DIY 家用 NAS

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1. 为什么需要NAS
随着科技进步,普通家庭中的智能设备越来越多,包括传统的台式机,笔记本电脑以及新潮的平板电脑,智能手机甚至媒体播放器(把iPod touch 归为媒体播放器有点怪异,但人家确实是iPod 家族成员…)。

而便捷地在这些设备之间共享文件的需求也日益增加,于是原本属于专业设备的NAS (Network-Attached Storage)逐渐进入普通家庭中。

NAS 相当于大大扩充了家庭中每一台智能设备的存储容量,同时也让它们都能随时独立访问任何文件。

简而言之,就是“扩容”和“共享”两大功能。

如何利用这功能,则看用户需求了。

有些人把NAS 当作多媒体库使用,存放大量的影视音乐文件;有些人则将其作为备份仓库,存放数码照片原片以及视频原始脚本等。

总而言之,可以将其看做一块无线连接在所有智能设备上的大硬盘,随便如何使用。

2. 家用NAS 方案
在专业的NAS 使用场合,为了数据安全和连接可靠,一般使用昂贵的专业解决方案。

而作为家用计划,不可能负担动辄上万美刀的专业设备。

摆在家庭用户面前有两条路:直接购买家用NAS 成品设备,或者DIY 一台NAS 。

这两个选择各有利弊,没有什么绝对的优劣之分。

我做了一个大致对比表格:
作为一个手头拮据而且对外观毫无要求的男性资深电脑爱好者,本人的选择应当是一目了然的了。

唯一的问题是我生活在折合人民币两块六一度电的神奇国家,DIY 的NAS 耗电量令人头疼。

这点上不可能达到成品设备水平,只能设法尽量接近了。

综合许多意见之后,最终配件清单如下:
▪£104 Asus E35M1-M Pro
▪£42 Corsair CMX4GX3M1A1333C9 XMS3 Desktop Memory 4GB * 2
▪£32 Cooler Master RC-370-KKN1 Elite 370 Midi Tower PC Case
▪£47 Be Quiet! Pure Power 350W PSU
▪£219 Hitachi 2TB 3.5″ Deskstar Coolspin HDS5C3020ALA632 * 4
逐个解释:
主板和处理器选择AMD 新出的APU 方案,一大半是由于其功耗上的优势;此平台实际运行
功耗25W左右,是带T 后缀的Intel i3 系列的一半。

虽然性能上无法与Intel i3 相提并论,但作为一个NAS 的处理器是超标的,至少比市面上任何成品家用NAS 盒子都强得多。

选择平台时还遇上了一个问题,就是对比Asus E35M1-M Pro 和Gigabyte
GA-E350V-USB3。

华硕和技嘉在品牌上不相上下,这两块板价格相当,主要参数也相当接近,应当如何取舍?最终我选择了华硕这块板,基于两点理由:
1.华硕这块板自带5个SATA 槽,比技嘉的多出一个,换句话说,不加卡的前提下,华硕这
块板能多挂一个硬盘,作为NAS 这是个大优势。

2.华硕这块板的处理器是被动散热,无风扇噪音低,长期开机这也是个优点。

至于技嘉板优势在于主频高,板子面积小,装HTPC 这块板更好一些,但这次还是不选它了。

内存方面,现在DDR3 内存正是论斤卖的时候,不过初始我只预计了4GB 的配额。

后来由于要使用ZFS 文件系统,需要至少6GB 安装内存才能达到最佳性能,只好多插一条。

如果使用别的系统,比方Windows ,4GB 就足够了。

须知那些成品家用NAS 恐怕连1GB 的都很少。

机箱没什么好说的,看个人爱好。

我买了个比较大的,方便日后增加硬盘。

电源不需要买太大功率,因为整机功率不高。

我的标准是大厂,安静。

有这两点就差不多了。

NAS 的核心部分自然是硬盘了。

现在大容量硬盘的故障率有多高大家都清楚,买硬盘就是拼人品。

但故障率跟品牌还是有联系的,根据这篇文章,故障率最低的大容量硬盘品牌既不是希捷,也不是西数,而是日立。

这一次我入了4块2TB 的日立盘,如果对容量要求更高,可以一次到位买8块3TB 的日立盘,组RAID 6 或者RAIDz2 还能达到18TB 的容量,RAID 10 都能有12TB ,不过需要额外买一块PCI 转SATA 的卡。

3. 系统的选择
大家应该意识到这其实是一台电脑,所以…跟那些成品NAS 有很大的区别,可以安装任何操作系统,甚至可以在操作系统里面安装虚拟机再装另一个操作系统。

从Flexibility 上考虑,我推荐直接安装Windows 7 或者Windows Server 2008 。

有以下两点好处:
1.不但可以做NAS ,而且直接变身一台备机,可以用来做超多事情,甚至直接当主力机器
用。

这个平台跟Atom 不同,性能强很多,大部分日常工作胜任有余。

2.软件丰富,配置简单,要stream 什么的都有解决方案,毕竟是Windows 。

而且没有学
习曲线,立即就能用。

这个方案不大好的地方包括:
1.理论上,Windows 是要买的,尽管大部分中文区用户不会真的花钱,但这其实是不对的…
2.上面一节忘了说明,APU 平台现在的主板都不带RAID 。

也就是说只能用软RAID 。


Windows 7 下软RAID 方式有限,只能做stripe 和mirror 。

Windows Server 2008 倒是可以做软RAID 5 ,但是性能臭名远扬。

四盘stripe 的风险有多高就不必说了,Mirror 损失一半空间,我实在接受不了。

Windows 7 还可以用类似JBOD 的技术把四块硬盘合成一个卷使用,经查证也是类似stripe ,一块盘完蛋就全完蛋,不敢用。

3.Windows 支持的文件系统数量较少,FAT 家族,NTFS … 不支持ZFS 等高级文件系统,
这个问题单独看倒不是特别严重,但是跟上一个放一起看就很别扭,总之,如果有四块硬盘,装Windows 的话最佳方案是完全分开使用,设置四个盘符,四个共享。

如果不嫌麻烦,其实也不算太大的问题…
其实后两点有个很简单的workaround ,就是前面说的,Windows 系统中安装虚拟机,虚拟机里面使用FreeBSD 或者Linux 来管理硬盘。

不过其一会遇到性能上的问题,其二嘛…这未免太折腾了。

假如出于种种原因,不想装Windows ,还有什么选择呢?爱折腾的人可以装个Linux 随便整,如果你有信心这样做那么自然是高手,我就不多说了。

否则,个人推荐使用FreeNAS这个完全基于FreeBSD 的系统。

这个系统的好处只有三个字母: ZFS .太强大的文件系统了,天生是NAS 的绝配。

(Well… 任何系统的绝配… )由于我也刚接触,不敢说太多,以后有什么心得再分享。

现在主要是使用它的RAIDz功能,把四块硬盘合成一个带冗余的6TB 卷,通过FreeNAS的共享功能可以方便地在Mac OSX 和Windows 里面访问,也可以直接作为Mac 上Time Machine 的备份盘。

可以定时做Snapshot ,可以定时做S.M.A.R.T 检查,出现问题的话自动发邮件通知等。

真正的高手也可以摈弃FreeNAS,直接在原装FreeBSD 上自行完成这些功能,我是做不到的…update: 忘了说一点。

系统盘和数据盘应当严格分开。

4. 总结
折腾的过程也是学习的过程。

在DIY 这个NAS 硬件的过程中我总算catch up 了一些最新的硬件知识,这方面好久没有关注了。

安装配置FreeNAS的过程中学习了ZFS 这个文件系统的一些知识。

当然最重要的收获还是以相对低廉的价格(约450镑,在中国购买配件的话恐怕低于四千块人民币,仅仅是一个品牌四盘位NAS 的空壳价格) 得到了一台配置强劲系统灵活,拥有6TB 容量(拜可恶的1024问题所赐,实际可用空间显示为 5.3TB T_T) 的NAS 。

在此鸣谢在twitter ,论坛和irc给了我大量帮助和指导的朋友们,Love you <3:-)。