2021.02.23

NAS入門篇:NAS推薦與基本介紹

2021/2 版

NAS是什麼?
NAS推薦的品牌有哪些?
- Synology NAS
- QNAP NAS
NAS硬碟推薦用哪一種?
NAS使用SSD適合嗎?
NAS可以自己DIY嗎?
使用NAS的建議

 

NAS是什麼?

NAS,英文全名叫做:Network Attached Storage,中文叫做網路儲存裝置。
簡單形容『是一台利用網路連線當成File Server的 RAID』,具有『簡單、易用、嬌小、便宜』的優點,設計的目的是準備取代昂貴的傳統Server。

但NAS又與RAID磁碟陣列不同,傳統的伺服器主機是使用『硬體』建構的RAID磁碟陣列,NAS則是透過『軟體』所建構的RAID,NAS 是用『減法』設計,為了降低成本,拿掉不常用的『螢幕』、『鍵盤』、『滑鼠』,作業系統改用免費開放系統 -『Linux』,RAID則改用Linux內建的 “mdadm” 建構,NAS和傳統Server用途和功能幾乎相同,也都使用內建RAID,來提供高容量的儲存空間,主要用途是當『File Server』。

先有RAID還是先有NAS?

答案是:先有RAID

幾十年前,IBM一開始研發製造最主要的產品是大型電腦(Mainframe),而Mainframe是採『Client / Server 架構』,所以其實 Server的歷史非常悠久。雖然後來PC功能愈來愈強大,但企業還是需要依賴Server,才可架構『多人多工』的環境。

後來有一群很聰明的 IT工程師發現,傳統Server售價這麼昂貴,實際購入使用以後,因為Server都只是用來儲存企業的重要資料,並無其他用途,也了解到:
  1. 就像『File Server』,99%的時間在作檔案讀取/寫入,無執行大量運算。
  2. 平時管制嚴格,若無權限,一般使用者皆無權接觸;運作時也盡量不去亂動。
  3. 幾乎全年24小時不關機,每年大概也只重新開機一次。
  4. 因為有網路連線功能,也都是使用網路連線方式查看 Server狀態居多。

Server在機房時,因為 螢幕、鍵盤、滑鼠…不常使用,上面積滿灰塵,這群年輕又聰明的工程師心想:「Server只是當成一台File server,事實上只是檔案讀取寫入並無執行大量運算,應該只需要簡易的主機板+電源供應器+網路,就可以使用,如果用『減法』重新設計,包裝成一台『輕薄短小』的File server,成本也低,價格一定非常有競爭力,絕對可以讓一大群原本買不起昂貴Server的客戶,可以用低價買到一台又便宜有好用的File server。因此就朝將『重機車』改成『小綿羊』的概念,創造出了『NAS』。

年輕又聰明的工程師,向來很有創意,將前輩設計的『大型產品』用『減法』重新設計包裝成新產品。

著名的例子如下:
  • 大型電腦(Mainframe)改成桌上型電腦
  • Unix改成DOS
  • Server改成NAS
 
傳統 Server 和 NAS 比較,可比喻成『重機車』和『小綿羊』。

傳統的 Server

NAS

強大主機板+Power+Monitor+Keyboard+網路

簡易主機板+Power+網路

Hardware RAID Controller Card

Software RAID Controller(Linux LVM)

SAS 企業級硬碟

SATA 硬碟

作業系統 Windows 需另購

已內建 Linux 免費

運算速度快,穩定,可靠

運算速度相對較慢

管理操作有一點難度

簡單易用

成本高

成本低

適用要求 24H 全年不關機的企業

一般家庭、SOHO族都可簡單上手使用

 

NAS推薦的品牌有哪些?

優點:操作介面非常人性化、容易學習。
缺點:硬體規格方面普遍稍微低一點。
優點:硬體規格為強項,著重研發創新。
缺點:操作介面上較不易讓新手熟悉。

過往大家的討論的NAS需注意事項,都會有以上問題的考量,但群暉與威聯通兩家NAS知名廠商,如今都已經將各自的優點強化許多,所以在使用者端原則上不會有過大的差異,原則上依照自己的需求使用去選擇就可以了。

但NAS還是有一個共通致命的缺點,就是『資安問題』的風險,相信大家對於「為什麼勒索病毒會一直發生?」的問題仍然抱持疑問,但病毒的問題是大家使用上都需要注意的。

 

NAS硬碟推薦用哪一種?

大家對於NAS的使用,都會認為硬碟應該要購買高規格的品質才有保障,當然品質好的硬碟一定相對比較耐用、可靠,硬碟大廠也推出專門給NAS使用的硬碟,但硬碟本身屬於『消耗品』,所以無論今天硬碟品質多好,仍然會有硬碟故障的一天,所以我們建議各位在NAS的使用上,更該注意的是定期維護,不能等到問題發生,NAS讀不到了,才去看NAS發生什麼問題。
 

NAS使用SSD適合嗎?

對於NAS使用SSD來講,在速度方面來說,相對會比使用傳統硬碟快上非常多,在處理速度上也獲得非常大的提升,但是與硬碟相比,對於SSD的使用上需要更多考量,我們更建議您使用傳統硬碟來存取重要資料。

原因在於:當SSD故障時,由於SSD本身都是靠晶片、電容、電阻...等電子元件構成,與硬碟的構造相差甚遠,所以當SSD故障時,礙於SSD的基本原理問題,也造就了SSD壞掉時,難以將資料救回的情況。所以今天如果你的NAS只是要存取一般資料,那我們非常建議您可以使用SSD,因為資料並無絕對的重要性,或可從其他管道重新取得;但如果NAS今天要存取的是重要資料,建議還是使用傳統硬碟比較保險一點。當然,關於NAS的使用維護也不可少。

 

NAS可以自己DIY嗎?

NAS可以自己DIY組裝沒問題的,NAS的基本設定也還好不會太難,主要依照自己的規格需求,決定要配置幾台硬碟來作資料儲存就好,但是儲存方式如果只是一台存滿了接著存下一台,每筆資料都只會存放在其中一台硬碟裡,沒有達到備份的效果,資料喪失的風險也等於沒有獲得改善,為了「降低」NAS資料遺失的風險,如何運用硬碟儲存原理,提升硬體效能、資料安全性,所以NAS本身也會有「RAID磁碟陣列」的功能,對於RAID有興趣的朋友,這邊也提供「RAID磁碟陣列介紹與解析」給各位參考。

常見的NAS所使用RAID組態設定,有下列幾種:
  • RAID 0
RAID0 的可使用容量=所有硬碟容量的總和,必須由兩台(或以上)的硬碟合併成一個大容量硬碟,資料是分批寫入在兩台硬碟上,所以讀取也是兩台硬碟同時讀取,提升儲存容量的同時,讀取速度的性能上算是最佳配置,但也因為是資料分散寫在兩個硬碟上,假設其中一台硬碟壞了,資料也就不完整進而無法使用,使用上的容錯率等於是零,對資料的安全性來說,相當沒有保障,所以這種配置通常針對可以重灌的應用程式,諸如作業系統、作業軟體或遊戲等,可以加速程式運作,即便其中一台硬碟故障,程式還可以重灌,沒有太大影響。若想了解有關RAID 0的知識,可參考『RAID 0 架構&運作原理解說』。
  • RAID 1
RAID 1的可使用容量=硬碟中容量最小的為準,又稱鏡像備份(Disk Mirror),顧名思義,資料會完整的通時寫在兩台硬碟裡,即便今天有一台硬碟壞了,另外一台硬碟資料也是完好的,其實跟我們將資料從一個地方複製備份到另一個地方的概念差不多,差別只在於這種組態的動作同時備份到兩台硬碟裡,相較於RAID 0來說更有保障;缺點是雖然使用了兩台硬碟,為了讓兩邊要存有「等量」的資料,只能用到其中一台容量最小的硬碟容量作基準,不過也是大多數使用者能較能理解且使用的備份方式。有興趣了解關於RAID 1的更多知識,可參考『RAID 1 架構&運作原理解說』。
  • RAID 5
RAID 5 的可使用容量=(總使用的硬碟數量-1)x容量最小的硬碟容量,最少需要3個硬碟組成,擁有RAID0的速度與RAID1的容錯率優點,這時如果其中一台硬碟壞了,無須煩惱檔案損毀的問題,這時還有可以先將重要資料備份的時間,但若故障到2台硬碟,則整組就會無法讀取(Crash)。想了解關於RAID 5的更多內容,這邊提供『RAID5 架構&運作原理解說』給各位參考。
  • RAID 6
RAID 6的可使用容量=(總使用的硬碟數量-2)x容量最小的硬碟容量,與上面介紹的RAID 5的概念極為類似,差別在於最少需要4台硬碟組成,而最多可以容許2台硬碟故障還可以繼續讀取使用,若故障到3台硬碟,就會整組無法讀取。

另外這邊做個小提醒,很多使用者想著假設壞了1台硬碟,那我重新換上新硬碟做『rebuild(資料重建)』就萬無一失,大家都忘了硬碟是消耗品,一次買3台同型號硬碟,假設第1台壞掉,其他2台時間也就差不多,這時候優先要做的是複製檔案出來,而不是『rebuild』, rebuild要花時間做,假使第2台硬碟也在rebuild時故障,檔案就真的損毀了。如果你對RAID 6想進一步了解,提供『RAID 6 架構&運作原理解說』給各位參考。

 

使用NAS的建議

近幾年因為網路媒體串流服務的蓬勃盛行,許多朋友紛紛加入媒體創作的行列(譬如Youtuber),為了提供閱聽人能享受到高品質的影音效果,這些媒體創作所使用的素材的品質要求必然會提高,進而造成儲存裝置使用量的倍增,擔心這些辛苦蒐集的素材遭受不測,亦有許多相關方面的使用者,和我們請教NAS使用上的注意事項以及建議,會介紹NAS也是基於此,為了這些資料儲存使用量較大的朋友們,也提供給未來有打算購買NAS的各位參考。

不管是哪種儲存介面,都是屬於消耗品,並且會有突發故障的時候,為了降低不必要的風險與額外支出,建議多備份才能預防不必要的突發狀況。


以上為凌威科技給有NAS使用需求的使用者一些方向。

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    RAID發生故障,立即來電了解RAID救援流程費用‎。
    有時只是RAID設定值關係導致無法連線,只要恢復設定值即可恢復正常。
    若不熟悉RAID操作可能導致狀況越來越糟。建議將電源關閉立即送至我們專業診斷
    大部分故障第一時間處理都能順利將資料恢復!

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