[PKM] 家庭数据中心

1 NAS(Network Attached Storage/网络附属存储)

1.1 NAS的定义

• NAS（Network Attached Storage：网络附属存储）：具备资料存储功能的装置。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，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。

其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。国际著名的NAS企业有Netapp、EMC、OUO等。

NAS被定义为一种特殊的专用数据存储服务器，包括存储器件（例如磁盘阵列、CD/DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质）和内嵌系统软件，可提供跨平台文件共享功能。NAS通常在一个LAN上占有自己的节点，无需应用服务器的干预，允许用户在网络上存取数据，在这种配置中，NAS集中管理和处理网络上的所有数据，将负载从应用或企业服务器上卸载下来，有效降低总拥有成本，保护用户投资。

NAS本身能够支持多种协议（如NFS、CIFS、FTP、HTTP等），而且能够支持各种操作系统。通过任何一台工作站，采用IE或Netscape浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理。

NAS将存储设备连接到现有的网络上来提供数据和文件服务。NAS服务器一般由存硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成。NAS通过网络直接连接磁盘储存阵列，磁阵列具备了高容量、高效能、高可靠等特征。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连可以无需服务器直接上网，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用户设计的，专门用于数据存储的简化操作系统，内置与网络连接所需的协议，从而使整个系统的管理和设置较为简单。

• 存储器件：存储器件磁盘阵列、磁带驱动器等
• 支持的协议：支持协议NFS、CIFS、FTP、HTTP等

主流家用NAS系统：Freenas/TrueNas

原名：FreeNas / 现名称：TrueNas

• 优点：专注于文件储存

目前在ZFS文件系统（数据压缩效率较高、且快照与修复功能比常用文件系统更好）下体验做得比较好的NAS之一

• 缺点：扩展功能较弱、docker镜像较弱

主流家用NAS系统：UnRaid

• 优点：校验盘机制（最大优点）

它对于硬盘的容量几乎没有要求。你可以使用各种各样的硬盘来组建家庭文件服务器。

以FreeNAS为例，最优解是一次性买齐所有的硬盘，有多少块就插多少块，因为后期是无法再在已有的存储池中扩容的，新采购硬盘时只能新建一个存储池。

并且，传统的RAID模式要求磁盘盘符的存储容量尽量一致。这导致使用FreeNAS时，在前期的硬盘投入上是较高的。

主流家用NAS系统：OMV

• 优点：免费版的群晖（FreeNAS的分支）

虽然免费，但也有一个让人头疼的点：上手难度高。国内中文教程不多，若无任何电脑基础时，建议不要碰。

主流家用NAS系统：群晖

威联通 VS 群晖

目前，软件与硬件做得最成熟的2家：威联通、群晖。

一般的，黑群晖相对来说比白群晖更加普及，它给了用户非常多DIY群晖系统的机会。

• 硬件的性价比：威联通 优于(>) 群晖
• 软件的体验： 群晖 优于(>) 威联通

群晖的优点与缺点

• 优点：软件生态丰富（丰富的Docker镜像）

使用频率较高的镜像有：

• 测速工具 Homebox（用于测试内网的连接速度、局域网的网络诊断）

• 一套PT(种子/)相关的工具： iyuu

PT: 点对点的文件传输技术； PT站：存有稀缺信息资源的低调社区

• AI相册

• 手机同步APP

• 磁盘监测

• 优点：独有的SHR

以往我们为确保数据安全，基本采用RAID磁盘阵列机制（要求：各磁盘的存储空间尽量一致，不然易于产生空间浪费），而群晖的SHR则可解决RAID机制的此问题。

简单来说，RAID就是将很多块独立的磁盘组合成一个，每个磁盘为合成的磁盘组分别提供部分数据、并达到性能的叠加；但是我们的数据也会被切割成很多块，分别存储在这些磁盘里。

最简单的RAID 0就是这样简单地叠加，虽然容量不损失，性能也得到了提升，但是其中任何一块硬盘出问题，则整个阵列就挂了。这种模式仅适合对数据安全性不高的用户使用。

RAID 1则是将一块硬盘一比一复制，相当于总容量（N*50%）缩减了一半，但安全性却是最高的。

RAID 5是两者的折中方案，至少需要3块硬盘；具有和RAID 0相似的读取速度，但写入速度要比单盘略慢；最多允许损害一块硬盘，实际容量为N-1块硬盘。

群晖的组建案例

磁盘的挑选

企业盘噪音大

• CMR：安全性更高

【推荐】

• SMR：NAS的硬盘尽量不要使用本类型的盘，在一定程度上会影响NAS的性能和故障率

主流家用NAS系统：自建NAS服务器(Windows: 共享文件夹/Nginx | CENTOS/Ubuntu Linux : Nginx)

家用服务器的搭建

2.1 家用服务器的认知与采购

参见: 服务器 - 千千寰宇

2.2 家用服务器的虚拟机集群规划

• NAS区：家用网盘/家庭存储中心

• 存储：个人知识管理系统
• 存储：家庭成员的照片、视频、文件

• 主工作区：个人技术学习与演练

• CDH Hadoop 集群(3 Node)

• 网站区

博客、Backend-Server 等

Y 延伸

智能家居网关： Home Assistant

X 参考文献

• NAS（Network Attached Storage：网络附属存储） - 百度百科
• 2022年NAS选购建议：90%的人不需要 - Bilibili
• 服务器的1U ,2U分别是什么意思；？指的是什么？ - 百度知道
• 度（电力计量单位） - 百度百科
• 功率怎么算电费 - 找商生活