0 以及後續更新版本的動作。

實作環境

由光碟機安裝 FreeNAS 8.0

在本文中我們將實作,採用 FreeNAS 官網上所下載的 [FreeNAS-8.0-RELEASE-i386.iso] 映像檔,並且將該映像檔案透過燒錄機將映像檔燒錄成光碟片後,將實體主機的 BIOS 設定為光碟機開機後將 FreeNAS 8.0 安裝於主機上,或者如本文採用虛擬化平台則必須將該映像檔進行掛載的動作。

在前一篇文章中,我們比較 FreeNAS 新舊版本比較表中的 [網路服務比較表] 時,讀者應該有看到其中一個項目名稱為 VMware Guest Tools 的項目,該項目表示當 FreeNAS 若是安裝於 [VMware] 公司虛擬化技術產品內成為虛擬主機時,將支援該公司的 VMware Guest Tools 以使得運作於虛擬環境的 FreeNAS 虛擬主機,不管是在自身運作上可以得到良好的運作效率外,或者在虛擬環境的主控台上不管是監控或者應用都將得以順利控制。

在此次安裝示範環境中,我們將在虛擬化平台 [VMware vSphere ESXi 4.1] 中新增一台虛擬主機 (Virtual Machine 或稱 Guest OS)進行安裝 FreeNAS 的動作,其中該虛擬主機的硬體配置在硬碟方面為配置了二顆硬碟容量分別為 2GB 及 20GB,記憶體方面則配置 2GB,在網路卡方面則配置了一片 VMware 第二代加強型虛擬網路卡 [VMXNET2 (Enhanced)],配置此網路卡的原因為驗證 FreeNAS 官網中表示支援 VMware Guest Tools 的項目是否真的作用,眾所週知若是安裝於虛擬化平台中的虛擬主機未支援 VMware Guest Tools 時,則該虛擬主機安裝作業系統完畢後系統將會顯示沒有抓到任何網路卡,因此我們選擇配置此網路卡來確認 FreeNAS 是否真如官網所述進行驗證,並且我們將此虛擬主機的網路卡置於具有 [DHCP] 伺服器的環境中,以便屆時 FreeNAS 安裝完畢後便可自動抓取 DHCP 伺服器為其配置的 IP 位址資訊,至於固定 IP 位址的設定方式將於後續文章中進行解說。

主機設定由光碟機開機

請將 FreeNAS 官網上所下載的 FreeNAS-8.0-RELEASE-i386.iso 映像檔燒錄成光碟片後,將欲安裝 FreeNAS 的實體或虛擬主機 BIOS 進行設定,設定為由光碟機開機後將 FreeNAS 8.0 光碟片放入並將主機開機,此次實作的虛擬主機則是設定抓取該 FreeNAS-8.0-RELEASE-i386.iso 映像檔即可 (這也是虛擬化平台用於測試上方便的地方之一),由於虛擬主機開機時間很短常常來不及按下 「F2」 鍵進入虛擬主機的 BIOS 設定畫面。

有鑑於此,若您想要虛擬主機在開機時便直接先進入 BIOS 設定畫面,則可以將虛擬主機進行設定一開機時便先強制進入 BIOS 設定模式,設定方式為在 vSphere Client 中選擇該虛擬主機接著點選滑鼠右鍵後選擇 「Edit Settings」,切換至 「Options」 頁籤後點選 「Boot Options」項目,接著在 「Force BIOS Setup」區塊中勾選「The next time the virtual machine boots, force entry into the BIOS setup screen.」項目後按下「OK」即可,設定完成後當虛擬主機開機後便會直接進入 BIOS 設定畫面,請將光碟機 (CD-ROM Driver) 設定為首要開機項目後按下「F10 (Save and Exit)」存檔離開即可。

虛擬主機設定開機時強制進入 BIOS 設定畫面 虛擬主機 BIOS 設定畫面,設定採用光碟機內容進行開機

進入 FreeNAS 開機選單

當虛擬主機 BIOS 設定完成存檔離開後,虛擬主機開機後便會採用掛載的 FreeNAS-8.0-RELEASE-i386.iso 映像檔進行開機,而開機後映入眼簾的第一個畫面應為 FreeNAS 開機選單畫面,此開機選單畫面若有玩過 [FreeBSD] 的朋友,應該會覺得此開機選單畫面很熟悉才對,當讀秒倒數完畢後預設會進入 FreeNAS 安裝程序的初始化動作。

FreeNAS 開機選單

安裝或升級 FreeNAS

FreeNAS 開機選單倒數完成後,接著出現的相關訊息為 FreeNAS 進行安裝前的主機硬體相容性檢查,當該台主機硬體通過硬體檢查後則進入安裝畫面,由於目前虛擬主機的硬碟中並沒有舊的 FreeNAS 版本,因此畫面中請選擇「1. Install/Upgrade to hard drive/flash device, etc.」項目後按下「OK」,以準備進入 FreeNAS 8.0 安裝程序,後續文章中會提到若硬碟中已經存在了舊版的 FreeNAS 版本升級方式及步驟。

FreeNAS 安裝選單,選擇項目 1

選擇安裝 FreeNAS 的硬碟機

接著畫面將顯示 FreeNAS 於硬體相容性檢查程序時所偵測到安裝於主機上的硬碟,此次我們為主機配置二顆硬碟,如圖五所示硬碟機清單顯示為 2GB (da0)、20GB (da1),因為本文安裝的 FreeNAS 其硬體為虛擬化平台所虛擬出來的虛擬硬碟機,因此在硬碟資訊方面顯示為 VMware Virtual disk,若為實體伺服器則會顯示該硬碟機的品牌資訊,由於此安裝程序為選擇 FreeNAS 作業系統所要安裝的目的地硬碟,因此請選擇「da0 VMware Virtual disk 1.0 --2.0 GiB」項目後按下「OK」,以進入下個安裝程序。

選擇安裝 FreeNAS 作業系統的目的地硬碟 2.0GB (da0)

準備開始 FreeNAS 安裝程序

選擇完安裝 FreeNAS 作業系統的目的地硬碟後,接著畫面將會顯示警告訊息,此警告訊息內容為 FreeNAS 提醒您剛才選擇安裝 FreeNAS 的目的地硬碟其資料將會被清空 (警告訊息 1.) 之外,該硬碟其它未使用到的空間也無法拿來進行分享資料的設定 (警告訊息 2.),因此 FreeNAS 仍不忘強烈建議您應該將 FreeNAS 安裝於 USB 隨身碟,而 IDE、SATA、SCSI 硬碟則拿來儲存分享資料用。

了解上述的警告訊息後按下「Yes」,則系統將開始進行安裝程序將光碟片內的 FreeNAS 資料寫入至剛才選擇的 2GB 目的地硬碟內,如圖六所示您可以看到整個安裝進度百分比、寫入資料的速度、已花費安裝時間、預估剩餘安裝時間…等資訊,基本上花費不到 1 分鐘時間即可將 FreeNAS 8.0 安裝完畢。

FreeNAS 警告訊息及開始安裝 FreeNAS 進度資訊

FreeNAS 安裝程序完畢

當 FreeNAS 安裝程序將光碟片內相關資料寫入至所選擇的 2GB 目的地硬碟的動作完成後,安裝程序會顯示已將相關資料寫入 2GB (da0) 完成,並提醒您將安裝光碟片退出光碟機後將主機重新啟動,按下「OK」後會回到一開始的初始安裝畫面,接著選擇「3. Reboot System」後按下「OK」將主機重新啟動,同一時間請記得退出光碟片以利主機能夠順利進入 FreeNAS 開機程序,而非再次進入 FreeNAS 安裝程序。

安裝程序完畢,系統提示應該重新啟動主機 選擇重新啟動項目後確定將 FreeNAS 主機重新啟動

FreeNAS 控制台畫面 (Console)

在預設的情況下 FreeNAS 主機開機後會自動啟用 DHCP Client 服務,也就是發出 [DHCPDISCOVER 廣播封包] 尋找區域網路中是否有 DHCP 伺服器試圖取得自動配置的 IP 資訊,由於我們已經將此台 FreeNAS 虛擬主機置於具有 DHCP 伺服器的網路環境中,因此 FreeNAS 主機啟動 DHCP Client 服務時便會順利找到 DHCP 伺服器,以取得 IP 位址 (IP Address)、預設閘道 (Default Gateway)、名稱解析伺服器 (DNS Server)…等 IP 資訊,如圖九所示我們可以看到 FreeNAS 主機順利取得 DHCP 伺服器所配發的區網 IP 位址 (此例取得 IP 位址為10.10.25.78),並且系統提示您可以將 http://10.10.25.78 網址 (URLs) 貼至您的瀏覽器中以登入 FreeNAS 圖形化管理操作介面。

FreeNAS 控制台畫面 (Console)

由 FreeNAS 主機可以順利取得 DHCP 伺服器所配發的 IP 位址及相關網路資訊後,我們可以確定 FreeNAS 確實如官網所述有支援 VMware Guest Tools 功能因此網路功能運作正常,不過若您也是採用 VMware vSphere ESX/ESXi 虛擬化平台來測試時,眼尖的您應該會發現該虛擬主機在 vSphere Client 中,VMware Tools 項目狀態並非為全功能運作正常的「OK」,而是部份功能運作正常的「Unmanaged」狀態,造成此問題的原因可能是 FreeNAS 團隊目前所採用的 [Open Virtual Machine Tools] 版本所導致,相信之後更新的版本會完全解決此一問題。

虛擬主機上 VMware Tools 所回報的狀態為 Unmanaged

測試 FreeNAS 主機網路連接狀態

在進入圖形操作介面以前,筆者建議您先進入指令模式利用 ping 指令測試一下目前 FreeNAS 主機的網路連通狀態,請於 FreeNAS 控制台畫面 (Console) 輸入數字 「7」後按下「Enter」鍵進入 Shell 指令模式,首先使用 「ping –c2 10.10.25.254」指令執行二次 ping 指令測試 FreeNAS 主機與區域網路中的預設閘道 (Default Gateway) 是否相通,接著使用「ping –c2 168.95.1.1」指令測試 FreeNAS 主機與網際網路上的名稱解析伺服器 IP 位址是否相通,最後使用「ping –c2 tw.yahoo.com」指令測試 FreeNAS 主機的名稱解析是否能正確運作。

測試 FreeNAS 主機與預設閘道、名稱解析伺服器及名稱解析服務是否正確運作

連通測試完成後,請接著輸入「df -h」指令來查看目前 FreeNAS 主機的檔案系統掛載情況,由目前掛載情況可以看到檔案系統為 512MB 分割區運作? 至此讀者應該會感到疑惑在上一篇中不是才說明 FreeNAS 安裝時會建立二個 1GB 的分割區,怎麼目前看到的是 512MB 分割區呢? 是這樣的 FreeNAS 版本從 8.0 至 8.0.1 BETA2 採用二個 512MB 分割區運作架構,而為了日後功能發展性及擴充性方面著想 FreeNAS 開發團隊從 8.0.1 BETA3 版本開始,改為採用二個 1GB 分割區運作架構,因為目前所安裝的版本為 FreeNAS 8.0 因此所看到的分割區為 512MB 是合理的,進行完網路連通測試及觀察檔案系統掛載情況後輸入「exit」指令即可回到 FreeNAS 控制台畫面。

查看 FreeNAS 檔案系統掛載情況及回到控制台畫面

登入 FreeNAS 圖形操作介面

測試及確認 FreeNAS 主機在區域網路中的網路連接狀態運作無誤後,請於跟 FreeNAS 主機同一網段的任一主機上開啟瀏覽器後,在網址列上輸入 FreeNAS 主機的 IP 位址 (此例為 http://10.10.25.78) 來登入圖形化操作介面,正確連接 FreeNAS 主機後接著瀏覽器會跳出管理者帳號及密碼的驗證視窗,預設情況下 FreeNAS 的圖形化管理者帳號為「admin」而管理密碼為「freenas」 (此圖形化管理者帳號與系統管理者帳號 root 不同,後續文章中會進行解說),請在驗證視窗輸入管理者帳號及密碼後按下「Log In」鍵即可登入 FreeNAS 圖形管理介面。

登入 FreeNAS 圖形化管理介面及管理者驗證視窗

登入 FreeNAS 圖形化管理介面後,您可以看到在「System Information」項目內看到 FreeNAS 主機的相關資訊,例如在 FreeNAS 8.0 版本採用的 FreeBSD 作業系統版本為 8.2 Release Patch 1、系統的主機名稱 (Hostname)、開機時間 「Uptime」 及系統負載狀況「Load Average」...等資訊,若您想要看到流量圖表則您可以切換到「Reporting」項目,FreeNAS 採用了 [RRDTool] 來顯示相關硬體資訊如 中央處理器(CPU)、記憶體(Memory)、系統負載(System Load)、Swap 使用量、執行序(Processes)、網路卡 (NIC) ...等的流量使用狀況。

FreeNAS 系統資訊 FreeNAS 流量統計圖表 (CPU、Memory、System Load、Swap、Processes、NIC)

由於在 FreeNAS 8.0 此一版本中,圖形化操作介面僅僅支援單一語系也就是英文 (English) 圖形操作介面而以,從 FreeNAS 8.0.1 BETA1 版本之後才開始加入圖形操作介面多國語系的支援,您可以切換至項目「System」接著點選 「Settings」 在 「Language」 語系項目的下拉選單中發現,此一版本中確實只有 English 語系,並無其它國家語系可供選擇。

FreeNAS 圖形操作介面,語系切換

FreeNAS 官網教學短片

[FreeNAS 官網] 有陸續將相關操作步驟,製作成為教學短片後放到 [youtube] 上,在目前的教學短片清單中與本文有關的項目為 [How To Install FreeNAS™ 8],該短片內容為在 [Apple MAC] 主機上使用 [VMware Fusion] 建立虛擬主機並安裝 FreeNAS 8.0 Release,在後續文章中筆者也會適時的將 FreeNAS 官網所發行的教學短片,與筆者所撰寫內容進行互相搭配的動作。

FreeNAS 臭蟲回報系統

只要是軟體開發就一定會有臭蟲 (Bug) 只是該臭蟲被發現與否而以,FreeNAS 自由軟體專案也不例外,為了使 FreeNAS 更好您可以將使用上遇到的問題提交到 FreeNAS 臭蟲回報系統上,或者在提交問題到臭蟲回報系統以前先進行查詢的動作搞不好您遇到的問題已經有人回報,藉由查詢的動作您也可以知道此問題 FreeNAS 開發團隊預計會在哪個版本中進行修復。

FreeNAS 使用 [Trac] 這個優秀的開放原始碼錯誤回報系統,來管理 FreeNAS 使用者所提交的問題及進行臭蟲追蹤的動作,基本上 FreeNAS 會建議您先使用目前最新釋出的版本來進行測試,因為舊版的問題很可能在此新版本中已經得到修復,接著在提交問題前您可以先搜尋一下回報系統,因為很有可能您要提交的問題有人已經提交了,這樣可以避免重複問題提交進而節省開發人員的時間。

如果您要提交臭蟲的話則需要在 Trac 中註冊一個帳戶後才能進行提交,至於搜尋問題則是不需要註冊帳戶的,在提交問題前為了使開發人員能清楚了解您所要表達的問題應注意相關發問禮節,例如 在描述問題時應該要清楚說明您採用的版本環境,以及操作步驟並且出現什麼樣的錯誤訊息,若能配合操作步驟及錯誤訊息的抓圖則更為洽當。

以筆者在測試此次的安裝版本 FreeNAS 8.0 Release 時為例,當筆者欲嘗試以 [Microsoft IE 9 瀏覽器] 來登入 FreeNAS 圖形管理介面時,雖然可以在輸入圖形管理者帳號及密碼後順利登入,但卻發現在登入後瀏覽器無法顯示相關系統狀態,如下圖所示。

使用 Microsoft IE 9 瀏覽器登入後無法正常操作

此時筆者便開啟 [FreeNAS 臭蟲回報系統] 的網頁後,在搜尋列上輸入「IE 9」後按下搜尋鍵後便找到已經有人回報此一問題給 FreeNAS 開發團隊了,此問題項目為 [GUI not working with IE9] 由提交的討論串中您可以清楚看到 FreeNAS 開發人員已經回復該提交問題的使用者,開發人員說明因為 FreeNAS 8.0 Release 版本使用的 Dojo 1.6.1 版本還不支援 Microsoft IE 9 瀏覽器,並且開發團隊將預計在 FreeNAS 8.1 Release 版本會修復此一問題。

FreeNAS 臭蟲回報系統 GUI not working with IE9

透過上述簡要的說明後,建議讀者在遇到相關問題時也可至 FreeNAS 臭蟲回報系統進行相關問題查詢,更甚者您發現的問題尚無人回報時您也可以提交臭蟲給 FreeNAS 開發團隊,以幫助開發人員了解及修正此一問題,使得 FreeNAS 作業系統能更快進入穩定及完美。

待續

本文至此,已經詳細說明如何透過 FreeNAS-8.0-RELEASE-i386.iso 映像檔燒錄成光碟片後安裝於實體主機上,或者透過虛擬化平台安裝於虛擬主機上,並且再次提醒舊版的 FreeNAS 使用者安裝 FreeNAS 作業系統的硬碟無法使用其剩餘空間,並且藉由 FreeNAS 官網所發行的教學短片及臭蟲回報系統,我們了解到 FreeNAS 開發團隊對於此一自由軟體專案的用心程度。

在下一篇文章中,筆者將會帶領讀者透過下載的 FreeNAS-8.0.1-BETA3-i386.iso 映像檔燒錄成光碟片後,將目前安裝 FreeNAS 8.0 Release 版本的主機以透過光碟機升級版本的方式,使得目前僅能使用單一英文語系操作介面的 FreeNAS 8.0 Release 版本升級至支援多國語系操作介面的 FreeNAS-8.0.1-BETA3 (當然此一版本中也修正了相關使用者所回報的臭蟲)。

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