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聊聊NAS,分享下我是如何在5GbE网络下搭建的

好了,昨天ET去研究自己的新NAS了。那在下面的内容里,ET除了会分享自己这次的“折腾”过程与心得体会,同时也会给大家讲一些与NAS有关的基础知识。希望能对近期有意扩充存储空间的朋友带来一些帮助。

与NAS有关的基础问答

Q:什么是NAS?

A:字面意思是“网络附属存储”,简单来说就是通过网络方式访问的外部存储器。与之对应的,不具备网络功能的外部存储器通常被称为“DAS”。

U盘、移动硬盘、阵列盒……这些都可以称为DAS,

除了单独购买的NAS外,插上U盘/移动硬盘的路由器也可以被称为NAS。

所以,虽然NAS类产品的上限很高,有动辄几万、几十万的产品,但其实它的下限也很低,并不是一个大家遥不可及的产品。

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Q:NAS很难用?

A:这……肯定是不如DAS即插即用的。之前ET也帮某品牌做过团购和推荐,结果有不少用户收到后发现:咦?我居然不能直接通过一个盘符进行访问?

这话其实说对了一半。NAS因为是网络设备,正常来说是应该通过共享文件夹等网络方式进行访问的(当然,你可以做映射)。但很多NAS也支持iSCSI挂接,这样就能像使用内置硬盘一样使用外部存储 —— 但iSCSI挂接确实需要一系列操作,不符合“直接”这两个字的要求。

目前,确实有一些厂商推出了一些偏向易用性的NAS产品,但可能距离大家熟悉的U盘、移动硬盘还有一些差距。不得不说,操作难度是困扰NAS普及的一大门槛了。

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Q:为什么不用云存储?

那可能会有小伙伴问,我上传到网盘里不就好了么?这问题……ET真的只能说有点天真。先不说网盘的安全性与限速问题,是不是来一个文件审核,就可能出现明明它躺在我的文件里,我却下载不下来的问题 —— 音乐、动画、电影的正版化进程让我一次次以为自己不用再把资源放在自己的硬盘里了,但你真的架不住有些东西忽然就没了的情况。罢了罢了,这个咱也不敢继续说了,懂得自然懂

Q:为什么要买NAS?

A:DAS(U盘、移动硬盘、阵列盒)通常只能允许一台设备访问内部数据。NAS除了可以让多个设备共享数据外,不少产品还可以提供数据整理、备份、网络服务以及多媒体功能 —— 因为NAS本身就是一台可以独立工作的电脑,上面会有一些专门的软件程序。

可能会有朋友说上面这些我都不需要,我就想要一个高速的附加存储器,能让我在外置空间里剪辑4K视频,所以我应该买什么?


为什么选择NAS

从一个外部存储器到我们工作的电脑,这里有很多因素会影响到实际传输速度,包括但不限于:

① 外部存储器内部存储空间的速度

② 从外部存储器到电脑中间整个通路的接口速度与带宽

③ 电脑内部存储空间的速度

④ 线缆

⑤ 处理器性能等其他条件

以上这些遵从木桶原理,即所有影响条件中较低的那一项,最终决定了整体速度。

在今天,我们使用的电脑通常具有固态硬盘,实际读写速度可以达到500MB/s以上。而想达到与之对应的外部存储器传输速度,至少需要5Gbps接口(例如USB 3.x Gen 1 )与同样级别的固态硬盘 —— 以满足这个标准的成品移动固态硬盘为例,目前的参考价格约为1TB/900元。

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ET实测过类似产品,读写速度可以达到400MB/s以上。如果你对数据安全性并没有很高要求,并且数据总量大概也就在1TB以内,那购买一个这样的移动固态硬盘就可以一了百了了。

但移动固态硬盘并不是一种安全的存储介质。万一出现数据损坏,其恢复难度是比较高的。另一方面,如果继续扩大存储容量,比如达到5TB或更高,完全使用固态硬盘搭建的成本也会比较高 —— ET直接跟大家说结果吧:为了平衡存储容量、速度和安全性,目前常见的做法是将大容量机械硬盘与固态硬盘组合在一起使用 —— 这也意味着存储区需要有一定的处理性能和与之相对应的接口。

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结果就是,即使不带网络功能,这样的产品也不会太便宜。以下面的Drobo 5D3(DAS) 和QNAP TS-453BT3(NAS)为例,两者均为支持雷电3的多盘阵列盒。DROBO 5D3是5块机械硬盘 + 1块mSATA SSD进行加速,而QNAP TS-453BT3则是4块机械硬盘+2块M.2 SATA接口的SSD进行加速。最终价格相差无几,而QNAP TS-453BT3不仅具有网络功能,同时内置的Intel处理器还能提供一些网络服务与多媒体功能,成为家里的数据共享与音视频播放服务器。

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所以,当你对外部存储器的容量、速度、可靠性都有一定要求时,那势必要选择NAS了。


选购注意事项

从2016年到今天,ET已经换了第3台NAS。不敢说自己玩的多专业,但一些坑还是亲身走过来的。

... (左边是2号机,中间是3号机,1号机已经卖了)

第一坑:尽量选择4盘位以上产品

盘位,即能在NAS中插入几块硬盘。你可能说我买2块6TB硬盘*,总共12TB,怎么也够用了吧 —— 非也,在NAS产品中,我们通常会为了“防炸”而启用阵列功能。以比较常见的RAID1为例,两块同容量硬盘镜像写入,实际存储容量只有总容量的50%;而稍微高级一点的RAID5,可用容量则为(n-1)/n,例如3块6TB硬盘最终容量为12TB。

* 以目前的硬盘价格,同系列中6TB产品的性价比通常是最高的。

一个带阵列功能的NAS,最少也要上千元。而对一些高性能产品系列来说,4盘和5盘,5盘和9盘之间的价格差别其实也没有那么大。ET这次原本看的是一款标价2699元的3+2盘位NAS,后来在网友“忽悠”+品牌促销的双重激励下,果断换成了到手价格36XX的5+4盘位NAS —— 在优化成本的情况下,可以组建出一个30-40TB的存储空间,应该能满足自己目前约10TB,每年增长2-3TB,并且为EOS R5等“存储卡杀手”产品做了预留。


第二坑:阵列不是备份

前面说了推荐大家启用阵列,然后现在就得和大家说一个残忍的事情:阵列并不是备份。

阵列能解决硬盘突然坏掉的情况;

通过一些中高端NAS产品的“快照”功能,我们可以解决数据勒索、错误修改等问题;

但……这些都还不能让重要数据免于各种天灾人祸。下面这条新闻相信很多小伙伴也看过了,那即使老人将毕生拍摄的照片存放在一个带阵列的NAS里,火灾还是会让所有数据毁于一旦。

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结论就是,重要的数据需要“狡兔三窟”。一些安全性较低、意外丢失也能很快找到备份的文件,更适合放在公共云服务上(比如各种盘)进行共享使用。ET用NAS,同时也是百度、OneDrive的高级会员,这并不冲突。


第三坑:不要忽视从NAS到电脑的中间设备

我的电脑里是高速固态硬盘,我的NAS里是有固态硬盘加速的多盘阵列,然后我用一个2.4GHz无线网络将它们连接在一起,请问最终速度会怎样?答案很简单:速度会很慢。

说起来,我们现电脑、NAS常用的“千兆网络”(1GbE或1000Gbps)其实已经在很多场景下成为制约整个系统性能的瓶颈了。“千兆”听起来好像很厉害,但其实它的单位是小“b”,实际传输速度只有约120MB/s —— 差不多满足单块5400-5900转机械硬盘,又或者普通UHS-I SD卡的传输速度,比理想状态下的Wi-Fi6无线网络都要差。

正因如此,现在的新一代网络设备开始加入2.5GbE网口、5GbE网口乃至10GbE网口 —— 10GbE也叫“万兆”,而它采用的网口又多采用光线连接,所以听起来就是很厉害的“万兆光口”。

但其实“万兆光口”也仅仅是10Gbps,和USB 3.x Gen 2速度相当。尽管如此,对于大容量高可靠性存储设备来说已经很够用了。从一些UP主的分享来看,约500MB/s读写性能的外部存储器就能满足4K在线剪辑的需要。EOS R5的8K RAW视频码率为2600Mbps,所以大概有350MB/s读取速度就可以在线观看8K RAW了!

那如果你觉得万兆还不够看,推荐去看看@翼王 大大的视频,保证让你心满意足!

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所以这次我买了什么?


NAS三号机:QNAP TS-963N

—— 具有5个机械硬盘位、4个2.5英寸硬盘/SSD位、AMD四核心嵌入式处理器、1个5GbE网卡。综合成本后,ET选择了5GbE直接电脑的方案,而这款NAS可以为ET节省下一个适配器的费用。


网络适配器:QNAP QNA-UC5G1T

—— 通过USB接口为NAS、电脑增加一个5GbE网口。如果你手里有老型号的QNAP NAS,也可以通过给电脑、NAS都增加这个适配器而将它们升级到5GbE连接。


机械硬盘:从二号机中拆出来的2块希捷3TB NAS盘,和从闲鱼上淘的第3块同型号、容量盘,然后组成RAID5


固态硬盘:从金士顿借了两块KC600 500GB固态硬盘组成RAID1,系统并不允许单独的固态硬盘加入到混合分层存储中。

—— NAS贵么?装进NAS的盘更贵,ET为了低成本的做测试只能这样拼凑一下了……如果大家看完这篇文章后觉得有意思还不错,那ET再考虑进一步提高测试相关设备。如果阅读、分享、留言反响一般,那这可能就是今年最后一篇了。


无线网卡:从箱底翻出来的TP-Link AC650双频无线网卡

—— 这倒是一个意外的操作。我的工作室里,路由器和电脑分在两边,中间没有扯线。原计划是电脑直连NAS,NAS再直连路由器,但这样新买的网络打印机也要放在路由器旁边,整个工作台就没有任何空间了。给NAS加了无线网卡后,NAS就有两路网络了,5GbE直连电脑提供高速传输;无线网络访问外网进行固件更新和软件下载,同时也满足了工作室里其他设备的低速共享需求。


风扇:网友推荐后买的Arctic P14散热风扇

—— NAS原配风扇在全负荷运行下有点吵,这个P14换上以后可以说立竿见影(拆机不难,但会破坏保修)。


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我实现了什么?

3块3TB机械硬盘RAID5组成了5.44TB的低速存储空间。

2块500GB固态硬盘RAID1组成了477GB的高速存储空间,为了随机访问效率,ET根据测试建议划分了20%的预留空间,所以最终可用容量为374GB。

以上组合后的可用空间为5.8TB,但快照功能需要约10%的预留,所以最后我得到的可用空间为5TB。

而这5TB,实测读写性能约为300-350MB/s。

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