Seu uso é muito parecido com o meu, então descreverei meus principais objetivos e como eles influenciaram minha configuração:
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Espaço em disco confiável e disponível em rede. Como você, eu queria poder fazer backup de arquivos de vários computadores e servir arquivos de mídia. Minha principal preocupação é que os dados sejam tão sólidos quanto possível, portanto, no caso de uma falha de hardware, chegar aos dados é tão fácil quanto conectar a unidade a outro computador.
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Hardware barato. Por barato, quero dizer "já possui". Meus servidores domésticos na última década têm sido o hardware de estação de trabalho que eu estava usando antes de comprar minha estação de trabalho atual. Atualmente, este é um PIII-600 dual com 768Mb de RAM, construído em 2001 ou mais. Desde que foi colocado em uma função de servidor, o único hardware que eu comprei para ele foi discos rígidos e controladores de disco.
Como você, fazer backup das estações de trabalho da família e dos arquivos de serviço é minha principal prioridade. Se o hardware do servidor morrer, tudo bem - eu posso lidar com um pouco de tempo de inatividade enquanto recupero o hardware de substituição, e o hardware de substituição pode ser praticamente qualquer coisa disponível no mercado.
Para esse fim, não uso nenhuma configuração RAID ou LVM ou DynamicDisk que complique a movimentação de um disco de uma máquina para outra. Os dados são armazenados em uma unidade de 1 TB em uma partição ext3 padrão e uma segunda unidade de 1 TB mantém um espelho dos dados via rsync. Coisas realmente importantes são copiadas para o DVD de dados, e eu mantenho uma unidade menor (320GB) como backup off-line das coisas mais importantes.
Meu servidor doméstico é limitado pela CPU e pela RAM, mas, para o que está fazendo, as únicas limitações práticas são rede e unidade (realmente velocidade do barramento). Gráficos / RAM / CPU não são realmente um fator para mim, mas serão fatores para você se você otimizar seu hardware para simulações e trabalhos computacionais. Se este é um servidor sem cabeçalho, você pode até aproveitar uma boa GPU para seus cálculos.
Em relação ao software, eu recomendo o Linux. Se você é novo no Linux, considere o Ubuntu ou o Xubuntu, especialmente o formulário do servidor. (Use o Xubuntu se você acabar com a versão para desktop; o GNOME é um hog de recursos). Por outro lado, se você estiver muito confortável com o Linux, considere uma instalação muito leve do Debian - um servidor doméstico típico não precisa do material pesado de GUI de desktop, e seu uso se beneficiaria de ter o mínimo possível .