Was ist Unraid?
Unraid is an embedded operating system designed to give you complete control over your hardware. It functions as a robust network-attached storage (NAS) system, an application server, and a host for virtual machines (VMs).
Unraid wird auf einem USB-Flash-Laufwerk installiert und von diesem gebootet, wobei es in ein Root-RAM-Dateisystem geladen wird. Es verwendet einen modernen Linux-Kernel mit aktualisierten Hardware-Treibern, sodass es auf nahezu jedem 64-Bit-x86_64-System mit minimalem Speicherbedarf ausgeführt werden kann. Alle Konfigurationsdaten für das Betriebssystem werden auf dem Flash-Laufwerk gespeichert und gleichzeitig mit dem Betriebssystem geladen.
Unraid bietet eine benutzerfreundliche Weboberfläche zur einfachen Verwaltung. Es bietet grundlegende Steuerungen für allgemeine Aufgaben und erweiterte Einstellungen für erfahrene Benutzer. Während es standardmäßig auf Einstellungen setzt, die für die meisten Menschen geeignet sind, ermöglicht es auch Anpassungen. Diese Kombination aus Einfachheit und Flexibilität hilft Ihnen, Ihre Inhalte effektiv zu speichern, zu schützen, zu teilen und zu genießen.
Die Kernfähigkeiten von Unraid liegen in drei Hauptbereichen:
Software-definiertes NAS
Ermöglicht Nutzern, Speicherkapazität effizient über ein Netzwerk zu teilen.
Arrays und Parität
Unraid bietet eine einfache und flexible Lösung, um jedes 64-Bit-fähige System in ein Netzwerk-Attached-Storage-(NAS)-Gerät zu verwandeln. Es kann eine Vielzahl von Laufwerken handhaben, unabhängig davon, ob sie über IDE, SATA oder SAS verbunden sind, und unterstützt verschiedene Laufwerksgrößen. Das bedeutet, dass Sie neue Laufwerke nacheinander hinzufügen können, während Ihr Speicherbedarf wächst, ohne Ihre vorhandenen Daten beim Erweitern Ihrer Einrichtung neu organisieren zu müssen.
The main job of an Unraid array is to organize and protect the data stored across several drives. It does this by using up to two special drives called parity drives. These parity drives are important because they help reconstruct your data if one of the other drives fails. In fact, with just one parity drive, you can protect all the other drives in your array, keeping your data safe. Plus, you can mix different sized drives and easily expand your storage over time, making Unraid a user-friendly option for anyone looking to manage their data effectively.
Wie Parität funktioniert - Klicken zum Erweitern/Zusammenklappen
In Unraid, %%parity|parity%% information is updated in real time. To understand how this works, imagine the contents of a hard drive as a long stream of bits, where each bit is either a zero or a one. By summing the nth bit values across all drives and determining whether that sum is even or odd, the corresponding nth %%parity|parity%% bit can be set accordingly. If a data drive ever fails, this %%parity|parity%% information allows for an accurate determination of the exact bit values, facilitating a precise rebuild on the replacement drive.
For example:
<div style={{ maxWidth: '600px', margin: '1rem auto' }}>
</div>
In the image above, three drives contain streams of bits that vary by device size. These drives are unprotected, so if one fails, data will be lost. To protect against failure, we need a fourth disk as a %%parity disk|parity-drive%%, which must be equal to or larger than the largest data disk.
To set the %%parity|parity%% bits, we find the total for each column. If the sum is even, the %%parity|parity%% bit is 0; if odd, the %%parity|parity%% bit is 1.
Here's the same image as before, but with %%parity|parity%% calculated per frame:
<div style={{ maxWidth: '600px', margin: '1rem auto' }}>
</div>
Let’s assume that drive 2 in our example has failed, and a new drive has been purchased to replace it:
<div style={{ maxWidth: '600px', margin: '1rem auto' }}>
</div>
To rebuild data on the new disk, we determine the missing bit rather than calculating the %%parity|parity%% bit. For column 1, the sum is 0, so the missing bit is 0. For column 6, with a sum of 1, the missing bit is 1.
Rebuilding a disk using %%parity|parity%% protects against data loss and offers fault tolerance, ensuring full access to the system even if a drive fails.
Benutzerfreigaben
Unraid is different from most RAID systems because it saves data on individual drives instead of combining them into one. As a root user, you can create user shares, which are like top-level folders that gather files from multiple drives in the array or cache pool. This means you don’t have to worry about which specific drive holds your files; they are organized for you.
Sie können diese Freigaben auch anpassen, um bestimmte Laufwerke ein- oder auszuschließen und zu entscheiden, wie Dateien über Ihren Speicher verteilt werden. Darüber hinaus können Sie verwalten, wie Benutzer auf die Freigaben zugreifen, indem Sie Netzwerkeinstellungen wie SMB und NFS einrichten und Sicherheitseinstellungen anwenden. Um private Daten zu schützen, können Sie Benutzerkonten erstellen und Zugriffsbeschränkungen für vertrauenswürdige Personen festlegen.
Verstehen von Cache-Laufwerken
One of the standout features of Unraid is the cache drive, which helps speed up data transfer. When you use a cache drive alongside three or more drives, you can write data up to three times faster. When you save files to a user shares with a cache drive, the data is first stored on the cache drive. This allows for quick writing, and later, a process called Mover transfers the data to the main storage array - often during the night—making room on the cache drive.
For added data safety, you can set up a cache pool with multiple drives. This setup not only increases storage space but also uses technologies like ZFS or BTRFS to provide extra protection for your data, similar to RAID 1. Overall, Unraid’s management of shares and cache drives creates a flexible, efficient, and secure storage solution.
Erfahren Sie mehr über die Konfiguration von Freigaben und Cache hier.
Anwendungsserver
Ermöglicht die Ausführung von containerisierten Anwendungen.
Unraid transforms your storage solution into a versatile application server through Docker containerization. This approach overcomes traditional NAS limitations while maintaining system stability and ease of use.
Traditionelle NAS-Lösungen stellen drei zentrale Herausforderungen für das Hosting von Anwendungen dar:
- Kompatibilitätsprobleme mit dem Betriebssystem - Anwendungen, die für andere Betriebssysteme entwickelt wurden, können nicht ausgeführt werden.
- Komplexes Lifecycle-Management - Schwierige Installationserfahrungen können verbleibende Artefakte nach der Entfernung hinterlassen.
- Anwendungskonflikte - Softwarekomponenten können sich gegenseitig beeinflussen oder den Systembetrieb stören.
Unraid's use of Docker addresses these challenges in three key ways:
- Unabhängigkeit vom Betriebssystem - Jeder Container läuft in seiner eigenen Linux-Umgebung, wodurch Kompatibilitätsprobleme mit dem Host-Betriebssystem beseitigt werden.
- Image-basierte Bereitstellung - Vorgefertigte Anwendungspakete ermöglichen die Ein-Klick-Installation und vollständige Deinstallation von Anwendungen.
- Prozessisolierung - Containerisierte Anwendungen arbeiten in separaten Benutzerbereichen, wodurch jegliche Konflikte zwischen der Software vermieden werden.
Docker-Container ermöglichen das Ausführen von Anwendungen in isolierten, leichtgewichtigen Umgebungen ohne die mit virtuellen Maschinen verbundenen Overheads. Unraid vereinfacht die Nutzung von Docker, indem es Zugriff auf tausende vorgefertigte Apps über Docker Hub und Community-Anwendungen bietet. Dieser containerisierte Ansatz ermöglicht es Unraid-Benutzern, mehrere Anwendungen gleichzeitig ohne Kompatibilitätsprobleme auszuführen. Es hilft auch, das System zu organisieren, indem selbstenthaltende Anwendungspakete verwendet werden, und vereinfacht die Erweiterung von Serverfunktionen durch das Ökosystem von Docker.
Für erweiterte Docker-Einstellungen, schauen Sie sich Docker-Container ausführen an.
Virtualisierungsplattform
Laufen von virtuellen Maschinen mit Leistung nahe an der von Hardware auf Bare-Metal-Basis.
Unraid functions as a virtualization host, using a hypervisor to securely allocate resources to virtualized guests. This allows you to run various applications in isolated environments, going beyond just network-attached storage.
Um Hardware-Virtualisierung in Unraid zu verwenden, stellen Sie sicher, dass Ihre CPU, Ihr Chipsatz, Ihr BIOS und Ihre Gerätetreiber kompatibel sind. Eine vollständige Liste der Anforderungen ist im VM-Setup-Leitfaden verfügbar. Wenn Ihr Server diese Anforderungen nicht erfüllt, wird das VMs-Menü in der Unraid WebGUI deaktiviert.
Vorteile der Verwendung von virtuellen Maschinen (VMs) - Klicken zum Erweitern/Zusammenklappen
Während Docker-Container für Linux-basierte Anwendungen beliebt sind, erhöhen %%VMs|vm%% die Flexibilität und Effizienz der Unraid-Server-Konfiguration und bieten auf Ihrem Unraid-Server deutliche Vorteile:
- **Isolation:** %%VMs|vm%% laufen unabhängig in separaten Umgebungen, wodurch sichergestellt wird, dass der Ausfall einer keine Auswirkungen auf die anderen hat.
- **Konsolidierung:** Konsolidieren Sie mehrere physische Server in eine einzige Unraid-Maschine, reduzieren Sie den Hardwarebedarf und vereinfachen Sie die Wartung.
- **Ressourcenzuweisung:** Unraid ermöglicht es Ihnen, jedem %%VM|vm%% spezifische CPU-, Speicher-, Speicher- und Netzwerkressourcen zuzuweisen, wodurch sichergestellt wird, dass kritische Arbeitslasten die notwendigen Ressourcen erhalten.
- **Testen und Entwicklung:** %%VMs|vm%% ermöglichen die einfache Erstellung und das Testen von Software in verschiedenen Umgebungen, ohne dass mehrere physische Maschinen erforderlich sind.
- **Sicherheit:** Die Isolation von %%VMs|vm%% verbessert die Sicherheit, wodurch es schwieriger wird, dass Malware zwischen ihnen verbreitet wird.
- **Unterstützung für Legacy-Anwendungen:** %%VMs|vm%% ermöglichen das Ausführen von Legacy-Anwendungen oder Betriebssystemen, die möglicherweise nicht mit moderner Hardware kompatibel sind.
- **Ressourcenisolation:** Jede %%VM|vm%% kann über dedizierte Ressourcen verfügen, wodurch Leistungsprobleme zwischen %%VMs|vm%% vermieden werden.
- **Ressourcenüberbelegung:** Sie können mehr %%VMs|vm%% ausführen, als die physischen Ressourcen normalerweise zulassen würden, mit der Erkenntnis, dass nicht alle ihre Zuweisungen gleichzeitig voll ausschöpfen.
Zuweisbare Geräteunterstützung für die Virtualisierung - Klicken zum Erweitern/Zusammenklappen
Unraid's %%KVM|kvm%%-based virtualization uses modern tools for flexible hardware assignment while maintaining host stability.
Key components include:
**Core Technologies**
- %%QEMU|qemu%% and %%libvirt|libvirt%%: Manage %%VM|vm%% lifecycles.
- %%VFIO|vfio%% device passthrough: Provides direct hardware access.
- %%VirtIO|virtio%% and %%VirtFS|virtfs%%: Optimize storage and network performance.
- %%OVMF|ovmf%%: Supports %%UEFI|uefi%% and Secure Boot.
**Assigned Resources**
- **Compute:** Dedicated CPU cores through %%CPU pinning|cpu-pinning%%.
- **Memory:** Isolated RAM.
- **Storage:** SSD-optimized %%virtual disks|vdisk%% via %%VirtIO|virtio%%.
- **Peripherals:** Full PCI/USB device passthrough, including %%GPU passthrough|gpu-passthrough%% support.
**Platform Flexibility**
- Supports %%i440fx|i440fx%% and %%Q35|q35%% machine types.
- Compatible with %%Xen HVM|xen-hvm%% and %%Xen PV|xen-pv%% workloads.
- Enables %%Intel VT-x|intel-vt-x%% and %%AMD-V|amd-v%% hardware virtualization.
<div style={{ maxWidth: '600px', margin: '1rem auto' }}>
</div>
Für VM-Einrichtungs-Schritte, schauen Sie sich Virtuelle Maschinen erstellen an.
GPU-Passthrough erfordert kompatible Hardware (siehe VM-Setup).