Synology, QNAP, TrueNAS 없이 최소 ZFS NAS 구축하기 (2024)

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GUI가 필요 없는 기본 NAS라면 ZFS 데이터셋을 만들고 Samba로 공유하는 조합만으로 충분히 단순한 네트워크 스토리지를 구성할 수 있음
예시 환경은 Debian 12 Bookworm, OpenZFS zfs-2.1.1, RAIDZ1, ECC RDIMM 16GB RAM, 4×4TB NVMe SSD이며 암호화와 백업 전략은 범위에서 제외됨
ZFS는 풀과 파일시스템 구성을 디스크에 저장하므로 OS가 망가져도 다른 머신에서 zfs import로 데이터를 다시 가져올 수 있음
디스크는 /dev/nvme1 같은 순서 의존 이름보다 /dev/disk/by-id 또는 /etc/zfs/vdev_id.conf의 별칭으로 지정하는 편이 안전함
실제 네트워크 공유는 Samba가 담당하며, 일반 문서 공유와 macOS Time Machine 공유를 docs, backups 데이터셋으로 나눠 구성함

직접 만드는 최소 NAS의 범위

목표는 Synology, QNAP, TrueNAS 같은 풀 기능 NAS 제품 없이 기본 NAS를 직접 구성하는 것임
예시 구성은 다음 범위로 제한됨
- RAID 레벨: RAIDZ1, 1개 드라이브 장애 허용
- 운영체제: Debian 12 Bookworm
- 암호화: 없음
- ZFS 구현: OpenZFS, zfs-2.1.1
- CPU: 4코어, 저렴한 Xeon 서버 CPU 사용 가능
- RAM: ECC RDIMM RAM 16GB
- 스토리지: 4×4TB NVMe SSD
- 백업: 다루지 않으며 별도 구성이 필요함
TrueNAS는 풀 기능의 엔터프라이즈급 소프트웨어 스위트에 가까워, 필요한 기능이 단순할수록 제공 기능과 요구사항 사이의 불일치가 커짐
직접 구성하면 시스템의 각 요소를 이해할 수 있고, 또 다른 소프트웨어 스위트에 의존하지 않아도 됨

ZFS가 디스크에 보관하는 구성 정보

ZFS 파일시스템은 자기완결적이라 호스트 OS가 손상돼도 디스크가 멀쩡하면 데이터를 되찾을 수 있음
새 머신이나 새 OS에 디스크를 연결하고 zfs 도구를 설치한 뒤 zfs import를 실행하면 기존 풀을 가져올 수 있음
ZFS의 구성과 세부 정보는 디스크 자체에 저장됨
- 예를 들어 6개 디스크로 RAIDZ2를 구성했다면, 디스크들을 ZFS 도구가 설치된 새 머신으로 옮긴 뒤 zfs import만 실행해도 RAIDZ2로 표시됨
호스트 OS나 머신에 문제가 생겨도 디스크가 손상되지 않았다면 데이터는 유지됨

디스크 식별과 별칭 구성

Linux 머신에서 디스크 목록은 lsblk -d -o TRAN,NAME,TYPE,MODEL,SERIAL,SIZE로 확인함
예시에서는 Samsung SSD 990 PRO 4TB NVMe 드라이브 4개를 사용함
각 디스크는 /dev/disk/by-id 아래에서 ID와 /dev/nvme... 장치명으로 연결된 심볼릭 링크를 가짐
/etc/zfs/vdev_id.conf에 별칭을 정의하면 긴 디스크 ID를 짧은 이름으로 매핑할 수 있음

alias nvme0 /dev/disk/by-id/nvme-Samsung_SSD_990_PRO_4TB_XXXXXXXXXXXXXXX alias nvme1 /dev/disk/by-id/nvme-Samsung_SSD_990_PRO_4TB_XXXXXXXXXXXXXXX alias nvme2 /dev/disk/by-id/nvme-Samsung_SSD_990_PRO_4TB_XXXXXXXXXXXXXXX alias nvme3 /dev/disk/by-id/nvme-Samsung_SSD_990_PRO_4TB_XXXXXXXXXXXXXXX

udevadm trigger를 실행하거나 재부팅하면 별칭이 적용됨
적용 여부는 ls -lh /dev/disk/by-vdev로 확인할 수 있음
Alias mapping은 선택 사항이며, zpool 생성 시 전체 /dev/disk/by-id/... 경로를 직접 써도 됨
/dev/nvme1, /dev/nvme2 같은 장치명은 새 드라이브를 장착할 때 순서가 보장되지 않으므로 피해야 함
/etc/zfs/vdev_id.conf는 zpool 생성 편의를 위한 설정이며, OS가 손상돼 이 파일을 잃어도 ZFS 풀 자체에는 문제가 없음

zpool 생성과 데이터셋 구성

예시는 4개 NVMe로 RAIDZ1 zpool을 만들며, RAID 5처럼 1개 드라이브 장애를 허용함
더 높은 내결함성이 필요하면 RAIDZ2, 즉 RAID 6 구성이 더 회복력이 있음
ZFS 설치는 OpenZFS 설치 문서를 참고하며, 예시로 RHEL 9에서는 dnf install zfs처럼 설치함
zpool 생성 시 ashift=12 옵션을 권장함
- 많은 디스크는 호환성 때문에 OS에 512KB 섹터 크기로 보고함
- Samsung 990 Pro 같은 대용량 디스크는 4KB 또는 8KB 섹터 크기를 가질 수 있음
- ashift=12는 4KB 섹터 크기를 나타내며 성능을 크게 개선할 수 있음
- zpool 생성 시점이 이 값을 설정할 마지막 기회임

zpool create -o ashift=12 s16z1 raidz1 nvme0 nvme1 nvme2 nvme3 zpool status s16z1

zpool은 디스크 추상화이고, zfs는 파일시스템임
zpool create를 실행하면 ZFS 파일시스템도 함께 생성됨
zdb | grep ashift로 ashift: 12 설정 여부를 확인할 수 있음
공유 전에 마운트 지점과 압축을 설정함

zfs set mountpoint=/mnt/s16z1 s16z1 zfs set compression=lz4 s16z1

루트 데이터셋 아래에 docs와 backups 데이터셋을 생성함

zfs create s16z1/docs zfs create s16z1/backups

docs는 문서용, backups는 Time Machine 백업용으로 사용함
ZFS 데이터셋은 단순 폴더보다 많은 기능을 제공함
- 데이터셋별 속성 관리
- 암호화
- 전송과 복제
- 스냅샷
큰 파일 범주별로 별도 데이터셋을 만드는 편이 좋음
예를 들어 docs만 원격 서버로 백업하고 싶을 때 전체 s16z1 루트 데이터셋을 보내지 않아도 됨

Samba로 공유 계정 만들기

네트워크 파일 공유 방식은 ZFS와 독립적이며, ZFS는 호스트 시스템에 마운트되어 있기만 하면 됨
Samba를 설치함

apt install samba

Samba 전용 UNIX 사용자 john을 만들고 비밀번호를 설정함

useradd -m john passwd john

smbpasswd -a john으로 UNIX 사용자 john을 Samba 사용자와 연결함
접속하는 호스트는 SYS\john으로 공유에 접근할 수 있음
pdbedit -L -v john으로 Samba 사용자 등록을 확인할 수 있음
Samba 사용자 삭제는 pdbedit -x -u john으로 처리함

일반 공유와 Time Machine 공유

/etc/samba/smb.conf를 편집해 docs와 backups 공유를 설정함

[docs] path = /mnt/s16z1/docs browseable = yes read only = no guest ok = no valid users = john create mask = 0755 [backups] path = /mnt/s16z1/backups read only = no guest ok = no inherit acls = yes spotlight = yes fruit:aapl = yes fruit:time machine = yes vfs objects = catia fruit streams_xattr valid users = john

docs는 일반 목적의 SMB 공유로 구성됨
backups는 macOS Time Machine용 속성을 포함함
- fruit:aapl = yes
- fruit:time machine = yes
- vfs objects = catia fruit streams_xattr
macOS에서는 Finder에서 cmd+K를 눌러 smb://10.0.0.6/docs 또는 smb://10.0.0.6/backups 형식으로 마운트함
Debian 계열 시스템에서는 smbclient를 설치한 뒤 다음처럼 테스트함

apt install smbclient smbclient -U john //10.0.0.6/docs -c 'ls'