说起来有趣,NAS 除了“不同设备共享存储”这个功能之外,最重要的功能就是为设备扩容,但是 NAS 自己的存储容量不够了,又该如何。

​这篇文章分享下我目前使用外设给 NAS 扩容的思路,如何以相对低的成本来获取更大的容量和更稳妥的数据存放体验,也聊聊入手了几个月的硬盘阵列盒,以及之前使用过的各种模式的好处和踩坑之处。

写在前面

目前在使用的方案

作为一个从 2016 年就开始用群晖(黑群晖),17 年 DS718 首发就入手群晖,随后在许许多多设备上都折腾过“黑群晖”和“白群晖”的家伙,至今没有在群晖这类 NAS 上丢过数据。群晖上目前还“侥幸”保存着十多年来的照片,记录着我和媳妇求学、工作、求婚等辗转于各地的记忆,我在高中时代的参加比赛的代码和软件,甚至初中时期做的网站,让我拿了第一个创新竞赛奖项的幼稚的东西。当然,高中时期不知天高地厚在神舟飞船总设计师戚老院士面前大聊特聊小软件如何设计的照片,也留存了下来。

08 年第一次去北航和大会堂,没有 NAS,靠网盘不一定存的到现在了

除了老老实实上了 UPS 之外、防浪插座之外,从始至终都采用 RAID 1(镜像模式,也称廉价磁盘冗余阵列) 保障和多副本存储应该是立下了汗马功劳。之前其实已经写过十篇左右和群晖相关的内容,不过因为种种问题,使用外设、使用在线模式、离线模式的设备给 NAS 扩容的话题一直都被忽略了。

不过,众所周知,不论是多副本,还是 RAID 1 都会导致原本可能就不富裕的磁盘位更加雪上加霜。如果是“成品 NAS”,磁盘位和磁盘们的单价都还是蛮贵的,每盘位至少每 TB 大几百块钱。

而且,除了要考虑磁盘位的平均成本之外,还需要考量的是,未来在做数据迁移时的成本:你的硬盘在使用三年五载之后,或许该换了。如果你存储的数据真的对自己是有价值的,珍贵的回忆的话。

过去,互联网公司们曾平均三年更新一次服务器相关配置和硬件(最近提升到了五六年),一方面和当时汹涌的互联网浪潮有关,另一方和硬件进化带来的性能收益有关,但还有一个不可忽视的点是:包括硬盘在内的设备,长时间使用老旧设备,除了带来相比新设备的更大的能耗损耗之外、还有重要的可靠性下降、需要投入额外的运行维护成本的问题。

家用虽然不比互联网企业的业务压力,没有全天全时段都可能存在的对硬盘的密集读写的问题。但是,多数用户使用的硬盘是普通消费级的硬盘,或者入门级的企业盘,家用存储设备的用电环境和设备电路保障也并没有企业级要求那么高。硬盘作为长期运行磨损的消耗品,定时更换,或许也是一件值得做的事情,尤其是:

  • 如果你的数据真的对你有那么重要,损失数据会真的影响你或者让你心痛。
  • 如果你的时间成本还是相对值钱的,损失数据或迁移数据的折腾成本太贵了。

即使如此,考虑到长期可持续,也考虑到钱包的感受,升级、替换或许还是件值得展开聊聊的技术活儿。

说起来,NAS 扩容确实有很多方案,我这里提几种我使用过的。

硬件升级:购置更高规格的磁盘或 NAS

这个是初期最简单的方案,也是终极方案,但是不是本文推荐的方案。为了更好的引出其他几种方案,这种方案,也值得聊聊。

2016 年左右使用的小主机们:Optiplex FX160

我在 2016 年最开始使用黑群晖的时候,起步是几台小的工控机 (Optiplex FX160),每台一百多块的成本,每台能够内置一块硬盘。还有两台当时尚未停产的 WD MyCloud,但是也只支持单盘位。

开始往多盘位的设备迁移

随后,在 2017 年 DS718+ 首发的时候,我换上了双盘位的群晖,哪怕我不使用更大容量的磁盘,存储规格瞬间提升一倍。

开始使用四盘位的设备

再随后,在 2020 年,DS 920+ 出现,我入手了这台四盘位的设备,相比较最初,容量更进一步。

但是,这类设备的定价很有意思,你会发现在企业开始“上规模”使用的临界点前,价格是靠谱的,一旦你使用的比较深入,步入“企业入门”的存储规格的时候,价格陡然上升。(商业逻辑中的差异化定价策略)

对于设备供电要求、能耗成本也都会付出一些预期之外的投入。

使用 USB 硬盘盒或者阵列硬盘盒为设备扩容

先从最基础的 USB 硬盘盒聊起,其实哪怕是最基础款,也有至少两类差异值得聊聊,设备就是这么有趣。

传统 USB 硬盘盒方案

我最初使用的方案是 USB 硬盘盒,从 2.5 寸不需要插电的硬盘盒开始。因为这几年陆陆续续把所有笔记本和除了 NAS 相关的存储设备的硬盘都换成了固态硬盘,所以,2.5 寸的机械硬盘闲置了挺多块的。

一部分 USB 硬盘

这类硬盘最大的问题是,当你习惯使用网络来进行数据、文件交互的时候,来回插拔设备,会让你觉得很烦。而且在插拔的过程中,还有“误伤”的情况可能发生:

  • 懵圈状态,USB 口反插硬怼到设备里,USB 口坏掉
  • TYPE-C 接口是能正反插,但是插多了接口接触不良的问题

所以,后面这些设备就该闲置的闲置,该做长时期冷备份的做冷备份。

早些时候的猫盘群晖挂 PT 方案

当然,这类设备肯定也有好处,总体成本低嘛,随便找个低功耗的设备,解决掉散热问题,挂个 USB 磁盘,就能做超高性价比的下载机。

插电的 3.5 寸硬盘盒方案

相比 2.5 寸硬盘盒可以直接用 USB 接口供电,3.5 寸硬盘盒通常需要插电,着实是麻烦一些。但是,单独供电可以让硬盘运行更稳定,并且不论是直接购买到的硬盘还是从老设备替换下来的配件,容量一般情况下是要比 2.5 寸盘大不少的。 在不需要移动的场景下,插在 NAS 上使用,能够作为很好的容量扩充方案(虽然有缺陷)。

21 年,硬盘换新后,淘汰硬盘的再利用

诸如在《DS718+ 硬盘换新记录》提到的,因为各种原因的硬盘换新后,虽然作为核心数据存储不妥,但是存储个游戏或者下载的电影啥的还是可以的。

金属壳加风扇,不用担心积热问题

在过去的实践中,我最喜欢的硬盘盒是下面这个联想出品的金属硬盘盒,内置几个迷你风扇,相比其他厂牌,真的是便宜大碗:

陆续入手了好几只的盒子

这类硬盘盒的选择核心除了品牌基础信用之外(电路设计保障),很关键的策略包括:是否有主动散热(风扇)和被动散热(良好结构或者金属材质),以及电源供给是否充足。

你可以在网上搜索你的硬盘型号对应的设计工作电流,尤其是企业级的硬盘,供电要求还是蛮高的,12V3A 很多时候是基础选择,而不是给硬盘加冗余的兜底。

至于附加分,则是能否正确的执行硬盘休眠,硬盘休眠时硬盘盒的功耗能否保持低值,在保护硬盘的时候,节约不必要的能耗。这一点苹果系的设备待机功耗都非常低,希望这类硬件厂商可以适当借鉴。

外置阵列硬盘盒(类 DAS 产品)

和直连式存储(DAS,Direct Attached Storage)相对的是网络存储(FAS,Fabric Attached Storage),也就是网络接入式存储( NAS ,Network Attached Storage)所属的大类。有趣的是,最低成本的扩容 NAS 的方法,目前可能是为 NAS 插上一套硬盘阵列,实现一套“互联网+”方案的落地。(不能吐槽了,容易收不住)

阵列硬盘盒

聪明的你,看完上文后,一定会好奇,为什么不插上两套上文提到的 USB 硬盘盒,来搞定问题呢?

方案之间不是“非黑即白”关系,可以组合使用

我的回答是,方案之间不是“非黑即白”的关系,可以组合使用,来降低存储成本,针对需要的数据提升备份的可靠性。

如果你的硬盘已经运行了三年五载,但是邮箱里每周的检测报告告诉你硬盘状态还好,在硬盘尚有空间的时候,多数考虑成本的同学,应该不会考虑进行设备或者磁盘替换。

但是,因为长时间运行带来的数据可靠性保障,一定是下降的,这个时候,进行多副本保存就十分有必要了。 然而,如果使用普通的单盘位硬盘盒,就取决于你的使用的单一磁盘的硬盘盒的可靠性和那块磁盘的可靠性了。

或许,你会说,我可以插两块 USB 硬盘,相同内容存两份。这样确实可以解决一些场景的问题,但是你是否变成了需要额外保障两块磁盘和两个硬盘盒都是健康可用的呢?如果你保存的数据的磁盘和硬盘盒的数量大于两块呢?以及,原本只需要从原始磁盘读写一回的数据,不论是数据量还是备份时间都直接翻倍了,这原本是没必要的事情。

况且,颜值也还不错,不是么?

我个人希望,我的 NAS 扩展的是可靠的存储,外部存储也能够使用 RAID 镜像模式存储,多一分可靠性。所以,从 NAS 中定期备份一些我认为还比较宝贵的记忆到这个扩展阵列里。当然,还有一个原因,购买阵列硬盘盒,比购置各种品牌的自带的阵列扩展设备要便宜不少。

八月份入手的阵列盒

我选择的硬盘盒有颜值加成的“溢价”,以及有不少设计上我觉得改进挺大的地方,所以并不完全推荐。

  • 虽然有风扇,但是转速不能根据温度智能调节,所以有用户反馈噪音太大,我放在机柜里,所以可以接受。
  • 电源只给了 12V3A,太抠了,对于两块磁盘来说,只能说能用,赌用户不会长时间满载使用,不追求最快的硬盘效率,赌磁盘启动 100% 是岔开一些。

所以我建议其他同学在选择的时候,更贴近需求,如果你能适当放弃一些“颜值”,将获得实实在在的性能和安全收益。

使用网络设备扩展存储空间

群晖设计了很多“套件”来让多台群晖都能一起协作,或者做多重备份,甚至你可以选择一台设备作为主设备,去操控所有设备的更新、以及文件交换。我们只需要将网线连载设备之间即可。

兼容机做网络存储服务器

但是相比较使用品牌提供的专用软件,我们还可以使用更通用的文件存储协议和一般的设备来让 NAS 能够通过“聚合”网络中其他设备的存储容量,来完成扩容。

各种软件、系统都能提供 Smaba 或其他开放访问协议

因为目前各种操作系统,都能够提供可以让 NAS 开放访问的存储协议。所以不论是选择专业的 Unraid、TrueNAS,还是选择搭建一台 Ubuntu Server、Windows Server,你都能够得到一台插满硬件,能够“集成”到 NAS 中的高容量“外部磁盘”。

关于这个话题,之前写过几篇内容啦,感兴趣可以自行翻阅:《低成本搭建一台家庭存储服务器:前篇》、《低成本搭建一台 Unraid 家庭存储服务器:中篇》、《廉价的全闪存雷电 NAS 折腾笔记:NUC9 操作系统踩坑》、《低成本搭建一台家庭存储服务器:全闪存篇》,追求成本,看前两篇,追求性能,看后两篇。

这样做最大的好处是,如果你的设备支持更高的网络速率或者宽带链路聚合,硬盘也不差,那么你将得到巨量性能的提升。并且因为这类设备多数都有不少硬盘位,所以,单盘位的容量成本是更低的,更具备性价比。而且,设备的摆放位置可以更自由一些,比如 NAS 可以在客厅,扩展的存储可以扔阳台,甚至是使用云服务赠送的免费的存储空间。

但是,这个模式,你需要额外的设备,设备和 NAS 使用比直连更复杂的软件协议,因为有一丢丢复杂性,所以带来了一些潜在出问题的风险和额外的维护成本,并且多数联网的设备的功耗,还是比较高的。如果我们选择低功耗设备,又将投入更多的成本(低功耗 CPU 比同类型一般的 CPU 更贵一些)。

最后

当初买完这台阵列盒子,答应群友要分享,现在已经过去两个多月了,可能是一个合适的时间点啦。

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