前言

2024年10月5日深夜,突然有些感触想法,特想分享一些自己在收拾破烂的心得体会。本人一直从事IT行业,自身又喜欢鼓捣电子产品。家里各种破烂电子设备搞下好多(各种古董设备真的是很多),好多都是能用,但是又没啥用处的,扔吧它还能用,不扔吧家里到处堆着占地方。NAS一直都有在鼓捣,2020年的时候从外地辞工回到老家,当时在家里搭建了第一台自己用的NAS。当时在值得买网站上我还记录了一篇《我也写一篇关于自己折腾NAS的感受》。

2024年10月5日NAS总结日记

一、我个人家庭NAS是要用来做什么?

NAS(Network Attached Storage:网络附属存储)按字面简单说就是连接在网络上,具备资料存储功能的装置,因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,

我用NAS的用途:

1、存储我自己家庭的相片

2、下载存储一些我家孩子看的动画片

3、下载存储我比较喜欢听的音乐和演唱会视频

4、镜像网络磁盘,放置一些常用的软件(那些绿色版和不用安装就可以用的软件)

我想大部分家庭使用基本就和我差不多吧?

二、软硬件的性价比选择

我从自身这几年鼓捣使用NAS的经历终结出,个人家庭用NAS系统,不要用单盘,不要用单盘,不要用单盘,重要的事情说三遍。一定要用双盘组RAID互相备份,丢失数据的惨痛教训已经让我后悔死了。软件平台选择方面个人建议大家不要换来换去,瞅准一个用就好,毕竟我们需要的功能就那些,没必要换来换去。

1.软件系统的选择

要综合我们的实际需求,能不花钱就不花钱,但是我们需要的功能要实现。我一般首先考虑的是我的相片,我的NAS软件系统必须能很方便的整理我的相片,然后是能稳定的提供挂载虚拟硬盘到我的工作pc,因为这样我的工作PC只要装一个系统SSD就行了。然后就是平时用NAS下载一些视频、软件、歌曲啥的。

截至目前我基本上把现有的NAS系统只要能装的都装过了,如果大家是自己搞散件鼓捣NAS,那么我推荐大家选择下面这几个NAS软件系统:黑群晖、万由4.0是免费的、Istore NAS、飞牛FnOS,为什么要选这几个,首先是安装调试简单,然后除了Istore NAS没有自带相片功能,需要安装其他工具软件外,其他几个系统的自带相片功能很好用。

看到这里好多人会问,为啥没有开源的TureNAS Scale、FreeNas(TrunNas Core)、OMV、ZimaOS、XigamaNas这些呢,首先呢,这些我也装过,一部分对硬件挺高的,还有部分是他们的调试和功能太复杂了。那几个推荐的NAS系统基本上都是安装好不需要怎么配置就可以用,简单省事。

2.硬件设备的选择

优先考虑自己目前现有的整机设备,能不花钱就不花钱:)。家里一般可选择的闲置设备:

旧PC - 旧一体机 - 旧笔记本电脑 - 低功耗小PC主机 - 散件自己组装 - 品牌NAS系统

旧PC

基本上现在谁家也不缺一台PC主机,用PC做NAS基本上不会有太大问题,只要你的PC不要是低于intel P4或amd k8系列的CPU,那么黑群晖、万由4、Istore NAS、飞牛FnOS这四个总有一个可以安装使用的。低于这些的CPU也不是没有选择,可以选FreeNas 8之前的版本,不过那个就是折磨人了…

旧PC改造成NAS服务器,不仅成本更低,而且灵活性和可扩展性强。但是功率、稳定性和噪音、体积原因也就不能同日而语了。

推荐首选NTEL系列CPU的主机,备选AMD系列的,内存1-2G(当然越大越好),如果用万由4、Istore NAS、飞牛FnOS这三个系统就用16g-32g的SSD做系统盘,如果用黑群晖就买个好点的U盘。数据盘看你数据量选俩块相同型号和容量的。

旧一体机

一体机,从实用程度上来说,我个人不建议用一体机做NAS,因为屏幕对于NAS来说基本没用,除了安装时候用一下,平时都不用。不过如果你是屏幕损坏了的一体机,那是可以用来做NAS的,不过需要检查你一体机主板的硬盘接口是否够用。

功能完好的旧一体机,我个人有个更好的建议~~~装一个Batocera系统,打造一台全功能的游戏机~不好意思,跑题了啊。这个那天我在搞篇文章。

旧笔记本电脑

旧笔记本电脑,我个人也是不怎么推荐用来做NAS的,首先是硬盘接口的问题,笔记本如果做双盘只能选择2.5的硬盘,还需要把光驱位也换成硬盘位,而且现在好多笔记本只有一个硬盘接口了,光驱都没了。另外一种做法就是笔记本装个大硬盘,装个虚拟化系统,比如PVE,然后在虚拟机里玩,但是这种就不是新手能做的了。

所以功能完好的旧笔记本电脑,我个人还是建议大家装一个Batocera系统,打造一台全功能的游戏机~不好意思,又跑题了啊。

低功耗小PC主机

低功耗小PC主机,这个我是推荐的,不过选择这个首先要选X86架构处理器的,因为其中大多数X86处理器性能较强,可以玩的拓展应用非常多,适合玩虚拟机、玩Docker、玩软路由、挂PT等等。其他平台的新手不建议折腾。然后主板硬盘接口2个以上,如果只有1-2个,那么你只能接USB移动硬盘或者选择U盘引导的黑群晖系统。

散件自己组装

这个是爱动手折腾人士的最爱了,不仅能控制成本,而且灵活性和可扩展性更强。可以通过添加硬件组件提升性能和扩展NAS功能,如加装多网口网卡添加软路由功能、添加万兆网提高网络传输速度等等。此外,还能将其扩展为智能家居中心和媒体流设备。

品牌NAS系统

不爱折腾,但是又想实现NAS这些功能的朋友,就可以选择这些品牌的NAS,如群晖、威联通、铁威马、极空间、绿联、万由、华芸、海康等等。这些软硬件结合的成品NAS,到手后经过简单设置你就可以使用了。目前市场上NAS品牌百家争鸣,建议大家综合考虑个人需求,按需购买,重要的事情说三遍;不要选单盘,不要选单盘,不要选单盘,一定要用双盘组RAID互相备份。

三、有关NAS的知识点

RAID的简单介绍

我一直强调的事情说三遍;不要选单盘,不要选单盘,不要选单盘,一定要用双盘组RAID互相备份。为什么我一直要强调用双盘组RAID互相备份呢,应为你没体会到数据丢失以后的痛:(

首先大家要了解RAID,RAID是磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),有“数块独立磁盘构成具有冗余能力的阵列”之意。磁盘阵列其样式有三种,一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件来仿真。我们常用的NAS设备基本上都是利用软件来仿真RAID的。常见的RAID级别可以分为 6 种:JBOD、RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10

JBOD(Just a bunch of disk)严格上来说不是一种 RAID,因为它只是简单将多个磁盘合并成一个大的逻辑盘,并没有任何的数据冗余。数据的存放机制就是从第一块磁盘开始依序向后存储数据。如果某个磁盘损毁,则该盘上的数据就会丢失。

RAID 0 无冗余备份,存储池包含所有硬盘容量,硬盘全部用来提升读写能力。简单而言:假设 10 块硬盘组成 RAID 0 阵列,存储池读写能力变成单个硬盘的读写能力的 10 倍!硬盘只要损坏一块,阵列内所有硬盘的数据会立刻丢失。

RAID 1 是一种镜像磁盘阵列,其原理就是把一块硬盘的数据以相同位置指向另一块硬盘的位置。RAID 1 又称为 Mirror 或 Mirroring,它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。它只支持 2 块硬盘。存储池容量只有单块硬盘容量大小,不能提高存储性能,硬盘可以允许随机损坏一块。它的高数据安全性,尤其适用于存放重要数据,如服务器和数据库存储等领域。

RAID 5 将数据以块为单位分布到各个硬盘上。RAID5 不对数据进行备份,而是把数据和与其相对应的奇偶校验信息存储到组成 RAID5 的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当 RAID5 的一个磁盘数据损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。它的容量为(n-1) 块硬盘总容量,存储性能提升(n-1) 倍,硬盘可以允许随机损坏一块。

RAID 6 同 RAID5 一样,数据和校验码都是被分成数据块然后分别存储到磁盘阵列的各个硬盘上。RAID6 加入了一个独立的校验磁盘,它把分布在各个磁盘上的校验码都备份在一起,这样 RAID6 磁盘阵列就答应多个磁盘同时出现故障,它会进行两次奇偶校验,以提供写入保护,因而 RAID 6 的写入速度小于其它级别的 RAID。RAID 6 容量为(n-2) 块硬盘总容量,存储性能提升(n-2) 倍,硬盘可以允许随机损坏 2 块。但是在 4 块硬盘的情况下,RAID 6 的计算相较于 RAID 10 而言会更加密集,所以重建速度较慢。

RAID 10 其实结构非常简单,首先创建 2 个独立的 RAID 1,然后将这两个独立的 RAID 1 组成一个 RAID 0,RAID 10 容量为 2 块硬盘总容量,存储性能提升 2 倍,硬盘可以防止两个磁盘同时出现故障,但是这两块硬盘不能是存储同一份数据的硬盘。如果发生意外,RAID 10 重建速度较 RAID 6 更快。

大家对于各种 RAID 磁盘阵列的选择,拥有太多种方式,我随意列举几种资深老玩家的方法:

1、一个存储池 :RAID 5+1(一块热备盘)

2、一个存储池:RAID1 + 剩下都是静态卷

3、一个存储池 :RAID 10

4、一个存储池 :RAID 6

5、两个存储池:RAID 1,RAID 5

6、全部静态卷。根据文件重要程度,按需手动备份多块硬盘

NAS常用传输协议

首先先来说明一下每种传输协议的场景适用性,安全性以及兼容性情况。

场景:webdav 和 ftp 适合广域网使用,smb 和 nfs 适合局域网使用。

安全性:webdav over https、sftp、ftps、smb3 安全性高,webdav over http、ftp(不带 s)、smb1、smb2、nfs 安全性低。

兼容性:webdav 支持的客户端少,ftp、smb 支持的客户端多,nfs 在 linux 下支持比较好、windows 下支持比较差。

SMB/CIFS 协议

SMB(Server Message Block)通信协议是微软和英特尔在 1987 年制定的协议,主要是作为 Microsoft 网络的通讯协议,它是当今世上网络文件系统协议两极之一的存在。

SMB 使用了 NetBIOS 的应用程序接口 (Application Program Interface,简称 API)。另外,它是一个开放性的协议,允许了协议扩展——使得它变得更大而且复杂;大约有65个最上层的作业,而每个作业都超过120个函数,甚至Windows NT也没有全部支持到,最近微软又把 SMB 改名为 CIFS(Common Internet File System),并且加入了许多新的特色。

简单而言,SMB 协议是在局域网上用于服务器文件访问和打印的协议。CIFS 可以看做是应用程序协议如文件传输协议和超文本传输协议的一个实现。

那么如何在 NAS 中使用呢?一种是映射网络驱动器方式挂载。另一种是通过工具软件来挂载。推荐 RaiDrive,免费工具。具体操作网上教程很多,这里就不做叙述了。

WebDAV 协议

WebDAV (Web-based Distributed Authoring and Versioning) 一种基于 HTTP 1.1 协议的 通信协议。它扩展 了 HTTP 1.1,在 GET、POST、HEAD 等几个 HTTP 标准方法以外添加了一些新的方法,使应用程序可对 Web Server 直接读写,并支持写文件锁定(Locking)及解锁(Unlock),还可以支持文件的版本控制。

简单而言,WebDAV 就是一种互联网方法,应用此方法可以在服务器上划出一块存储空间,可以使用用户名和密码来控制访问,让用户可以直接存储、下载、编辑文件。

它需要配合客户端来使用,推荐 RaiDrive,免费工具。

FTP 协议

FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议) 是 TCP/IP 协议组中的协议之一。FTP 协议包括两个组成部分,其一为 FTP 服务器,其二为 FTP 客户端。其中 FTP 服务器用来存储文件,用户可以使用 FTP 客户端通过 FTP 协议访问位于 FTP 服务器上的资源。在开发网站的时候,通常利用 FTP 协议把网页或程序传到 Web 服务器上。此外,由于 FTP 传输效率非常高,在网络上传输大的文件时,一般也采用该协议。

请注意,默认情况下 FTP 协议使用 TCP 端口中的 20 和 21 这两个端口,其中 20 用于传输数据,21 用于传输控制信息。但是,是否使用 20 作为传输数据的端口与 FTP 使用的传输模式有关,如果采用主动模式,那么数据传输端口就是 20;如果采用被动模式,则具体最终使用哪个端口要服务器端和客户端协商决定。

NFS 协议

NFS 是 NetworkFileSystem 的简写,即网络文件系统,网络文件系统是 FreeBSD 支持的文件系统中的一种,也被称为 NFS.NFS 允许一个系统在网络上与它人共享目录和文件。通过使用 NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。

以下是 NFS 最显而易见的好处:

1.本地工作站使用更少的磁盘空间,因为通常的数据可以存放在一台机器上而且可以通过网络访问到。

2.用户不必在每个网络上机器里头都有一个 home 目录。Home 目录可以被放在 NFS 服务器上并且在网络上处处可用。

3.诸如软驱,CDROM,和 Zip 之类的存储设备可以在网络上面被别的机器使用。这可以减少整个网络上的可移动介质设备的数量。

NFS 至少有两个主要部分:一台服务器和一台(或者更多)客户机。客户机远程访问存放在服务器上的数据。为了正常工作,一些进程需要被配置并运行。

DLNA 协议

DLNA(DIGITAL LIVING NETWORK ALLIANCE,数字生活网络联盟) 其前身是 DHWG (Digital Home Working Group,数字家庭工作组),成立于 2003 年 6 月 24 日, 是由索尼 、 英特尔 、 微软等发起成立的一个非营利性的、合作性质的商业组织。

DLNA 旨在解决个人 PC,消费电器,移动设备在内的无线网络和有线网络的互联互通,使得数字媒体和内容服务的无限制的共享和增长成为可能。DLNA 的口号是 Enjoy your music, photos and videos, anywhere anytime。

DLNA 并不是创造技术,而是形成一种解决的方案,一种大家可以遵守的规范。所以,其选择的各种技术和协议都是当前所应用很广泛的技术和协议。

DLNA 将其整个应用规定成 5 个功能组件。从下到上依次为:网络互连,网络协议,媒体传输,设备的发现控制和管理,媒体格式。

2017 年 2 月 20 日,DLNA 在其官网宣布:本组织的使命已经完成,已于 2017 年 1 月 5 日正式解散,相关的认证将移交给 SpireSpark 公司,未来不会再更新 DLNA 标准。

适合NAS使用的硬盘

一些适合NAS的硬盘:希捷酷狼,希捷酷狼 Pro 系列;西部数据红盘 Plus、西部数据红盘 Pro 系列;东芝 N300 系列;希捷银河 Exos 系列企业盘;西部数据 Ultrastar 系列企业盘。首先从可靠性方面而言:企业盘>NAS 盘>监控盘>普通盘。

NAS 盘的转速低、功耗低,噪音低,发热低,适合于家庭与小型企业环境。企业盘则是转速高、功耗高、发热大,最重要的一点是,企业盘噪音问题,咔咔咔炒豆子的声音对一般人来说是难以忍受的!

监控盘主要针对的工作环境是视频流数据的持续稳定性写入。在中关村在线网站有一篇《NAS 为什么不能使用监控硬盘》的文章,大家去看看就能明白监控盘的具体工作原理,它只是针对于一个特定环境的优化,对于存储服务器环境并不是十分适用。

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