這篇文章主要介紹了怎么從硬件到防火墻建立一個(gè)家庭實(shí)驗(yàn)室，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

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規(guī)劃家庭實(shí)驗(yàn)室時(shí)，需要考慮三方面：硬件、軟件和維護(hù)。我們將在這里查看前兩方面，并在以后的文章中講述如何節(jié)省維護(hù)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間。

硬件

在考慮硬件需求時(shí)，首先要考慮如何使用實(shí)驗(yàn)室以及你的預(yù)算、噪聲、空間和電力使用情況。

如果購(gòu)買新硬件過(guò)于昂貴，請(qǐng)搜索當(dāng)?shù)氐拇髮W(xué)、廣告以及諸如 eBay 或 Craigslist 之類的網(wǎng)站，能獲取二手服務(wù)器的地方。它們通常很便宜，并且服務(wù)器級(jí)的硬件可以使用很多年。你將需要三類硬件：虛擬化服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和路由器/防火墻。

虛擬化服務(wù)器

一個(gè)虛擬化服務(wù)器允許你去運(yùn)行多個(gè)共享物理機(jī)資源的虛擬機(jī)，同時(shí)最大化利用和隔離資源。如果你弄壞了一臺(tái)虛擬機(jī)，無(wú)需重建整個(gè)服務(wù)器，只需虛擬一個(gè)好了。如果你想進(jìn)行測(cè)試或嘗試某些操作而不損壞整個(gè)系統(tǒng)，僅需要新建一個(gè)虛擬機(jī)來(lái)運(yùn)行即可。

在虛擬服務(wù)器中，需考慮兩個(gè)最重要的因素是 CPU 的核心數(shù)及其運(yùn)行速度以及內(nèi)存容量。如果沒(méi)有足夠的資源夠全部虛擬機(jī)共享，那么它們將被過(guò)度分配并試著獲取其他虛擬機(jī)的 CPU 的周期和內(nèi)存。

因此，考慮一個(gè)多核 CPU 的平臺(tái)。你要確保 CPU 支持虛擬化指令（因特爾的 VT-x 指令集和 AMD 的 AMD-V  指令集）。能夠處理虛擬化的優(yōu)質(zhì)的消費(fèi)級(jí)處理器有因特爾的 i5 或 i7 和 AMD 的 Ryzen  處理器。如果你考慮服務(wù)器級(jí)的硬件，那么因特爾的志強(qiáng)系列和 AMD 的 EPYC 都是不錯(cuò)的選擇。內(nèi)存可能很昂貴，尤其是最近的 DDR4  內(nèi)存。當(dāng)我們估計(jì)所需多少內(nèi)存時(shí)，請(qǐng)為主機(jī)操作系統(tǒng)的內(nèi)存至少分配 2 GB 的空間。

如果你擔(dān)心電費(fèi)或噪聲，則諸如因特爾 NUC 設(shè)備之類的解決方案雖然外形小巧、功耗低、噪音低，但是卻以犧牲可擴(kuò)展性為代價(jià)。

NAS

如果希望裝有硬盤驅(qū)動(dòng)器的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)你的所有個(gè)人數(shù)據(jù)，電影，圖片等，并為虛擬化服務(wù)器提供存儲(chǔ)，則需要網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)Network-attached storage（NAS）。

在大多數(shù)情況下，你不太可能需要一顆強(qiáng)力的 CPU。實(shí)際上，許多商業(yè) NAS 的解決方案使用低功耗的 ARM CPU。支持多個(gè) SATA 硬盤的主板是必須的。如果你的主板沒(méi)有足夠的端口，請(qǐng)使用主機(jī)總線適配器host bus adapter（HBA）SAS 控制器添加額外的端口。

網(wǎng)絡(luò)性能對(duì)于 NAS 來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，因此最好選擇千兆gigabit網(wǎng)絡(luò)（或更快網(wǎng)絡(luò)）。

內(nèi)存需求根據(jù)你的文件系統(tǒng)而有所不同。ZFS 是 NAS 上最受歡迎的文件系統(tǒng)之一，你需要更多內(nèi)存才能使用諸如緩存或重復(fù)數(shù)據(jù)刪除之類的功能。糾錯(cuò)碼Error-correcting code（ECC）的內(nèi)存是防止數(shù)據(jù)損壞的最佳選擇（但在購(gòu)買前請(qǐng)確保你的主板支持）。最后但同樣重要的，不要忘記使用不間斷電源uninterruptible power supply（UPS），因?yàn)閿嚯娍赡軙?huì)使得數(shù)據(jù)出錯(cuò)。

防火墻和路由器

你是否曾意識(shí)到，廉價(jià)的路由器/防火墻通常是保護(hù)你的家庭網(wǎng)絡(luò)不受外部環(huán)境影響的主要部分？這些路由器很少及時(shí)收到安全更新（如果有的話）。現(xiàn)在害怕了嗎？好吧，確實(shí)！

通常，你不需要一顆強(qiáng)大的 CPU 或是大量?jī)?nèi)存來(lái)構(gòu)建你自己的路由器/防火墻，除非你需要高吞吐率或是執(zhí)行 CPU 密集型任務(wù)，像是虛擬私有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或是流量過(guò)濾。在這種情況下，你將需要一個(gè)支持 AES-NI 的多核 CPU。

你可能想要至少 2 個(gè)千兆或更快的以太網(wǎng)卡Ethernet network interface cards（NIC），這不是必需的，但我推薦使用一個(gè)管理型交換機(jī)來(lái)連接你自己的裝配的路由器，以創(chuàng)建 VLAN 來(lái)進(jìn)一步隔離和保護(hù)你的網(wǎng)絡(luò)。

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軟件

在選擇完你的虛擬化服務(wù)器、NAS 和防火墻/路由器后，下一步是探索不同的操作系統(tǒng)和軟件，以最大程度地發(fā)揮其作用。盡管你可以使用  CentOS、Debian或 Ubuntu 之類的常規(guī) Linux 發(fā)行版，但是與以下軟件相比，它們通?；ㄙM(fèi)更多的時(shí)間進(jìn)行配置和管理。

虛擬化軟件

KVM（基于內(nèi)核的虛擬機(jī)Kernel-based Virtual Machine）使你可以將 Linux 變成虛擬機(jī)監(jiān)控程序，以便可以在同一臺(tái)機(jī)器中運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)。最好的是，KVM 作為 Linux 的一部分，它是許多企業(yè)和家庭用戶的首選。如果你愿意，可以安裝 libvirt 和 virt-manager 來(lái)管理你的虛擬化平臺(tái)。

Proxmox VE 是一個(gè)強(qiáng)大的企業(yè)級(jí)解決方案，并且是一個(gè)完全開(kāi)源的虛擬化和容器平臺(tái)。它基于  Debian，使用 KVM 作為其虛擬機(jī)管理程序，并使用 LXC 作為容器。Proxmox  提供了強(qiáng)大的網(wǎng)頁(yè)界面、API，并且可以擴(kuò)展到許多群集節(jié)點(diǎn)，這很有用，因?yàn)槟阌肋h(yuǎn)不知道何時(shí)實(shí)驗(yàn)室容量不足。

oVirt（RHV）是另一種使用  KVM 作為虛擬機(jī)管理程序的企業(yè)級(jí)解決方案。不要因?yàn)樗瞧髽I(yè)級(jí)的，就意味著你不能在家中使用它。oVirt 提供了強(qiáng)大的網(wǎng)頁(yè)界面和  API，并且可以處理數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)（如果你運(yùn)行那么多服務(wù)器，我可不想成為你的鄰居！）。oVirt  用于家庭實(shí)驗(yàn)室的潛在問(wèn)題是它需要一套最低限度的節(jié)點(diǎn)：你將需要一個(gè)外部存儲(chǔ)（例如  NAS）和至少兩個(gè)其他虛擬化節(jié)點(diǎn)（你可以只在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，但你會(huì)遇到環(huán)境維護(hù)方面的問(wèn)題）。

網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)軟件

FreeNAS 是最受歡迎的開(kāi)源  NAS 發(fā)行版，它基于穩(wěn)定的 FreeBSD 操作系統(tǒng)。它最強(qiáng)大的功能之一是支持 ZFS  文件系統(tǒng)，該文件系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)完整性檢查、快照、復(fù)制和多個(gè)級(jí)別的冗余（鏡像、條帶化鏡像和條帶化）。最重要的是，所有功能都通過(guò)功能強(qiáng)大且易于使用的網(wǎng)頁(yè)界面進(jìn)行管理。在安裝  FreeNAS 之前，請(qǐng)檢查硬件是否支持，因?yàn)樗蝗缁?Linux 的發(fā)行版那么廣泛。

另一個(gè)流行的替代方法是基于 Linux 的 OpenMediaVault。它的主要功能之一是模塊化，帶有可擴(kuò)展和添加特性的插件。它包括的功能包括基于網(wǎng)頁(yè)管理界面，CIFS、SFTP、NFS、iSCSI 等協(xié)議，以及卷管理，包括軟件 RAID、資源配額，訪問(wèn)控制列表access control lists（ACL）和共享管理。由于它是基于 Linux 的，因此其具有廣泛的硬件支持。

防火墻/路由器軟件

pfSense 是基于  FreeBSD  的開(kāi)源企業(yè)級(jí)路由器和防火墻發(fā)行版。它可以直接安裝在服務(wù)器上，甚至可以安裝在虛擬機(jī)中（以管理虛擬或物理網(wǎng)絡(luò)并節(jié)省空間）。它有許多功能，可以使用軟件包進(jìn)行擴(kuò)展。盡管它也有命令行訪問(wèn)權(quán)限，但也可以完全使用網(wǎng)頁(yè)界面對(duì)其進(jìn)行管理。它具有你所希望路由器和防火墻提供的所有功能，例如  DHCP 和 DNS，以及更高級(jí)的功能，例如入侵檢測(cè)（IDS）和入侵防御（IPS）系統(tǒng)。你可以偵聽(tīng)多個(gè)不同接口或使用 VLAN  的網(wǎng)絡(luò)，并且只需鼠標(biāo)點(diǎn)擊幾下即可創(chuàng)建安全的服務(wù)器。pfSense 使用 pf，這是一種有狀態(tài)的數(shù)據(jù)包篩選器，它是為 OpenBSD  操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的，使用類似 IPFilter 的語(yǔ)法。許多公司和組織都有使用 pfSense。

感謝你能夠認(rèn)真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“怎么從硬件到防火墻建立一個(gè)家庭實(shí)驗(yàn)室”這篇文章對(duì)大家有幫助，同時(shí)也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)，關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，更多相關(guān)知識(shí)等著你來(lái)學(xué)習(xí)!