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利用 FreeNAS 打造儲存設備 (5) - 安裝篇 (嵌入式 USB)

OpenFoundry

本文刊載於 [OpenFoundry 電子報第 182 期 - 利用 FreeNAS 打造儲存設備 (5)-安裝篇 (嵌入式 USB)] 於 2011 年 10 月 4 日出刊,您可至 [OpenFoundry 電子報總覽] 輸入您的 E-Mail 即可訂閱。

前言

本文為說明 FreeNAS 嵌入式 USB 的安裝及製作方式,由 FreeNAS 官網上下載最新發行的完整安裝映像檔案 Full_Install.xz 之後,透過 7-zip 壓縮軟體將此安裝映像檔案解壓縮後配合 physdiskwrite.exe 映像檔寫入工具,將解壓縮後的完整安裝映像檔案內容寫入至 2GB USB 儲存裝置內,並且將屆時主機其 BIOS 開機順序設定為 USB 裝置開機便可開始使用 FreeNAS。

實作環境

下載完整安裝映像檔案

本文實作中請先下載由 FreeNAS 官方最新釋出的完整安裝映像檔 [FreeNAS-8.0.1-RC1-amd64-Full_Install.xz],基本上會實作此方式的主機環境通常為沒有 CD/DVD ROM 光碟機的硬體主機,或者您想要以手動方式預先將此安裝映像檔案寫入至 CF / USB 儲存裝置內 (請注意空間至少是 2GB 或更大),便適合使用此安裝方式。

製作嵌入式 USB於 FreeBSD 環境下

於 FreeBSD 環境下製作嵌入式 USB,只需要準備好 Full_Install.xz 完整安裝映像檔以及 USB 儲存裝置即可,請使用 FreeBSD 中 [xzcat 指令] 將 Full_Install.xz 映像檔案解壓縮,同時將解開後的內容透過 [dd 指令] 寫入至 USB 儲存裝置內。

由於 dd 指令會將資料立即寫入指定的硬體裝置名稱上,因此使用前請再次確定 FreeBSD 所偵測到 USB 儲存裝置的硬體裝置名稱 (例如此例為 /dev/da0),因為若是屆時您打錯硬體裝置名稱有可能會毀壞您現有的 FreeBSD 作業系統 (即使該硬體裝置名稱是您系統中重要掛載點也將不會有任何警告訊息出現!!),準備好相關環境及映像檔案後請執行如下指令即可製作嵌入式 USB 裝置。

 #/usr/bin/xzcat FreeNAS-8.0.1-RC1-amd64-Full_Install.xz | dd of=/dev/da0 bs=64k
  122070+122071 records in
  122070+122071 records out
  2000000000 bytes transferred in 2604.303148 secs (1625439 bytes/sec)

製作嵌入式 USB於 Mac OS X 環境下

於 Mac OS X 環境下製作嵌入式 USB,除了準備好 Full_Install.xz 完整安裝映像檔及 USB 儲存裝置之外,請下載及安裝 [Keka] 壓縮軟體即可將安裝映像檔解壓縮,Keka 它是一個運作在 Mac OS X 的檔案壓縮/解壓縮軟體,其主要的核心壓縮技術為採用開放原始碼軟體 [7-zip] 所支援的 [p7zip]

接著請打開 Finder 後找到存放位置後點擊 Full_Install.xz 映像檔,並按下滑鼠右鍵選擇「Open With Keka」 之後插入 USB 儲存裝置並點選「Applications > Utilities > Disk Utility」,接著打開 Terminal 輸入指令「diskutil list」後找到您的 USB 裝置代號 (本例為 /dev/disk8),執行 「diskutil unmountDisk /dev/disk8」 指令確保 USB 裝置已經卸載,並且它只有一個可以自由使用的分割區,最後再使用 dd 指令將映像檔寫入 USB 裝置內,如果您執行 dd 指令時得到 “Resource busy” 的錯誤訊息,表示 USB 裝置還在掛載中的狀態 (沒有成功卸載)。

 sh-3.2#diskutil list
 sh-3.2#diskutil unmountDisk /dev/disk8
         Unmount of all volumes on disk8 was successful
 sh-3.2#dd if=FreeNAS-8.0.1-BETA4-i386-Full_Install of=/dev/disk8 bs=64k

製作嵌入式 USB 於 Windows 7 環境下

於 Microsoft Windows 7 環境下製作嵌入式 USB,請先準備壓縮軟體 (例如本實作採用最新版本 [7-zip v9.20]),接著下載映像檔寫入工具 [physdiskwrite v0.5.2],此工具支援 Windows NT / 2000 / XP / Vista / 7 作業系統,但是在 Vista / 7 環境中執行前記得要「以系統管理員身份執行」 來開啟命令提示字元才可正常執行此工具。

下載最新版本壓縮/解壓縮軟體 7-zip v9.20 下載最新版本映像檔工具 physdiskwrite v0.5.2

將相關工具軟體及 FreeNAS 安裝映像檔準備好之後,首先請於 Windows 7 系統中建立資料夾 例如 C:\FreeNAS,接著利用 7-zip 解壓縮軟體將 physdiskwrite.zip 解壓縮後的 physdiskwrite.exe 執行檔放到此資料夾內,以及將 FreeNAS-8.0.1-RC1-amd64-Full_Install.xz (解壓縮前 80MB) 安裝映像檔案解壓縮後的 FreeNAS-8.0.1-RC1-amd64-Full_Install (解壓縮後 1.86GB) 檔案也放置於此資料夾內。

接著在開啟「命令提示字元」以前按下滑鼠右鍵選擇「以系統管理員身份執行 (Run as Administrator)」 來開啟,接著執行「diskpart、list disk」指令列出儲存裝置清單得知 USB 裝置代號,並使用「select disk」指令選擇 USB 裝置後使用「clean」指令來清空 USB 裝置的內容,最後使用「exit」指令離開 diskpart 操作模式,詳細操作過程如下:

 Microsoft Windows [版本 6.1.7601]
 Copyright (c) 2009 Microsoft Corporation.  All rights reserved.
 C:\Windows\system32>diskpart      //呼叫 Diskpart 工具
 Microsoft DiskPart 版本 6.1.7601
 Copyright (C) 1999-2008 Microsoft Corporation. 
 在電腦: Weithenn-WIN7
 DISKPART> list disk               //查看本機儲存裝置清單
   磁碟 ###  狀態           大小     可用     Dyn  Gpt
   --------  -------------  -------  -------  ---  ---
   磁碟 0    連線              298 GB  1024 KB
   磁碟 1    連線             1967 MB    60 MB
 DISKPART> select disk 1           //選擇 USB 儲存裝置 
  磁碟 1 是所選擇的磁碟。
 DISKPART> clean                   //清空 USB 儲存裝置內容
  DiskPart 成功地清理了磁碟。
 DISKPART> exit                    //離開 Diskpart 工具  
  正在離開 DiskPart...

接下來則是使用映像檔寫入工具 physdiskwrite.exe 配合參數「-u」,將解壓縮後的安裝映像檔 FreeNAS-8.0.1-RC1-amd64-Full_Install 寫入至 USB 裝置內,下列為操作步驟:

 C:\Windows\system32>cd C:\FreeNAS              //切換到 FreeNAS 資料夾
 C:\FreeNAS>dir                                 //查看 FreeNAS 資料夾內容
  磁碟區 C 中的磁碟是 System
  磁碟區序號:  1ACA-F9BA
   C:\FreeNAS 的目錄
  2011/09/14  上午 11:55    <DIR>          .
  2011/09/14  上午 11:55    <DIR>          ..
  2011/09/14  上午 11:34     2,000,000,000 FreeNAS-8.0.1-RC1-amd64-Full_Install
  2009/02/16  下午 07:44            90,112 physdiskwrite.exe
                 2 個檔案   2,000,090,112 位元組
                 2 個目錄   8,356,585,472 位元組可用
 C:\FreeNAS>physdiskwrite.exe -u FreeNAS-8.0.1-RC1-amd64-Full_Install      //將映像檔寫入 USB 裝置內
  physdiskwrite v0.5.2 by Manuel Kasper <mk@neon1.net>
  Searching for physical drives...
  Information for \\.\PhysicalDrive0:            //此為系統硬碟
     Windows:       cyl: 38913
                    tpc: 255
                    spt: 63
     C/H/S:         16383/16/63
     Model:         ST3320418AS
     Serial number:             9VMBW1JQ
     Firmware rev.: CC45
  Information for \\.\PhysicalDrive1:            //此為 USB 儲存裝置
     Windows:       cyl: 250
                    tpc: 255
                    spt: 63
  Which disk do you want to write? (0..1) 1      //選擇 USB 儲存裝置 (此實作中代號為 1)
  About to overwrite the contents of disk 1 with new data. Proceed? (y/n) y  //確定寫入資料
  3145728/2000000000 bytes written               //寫入資料的過程
  2000000000/2000000000 bytes written in total   //寫入資料完成

設定主機 BIOS 使用 USB 儲存裝置開機

以本次實作的實體主機 IBM System x3250 伺服器為例,將製作完成的嵌入式 USB 插入伺服器 USB 插槽後開機 (Power On),於開機時按下「F2」鍵進入 BIOS 設定選單接著選擇 「Startup Option > Startup Sequence Options」項目,並將主機偵測到的 USB 儲存裝置「USB HDD: Silicon-Power (USB 2.0)」項目調整至比內接式硬碟還要前面的開機順序即可。

若 BIOS 開機順序設定完成後還是無法順利啟動主機至 FreeNAS 作業系統,請檢查一下 CF/USB 儲存裝置的UDMA (Ultra DMA) compliant 支援度情況,因為有些使用者反應採用便宜的 2GB USB/CF 儲存裝置無法順利開機,很可能所使用的儲存裝置不是真正的 2GB Flash Drive,因為更換為 4GB USB/CF 儲存裝置後便可順利作業及開機,例如在 FreeNAS 臭蟲回報系統中的 [Installation to CF fails] 回報的狀況,當然若是不小心買到黑心硬碟如俄羅斯網友 [Jitbit Blog - Chinese Magical Hard-Drive] 於中國大陸購買了 500GB 外接硬碟,然而實際卻只是 128MB Flash Drive 則更是無法順利運作 FreeNAS 作業系統了。

IBM x3250 設定 BIOS 為 USB 裝置開機

與先前版本不同的是,網頁管理介面由預設的「admin / freenas」使用者帳號及密碼,在此版本中當輸入網頁介面 IP 位址後便自動登入管理介面 「admin / 不需密碼」,登入後右上角出現「Alert」紅色閃爍燈號,點擊後可知訊息為請您更改網頁登入的管理密碼。

嵌入式 USB 順利開機完成

結語

本文為 FreeNAS 系列文章中 「安裝篇」 的最後一篇,回顧整個安裝篇內容,相信讀者已經了解如何由光碟機進行安裝 FreeNAS、由光碟機及圖形介面進行 FreeNAS 版本升級,以及本文的製作嵌入式 USB,並了解 FreeNAS 官方推出許多相關支援如 教學短片、臭蟲回報系統、多國語言翻譯、郵件論壇、網頁論壇…等,再再顯示官方不遺餘力的推廣。

之後將進入 FreeNAS “網路設定篇” 介紹如何設定 FreeNAS 的基礎網路功能,以及進階的網路功能如 網卡容錯 (Failover)、頻寬合併 (Link Aggregations、EtherChannel)、靜態路由 (Static Route)、虛擬區域網路 (VLAN)…等。

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