家庭私有云平臺(tái)組建

李葳

摘要： 家庭中的電子設(shè)備越來(lái)越多，各類設(shè)備的數(shù)據(jù)共享及同步也成為了“剛需”，組建家庭專用的私有云平臺(tái)在數(shù)據(jù)同步效率、信息安全及隱私保護(hù)方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。從實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)，組建家庭私有云平臺(tái)是安全便捷的解決方案。從分析家庭云的結(jié)構(gòu)入手，進(jìn)而具體描述家庭云的安裝和部署。

【關(guān)鍵詞】家庭云 私有云 云平臺(tái) 網(wǎng)絡(luò)

1 引言

伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展和消費(fèi)升級(jí)的市場(chǎng)趨勢(shì)，目前家庭中的電子設(shè)備越來(lái)越多，除人們慣常使用的個(gè)人計(jì)算機(jī)外，還有智能手機(jī)、OTT機(jī)頂盒、智能電視、平板電腦以及各類智能家居產(chǎn)品等，各類設(shè)備的數(shù)據(jù)共享及同步也成為了“剛需”，相較于目前市場(chǎng)上主流的公有云同步方案（如百度云、iCloud、Dropbox等），組建家庭專用的私有云平臺(tái)在數(shù)據(jù)同步效率、信息安全及隱私保護(hù)方面具有更大的優(yōu)勢(shì)，本文將從實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)，介紹家庭私有云平臺(tái)的組建方案。

2 家庭私有云介紹

私有云（ PrivateClouds）是一種可靠的云計(jì)算操作模式，專為用戶單獨(dú)使用而構(gòu)建。私有云的運(yùn)行模式（ CloudComputing），能夠提供對(duì)數(shù)據(jù)，安全性和服務(wù)質(zhì)量的有效控制。私有云用戶擁有基礎(chǔ)硬件設(shè)施，可以控制應(yīng)用程序在此基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上的部署方式。私有云的核心是專有資源。

顧名思義，家庭云是在家庭環(huán)境中部署的私有云解決方案。它能夠解決用戶對(duì)隱私保護(hù)的要求，是符合個(gè)人與家庭的云計(jì)算模式。

對(duì)于家庭云的一般描述是：在家庭網(wǎng)絡(luò)中，家庭云主機(jī)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)核心，訪問(wèn)可以連接到家庭網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，并通過(guò)寬帶連接到互聯(lián)網(wǎng)，從而構(gòu)成供家庭成員使用的私有云。家庭云的實(shí)現(xiàn)較為容易，可以通過(guò)將家庭云主機(jī)添加到現(xiàn)有家庭網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)建家庭云平臺(tái)。

3 家庭云的結(jié)構(gòu)

家庭云的結(jié)構(gòu)由家庭網(wǎng)絡(luò)、家庭數(shù)據(jù)資源設(shè)備與家庭云主機(jī)等三部分組成，其中家庭云主機(jī)是組建家庭云平臺(tái)的關(guān)鍵設(shè)備。

3.1 家庭網(wǎng)絡(luò)

家庭網(wǎng)絡(luò)一般以網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備為中心，以無(wú)線或有線的方式連接家庭內(nèi)部的相關(guān)電子信息設(shè)備，并通過(guò)路由器以固定寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。相關(guān)設(shè)備之間的訪問(wèn)設(shè)備主要取決于網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的性能，而訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的速度主要取決于接入寬帶的帶寬。

3.2 家庭數(shù)據(jù)資源設(shè)備

家庭數(shù)據(jù)資源設(shè)備主要包括以下兩部分：

由個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、智能電視、OTT機(jī)頂盒組成的用戶終端設(shè)備；由智能監(jiān)控等智能家居組成的家庭信息設(shè)備。

3.3 家庭云主機(jī)

家庭云主機(jī)即家庭網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心，通常以網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ)器（Network AttachedStorage，下文簡(jiǎn)稱為NAS）的形式存在，它是一種專用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器。它以數(shù)據(jù)為中心，將存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器徹底分離，集中管理數(shù)據(jù)，從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護(hù)投資。其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用服務(wù)器存儲(chǔ)，而效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。

4 家庭云的實(shí)現(xiàn)

4.1 構(gòu)架

在具備家庭網(wǎng)絡(luò)的的環(huán)境中配置一臺(tái)NAS，并在其中部署相關(guān)的服務(wù)即可實(shí)現(xiàn)家庭云的組建，以圖1為本文介紹的家庭云構(gòu)架

4.2 基礎(chǔ)設(shè)施安裝

4.2.1 路由器

與入戶寬帶連接，通常采用PPPoE方式撥號(hào)連接，建議使用具備行為管理的智能路由器，為了便于將來(lái)使用遠(yuǎn)程終端設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問(wèn)家庭云，可在路由器上開(kāi)啟動(dòng)態(tài)域名解析（ DDNS）服務(wù)；另外，為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率，可使用支持千兆有線網(wǎng)絡(luò)及具備2.4GHz及SGHz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，并配合在家庭環(huán)境中敷設(shè)超六類網(wǎng)線。

4.2.2 交換機(jī)

通過(guò)更多的連接端口為家庭網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)交換服務(wù)，通過(guò)有線或無(wú)線方式與路由器及其他相關(guān)設(shè)備連接，可使用支持千兆有線網(wǎng)絡(luò)及具備2.4GHz及5GHz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。

4.2.3 NAS

可采用商用的NAS整機(jī)或自行組裝主機(jī)，前者方案完備集成性且易用性優(yōu)秀，后者成本相對(duì)可控且可較靈活地配置硬件及、部署所需的服務(wù)，本文將以自行組裝的主機(jī)設(shè)備為例進(jìn)行說(shuō)明。在主機(jī)硬件配置方面，推薦采用低功耗、高集成性、支持千兆網(wǎng)絡(luò)的方案，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硬盤(pán)容量可根據(jù)實(shí)際情況決定，為了提高數(shù)據(jù)的安全性，可考慮使用多塊硬盤(pán)組建RAID（建議采用RAID1或RAID5）磁盤(pán)系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)備災(zāi)方案。NAS操作系統(tǒng)方面Linux具有可擴(kuò)展性、安全性高的特點(diǎn)，建議采用，亦可安裝操作門(mén)檻較低的Windows服務(wù)器版本，本文將以基于Debian的Linux（以下簡(jiǎn)稱Debian）做為操作系統(tǒng)作為使用范例。

4.3 云服務(wù)部署

4.3.1 預(yù)裝底層支持工具

本文采用安裝ownCloud軟件的形式來(lái)創(chuàng)建家庭私有云，安裝包可從其官方網(wǎng)站（https：//oxvncloud.org/download/）下載。

ownCloud使用PHP5為內(nèi)核編寫(xiě)，支持SQLite、MySQL、Oracle以及PostgreSQL等數(shù)據(jù)庫(kù)。以本文為例，需在Linux系統(tǒng)中安裝以下軟件：

PHP安裝包：php5，php5-gd，php-xml-parser，php5-intl

數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)：php5-mysql

Curl安裝包：curl，libcur13，php5-curl

SMB客戶端：smbclient

Web服務(wù)器：apache2

使用Debian可以運(yùn)行下面的命令一鍵安裝所有的軟件：

$ sudo apt-get install apache2 php5 php5-gdphp-xml-parser php5-intl php5-sqlite php5-mysqlsmbclient curl libcur13 php5-curl mysql-server

4.3.2 設(shè)置web根目錄

從官方網(wǎng)站網(wǎng)站上下載最新版的ownCloud，截止本文完成時(shí)最新版本為10.0.8。下載完畢后，將ownCloud安裝包解壓到根目錄/var/www下，使用以下命令：

$ tar xjf owncloud-10.0.8.tar.bz2

$ cp-r-v owncloud//var/www/liweicloud/

此范例以Inveicloud作為安裝的根目錄。

安裝的過(guò)程中需要對(duì)部分目錄賦予寫(xiě)權(quán)限，管理員須獲取apps、data、config目錄的權(quán)限。運(yùn)行以下命令：

$ cd /var/www/lhveidcloud

#這個(gè)文件夾不存在，但在安裝過(guò)程中需要，應(yīng)該先建立。

$ sudomkdir data/

$ sudochown -R www-data：wwxv-data data

$ sudochown -R www-data：www-dataconfig

$ sudochown -R www-data：www-data apps

4.3.3 配置Apache服務(wù)器

為ownCloud配置Apache服務(wù)器，需要啟用Apache上的htaccess文件，可以通過(guò)Apache配置文件的AllowOverride指令進(jìn)行設(shè)置，具體如下：

Options Indexes

FollowSymLinksMultiViews

AllowOverride All

Order allow，deny

allow from all