[科普向]NAS是什么 ? 它能做什么?如何选择第一台NAS设备

2020年8月24日 评论 28,338

NSA简单的说就是连接在网络上,让大家可以透过网络(内网,外网)来进行储存和读取资料的设备。
通俗点说,就是有一台很小很小的台式主机,里面只装了很多颗的磁盘,这台电脑很省电,又不会发热,只要有网络,就可以连到这台小电脑里面,把自己的资料储存进去,把需要的资料拿出来使用,而且你需要多少储存容量只要你买硬盘加上去就行了。其实就是一台家用PC主机。

专业的解释:

网络附加存储(Network Attached Storage,NAS),是一种专门的数据存储技术的名称,它可以直接连接在电脑网络上面,对异质网络用户提供了集中式数据访问服务。

上图
NAS 图

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。

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 的历史

NAS一开始是在1983年Novell公司的NetWare操作系统里面的文件分享功能和NCP通讯协议里面所引进来的观念;而在UNIX界,1984年时昇阳发表了NFS,让网络服务器之间能够利用网络程序彼此能够分享存储空间。3Com的3Server和3+Share软件是当时第一个为了开放系统服务器而特别设计的服务器(其中包括了专属软硬件及多台磁盘驱动器),该公司也从1985年到1990年代初期一直领导时代的潮流,3Com和微软在这个新市场上还合作开发了LAN Manager软件及其通讯协议。受到Novell的文件服务器的启发,IBM、昇阳、以及其他相当多的公司都开始研发专属的服务器;3server应该是第一家专门为桌面型操作系统开发专属NAS的公司[来源请求],而Auspex Systems则是第一家为UNIX市场开发专属NFS服务器的公司。在1990年代早期,Auspex公司的一些员工独立出来开了另一家叫Network Appliance的公司,同时支持了Windows和UNIX系统,打开了专属NAS的市场。

目前NAS可大略分为“专注存储型”(Storage NAS)以及“集成平台型”(Platform NAS)两种,后者即为具备自身操作系统。就平台式NAS而言,现今全球著名品牌为华芸科技(ASUSTOR)、普安科技(Infortrend)、诠力科技(ITE2)、威联通科技 (QNAP)、与群晖科技(Synology)、宏普科技(又称色卡司)(Thecus)等。

和SAN的区别

SAN即存储区域网络(Storage Area Network)。

  • SAN是一种网络,NAS产品是一个专有文件服务器或一个只读文件访问设备。
  • SAN是在服务器和存储器之间用作I/O路径的专用网络。
  • SAN包括面向块(iSCSI)和面向文件(NAS)的存储产品。
  • NAS产品能通过SAN连接到存储设备

存储优缺点

优点:

  • NAS产品是真正即插即用的产品。NAS设备一般支持多计算机平台,用户通过网络支持协议可进入相同的文档,因而NAS设备无需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域网内。
  • NAS设备的物理位置同样是灵活的。它们可放置在工作组内,靠近数据中心的应用服务器,或者也可放在其他地点,通过物理链路与网络连接起来。无需应用服务器的干预,NAS设备允许用户在网络上存取数据,这样既可减小CPU的开销,也能显著改善网络的性能。

局限:

  • NAS没有解决与文件服务器相关的一个关键性问题,即备份过程中的带宽消耗。与将备份数据流从LAN中转移出去的存储区域网(SAN)不同,NAS仍使用网络进行备份和恢复。NAS 的一个缺点是它将存储事务由并行SCSI连接转移到了网络上。这就是说LAN除了必须处理正常的最终用户传输流外,还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。
  • 由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;
  • 存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。

为什么要用 NAS?我需要一台NAS主机么?

NAS在实际生活中的应用非常广泛:

1、家庭数据中心

以家庭使用为例,我们可以用一台nas作为家庭数据库。如今大家使用的电子设备多了,电脑,平板,手机。文件之间的共享就成一个麻烦问题。
我想看一张照片或者电影,就非得打开电脑么?我想在平板上看一段视频,就非得在电脑上拷贝进平板么?有了NAS,这一切就变得很方便了。我们可以将家里的电脑、平板、手机、电视等设备连入nas,轻松实现数据共享。
[科普向]NAS是什么 ? 它能做什么?如何选择第一台NAS设备
有了NAS系统做数据存储,可以大大的提高存储空间的利用率。比如我们现在家里的数据都存储在一个总容量为6T左右的NAS中。其他的电脑均只需一个c盘安装好系统,平板和手机也买只需64GB存储空间即可。虽然电子设备存储空间都偏小,但NAS存储作为后盾,可以方便的同步照片和打开资料。所有设备都并没有出现空间不足的情况。

2、对重要数据的备份

NAS不仅可以作为家庭数据中心,它还可以备份你的重要数据。经常用电脑都有这样的体会:电脑有价,数据无价。电子设备更新快,使用了几年的电脑可能真的不值几个钱。但里面的数据却是你几年的积累。笔者就有过这样的经历,坏了一个存放数年数据的硬盘。只得花费数千元进行数据恢复。这之后就开始用nas备份自己的重要数据。

3、NAS主机对视频工作者和中小型公司的作用

短视频爆发的年代,视频工作者越来越多。转存,编辑,归类数量多体积大的视频素材正好是nas主机的专长。通过搭建全千兆甚至万兆网络,你可以轻松实现小团队间的文件高速共享。
[科普向]NAS是什么 ? 它能做什么?如何选择第一台NAS设备
作为中小型企业来说,nas主机可以有助公司资料的集中管理。作为管理者,你还可以对nas系统中的各个文件进行权限设置。哪些文件由哪些部门有查看修改权限一目了然。

4、公有云和NAS如何选择?

上述使用场景中NAS并不是我们唯一选择, 家庭和小型公司使用场景中,我们也可以使用公有云和在线办公平台来代替NAS。
相较而言,购买云服务省却了硬件成本和维护费用。但因为云服务器搭建在外网,内网使用时传输速度自然没有NAS给力。另外NAS还可以存放不适合存放在云服务中的一些私人数据。所以云服务和NAS方案是各有利弊的。

NAS的选择

1、成品NAS方案

目前市面上有很多NAS服务可供选择,我们可以用最常用的win10 (或者win server版本)做系统服务器。不过作为一台家用NAS主机来说它的功能并没有那么丰富。目前主流的NAS系统还是基于Linux系统二度开发的群晖和威联通NAS主机,目前这两者在国内的普及率都较高,功能和APP适配也比较完善。
[科普向]NAS是什么 ? 它能做什么?如何选择第一台NAS设备
对于不了解电脑的用户,可以直接购买这两个品牌的成品NAS设备加上硬盘便可以直接使用。还是比较方便和省心的。另外购买品牌NAS主机还可以享受升级,客服,硬件售后,DDNS和内网穿透等云服务。
缺点:这类NAS设备的售价相对比较高:入门级的双盘位产品+硬盘也需要两千左右的预算,并且NAS设备的硬件性能通常较,扩展性也较差。之后要扩容的话就需要更换更多盘位的设备。

2、DIY方案

DIY方案是一种相对比较经济的方案。一般的家用电脑的配置对于NAS来说都是大牛配置了。所以如果你想自己动手打造一台NAS。大可以用自己手头上的一些现成的配件组装一台NAS主机。 无论是闲置的主机还是笔记本都可以成为NAS主机的好材料。

DIY方案的优势:
1,性价比超高,基本上是品牌机的一半价格。
2、适合打造“All in One”主机。将软路由、NAS、HTPC功能都集成在一个主机上。
3、扩展性强,DIY主板通常会带多个SATA接口,可以轻松做到多盘位的扩展。另外主板通常有一条或者多条PCIE插槽,可以用来扩展万兆网卡和多口千兆网卡。
4、有成就感。此次疫情期间笔者就在家里折腾NAS设备。自己组建NAS主机,解决各种问题。不但有满满的成就感,也可以用来打发大把的宅家时间。

最后,有可能会有小伙伴质疑用闲置主机来做NAS的功耗问题。我也专门研究过功耗问题,其实除个别外,大部分U的待机功耗并不高。以i5 2500k为例,官方数据设计功耗(TDP)95w。但实测待机功耗32w,满速功耗为122w。实际上大部分时间NAS都是处于待机功耗状态。所以即使7×24小时开机一年电费也在一百多块钱。比你花钱重新买一套低功耗NAS还是要划算。
当然如果是公司或者工作室使用,备份的数据比较重要。还是建议买企业级设备。

DIY NAS主机推荐:
蜗牛星际主机(某宝和某鱼有售)
优点:性价比无敌,矿难刚开始的时候只卖200多,目前售价350左右。虽然涨价了75%但依然是目前性价比最高的NAS主机。它包含了一块带有J1900CPU的小板,4GB内存和16G的固态硬盘(杂牌),并有4个SATA接口。加上有完整4盘位NAS机箱和电源(质量一般)。拿来做一个黑群辉主机实在是香的没话说。
适合要求不高的初级NAS玩家。
缺点:J1900性能实在有点弱,拿来做软路由进阶玩虚拟机什么的就不行了。矿渣体质,质量不能保证,请谨慎入手。(适合新手和家庭使用)

华擎J3455主板:这款主板350-500之间可以拿下,主板上自带一块J3455主板。加上内存(8G)和机箱一千以内可以搞定。性价比也是不错的,J3455的硬件解码和NAT性能都强于蜗牛星际。可以玩做各种虚拟机和软路由用,可玩性更高一些。购买时注意买4 SATA接口版本。
缺点:PCI-E插槽太少,拓展性略显不足。
[科普向]NAS是什么 ? 它能做什么?如何选择第一台NAS设备
ATX大板+ATX机箱方案:这个是个人选择的方案,在闲鱼上话650元入了一套华硕Z97主板+i5 5575R魔改CPU+12GB内存
[科普向]NAS是什么 ? 它能做什么?如何选择第一台NAS设备
最大支持32GB内存,2条PCI-E 16X+2条PCI-E 1X 加上6个 SATA接口。基本可以满足我今后扩展万兆网卡,4口千兆网卡和显卡等需求。
不过这种主板只能装在ATX的大机箱中,摆在家中并不美观。笔者是把机箱放到了楼下杂物室中,用一根网线接入家庭局域网。

3、NAS系统的选择

入门的话,群晖和威联通是最好的选择。这两大系统界面友好,功能强大。所配的套件齐全。对于入门和家庭使用已经完全足够了。
当然如果你要实现更丰富的功能,就要用更专业一些的NAS系统。FreeNAS、UNRIAD 、OVM等超多系统可以选择。关于nas系统笔者会在今后的文章中做详细的介绍。

4、硬盘选择

搭建好NAS平台之后,你会发现硬盘其实才是最大的开销。因为NAS主机的SATA接口有限,因此不建议给NAS配备太小的硬盘。建议3T或者4T起步。有条件最好上西数红盘,希捷酷狼之类的NAS专用盘(企业级的黑盘也是好选择)。当然民用级的硬盘也可以选择。当时要注意,不要购买叠瓦盘!不要购买叠瓦盘!不要购买叠瓦盘!

关于叠瓦盘的知识可以看这篇文章:《机械硬盘不知道怎么选?》
里面详细讲解了硬盘的知识,以及为什么不要选择叠瓦盘。

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