Содержание

Введение 3

1 Анализ исходных данных 5

2 Аппаратное обеспечение 6

2.1 Обзор существующих платформ 6

2.2 Выбор аппаратной платформы 10

3 Программное обеспечение 19

3.2 Установка операционной системы 21

3.3 Подключение жесткого диска 23

3.4 Доступ к Raspberry Pi по SSH 24

3.5 Установка пакета Samba 25

3.6 FTP-сервер 26

3.7 Торрент-клиент 27

4 Безопасность и экологичность 29

Заключение 35

Список используемых источников 36

Введение

Благодаря своей дешевизне, низкому энергопотреблению и небольшому размеру Raspberry Pi может стать основой для мощного медиацентра, построенного на основе XBMC ( Xbox Media Center).

XBMC — это открытый проект по созданию медиацентра, изначально предназна- ченного для игровой приставки Xbox. Однако в настоящее время проектом под- держивается множество платформ, в том числе Android, Windows и Linux. По- скольку XBMC представляет собой проект с открытым исходным кодом, сообще- ство поклонников мини-ПК Raspberry Pi предлагает для него готовые сборки пакетов XBMC.

С помощью XBMC Media Center можно работать с музыкальными и видеофайлами, просматривать HD-видео, RSS, фотографии и фильмы. XBMC Media Center пони- мает файлы форматов MPEG-1/2/4, XviD, DivX, MP3, JPG, AAC, GIF и многие дру- гие. Кроме того, в функциональные возможности XBMC Media Center входит воспроизведение CD и DVD, которые он может читать как файлы, захваченные с жесткого диска.

1 Анализ исходных данных

Целью представленной выпускной квалификационной работы является выбор оборудования и программного обеспечения для мобильного файлового сервера.

Прежде чем определить требования к аппаратному и программному обеспечению, рассмотрим функциональное назначение проектируемого сервера:

- хранение большого объёма данных;

- торренты;

- на устройстве для этих целей должен быть установлен клиент;

- гибкие настройки и дополнительные возможности, такие как облачное хранение или медиасервер;

- малое потребление электроэнергии.

- низкий или отсутствующий уровень шума.

- минимальная цена.

Рассмотрим минимальные системные требования к оборудованию. Необходимому для реализации сервера:

- 1-2 гигабайта RAM;

- x86-совместимый процессор;

- проводной Ethernet-порт, не менее 100 мегабит;

- диски и SATA-порты. Для файлового сервера нет разницы между SATA-2 (на 3 Гбит/с) и SATA-3 (на 6 Гбит/с). Не каждый диск работает быстрее, чем SATA-1, поэтому и такие порты можно использовать. Если SATA-портов не хватает, допускается использовать контроллеры;

- файловый сервер может иметь один диск;

- корпус и блок питания, не более 50Вт.

2 Выбор аппаратной платформы

В данном разделе рассмотрим и произведем выбор подходящей аппаратной платформы на базе архитектуры ARM для реализации мобильного файлового сервера.

BeagleBone Black

Операционная система Linux загружается меньше чем за 10 секунд и вы можете начать разработку в пределах 5-ти минут с помощью всего лишь одного кабеля USB. Он может работать с Debian, Ubuntu или Android. Уже много разработчиков реализовали свои идеи с помощью этого устройства.

Процессор 1 Ггц, 512 Мб оперативной памяти, 4 Гб встроенной памяти, графический ускоритель с поддержкой 3D, и порт mini-HDMI означает что вы можете превратить BeagleBone в портативную игровую консоль, контролер робота и многое другое. BeagleBone имеет огромное хранилище проектов, которые можно скачать и использовать на своей плате, к ним есть все инструкции и образы. Встроенная карта памяти дает некоторое преимущество над Respberry Pi, которому нужна карта памяти.

Рисунок 2.2 - BeagleBone Black

ODROID-C1

ODROID называет свою модель C1+ самым мощным одноплатным микрокомпьютером и в то же время самым доступным. И они правы. Он абсолютно не может быть побежден по цене. Поддержка запуска Ubuntu, Fedora, Debian, ArchLinux и OpenELEC делает его чрезвычайно универсальным решением для такой маленькой платы. Он также поддерживает встроенную поддержку Android, а это значит что вам не придется выполнять дополнительных настроек, как в случае с Pi.

Но небольшие размеры накладывают свои ограничения: четырехъядреный процессор 1,5 Ггц, видео-ускоритель Mali GPU, 1 Гб оперативной памяти, разъем Gigabit Ethernet, 5 портов USB, слот для карт MicroSD, порт HDMI и ИК-порт. Все это вмещается на плате размером в ладонь. Также есть пять разъемов ввода/вывода, что делает его эффективным устройством электронного прототипирования. Одна из приятных вещей, это совместимость с ODROID HiFI, который представляет собой цифроаналоговый преобразователь, позволяющий проигрывать цифровое аудио на старом HiFi оборудовании.

Рисунок 2.3 - ODROID-C1

UDOO Dual Basic

Dual Basic, несмотря на самый меньший размер в линейки UDOO, по-прежнему держит удар. Процессор 1 Ггц, 1 Гб оперативной памяти, 2D и 3D видеоускорители, выход HDMI, два microUSB порта, два порта USB-A, встроенный картридер для SD карт, а также звуковой выход позволяют сделать из этой платы все что вы захотите. Также устройство совместимо с Android.

Также стоит обратить внимание на еще один продукт из линейки UDOO- Neo. Он сочетает в себе функциональность Raspberry Pi и Arduino также включает в себя датчик 9-ти осей и модуль Wifi и Bluetooth. Микрокомпьютеры Linux линейки UDOO могут стать отличным решением.

Рисунок 2.4 - UDOO Dual Basic

Radxa Rock2 Square

Обладает наибольшей мощьностью среди рассматриваемых аналогов. Четырехъядерный процессор, 2 или 4 Гб оперативной памяти, 16 или 32 Гб памяти твердотельных накопителей, совместимость с SATA, Bluetooth 4.0, HDMI порт, разъем Ethernet, разъем для наушников. Когда дело доходит до мощности он побеждает Raspberry Pi.

Серия Rock рассчитана в первую очередь на запуск Android и Firefox OS, но также можно запускать другие Linux-дистрибутивы, особенно интересна возможность запуска Kali Linux поскольку он часто используется для тестирования на проникновение.

Рисунок 2.5 - Radxa Rock2 Square

Banana Pi

Очень похож на Raspberry Pi, миникомпьютер Banana Pi может даже выполнять образ системы от Raspberry. Но он немного лучше по характеристикам. Процессор четырехъядерный, с тактовой частотой 1 ГГц, 1 Гб оперативной памяти, порт HDMI, порт Gigabit Ethernet, порт SATA и 3 порта USB. Если хотите, вы можете подключить жесткий диск, то Banana Pi будет лучшим решением.

Универсальность платы Banana Pi, безусловно, делает ее хорошим выбором для начинающих. Хотя он и не такой дешевый, но он ближе к дешевым решениям.

Рисунок 2.6 - Banana Pi

Cubieboard4

Это одно из самых дорогих устройств среди рассматриваемых аналогов. И вы, наверное, ожидаете от него огромной производительности ее вы и увидите. Здесь есть восьмиядерный процессор с частотой 2 ГГц, 2 Гб оперативной памяти, до 64 Гб встроенной памяти, видеовыход 1080р и 4К, встроенный 300Мбит Wifi адаптер, Bluetooth 4.0, а также прозрачный пластиковый корпус. Если вы хотите сделать что-нибудь на основе одноплатного компьютера, вы можете это сделать с помощью cubieboard4.

Поддержка 4К видео, означает, что эта плата может стать отличным медиацентром, но процессор с частотой 2 ГГц можно использовать более эффективно, для игр, автоматизации и других творческих проектов. Cubieboard относительно новый, поэтому документации и примеров еще недостаточно, если вы не уверены в своих навыках, то это может стать сложным испытанием.

Рисунок 2.7 - Cubieboard4

Respberry Pi

Respberry Pi – это одноплатный компьютер размером с банковскую карту, изначально разработанный как бюджетная система для обучения информатике, впоследствии получивший намного более широкое применение и популярность, чем ожидали его авторы. Разрабатывается Raspberry Pi Foundation.

Компьютер распространяется полностью собранным на четырёхслойной печатной плате. выпускается в нескольких комплектациях: модель «A», модель «B», модель «B+», модель «2 B», «Zero» и «3B».

Первые три версии оснащены ARM11 процессором Broadcom BCM2835 с тактовой частотой 700 МГц и модулем оперативной памяти на 256МБ/512МБ, размещенными по технологии «package-on-packageruen» непосредственно на процессоре.

Модель «2 B» оснащается процессором с 4 ядрами Cortex-A7 с частотой 1ГГц и оперативной памятью размером 1ГБ. Модель «A» оснащается одним USB 2.0 портом, модель «B» двумя, а модели «B+» и «2 B» - четырьмя. Также в моделях «B», «B+» и «2 B» присутствует порт Ethernet.

Помимо основного ядра, BCM2835 включает в себя графическое ядро с поддержкой OpenGL ES 2.0, аппаратного ускорения и FullHD-видео и DSP-ядро. Память здесь общая, поэтому пользователь сам выбирает, сколько мегабайт отдать GPU.

Вывод видеосигнала возможен через композитный разъём RCA или через цифровой HDMI-интерфейс. В версии «B+» и «2B» вывод возможен через аудиоразьем 3,5. Выбор именно таких видеовыходов объясняется очень просто — компьютер, как в давние времена, рассчитан на подключение к телевизору, а не к мониторам. 

Корневая файловая система, образ ядра и пользовательские файлы размещаются на карте памяти SD, MMC, microSD (только в модели «B+») или SDIO. Встроенное устройство для чтения карт памяти гарантированно работает с большинством SD-карт объёмом до 32 Гбайт. ОС может располагаться на USB-накопителе, но вот загрузчик всегда должен быть на SD.

Одной из самых интересных особенностей Raspberry Pi является наличие портов GPIO (general purpose input/output). Благодаря этому компьютер можно использовать для управления различными устройствами. В модели «B» платы присутствует 26-пиновый, а в модели «B+» и «2 B» - 40-пиновый разъем GPIO.

Кнопок включения и сброса нет - устройство само включается при подаче питания. Питается Raspberry Pi от порта micro-USB или с пары выделенных выводов GPIO. Для Model A рекомендуется источник на 5 В и 500-700 мА, а для Model B на 5 В и 700-1200 мА.

Рисунок 2.2 – Raspberry Pi

В качестве аппаратной платформы для реализации выпускной квалификационной работы будет использован микрокомпьютер Raspberry Pi model B, так как эта модель на сегодняшний день по соотношению цены и производительности является оптимальной.