TrueNAS系统在ARM平台上的移植

随着家庭及中小型企业对存储和共享需求的日益增长，高效、可靠的文件存储系统成为支撑各类应用的关键。

在众多存储系统中，TrueNAS以其卓越的数据完整性与可靠性、简洁高效的应用程序部署和管理、灵活的虚拟化应用添加能力，以及出色的可用性，赢得了广大用户的青睐。

然而，目前TrueNAS主要支持x86平台，限制了其在成本更低、功耗更小的ARM平台上的应用。

为了提升NAS系统的整体性能，更适应存储应用的软硬件系统，土星云团队经过深入研究与开发，成功将TrueNAS移植至ARM系统，推出了具有创新性的NAS存储服务器。

一、环境准备
TrueNAS版本：23.10.1.2
系统要求：Debian 10及以上（支持VM或ARM裸板）
内存需求：16G
磁盘空间：≥15G

二、部署流程

2.1 安装开发环境

使用以下命令安装必要的软件环境：

~$ sudo apt install build-essential debootstrap git python3-pip python3-venv squashfs-tools unzip libjson-perl rsync

2.2 构建与适配TrueNAS系统

2.2.1 构建流程

基于TrueNAS的scale-build构建框架，我们在TS-23.10.1.2版本基础上进行适配。首先克隆构建框架的Git仓库：

~$ git clone -b TS-23.10.1.2 https://github.com/truenas/scale-build.git

在环境准备完成后，通过运行make命令（需以root或sudo权限执行）开始完整的构建流程。该构建包括以下步骤：

1）make checkout 从网上获取最新的软件源，置于source目录下；
2）make packages 从拉取下来的源构建所有*.deb包；
3）make update 生成独立的更新文件；
4）make ISO 生成ISO映像，位于tmp/release目录下；

2.2.2 适配ARM平台

由于TrueNAS原生支持x86架构，为了在RK3588平台上运行，我们需要对构建框架进行一系列适配工作：

1）修改软件源

TrueNAS的软件源定义在conf/build.manifest文件中。其中所有的软件包来源于apt-repos中url定义的源路径。默认情况下，这个源路径指向TrueNAS自行维护的源，其中仅包含AMD64架构的软件包。因此，需要将其修改为开源的Debian apt源，以支持ARM64架构，并将相关AMD64架构的软件包改为ARM64架构的软件包。如下图：

2）修改git源

在conf/build.manifest文件中。repo参数定义的是远程git仓库的路径。可根据自己的需求修改或移除源路径。

其中需要注意的是，为了让系统运行在rk3588，需要将kernel的repo路径替换为rk3588的内核源码路径，并确保内核版本为6.x.x。

3）deb打包调整

debian软件包构建系统是通过一系列标准化文件和工具，定义了软件包的构建和安装过程。每个git软件源里面都包含了debian目录，它们描述了软件包的元数据、构建步骤、依赖关系和安装路径等信息。其中：

debian/control：包含软件包的元数据，如名称、维护者、依赖关系等；
debian/changelog：描述软件包的更改历史。使用 dch 工具来生成这个文件；
debian/rules：这是一个Makefile，定义了如何构建软件包；
debian/source：用于指定源包的格式和相关选项；
debian/copyright：描述软件包的版权和许可信息；

需要特别关注的是debian/control和debian/rules这两个文件。在debian/control文件中，会定义deb软件包的构建依赖，这些依赖位于Build-Depends属性下。我们首先需要将其中指定的AMD64架构的软件包替换为相应的ARM架构的软件包。此外，对于那些只在AMD64架构上特有的软件包，需要适当地进行移除。与此同时，还需要检查debian/rules文件，确保其中的构建规则和指令也适用于ARM架构，必要时进行相应的修改和调整。这些步骤将确保软件包能够在ARM架构下正确构建和运行。

4）ISO制作调试

在修改完相关的软件源、git源和debian规则之后，可以通过单步执行上述的make命令进行调试。编译过程产生的日志将生成在scale-build下的log文件夹。通过逐步运行构建过程中的各个命令，并分析相关日志，可以详细观察每一步的输出和行为，从而更精准地发现和修复错误。最终生成可以适配rk3588平台的ISO映像文件。

通过一系列的适配工作，我们成功将TrueNAS系统移植至ARM平台，并在土星云网络存储服务器DN110M-CS产品中得到了验证，为用户带来了全新的存储体验。该产品不仅继承了TrueNAS系统的优势特性，还融入了ARM系统低功耗、资源占用小、自主研发及成本较低等优势，为用户提供了全方位的NAS存储一体化解决方案。