前言

最近在折腾NAS,关于NAS的想法我去年就有了,不过一直执行,其实那个时候我的硬盘空间已经不足了,因为我也算是个蓝光党,于是花费300余¥买了个 1t 的移动硬盘,到我现在购买并调试使用NAS,决定记录相关事宜。

前排提醒:入门NAS需谨慎,这是一个烧钱的东西,第二如果你只希望存储完全不需要购买NAS,买个多硬盘的硬盘阵列盒即可。最重要的一点是NAS需要折腾。

NAS是什么

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,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。

内容来源:百度百科

用人话来说,你可以把 NAS 看作数据库,你可以将你需要保存的,备份的等只要是计算机数据都可以存储在上面。不过这样来理解 NAS 不是很正确,但是的确可以,相比于把电脑多加快硬盘,NAS 的优势就由凸显出来了。关于电脑多加块硬盘和 NAS 的区别,在看完这篇文章你或许就明白了,此处先不解释。

首先要说明的是:NAS 本质就是一台电脑,不过是专门用来数据存储而做了专门的系统。

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一般常见的 NAS 厂商有:群晖,海康威视,威联通等。需要注意的是每个NAS 厂商做的 NAS 产品的系统是各自家产品的系统,当然你也可以选择不去购买他们家的 NAS 而是淘洋垃圾来组装一台 NAS ,只需要装你想要的对应的 NAS 系统,当然这种组装的 NAS 被称为黑户。

NAS 做的比较有名的是 群晖 NAS,很不幸,它虽然很好,但是一分钱一分货,它很贵,所以如果你有足够充足的预算的情况下,可以选择购买 群晖NAS,同样的因为每个厂商的使用人数不一样,自然用的人越多的 NAS 在出现问题的时候就会有更多人分享的解决方案。

前排提醒:此篇文章是基于群晖NAS写的,且你已经装好了 NAS 系统

访问 NAS

内网访问

首先,给你的 NAS 通电,开机,确保 NAS 已经和电脑在同一个局域网内。例如下图:

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这个图应该是一般家庭的网络构造,你需要确保你的电脑和你的NAS 通过网线连在同一个路由器上(虽然这么说不严谨),你通过在电脑的浏览器上输入对应NAS 的ip段进行访问,例如192.168.1.5

群晖NAS 默认使用的访问网页端口号是5000,即上面说的ip+端口号访问,例如192.168.1.5:5000,不过NAS 会在你只输入ip 的情况下默认自动跳转到5000 端口对应的程序,所以即使你只输入ip地址也可以访问。

然后跟随群晖 NAS 系统的提示完成账户的注册,进入NAS桌面,例如:

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如果你是第一次访问NAS,则只会存在左上角的套件中心在桌面上,剩下的对于NAS 的操作可以当作 Windows 来操作即可。

套件中心你可以理解为NAS 的应用商店,你需要下载安装相关的NAS 功能,服务等需要从这里下载安装。

这样就完成了在内网中对 NAS 的访问,内网也就是我前面路由器哪个图,必须在同一个局域网称为内网。

外网访问

外网访问这部分可以不着急配置,等你需要的时候再配置也可以。

外网访问和内网访问不同的是你不可以使用内网的ip地址进行访问,例如上面说的192.168.1.5

外网访问必须的前提是:你需要一个公网ip。这是一个大前提,关于公网ip又可以分为三种情况:

  • 有公网ip:静态公网ip
  • 有公网ip:动态公网ip
  • 没有公网ip

静态公网ip

静态公网ip:顾名思义,你的ip是固定不变的,类似于你家地址是永远不变的。

静态公网ip一般需要专门和运营商购买,价格相比于家庭宽带要贵不少。

我觉得一般家庭是没有,你可以致电你的宽带热线等询问你的宽带是否是公网ip,如果是静态公网ip,则什么都不需要做。

动态公网ip

动态公网ip:顾名思义,就是你的ip是会改变的,具体怎么改变,什么时候改变,这个就不一定了,有的是在你的光猫每次拨号上网的时候变一次公网ip(实际上是光猫向服务商申请了一个临时公网ip),又或者每个几天会更高一下公网ip,这样的ip称为动态公网ip。

据我所知,移动似乎是动态公网ip不给的(我看很多人反映),我家是来联通的,默认就是动态公网ip,而电信的公网ip据说需要打电话给客服或者相关人员可以申请下来。

因为公网ip是动态的,你总不能每次变的时候再去查看自己公网ip是啥,这样会很麻烦,而且公网ip的变动又是随机性的,这个时候你就需要做一下 DDNS

DDNS

DDNS(Dynamic Domain Name Server,动态域名服务)是将用户的动态IP地址映射到一个固定的域名解析服务上,用户每次连接网络的时候客户端程序就会通过信息传递把该主机动态IP地址传送给位于服务商主机上的服务器程序,服务器程序负责提供DNS服务并实现动态域名解析

来源:百度百科

如果你解析过域名之类的事情你就会对它很熟悉,DDNS 就是通过一个程序每个一段时间来查看你家的公网ip有没有改变,有改变的话就更改DNS 服务商的域名解析地址,这样保证你通过域名访问每次都是正确的,你不需要关心公网ip是什么,有没有改变之类的问题。

关于域名的相关问题查看关于网站搭建那些事

当然你也可以不用关心上面的解释,只需要明白弄完 DDNS 就可以正确的在外网访问你的 NAS 了。

  • 要配置 DDNS 首先你需要一个域名,域名的注册和解析查看这部分 域名的注册与解析 ,此处不做过多说明。

  • 在完成域名注册和解析的部分后,打开你的群晖【套件中心】搜索【Docker】安装并启动套件

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  • 启动套件后,在左侧选择【注册表】,在其中搜索【DDNS】,找到下图中红框的镜像,右键下载镜像

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  • 下载完成后,选择左侧【镜像】,找到你下载的【DDNS】,选中启动

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  • 启动后,你大概会看到如下的界面,查看你的下图部分的【本地端口】

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  • 记住这串本地端口号,然后在你的浏览器上访问你的 NAS 内网ip+你刚刚查看的本地端口号,例如:192.168.1.4:45678.

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    只需要填写IPV4 和DNS 服务商即上面截图出现的部分即可,然后保存。等待程序自动执行即可。

  • 当然为了防止出现意外,你可以选择将 DDNS 选择开机启动

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如何查看你的 DDNS 是否正确配置?去你的域名解析的地方,看看有没有自动修改对了,或者说看看域名解析的公网ip和DDNS 执行的结果是否相同。

现在理论上你可以通过DDNS填的你的域名:端口号来远程(外网)访问你的 NAS 了,如果你尝试了会发现还是连不上,当然,这并不是DDNS 的问题,你还需要配置你家路由或者光猫的端口转发

至于是修改你家路由器的端口转换设置还是光猫的这个要看具体情况,不过如果是修改路由器的应该不需要我这里的教程来修改了吧,如果你的光猫没有修改过桥接模式,就修改你的光猫的端口转发,反之则修改你的路由器,如果你有多个路由器,则寻找哪个路由器承担的是路由功能,而不是桥接模式。

如果你说上面说的桥接模式都没听说过,你直接修改你家光猫的端口转发即可,因为默认家庭宽带都是光猫负责路由。这个时候就需要进入你家光猫的后台,因为品牌不同,操作不同,此处以我家联通的光猫示例。

如果你问怎么进入光猫后台,查看你家光猫底面的字,会有一个网址,访问它就是。

因为联通的后台分为两个,一个是管理员后台,一个是普通用户的,所以你需要打电话问客服或者相关宽带人员,让它告诉你管理员后台的地址(一般管理员后台进了另一层网址)以及账户密码

  • 登录到后台如下所示:

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  • 选择【高级配置】,选择【NAT配置】,选择【虚拟主机】

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  • 填写规则如下:

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    • 启用:选上
    • 名称:随便起,让你自己直到这个端口转发规则是用来干啥的
    • 协议:默认 TCP 即可
    • 广域网主机起始和结束ip地址:这两项不填
    • 广域网连接:默认不要动
    • 广域网起始端口:这个就是你要设置的外网访问要用什么端口号,端口号的范围是:1到65535,但是一般建议避开$1 \sim 1023$ 端口以及一些特殊端口,例如 8080等端口。
    • 广域网结束端口:这个是和你的起始端口对应的,两者连起来表示端口范围,就是外网访问的端口号在这个范围内就转发到你指定的端口地址
    • 启用 MAC 映射:看你自己,如果启用下面就需要填 MAC 地址而不是ip地址
    • 虚拟主机ip地址:就是你 NAS 内网的ip
    • 虚拟主机ip:这个需要看你要用你 NAS 的什么服务,这个端口是直接和 NAS 的端口对应的,例如你内网访问NAS 默认端口号是 5000,你需要在这里设置成 5000
  • 填写完成后,启用即可。这个时候你就可以通过你设置的域名:你设置的外网访问端口就可以远程(外网)访问你的NAS了。

这里如果你在内网中访问这个你设置号的外网访问地址,会出现访问不到的原因,解决办法 NAT 回流,此处不再讨论访问。

如果你想尝试外网连接测试一下,请使用手机数据连接访问尝试,或者手机用数据连接开热点,然后电脑连接热点来访问NAS

没有公网ip

做内网穿透,和端口转发类似,比较有名的内网穿透例如:花生壳等。具体内网穿透教程此处不做说明。

需要注意的是,关于内网穿透:

  • 内网穿透一般需要付费
  • 内网穿透的网速有上限,也就是说,如果你外网访问内网NAS很大的数据,或许网速会比较
  • 内网穿透是要付费的,所以加钱可以提高一定的外网访问网速
  • 但是真要说外网访问,主要还是要看自家宽带的上行带宽,一般是你家宽带的 $\frac{1}{10}$,例如你家是300M的宽度,上行带宽可能就是30M(当然这种计算方式是基于动态公网ip和静态公网ip)

如果你希望可靠免费网速还不错的,只能是用自己家的宽带,内网穿透本质还是借助端口转发给了你一个公网ip罢了。

到此为止,你就已经解决了 NAS 的内网和外网的访问问题了。

存储

硬盘

NAS 在完成了硬件的购买/组装,系统的安装,完成了内网/外网的访问,最终要的就是存储了,NAS 存储就不得不提两种存储介质:

  • 机械硬盘:相对便宜,但是速度相比慢
  • 固态硬盘:相对昂贵,但是速度快

我这里只讨论机械硬盘,因为涉及到存储了,一般人应该没有钱烧到只买固态硬盘,而且固态硬盘的存储寿命不如机械硬盘。

关于机械硬盘的详细内容我不做过多说明,如果用于NAS 的硬盘选购前注意硬盘尺寸要和自己的NAS 相符,如果预算充足尽量购买紫盘或者红盘,红盘优先级更高。当然硬盘还根据其原理分为CMR 和 SMR,SMR就是我们常说的叠瓦盘,叠瓦盘优点是在相同的价格下,可以提高存储容量,人话就是存储容量高,但是它的写入读取速度等都相比于CMR差很多,一般建议购买 CMR ,当然,如果你确定你的数据不是那种经常读写的,也可以购买,这个根据自己的需求来。

磁盘阵列

存储阵列是根据硬盘来对数据存储的处理,因为使用的NAS 所以这种算法是软件的,而不是那种硬盘柜的硬件实现的。存储阵列有很多种,但是常用的如下:

Raid 0:一块硬盘或者以上就可做
raid0优势:数据读取写入最快,最大优势提高硬盘容量,比如3快80G的硬盘做raid0 可用总容量为240G。速度是一样。
缺点:无冗余能力,一块硬盘损坏,数据全无。
建议:做raid0 可以提供更好的容量以及性能,推荐对数据安全性要求不高的使用。

Raid 1:至少2快硬盘可做
raid1优势:镜像,数据安全强,2快硬盘做raid一块正常运行,另外一块镜像备份数据,保障数据的安全。一块坏了,另外一块硬盘也有完整的数据,保障运行。
缺点:性能提示不明显,做raid1之后硬盘使用率为50%.
建议:对数据安全性比较看着,性能没有太高要求的人使用。

Raid5:至少需要3块硬盘
raid5优势:以上优势,raid5兼顾。任意N-1快硬盘都有完整的数据。
缺点:只允许单盘故障,一盘出现故障得尽快处理。有盘坏情况下,raid5 IO/CPU性能狂跌,此时性能烂到无以复加。
建议:盘不多,对数据安全性和性能提示都有要求,raid5是个不错选择,鉴于出问题的性能,盘多可考虑riad10

Raid10:至少需要4快硬盘。raid10是2快硬盘组成raid1,2组raid1z组成raid0,所以必须需要4块硬盘。

优势:兼顾安全性和速度。基础4盘的情况下,raid10允许对柜盘2块故障,随着硬盘数量的提示,容错量也会相对应提升。这是raid5无法做到的。

缺点:对盘的数量要求稍高,磁盘使用率为一半。

建议:硬盘数量足够的情况,建议riad10.不过raid最重要的指标是可靠性:4盘的raid5,只允许单盘故障,raid10,允许对柜盘2块g故障,可靠性高于raid5,且raid10 可随盘上升提高容错,raid就不行,而且IO和CPU的额外开销还涂增,从可靠性和冗余角度,达到同样的可靠性,raid10写能力高于raid5.

特殊情况下:有坏盘,无热备radi5 CPU和IO性能狂跌。因为数据不完整,在某特殊软件下,实现即时重构数据进驻内存,保障业务运行,但此生raid5的性能已经烂到无以复加。raid10 是条带化+镜像,坏盘影响读性能,不影响写性能,而且无需重构。此时的raid10完爆raid5

斜体内容来自知乎作者:Natasha

当然,这些都是精简版的了,如果你想要详细的知道可以查看【硬件科普】磁盘阵列是什么东西?为什么需要磁盘阵列? 或者其他网上或者书上等渠道的信息。

建立存储空间需要选择合适的磁盘阵列。

NAS玩法

  • NAS最基本也是最重要的就是:数据存储/备份
  • NAS还可以搭建视频影音库
  • NAS还可以搭建小说,漫画库
  • NAS最主要还可以完成数据同步,这个功能就可以实现跨平台了
  • NAS还可以利用Docker搭建各种服务器,例如:RTMP服务器实现自己的直播服务器,或者游戏开服务器,例如我的世界等等
  • NAS可以做下载站,文件中转站,网盘空间共享等

NAS还可以做很多事情,你需要明白的是:NAS本质就是一台电脑,不过这个电脑的为了数据存储等专门设计,它可以保证全天 24小时运行,一年365天无需关机,正是这样NAS一般都是低功耗的,不需要花费大量的电费,保持自己有一台服务器一直在线。

End

这篇文章我拖了一个暑假了,说实话我一开始比较忙没来得及写,写了个开头就放一边了,后面是懒得写了,现在终于补完了。