ID.nl logo
Waarom ARM-processoren Intel het nakijken geven
© Reshift Digital
Huis

Waarom ARM-processoren Intel het nakijken geven

Het is de vooravond van de grootste verandering op de computermarkt in misschien wel decennia. De een na de andere fabrikant stapt over op een ander soort chiparchitectuur, wat inherent verandert hoe de computer werkt. Voor ons is dat goed nieuws, maar chipgiganten als Intel beginnen hem te knijpen. Laten we eens kijken naar waarom ARM-processoren de laatste tijd zo in opmars zijn.

Computers werken sinds de jaren 70 eigenlijk pakweg hetzelfde. Chipfabrikant Intel bedacht toen de x86-structuur voor processors. Dit is een instructieset voor de processor, die bepaalt hoe bepaalde handelingen worden uitgevoerd. Iedere processor maakt rekensommen, maar x86 vertelt aan de processor hoe deze rekensom moet worden uitgevoerd. Alles dat je op je computer doet is hiervan afhankelijk; van het openen van apps tot het spelen van games.

Het toen nog gigantische IBM nam de x86-chips in gebruik, waarna iedere computermaker dit voorbeeld volgde. In de jaren die volgde veranderde er weinig. De x86-chips kregen wel upgrades naar bijvoorbeeld 64 bit, waardoor software met meer geheugen gebruikt kon worden. Maar de chip in jouw kersverse desktop of laptop leunt nog steeds op de principes die in de jaren 70 werden bedacht.

Hoewel die x86-chips prima bleken te werken voor laptops en desktops, was de situatie compleet anders toen bedrijven zoals Apple en Samsung zo’n 15 jaar geleden aan de eerste smartphone begonnen. De klassieke processors zijn energiehongerig, waardoor een laptop met forse batterij het slechts twee uur op een volle accu volhoudt. Voor zo’n apparaat ruim voldoende, maar telefoons moeten het minimaal een hele dag vol kunnen houden.

Rol van smartphones

De smartphonemarkt investeerde daarom in een ander soort chiparchitectuur, die eerder vooral in zeer specifieke zakelijke apparatuur werd gebruikt: ARM genaamd. De ARM-chip verbruikt minder stroom, wat hem ideaal maakt voor draagbare apparaten. Dat krijgt ARM voor elkaar door op andere wijze instructies naar de processor te sturen. 

Een x86-processor krijgt één verwerking ‘per ronde’ opgestuurd, waardoor deze voor vijf rekensommen ook vijf handelingen moet uitvoeren. ARM probeert zoveel mogelijk verwerkingen te bundelen tot één complexe berekening. Die is zwaarder voor de processor, maar netto gebruik je minder rondes (en dus stroom) om hetzelfde gedaan te krijgen.

Zowel Apple als chipmaker Qualcomm stortten zich vol op het ontwerpen en produceren van ARM-chips om te gebruiken in hun telefoons en later ook tablets. Sindsdien bestaan beide chipvormen naast elkaar. Intel produceert voor het overgrote merendeel van de laptops en desktops zijn eigen x86-processors, terwijl bedrijven als Qualcomm de ARM-markt bedienen voor smartphones, tablets en wearables. Een balans die jarenlang prima leek te werken, totdat deze ineens ruw werd verstoord.

©PXimport

De smartphonemarkt groeide in de afgelopen jaren explosief, waardoor fabrikanten van ARM-chips steeds meer geld konden investeren in het ontwikkelen van hun processorsoort. Telefoons en tablets werden met het jaar vele malen krachtiger: Apple sprak bij nieuwe iPhones vaak van een verdubbeling of zelfs verveelvuldiging van de processorkracht, met apps die in luttele seconden konden opstarten en efficiënter met stroom omgingen.

In diezelfde periode maakte x86-processors ook sprongen, maar daar was het plafond steeds dichterbij. Daarnaast klotste het geld daar niet langer over de plinten: de opkomst van smartphones en tablets zorgde dat de gewone computermarkt langzamerhand kromp. Nieuwe modellen computers en laptops boden relatief kleine verbeteringen en optimalisaties, zonder dat chipmakers gouden bergen konden beloven.

Telkens beter

Op termijn werden die ARM-chips zo snel, dat ze gebruikt konden voor meer dan alleen tablets en telefoons om te gebruiken voor Facebook en WhatsApp. Tablets als de iPad Pro werden capabele werkpaarden, in staat tot multitasking en het draaien van geavanceerde software zoals Office en Photoshop.

Het maakte de tablet een geduchte concurrent van de laptop, met één significant voordeel: een veel langere batterijduur. Het gebruik van een ARM-chip in plaats van een x86-processor zorgt voor een gebruiksduur per acculading tot wel negen uur, in plaats van de twee tot vier uur die we van laptops gewend zijn.

In 2019 besloot Microsoft een gok te wagen door een ARM-versie van zijn hybride Surface Pro-laptopreeks uit te brengen. De Surface Pro X is als tablet te gebruiken, maar is in combinatie met de bijgeleverde toetsenbordhoes een volwaardige Windows-computer. Het was voor Microsoft de grote stap naar ARM, nadat Lenovo in mei dat jaar ook een laptop met een ARM-chip van Qualcomm presenteerde die op Windows moest draaien.

©PXimport

Achter die ARM-versie van de Surface Pro schuilt nogal wat werk: alle Windows-software was tot op heden geschreven voor x86-processors, die informatie op een compleet andere manier verwerken dan hun ARM-tegenhangers. Microsoft moest feitelijk zijn eigen besturingssysteem en aanvullende software helemaal opnieuw opbouwen. En externe ontwikkelaars moeten dus ook hun programma’s herschrijven en publiceren in een compleet nieuwe variant, als ze willen dat deze werken op deze Surface Pro.

Het is met een omweggetje wel mogelijk om sommige oude (x86) apps en games te draaien op de ARM-chip. De computer emuleert dan in feite een ouderwetse processor die bovenop de nieuwe chip draait, zodat de software werkt zoals verwacht. Maar dit vergt forse rekenkracht, waardoor de x86-software log en langzaam werkt op Microsofts ARM-machine. Bovendien werkt emulatie op het moment van schrijven alleen nog met 32bit-software. Emulatiesoftware voor 64 bit bevindt zich op dit moment in de testfase en is nog niet breed beschikbaar.

Experimenteel

Het betekent in de praktijk dat krachtige software zoals Photoshop of moderne games nagenoeg nooit werken op de Surface Pro X. De laptop is een prima machine voor alledaags browsen, maar dat is iets waar smartphones en tablets zich ook voor lenen. Hoewel de ARM-processor buitengewoon krachtig is, loopt Windows op softwarevlak nog te ver achter om zich te meten met x86-chips.

Het maakt de Surface Pro X op dit moment nog een experimentele machine. De langere batterijduur is fijn – een in 2020 uitgebracht model hield het ruim tien uur vol – maar er zijn nog te veel haken en ogen om een serieuze dreiging te vormen voor de oude Intel-chiparchitectuur. De ARM-machine dient als voorproefje van een mogelijke toekomst waarin veel meer software vloeiend werkt op de machine en het een serieus alternatief zal zijn voor een x86-gebaseerde computer.

Concurrentie van Apple

Het grootste gevaar voor de Intel-processor komt op het moment uit de keuken van Apple. De fabrikant introduceerde eind 2020 drie nieuwe computers: een MacBook Air, MacBook Pro en een Mac Mini. Maar waar vorige Macs draaiden op hardware van Intel, heeft Apple ditmaal gekozen om zijn eigen chips te ontwerpen en laten produceren.

De Apple M1 is geïnspireerd door chips die in eerdere iPads werden gebruikt, met acht krachtige processorkernen en acht zuinige alternatieven voor verminderd stroomverbruik. Het is een chip die bij tests de Intel-chips volledig uit het veld blaast. Alleen intens krachtige gameprocessors die een capaciteit van 35 watt vragen kunnen zich meten met de nieuwe Apple-hardware, terwijl de M1 zuiniger dan zelfs de meest energievriendelijke Intel-chips is.

©PXimport

Een laptop met een M1-chip laat apps in minder dan een seconde opstarten en werkt zeer lang op één acculading. Apple spreekt bij de nieuwe MacBook Pro van een accuduur van 15 tot 20 uur – wat door de eerste recensenten in de praktijk wordt bevestigd. Het is een laptop die je ‘s ochtends kunt opladen, om vervolgens twee werkdagen achter elkaar te gebruiken. De nieuwe MacBook Air is bovendien muisstil door het ontbreken van een ventilator. ARM-chips hadden op smartphones en tablets immers ook geen actieve koeling nodig.

Niet-geoptimaliseerde apps moeten net als bij de Surface Pro X nog worden geëmuleerd, maar Apple lijkt op dit vlak wel voor te liggen op zijn concurrent: het onderliggende programma Rosetta 2 krijgt de oude x86-software werkend zonder de processor zwaar te belasten. Het verschil met Intel-laptops wordt duidelijk als je de twee direct met elkaar vergelijkt.

Doordat de gebruikte architectuur identiek is aan die op de iPhone en iPad, is het ook mogelijk om op deze nieuwe M1-laptops iOS-applicaties te draaien. Helemaal vlekkeloos werkt dat nog niet: de Mac heeft geen aanraakscherm, waardoor je bepaalde veegbewegingen met onduidelijke knoppencombinaties moet simuleren. Het betekent desalniettemin dat software uit Apples populairste App Store ineens op laptops te gebruiken is, die het tot op heden moesten doen met de uitgestorven Mac App Store.

Het einde voor Macs met Intel-chips is echter nog niet nabij: het bedrijf verkoopt nog steeds zijn laptops en Mac Mini’s die eerder met de oude x86-architectuur werden geïntroduceerd, naast de huidige Mac Pro en iMacs die nog niet van een Apple-chip zijn voorzien. Apple-topman Tim Cook beloofde dat er nog langere tijd Intel-apparaten zullen worden gemaakt – vermoedelijk om de overgang naar ARM soepel te laten verlopen. Wie afhankelijk is van niet-geoptimaliseerde software die slecht draait op de M1, kan dus nog met een gerust hart een ‘ouderwetse’ Mac kopen.

Spannende tijden

Toch zijn er buitengewoon spannende tijden op komst voor Intel. Naarmate Apple zijn eigen chip beter ondersteunt en meer apps zijn geoptimaliseerd, zal de vraag naar Intel-machines afnemen totdat ze niet meer gemaakt hoeven te worden. Daarmee zal een einde komen aan de samenwerking tussen beide bedrijven, die in 2006 begon toen Apple stopte met het gebruik van PowerPC-processors.

Het vertrek van Apple is niet meteen het einde van de wereld voor Intel en zijn x86-processors. Lenovo, HP en Dell hebben alledrie een groter marktaandeel op de laptopmarkt en zweren nog bij de klassieke technologie. De kans is aanzienlijk groot dat Intel nog jarenlang chips kan leveren aan laptopmakers en zijn marktaandeel op die markt nog wel even zal vasthouden. 

Maar de stap die Apple hier maakt zal veel computermakers op termijn kunnen inspireren. Sterker nog: als zij Apple’s veel langere accuduur van maximaal 20 uur willen evenaren, moeten ze wel overstappen op de nieuwe ARM-architectuur.

©PXimport

Tegelijkertijd legt Microsoft met zijn Surface Pro X de basis voor al die andere laptopmakers. Hun computers gebruiken Windows, wat betekent dat alle software die voor de Surface wordt geoptimaliseerd ooit ook op hun ARM-laptops zal werken, mits ze de stap maken. Het is op dit moment nog een brug te ver voor veel bedrijven, die liever op safe spelen. Maar over een paar jaar zal de keuze voor een ARM-product veel makkelijker zijn om te maken.

Al die ontwikkelingen komen op een buitengewoon slecht moment voor Intel. De fabrikant is al jarenlang marktleider op de processormarkt, maar ziet de concurrentie van andere bedrijven zoals Nvidia en AMD steeds meer toenemen. Tegelijkertijd heeft Intel moeite met het nog kleiner maken van zijn chips doordat ze gebonden zijn aan processors geproduceerd op vlakken van 14 nanometer. De overstap naar een 10nanometer-proces mislukte namelijk door leveringsproblemen en interne strubbelingen na het vertrek van een CEO in 2018. Apple zit met zijn M1 intussen op een chip van slechts 5 nanometer.

Het is reden voor beursanalisten om te vrezen voor een rampzalig 2021 voor Intel. “De basis van het bedrijf neemt alarmerend snel af”, stelt Bernstein-analist Stacy Rasgon bijvoorbeeld. “We moeten er van uitgaan dat 2021 nog veel erger wordt.”

Ook over op ARM?

Een optie voor Intel is om op termijn ook over te stappen op de ARM-architectuur. Dat lijkt voor de hand liggend: ARM Holdings (de makers van ARM) verkoopt immers ook licenties voor de architectuur aan Apple, Qualcomm en andere bedrijven om chips mee te maken. Maar het zou betekenen dat Intel voor het eerst chips maakt die niet zijn gebaseerd op hun eigen technologie, waardoor een groot deel van de marge die nu wordt verdiend verloren gaat. Een desastreuze zet die duizenden banen bij de chipgigant kan vernietigen – maar wellicht onvermijdelijk wordt als ARM’s aandeel op de processormarkt blijft groeien.

In de tussentijd vieren ze feest bij ARM Holdings. Het bedrijf werd in de jaren 80 opgericht door een handjevol processorontwerpers, maar is explosief gegroeid sinds de eerste smartphones op de markt kwamen. In 2016 werd het bedrijf verkocht aan het Japanse SoftBank Group voor 24,3 miljard pond. Dat bleek toen al een flinke onderneming te zijn, maar in 2020 besloot Nvidia het bedrijf te kopen voor 40 miljard dollar. Daarmee is het bedrijf – waar inmiddels ruim 6.000 mensen werken – in handen van de grootste concurrent die Intel op het moment heeft. Wil dat bedrijf ooit overstappen op ARM-chips, dan moeten ze diep in de buidel tasten. Tegelijkertijd zullen ze daarmee hun ‘vijand’ nog groter maken.

Intel nog de grootste Hoewel Intel de hete adem van ARM in zijn nek voelt, is Intel nog steeds de grootste van de twee. Ter illustratie: de chipmaker boekte vorig jaar een omzet van ruim 70 miljard dollar, heeft 110.000 mensen in dienst en ziet zijn omzet met ieder kwartaal toch nog een beetje groeien. Het bedrijf heeft 16,2 procent van de volledige chipmarkt in handen. Dat is ook in vergelijking met bedrijven die andersoortige chips produceren. ARM Holdings boekt met ieder jaar ongeveer 1 miljard dollar aan omzet. Die omzet ligt ook lager doordat ze vooral de technologie in handen hebben. Apple, Qualcomm en andere bedrijven maken zelf vooral de chips in Chinese fabrieken. Daarom redt ARM het ook met minder personeel, al werken er toch ruim 6.000 mensen. In 2019, toen nagenoeg alle computers een x86-chip hadden, werd 28,5 procent van alle verkochte chips gebruikt in een desktop of laptop, vergeleken met 33 procent in smartphones of tablets. Met andere woorden: hoewel het nu spannend is voor Intel, heeft het bedrijf vooralsnog een flink deel van de chipmarkt in handen.

▼ Volgende artikel
AMD hint naar komst van nieuwe Xbox in 2027
© Reshift Digital BV
Huis

AMD hint naar komst van nieuwe Xbox in 2027

AMD lijkt te hinten naar de mogelijkheid dat de volgende generatie Xbox-console in 2027 verschijnt.

Tijdens de bekendmaking van fiscale kwartaalcijfers meldde Lisa Su, de ceo van AMD, het volgende (via PC Mag): "Qua producten loopt Valve op schema om begin dit jaar de op AMD-technologie draaiende Steam Machine uit te brengen, en de ontwikkeling van Microsofts volgende generatie van Xbox met een deels op maat gemaakte SoC boekt progressie om een release in 2027 te ondersteunen."

Met SoC bedoelt Su 'system-on-a-chip', waarbij de meeste componenten die nodig zijn voor een computer of console op een allesomvattend circuit geplaatst worden. Dit is meestal de standaard bij spelcomputers.

2027 of later?

Microsoft kondigde eerder al aan dat het samen met AMD aan een nieuwe console werkt, maar een precieze releasedatum werd toen niet gegeven. Gezien Su's opmerking, lijkt AMD dus te verwachten dat de spelcomputer in 2027 verschijnt.

Dit terwijl de PlayStation 6 - Sony's nieuwe console - volgens geruchten mogelijk intern wordt uitgesteld zodat het pas later dit decennium verschijnt. Dit deels vanwege de stijgende kosten voor RAM in verband met de benodigdheden voor het draaiende houden van AI in combinatie met het huidige economische milieu. Officieel is niet bekend wanneer de PS6 uit moet komen, maar in deze column stelden we onlangs dat het geen slecht idee is om de console pas over een aantal jaar uit te brengen.

Wat weten we over de nieuwe Xbox?

Microsoft bevestigde eerder al dat de volgende Xbox veel eigenschappen zal delen met pc's. Zo zouden er meerdere gamewinkels op beschikbaar komen naast de Xbox Store zelf - net zoals de uitgekomen ROG Xbox Ally dus. Dat zou betekenen dat bijvoorbeeld Steam en Epic Games Store ook op het apparaat te bezoeken zijn, en er via die weg pc-games gekocht kunnen worden.

Begin dit jaar kwamen er ook geruchten naar buiten dat de nieuwe Xbox-interface zou draaien op de Full Screen Experience van de Xbox pc-app, dat onderdeel uitmaakt van Windows. De volgende Xbox zou volgens geruchten draaien op de AMD Magnus APU, die inderdaad CPU en GPU in één chip combineert.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

▼ Volgende artikel
Je NAS veilig bereiken via een VPN-server, Tailscale of Cloudflare-tunnel
© ER | ID.nl
Huis

Je NAS veilig bereiken via een VPN-server, Tailscale of Cloudflare-tunnel

Wil je een NAS op afstand gebruiken, dan doe je dat liefst natuurlijk veilig. Bijvoorbeeld door een VPN-server op te zetten, of een tunnel met extra toegangscontrole. Hiervoor zijn diensten als Tailscale en Cloudflare heel geschikt. In deze masterclass nemen we de beste opties met je door. We leggen uit wat de voor- en nadelen zijn en hoe je ze kunt gebruiken in combinatie met een NAS.

Een NAS is breed inzetbaar en bij veel huishoudens de spil in het netwerk. Je kunt niet alleen je documenten centraal bewaren, maar ook bijvoorbeeld media streamen naar je tv, foto’s bekijken op je tablet en talloze extra toepassingen installeren. Heb je (een deel van) deze toepassingen ook af en toe op afstand nodig? Het openzetten van een poortje in de router of het gebruik van een reverse proxy kan daarvoor een prima optie zijn. Maar publieke toegang is niet altijd nodig. Er zijn betere opties als je vooral voor jezelf goed beveiligde externe toegang tot je NAS nodig hebt. Een eenvoudige optie is een cloudservice van de fabrikant, zoals Synology QuickConnect. Betere en veiligere opties zijn een VPN-server met een protocol als OpenVPN of WireGuard, Tailscale (dat op de achtergrond met WireGuard werkt) of een Cloudflare-tunnel. In deze masterclass leggen we uit hoe je ze gebruikt. Wat je kiest, hangt ook af van je doel. Bij elke optie behandelen we de eventuele beperkingen. Voordat je begint, is het ook verstandig de beveiliging van je NAS nog even door te lichten (zie kader).

Optimale beveiliging voor je NAS

Bij het openstellen van je NAS is een goede beveiliging extra belangrijk. Ongeoorloofde toegang tot je NAS zul je altijd willen voorkomen. Gebruik altijd sterke wachtwoorden voor je gebruikersaccounts. Deactiveer bovendien de algemene accounts zoals admin en guest. Zet tweestapsverificatie aan. Hierbij wordt na het inloggen om een extra toegangscode gevraagd die je kunt genereren met een app op je smartphone. Op vertrouwde apparaten hoef je dat maar één keer te doen. Bij Synology vind je deze opties in je configuratiescherm, onder Beveiliging / Account. Je kunt kiezen voor welke gebruikers dit moet worden ingeschakeld. Bij QNAP ga je hiervoor in je configuratiescherm naar Systeem / Beveiliging. Open dan het tabblad Verificatie in 2 stappen. Maak ook gebruik van de ingebouwde firewall van je NAS, waarin je toegangsregels kunt instellen! In deze masterclass geven we daar tips voor. Zorg ten slotte dat je een goede back-upstrategie hebt voor de bestanden op je NAS.

Het is verstandig om tweestapsverificatie aan te zetten op je NAS.

Wat is een cloudservice?

Via een cloudservice kun je toegang tot een NAS vereenvoudigen door een soort tunnel op te zetten. Bij Synology heet dit QuickConnect, QNAP noemt het myQNAPcloud link. Hierbij wordt vanaf de NAS een uitgaande verbinding opgezet met een server, waardoor het firewalls omzeilt (ook die in je NAS!). De NAS geef je een herkenbare naam, ook wel QuickConnect ID of QNAP ID genoemd, die je ook gebruikt om te verbinden. Hierbij wordt eerst geprobeerd rechtstreeks verbinding te maken, wat ook het meest efficiënt is. Als dat mislukt, wordt de verbinding automatisch omgeleid via een relayserver, die als tussenpersoon het verkeer doorstuurt. De snelheid kan dan minder hoog zijn. We noemen hieronder alleen de dienst van Synology, omdat het een betere bescherming biedt en een betere reputatie heeft dan myQNAPcloud link. Zorg wel altijd zelf voor een goede basisbeveiliging. Overweeg veiligere methoden zoals een VPN of Tailscale. Het is veiliger en je bent niet afhankelijk van andere partijen (zoals een relayserver).

Diensten als myQNAPcloud link creëren een soort tunnel naar je NAS.

Synology QuickConnect

Bij Synology QuickConnect koppel je eerst je NAS aan een Synology-account. Daarna kun je een QuickConnect ID kiezen. Je NAS is daarna bereikbaar vanuit de Synology-apps of een browser via het adres https://quickconnect.to/ met daarachter de QuickConnect ID. Dit werkt ook bij een dynamisch ip-adres, dus je hoeft niet apart een Dynamic DNS-functie (DDNS) te gebruiken. Om QuickConnect te gebruiken open je Configuratiescherm. Ga dan naar Externe toegang. Zet een vinkje bij QuickConnect inschakelen. Hierna moet je je aanmelden met je Synology-account of een nieuw account maken. Vervolgens kies je een QuickConnect ID. Via de instellingen kun je nog kiezen of de relayserver mag worden gebruikt en welke toepassingen via QuickConnect toegankelijk zijn.

Via de instellingen kies je welke toepassingen toegankelijk moeten zijn.

Wat is VPN?

Door een VPN-server te installeren, heb je een ideale voorziening om op afstand je netwerk te bereiken en alle apparaten op dat netwerk, zoals je NAS, netwerkprinters en camera’s. Je installeert de VPN-server op één systeem, zoals een router, server, Raspberry Pi of je NAS. Bij Synology kun je bijvoorbeeld standaard met OpenVPN werken en QNAP ondersteunt het snellere WireGuard. We laten zien hoe je deze opties gebruikt. Na inloggen heb je volledige toegang tot je netwerk en alle toepassingen in het netwerk, alsof je rechtstreeks op het netwerk zit. Voor toegang tot bestanden op je NAS werken daarom alle protocollen als smb, nfs en WebDAV en toepassingen als Synology Drive en QNAP File Station. Je hoeft geen poorten in je router open te zetten, behalve een enkele poort naar de VPN-server.

Bij QNAP kun je standaard werken met WireGuard.

OpenVPN op Synology

Om je Synology-NAS als VPN-server in te zetten, kun je de toepassing VPN Server installeren via Package Center. Gebruik je een firewall, controleer dan of de benodigde poorten toegankelijk zijn. Bij de installatie kun je die aanpassing via een venster direct doorvoeren. Afhankelijk van het protocol moet je ook nog één of meerdere poorten doorsturen van je router naar je NAS. De toepassing ondersteunt PPTP, OpenVPN en L2TP/IPSec. Eigenlijk is vooral OpenVPN interessant. Het is veilig en stabiel, maar niet zo snel als WireGuard. Ook geeft het soms wat uitdagingen bij het opzetten van de verbinding.

Synology ondersteunt meerdere protocollen, waaronder OpenVPN.

Activeren OpenVPN

Om OpenVPN te gebruiken open je VPN Server. Ga dan naar OpenVPN. Zet een vinkje bij OpenVPN-server inschakelen. Bij Dynamisch ip-adres zie je het subnet dat OpenVPN gebruikt. De verbonden clients krijgen een ip-adres in dat bereik. Bij Poort en Protocol zie je dat standaard udp-poort 1194 wordt gebruikt. Die poort moet je doorsturen van je router naar je NAS. Controleer of de poort toegankelijk is in de firewall van je NAS. Voor een goede balans tussen snelheid en veiligheid kun je bij Codering bijvoorbeeld AES-128-CBC kiezen en bij Verificatie de optie SHA256. De optie Compressie op de VPN-koppeling inschakelen mag uit, omdat het weinig snelheidswinst geeft. Zet de optie Clients toegang geven de LAN-server aan, zodat je andere apparaten in je thuisnetwerk kunt bereiken. Zet ook de optie Verifieer TLS auth-sleutel aan. Klik op Toepassen om de instellingen te activeren. Je kunt nu clients gaan configureren.

Bij OpenVPN kun je zelf nog enkele instellingen kiezen.

Profiel voor OpenVPN

Ga naar OpenVPN en kies Configuratie exporteren om het configuratiebestand te exporteren als zip-bestand. Hierin vind je een .ovpn-bestand dat je nodig hebt voor toegang. Je hebt ook een gebruikersaccount nodig bij het inloggen. Onder Rechten kun je aanvinken welke gebruikers toegang hebben en via welke protocollen. Maak eventueel een nieuwe gebruiker voor alleen de VPN-verbinding! Open het bestand VPNConfig.ovpn met een teksteditor. Omdat je de VPN-server extern wilt gebruiken, verander je in onderstaande regel YOUR_SERVER_IP naar je ip-adres van je internetverbinding of de hostnaam als je bijvoorbeeld Dynamic DNS gebruikt. Synology ondersteunt ook Dynamic DNS en geeft bijvoorbeeld een naam.synology.me-adres. Je kunt het activeren in je configuratiescherm onder Externe toegang / DDNS. Het gaat om deze regel:

remote YOUR_SERVER_IP 1194

Je ziet ook de onderstaande optie. Haal hier eventueel het commentaarteken weg als je wilt dat ál het verkeer, dus ook het normale internetverkeer, via de VPN-server gaat. Dat geeft minder goede prestaties, maar is wel veiliger als je bijvoorbeeld een openbare wifi-hotspot gebruikt. Dit is de regel waar je het commentaarteken weg kunt halen:

#redirect-gateway def1

Gebruik dit profiel om verbinding te maken vanaf andere apparaten. Zet hierbij de optie aan dat zonder certificaat verbinding mag worden gemaakt.

WireGuard op QNAP

We zullen laten zien hoe je WireGuard op je QNAP-NAS gebruikt in combinatie met een Windows-client. Voor meer informatie over WireGuard en het opzetten van een aparte VPN-server verwijzen we je naar een eerder artikel dat je kunt lezen via www.kwikr.nl/wgvpn waarin dat uitgebreid aan bod komt. Zorg bij QNAP dat de toepassing QVPN Service is geïnstalleerd via App Center. Open dan de toepassing en ga naar WireGuard. Zet een vinkje bij WireGuard VPN-server inschakelen. Vul een naam in achter Servernaam. Klik achter Persoonlijke sleutel op Codeparen genereren. Noteer de waarde bij Openbare sleutel: die is straks nodig bij de configuratie van clients. Achter Luisterpoort zie je de poort (udp) die je moet doorsturen in de router. Bij DNS Server vul je een openbare DNS-server in (zoals 8.8.8.8) óf een DNS-server in je lokale netwerk. Klik op Toepassen om de instellingen te bewaren. Klik op Peer toevoegen. Hier kun je clients toevoegen (zie volgende stap).

De instellingen voor WireGuard bij een NAS van QNAP.

Client instellen

Elk apparaat dat verbinding met WireGuard maakt, is een zogenoemde peer. Voor het toevoegen van een apparaat kies je bij QNAP de optie Peer toevoegen. Vul een herkenbare naam in. De waarde bij Openbare sleutel komt bij deze ‘peer’ vandaan, die gaan we nu eerst instellen. Installeer en open de Windows-client en kies de optie Add Empty Tunnel. Er worden een privé- en openbare sleutel gegenereerd. Er opent een configuratiebestand met de privésleutel waarin je onder andere deze twee regels ziet:

[Interface]

PrivateKey = +MSQ3D2+M71SotRrWC3hnPyzYSTWNuaxWwc920=

Vul deze configuratie verder aan zoals in het voorbeeld hieronder. Bij Address kies je een vrij ip-adres binnen het VPN-subnet, dat nog niet door een andere peer wordt gebruikt. Je kunt dit voor elke client ophogen, dus 198.18.7.2/32, 198.18.7.3/32, en zo verder. Belangrijk is dat je bij PublicKey de openbare sleutel die QNAP laat zien invult. Bij Endpoint vervang je ipadres door het ip-adres (of de hostnaam) van je internetverbinding thuis. Dit is de configuratie die je moet aanpassen:

[Interface]

PrivateKey = +MSQ3D2+M71SotRrWC3hnPyzYSTWNuaxWwc920=

ListenPort = 51820

Address = 198.18.7.2/32

DNS = 1.1.1.1

[Peer]

PublicKey = KsCc+cRucH4F8T3VdyatvZXjqvunEerBZapulE=

AllowedIPs = 0.0.0.0/0

Endpoint = ipadres:51820

Bewaar de configuratie met Save. Kopieer nu de waarde bij Public key van deze client. Je leest deze af in het hoofdvenster van WireGuard (zorg dat de bewuste tunnel is geselecteerd). Plak deze in QNAP bij Openbare sleutel bij de configuratie van deze peer. Je kunt nu verbinding maken met je Windows-client!

Voltooi de configuratie voor de Windows-client voor WireGuard.

Firewall instellen voor je NAS

Een firewall op je NAS biedt extra bescherming. Bij Synology open je daarvoor Configuratiescherm. Ga dan naar Beveiliging en open het tabblad Firewall. Zet een vinkje bij Firewall inschakelen en kies Toepassen. Bij Firewallprofiel kun je een profiel kiezen of bewerken. Kies Regels bewerken om het huidige profiel aan te passen. Begin met een regel die alle apparaten op het lokale netwerk toestaat. Kies bij die regel bij Poorten de optie Alles. Bij Bron-IP kies je Specifiek ip. Klik daarachter op Selecteren en kies Subnet. Je moet hier het netwerkbereik van je router kennen. In veel gevallen is dat iets als 192.168.1.0 met subnetmasker 255.255.255.0. Dit omvat dan alle adressen van 192.168.1.0 t/m 192.168.1.255. Voeg hierna nog specifieke regels toe voor toepassingen die van buitenaf toegang moeten hebben. In dit voorbeeld staan we bijvoorbeeld SSH toe vanaf een bepaald ip-adres. Heel belangrijk is dat je als laatste een regel toevoegt die alles blokkeert. De regels worden namelijk van boven naar beneden doorlopen en bij de eerste match stopt de verwerking. Het configuratiescherm van QNAP biedt ook een firewall, maar dat is meer een soort toegangsfilter. Voor uitgebreidere opties kun je QuFirewall installeren via App Center.

Het is raadzaam om de firewall op je NAS te gebruiken voor toegangsbeperking.

Wat is Tailscale?

Met Tailscale kun je een virtueel privénetwerk maken tussen al je apparaten. Dit gebeurt op basis van identiteit, met bijvoorbeeld een standaard Google-account voor autorisatie. Je kunt alle toegevoegde apparaten benaderen via een intern ip-adres of de toegekende hostnaam. Tailscale gebruikt dezelfde technologie als WireGuard, wat het snel, veilig en betrouwbaar maakt. Je hebt geen centrale server nodig en hoeft ook geen poorten in je router open te zetten. Wel moet je elk apparaat in principe afzonderlijk aan je privénetwerk toevoegen. Dat is eenvoudig, ook voor een NAS, zoals je hieronder ziet. Als alternatief kun je Tailscale ook op één apparaat in je netwerk installeren en dat apparaat als subnetrouter instellen, zodat je via dat ene systeem toegang hebt tot alle andere apparaten in je netwerk. In dat geval hoef je Tailscale niet op elk afzonderlijk apparaat te installeren. Meer uitleg over Tailscale vind je in dit artikel.

Met Tailscale kun je een privénetwerk voor je apparaten maken.

Eerste stappen

Ga naar https://tailscale.com en kies de optie Get started. Log in met een van de ondersteunde identiteitsproviders, bijvoorbeeld een standaard Google-account of een van de andere opties. Hierna wordt automatisch je Tailscale-netwerk, of kortweg tailnet, gemaakt. Dat is een soort privé-VPN-netwerkje waar jouw apparaten deel van uit gaan maken. Als je op een ander apparaat inlogt met datzelfde account, is het bereikbaar vanuit je andere apparaten in dit tailnet. Een gratis account ondersteunt tot drie gebruikers en honderd apparaten.

Log in bij Tailscale met bijvoorbeeld je Google-account.

Apparaten toevoegen

Het toevoegen van apparaten is eenvoudig. Het volstaat om de software te installeren en in te loggen met dezelfde identiteitsprovider. Om Tailscale bijvoorbeeld op een iPad te gebruiken, installeer je eerst de toepassing via de App Store. Hierbij wordt een VPN-configuratie voor je iPad gemaakt. Daarna log je in en zie je een lijst met apparaten in je privénetwerkje, waarbij je ook de namen af kunt lezen.

Op een iPad maakt Tailscale een VPN-profiel aan.

Tailscale op je NAS

Je kunt Tailscale ook op een NAS installeren. Bij Synology zoek je daarvoor in Package Center naar Tailscale. Bij QNAP kun je in App Center terecht. Installeer en open de toepassing. Er wordt gevraagd om in te loggen, waarbij je weer hetzelfde account als hiervoor gebruikt. Zet daarna de verbinding op via Connect. Als je nog een keer de Tailscale-app opent, kun je details zien over het bewuste apparaat, zoals het ip-adres en de hostnaam die je kunt gebruiken om verbinding te maken.

Tailscale is als pakket beschikbaar voor Synology en QNAP.

Wat is een Cloudflare-tunnel?

Bij een Cloudflare-tunnel installeer je op één systeem in je netwerk (bijvoorbeeld je NAS) een klein programma, dat van binnenuit een versleutelde verbinding opzet naar Cloudflare. Daarna kun je toepassingen individueel toevoegen die deze tunnel mogen gebruiken. Daarbij kun je elke toepassing een eigen subdomein geven, zoals nas.domein.nl voor je NAS. De tunnel laat geen netwerkprotocollen zoals SMB en NFS door en WebDAV is een uitdaging. Het is vooral bedoeld voor webverkeer. Je kunt incidenteel wel bijvoorbeeld DS File gebruiken, voor het browsen door je bestanden en kleine uploads of downloads.

Bij Cloudflare kun je gratis een tunnel opzetten voor toegang op afstand.

Domein registreren

Log in bij Cloudflare met een bestaand account of maak een nieuw gratis account. Registreer een domeinnaam via Add / Register a domain of voeg een bestaand domein toe via Add / Connect a domain. In dat laatste geval moet je de DNS-instellingen bij je huidige provider aanpassen, zodat de nameservers naar die van Cloudflare verwijzen. Afhankelijk van de extensie betaal je bij Cloudflare vanaf zo’n 6 dollar per jaar (circa 6 euro) per domein. Je kunt een domein eventueel direct voor meerdere jaren registreren of voor automatische verlenging kiezen. Betalen kan met creditcard of PayPal. In je dashboard vind je je domein terug onder Domain registration / Manage domains.

Registreer tegen lage kosten een domein bij Cloudflare.

Tunnel voorbereiden

Ga via het menu aan de linkerkant naar Zero Trust. Klik dan op Networks en kies Tunnels. Klik op Create a tunnel. Selecteer de optie Cloudflared. Geef je tunnel een naam. Vervolgens moet je een zogeheten connector installeren op één systeem in je netwerk om een tunnel te maken. Alle toepassingen die je straks via de Cloudflare-tunnel gaat publiceren, moeten bereikbaar zijn vanaf dat systeem. Dat is meestal alleen een probleem bij gescheiden netwerken of strikte firewallregels. Installeer Cloudflared volgens de instructies op een systeem dat altijd aanstaat. Dat kan een server of Raspberry Pi zijn, maar óók je NAS, zoals we hieronder toelichten. Hierna komt de tunnel automatisch online.

Maak een tunnel via de website van Cloudflare.

Tunnel op Synology-NAS

Voor de installatie op een NAS heeft Cloudflare geen instructies, maar de procedure is relatief eenvoudig. Kopieer de opdracht die je ziet bij bijvoorbeeld de Windows-installatie en plak deze in een editor. Je ziet hierin een lange string van 184 tekens die meest begint met eyJh…. Dat is de benodigde token. Om Cloudflared op een Synology-NAS te installeren open je Package Center. Ga naar Gemeenschap en kies Cloudflare Tunnel. Klik op Installeren. Nu wordt om de token gevraagd. Je hoeft geen geavanceerde opties te kiezen. Na het voltooien van de installatie is je tunnel klaar voor gebruik.

Vul de token in bij de installatie van de software op je Synology-NAS.

Tunnel bij QNAP

QNAP biedt geen softwarepakket, maar je kunt Cloudflare wel vrij eenvoudig via Docker configureren en starten. Het is het makkelijkst om met Docker Compose te werken. Installeer indien nodig Container Station en open het programma. Ga dan naar Toepassingen en klik op Maken. Bij Naam van de toepassing vul je een herkenbare naam in, zoals cloudflared. Bij YAML-code vul je de onderstaande code in. Achter TUNNEL_TOKEN vul je uiteraard jouw token in. Klik dan op Maken om de tunnel te maken. Dit is de benodigde code:

version: "3"

services:

  cloudflared:

    image: cloudflare/cloudflared:latest

    container_name: cloudflared

    restart: unless-stopped

    network_mode: "host"

    command: tunnel run

    environment:

      - TUNNEL_TOKEN=eyJh...

Bij QNAP kun je Cloudflared het beste via Docker installeren.

Toepassing toevoegen

Je kunt nu elke toepassing via de tunnel beschikbaar maken met een uniek subdomein. Om zo’n zogeheten route aan te maken, ga je binnen Zero Trust naar Networks / Tunnels. Bij Status geeft het systeem als het goed is aan dat de tunnel gezond is. Open het menu (via de drie puntjes) en kies Configure. Ga dan naar het tabblad Published application routes. We nemen de webinterface van een NAS die lokaal bereikbaar is op https://10.0.10.200:5001. Bij Subdomain vul je bijvoorbeeld nas in. Bij Domain kies je een domein. Bij Type kiezen we HTTPS en bij URL vullen we 10.0.10.200:5001 in. Bij de optie HTTPS moet je oppassen. De NAS heeft in ons geval geen echt certificaat. Daarom is het belangrijk om onder Additional application settings / TLS de optie No TLS Verify aan te vinken. Cloudflare zal dan negeren dat het certificaat niet ondertekend is. Klik op Save. Er zal automatisch een DNS-record worden gemaakt en je kunt vrijwel direct op afstand je NAS benaderen.

We maken een route voor de NAS.

Extra beveiliging bij Cloudflare

Na het openstellen van een toepassing via een subdomein kan in feite iedereen die dat adres kent de toepassing benaderen, zoals de webinterface van je NAS. Of ze ook binnenkomen, hangt af van je beveiliging. Een NAS kun je zelf extra beveiligen, bijvoorbeeld met tweestapsverificatie. Maar je kunt toegang óók beperken via Cloudflare zelf. Je kunt bijvoorbeeld regelen dat alleen jij bij de tunnel mag, via een tijdelijke code die je per e-mail ontvangt, of door te verplichten dat je eerst moet inloggen met een specifiek Google-account.