随着国产 NAS 疯狂卷硬件卷价格、以及软件上的操作门槛越来越低,NAS也逐渐成了更多人的存储首选。但许多令人倍感困惑的问题也随之而来:盘位怎么选择?存储模式又该怎么选择?是不是还要组 RAID?
别急,咱一个一个问题地过!
盘位选择这个最简单,除非你非常清楚双盘位就能满足你的所有需求(包含未来的数据增长以及进阶扩展),那么我一律推荐你直接上四盘,因为越到后面,你会发现,限制你使用场景的,更多时候不是 NAS 的性能,而是盘位不够用了。
以我自己用了大半年的 DX4600 Pro 为例子,四SATA +二M.2的“六盘位”设计,我目前是创建了三个存储空间,分别为资料备份盘、影音资源盘以及Docker专用盘。
资料备份盘,是两块 4T 的组RAID1,主要是放我非常重要的一些数据的。(日常拍的照片/视频、发票收据、手机/电脑的备份数据等)
影音资源盘,就一块 8T 硬盘,没有组RAID,就是单盘模式,主要就是放我日常下载以及观看的影视资源,因为观影这个场景大部分时候是在家里,不需要经常地读写,所以在速度以及安全方面都没有什么要求,单盘就能满足了。
Docker 专用盘,是一条512GB的SSD,主要就是放我日常搭建的Docker容器(alist、emby、HA、qb等),之所以不选择HDD,就是跑Docker要经常读写操作,用HDD不利于硬盘寿命,也比较容易有炒豆子声。
说了这么一大段,其实是想说四盘位可以做到多个存储空间并存,在管理数据上可以更加灵活,但玩过 NAS 的人都知道,不同存储模式,容量、速度、安全性也是有很大区别的。
为了让大家更好地了解各种存储模式的区别,我直接从家里有好几台 NAS 和服务器的朋友那里抢借了四块 HDD,再结合我手上这台绿联DX4600 Pro,科普一下6种存储模式在速度、容量、安全性三个方面的差距。
因为目前我手上就只有一台 NAS,所以关于RAID和存储模式可能讲得不够全,不慌!我已经跟朋友说了,他的NAS已经在来我家路上了,主要是机器比较重,抢搬过来比较费劲!
在开始前还是先说一下我目前的测试环境吧,兮克 2.5G 8 口轻管理型交换机,电脑、NAS均开启Samba多通道功能,达成了5G有线局域网。
好了,废话不多说,先来看看最容易理解的单盘模式。
单盘模式
DX4600 Pro 的单盘模式,也叫Basic/普通模式。所谓单盘模式,也就是一个盘就代表一个存储空间,假如你恰好财力雄厚,你甚至可以整 4 块4T HDD + 2块512G SSD组成6个存储空间。
因为没有组 RAID,这就意味着存储空间大小不会有变化,如果按上面的创建了6个存储空间,那么可以使用的容量就是6个盘的容量相加,大概就是15.5T的容量。
ps:每块4T HDD实际可用容量为3.63T,使用的容量是存放文件系统,SSD同理,512G实际可用在465G左右。
而在速度方面,单块自然也不会有叠加效果,我这台 DX4600 Pro 是SATA3.0协议的,单块HDD的极限,大概在180-200M/s左右,和我用CrystalDiskMark测试出来的差不多。
当然,这是单块 HDD 的极限速度,而不是2.5G或者5G局域网的速度上限,要想看这俩的极限,那就得上咱SSD了。
单条 SSD 做存储盘的话,2.5G局域网可以跑到280M/s左右,开启Samba多通道达成5G局域网的话,大概在560 M/s上下。
↑单2.5G全链路↑
↑双2.5G全链路+SMB多通道↑
简单小结一下单盘模式:空间利用率 100% 了,速度是单块硬盘的水平,至于安全性,只要硬盘没坏,那么数据就是安全的。换句话说,单盘不提供数据冗余,硬盘坏了这块硬盘的数据也就没了(不能修复的情况下)。
RAID0 阵列
RAID0相对好理解,就是存储容量+读写性能叠加,也就是将好几块硬盘“合并”成一块,从而实现速度叠加和容量叠加,且只有一个盘符的效果
绿联DX4600 Pro 的RAID0模式,系统也叫野兽模式,组成的存储空间容量,并不是好几块硬盘的容量总和。
假如我是用两块 4T + 两块2T组RAID0的话,那么容量大概就是8T(未剔除文件系统需要占用的空间),这是因为它是以最小容量的硬盘来做基数的。
而在速度方面,RAID0 模式就有速度叠加效果了,例如两块HDD组RAID0,那么理论速度就是单块HDD的速度X2,当然,实际传输肯定是跑不到这个的,中间大概是会有30%左右的损耗吧。
借助 CrystalDiskMark,两块HDD组的RAID0测试速度280-300M/s,三块HDD组的RAID0测试速度为450-480M/s。
四块 HDD 组的RAID0在5G局域网下已经跑满,达到了580M/s,想要进一步测试它的极限,就得搞万兆局域网了,我这里没有设备就不进一步测试了。
讲完速度,再来聊聊 RAID0 阵列的安全性,RAID0是将文件打散存储在硬盘里,所以只要有一块盘异常,整个 RAID0 存储空间的数据也是直接G了的。
所以 RAID0 的优势就在于可以提升速度,而且组的盘数越多,速度也就越快,但越多的盘组合在一起就意味着越多数据存在一起,哪怕是只有一块硬盘寄了,那也是ALL in boom了!
强烈建议有重要数据,且没做备份的用户不要上 RAID0 模式,爽是真的爽,但真要炸就真......
RAID1 阵列
DX4600 Pro 的RAID1模式,又叫备份模式,RAID1只能选择两块盘,这两块盘都存储同一份数据,做到了100%冗余,安全性对比单盘模式、RAID0阵列高出许多。但相对应的,空间利用率就只剩下50%了。
至于在速度方面,RAID1 阵列就没有速度叠加效果了,读取的理论速度和单块HDD是一样的,而写入因为是两块盘同时存一份相同的数据,也就意味着同事要写两边,所以写入的理论速度是要比单块HDD要低的,这也和我用测速软件得到的结果吻合。
简单小结就是 RAID1 就是拿空间容量换取一定的数据安全,也没有说RAID1就比单盘模式以及RAID0这种空间利用率100%模式要吃亏,各种RAID阵列其实没有好坏之分,只有适合不适合自己的选择。
如果你本手就有很多重要数据,且对速度没有高要求,也不在乎硬盘容量利用率的话,那么 RAID1 就挺适合了。
RAID5 阵列
DX4600 Pro 上的RAID5阵列,又名均衡模式,主要是为那些有3-4块HDD的用户所准备的存储模式,之所以成为均衡模式,主要是RAID5兼具了空间利用率、安全性以及速度。
先来看看安全性,RAID5 需要三块盘起步,但是容量呢只有两块盘的,这是因为有一块“逻辑盘”,用来做奇偶校验。当然,这个“逻辑盘”不等同于真实的硬盘,也就是说,不是专门有一块盘来做奇偶验证,奇偶校验信息块是三块HDD上面都带有的。
这样就可以实现,当 RAID5 其中有一个硬盘数据损坏了,也可以通过剩下数据和对应的奇偶校验信息块找回数据。
当然,以上原理搞不懂没关系,只要记住 RAID5 哪怕是损坏了一块硬盘,也是不影响数据,在数据冗余上虽不及RAID1,但还是要比单盘模式和RAID0要好的。
而在速度上,RAID5 也是有速度叠加的,读取的效果其实和RAID0差不多,而写入的速度因为多了一个奇偶校验信息的操作,所以RAID5的写入速度是要比读取速度慢很多的。
这跟我用 CrystalDiskMark 测试的数据基本一致,RAID5(3块HDD)读取速度大概在460多M/s,写入速度大概在250M/s左右。
而 RAID5(4块HDD)已经突破了5G局域网上限,我这里没有万兆设备,同样是不进行下一步测试了。
简单小结下,结合大部分人的使用场景和需求,RAID5 确实很均衡,你真搞懂RAID阵列这些的话,就直接上RAID5阵列就行了,硬盘容量不会浪费很多,也有一定的安全性,传输速度也有提升(读取)。
RAID6 阵列
DX4600 Pro 的RAID6模式,又称为安全模式,其实RAID6和RAID5是差不多的,区别在于RAID6多了一块“逻辑盘”,所以会更加安全,可以在损坏两块盘的情况下保证数据的完整性。
但相对应的,空间利用率就不如 RAID5,例如我拿四块4T HDD组RAID6,可用空间大概就是8T左右。
速度上,通过测速软件是可以看到,RIAD6 的读取速度和RAID0基本上一致的,但在写入上因为多了两个奇偶校验信息块,所以会比RAID5的写入速度还要更慢一些。
总的来说,RAID6 在RAID5的基础上,多了一个“逻辑盘”,安全性进一步提升,如果你有使用四个盘的需求,同时很看中数据安全性的话,就试试RAID6吧。
如果你既想要数据冗余和速度性能的话,那么可以试试一下这种阵列啦~
RAID10 阵列
DX4600 Pro 的RAID10阵列,又叫极致模式,需要四块HDD以上才能用,具体原理就是四块HDD两两RAID1,然后再组 RAID0,所以RAID10是集合了RAID0、RAID1的优势。
在速度方面,RAID10 读取速度大概是在560-580M/s左右,写入速度大概是在200M/s左右,可以看出来:RAID10的测试读取速度已经跑满了5G局域网,和RAID0基本一致;而RAID10的测试写入速度则和单盘HDD、RAID1差不多
也就是说,虽然 RAID10 牺牲了50%的硬盘空间,但它做到了RAID0的速度,而且可以允许两块盘(不在同一个RAID组)损坏,也可以保证数据的完整性。
不过需要注意的是,RAID10 和RAID01是不一样的,RAID01是先两两组 RAID0,然后再RAID1,正常情况下的话,RAID10 和RAID01的读写速度是一致的,但如果有一块硬盘坏掉的话,那么RAID10的读取速度是要优于RAID01。
这是因为 RAID10 如果出现一块硬盘损坏的话,那么可以工作的硬盘是有三块HDD的,这主要是在RAID1阵列下,哪怕有一块硬盘损坏了,另外一块是可以顶上继续工作的。
而 RAID01 出现一块硬盘损坏,也就意味着两组RAID0有一组是直接寄了的,因为在RAID阵列下,只要有一块硬盘损坏了,那么整个RAID0阵列也是无法使用的,这也说明RAID10比RAID01可以运行得更加稳定~
总的来看,DX4600 Pro 上的存储模式还是挺丰富的,对于家庭用户来说是绝对沟通的了。你的NAS单纯就是影音下载播放器的话,选单盘模式;要是专门备份重要数据资料的,上RAID1就行;要追求极致的数据传输速度,冲RAID0就完事了。
正如我开头所说的那样,你要不差钱六个盘位全满上的话,是可以创建多个存储空间的,这也正是四盘位 NAS 的魅力所在,选择存储模式并非单选题,而是多选题!
你以为这就完了么?当然不是!从朋友那里薅来的极空间 Z4S 和联想X1S也到了,我们就再聊聊极空间独有的ZDR阵列以及联想的JBOD模式。
极空间 ZDR 阵列
上手使用了一段时间,发现极空间 Z4S 目前是支持三种存储模式的:ZDR、RAID1、RAID5。因为RAID1和RAID5前面已经讲解过了,极空间的其实也基本一样,我们这次就重点看看他这个独创的ZDR阵列。
在使用一块盘的时候,当然就是只有“单盘”模式了,和前面DX4600 Pro提到的单盘模式类似,没有数据冗余,硬盘不坏,数据就是安全的,硬盘炸了,那数据也就寄了。
当插入第二块硬盘重新开机之后,那么就出现了和之前 DX4600 Pro 很不一样的体验了:
一是重置所有硬盘,选择这个之后两块硬盘都会格式化,成功之后会有两种存储模式让你选——ZDR或者RAID1,并不会出现单盘模式,也就是两块HDD插入的情况下,依然只能创建一个存储空间,不能做到一块硬盘创建一个存储空间。
而且值得一说的是,每次插入新硬盘重新开机之后,都要经历一个“硬盘正在准备中”的等待过程,时间大概是十来分钟左右,而绿联DX4600 Pro和联想X1s都是重新开机之后就能立马设置新硬盘的存储模式。
在 ZDR 模式下,增加硬盘是不会对正在使用的硬盘数据进行格式化操作的,仅仅是针对新硬盘做格式化而已,这点对比RAID0需要全部格式化才能新增硬盘确实变方便了。
至于速度上的话,ZDR(4*HDD)在测速软件下的读写速度为200M/s左右,这里可以看得出来,ZDR阵列是没有提升速度的效果,和速度、容量都能叠加的RAID0阵列不同的是,ZDR模式哪怕使用了4块HDD,也仅是存储空间大了,速度和单块HDD的读写速度却是一样的。
至于安全性方面,ZDR 提供了动态双备份的策略,设置了双备份的文件夹,会存在两份相同数据,然后随机存储到两块硬盘硬盘上,另外ZDR动态双备份并不是实时运作的,最短的周期是2小时启动一次。
至于其他没有开启双备份的数据,则是随机存储到每块盘上,也就是说,在 ZDR 模式下,你是不知道哪块盘上存了哪些数据的,假设其中一块盘坏掉了,除开我手动选择的双备份数据,其他数据相当于是随机性报废了。
如果你放在 NAS 上面的数据都比较重要的话,建议还是RAID1或者是RAID5阵列。
总的来看,ZDR 阵列的特点很明显,扩容盘位的时候,之前的使用盘无需格式化,只要对新加盘格式化即可,另外还提供了双备份的功能。但不好的点就是存储是随机性的,而且ZDR并没有随着硬盘数增加而提升速度。
但是动态备份这一点,其实跟绿联DX4600 Pro的数据保护功能让重要数据备两份类似,但不一样的是绿联可以指定盘数据保护,速度也能大幅提升!
而 ZDR 对比这个,优势则是可以无损扩容(RAID0从双盘增加到三盘、四盘,需要全格式化),但代价就是没有速度提升了。
这样看下来,ZDR 阵列比较适合用来存放数据量大但不重要的数据(可以有少部分重要,因为可以双备份),例如影音资源啥的,如果你想追求速度,那么建议上RAID5(极空间Z4S暂不支持RAID0)。
JBOD 阵列
JBOD 模式,其实它并不属于RAID阵列的一种,它的全名叫Just a Bunch Of Disks,讲人话就是将几块硬盘用一个磁盘符“简单”捆绑在一起,那它和RAID0有什么区别呢?
最大的区别就是 JBOD 无论叠加多少块HDD,速度都跟单块HDD的读写性能一样,并不会像RAID0那样子速度是单块HDD *N(硬盘数量),这是因为JBOD只是在逻辑上将硬盘一个一个串联起来,然后形成一个大的逻辑磁盘。
这就意味着,存在 JBOD 模式的文件不会像存在RAID0那样子会被“切碎”,因为RAID0是一个真实存在的阵列空间,而JBOD是是按顺序来,先存满第一个硬盘的存储空间,再接着往第二个硬盘的存储空间上存。
而根据CrystalDiskMark 测试的数据来看,也确实如此,读写速度大概在240M/s左右,用Samba实际传输大概是180-200M/s左右,并没有随着硬盘数增加而带来速度提升。
写到这里,其实我手上这三台 NAS 的存储模式也基本讲完了,要说存储模式最丰富的,还是绿联DX4600 Pro,一共有6种,支持多个存储模式的空间共存,速度、安全、空间利用率任君选择了。
第二是联想的 X1s,拥有4种存储模式:JBOD、RAID1、RAID5、RAID10,比较有意思的是,单块盘的时候选择JBOD模式,之后新增硬盘继续选JBOD模式扩容的话,是只需要对新硬盘格式化就行,不影响现有数据,和ZDR模式类似。
而另一个比较有特色的是,只有一块硬盘的时候也可以选择 RAID 模式,只不过这时候没有数据冗余备份罢了。而且联想的X1s支持在保留原数据的情况下从RAID1切换到RAID5模式。
这个对于绿联 DX4600 Pro 和极空间Z4S都需要先将硬盘格式化,才能从单块盘切换到其他RAID模式。
最少选择则是极空间的 Z4S,实际只有3种存储模式:ZDR、RAID1、RAID5,目前所谓的单盘模式仅存在于使用一块硬盘的情况。
另外值得一提的是,目前极空间 Z4S 和联想X1s都不支持多存储模式的空间共存,也就是说,假如装了四块盘,是不支持两块盘组RAID1,两块盘选择ZDR或者JBOD的。
不过根据论坛消息,极空间的新品 Z4 Pro 已经在内测多存储模式并存,但单盘模式和RAID0依然无望。
当然以上太长不想看或者看不懂也没关系,我给大家准备了一个以上这几种存储模式的特点已经哪些场景更加适用,各位看着按需选择就行~
在最后,我还是想提醒一下大家,并不是说越多的盘组 RAID 就意味着数据越安全,大家都知道,所有鸡蛋都放在一个篮子里,出事了那大概率就是ALL in Boom了。
所以管理数据和放鸡蛋也是类似的道理,最安全的办法就是按照 3-2-1 原则来备份数据。
3-2-1 备份
所谓的 3 是指,存储3份完整的数据,1份原件+ 2份拷贝数据。
所谓的 2 是指,这几份完整的数据起码得用两种存储介质来保管,这些存储介质可以是U盘、移动硬盘、网盘等,这是因为你哪怕备份了100份完整的数据,但如果都存储在同一个存储空间或者同一台NAS,那么一旦硬盘或者NAS出事了,数据还是有很大概率会全寄的。
所谓的 1 是指,哪怕备份了多份数据,哪怕用了好几种存储介质,但如果遭遇大范围的物理性伤害,例如盗窃、自然灾害等,那么数据也是很有可能全寄掉的,所以除了本地之外,最后在异地也留一份完整的数据。
当你的数据完成这个 3-2-1 原则管理之后,基本就可以说万无一失了,但你可能会说那要是真的全部出事了呢?那不是还得寄?确实,这种情况是有可能发生的,但概率应该是约等于彩票中头奖吧~
如果大家对 3-2-1 原则备份数据很感兴趣的话,咱们到时候再单独开一期好好聊聊吧,那么我们下期再见~