网络还能怎么玩(二):系统与硬件的选择

网络还能怎么玩(二):系统与硬件的选择
吴阴天市面上已有较为成熟的Nas软硬件服务提供商,如群辉、威联通等等,但成熟稳定的服务,必然意味着要在扩展性和价格上进行取舍。秉承着折腾的精神与尽可能100%私有化的原则,我选择自己组装硬件并搭建系统。
Unraid
为什么是Unraid?
我的理解,Unraid是一个基于Raid的VM与docker载体,它简化了许多配置VM与docker的步骤,具有极强的扩展性。并且它具有极高性价比的备份机制:
数据备份:Raid与奇偶校验
作为Nas服务器的原始需求出发,首先它需要保证数据的绝对安全。安全最直接不过备份,而备份又基于Raid。
什么是Raid?
简单来说就是将多个磁盘组成一个大的磁盘系统,在我们使用时可直接当做在一个磁盘内进行操作。
常见的Raid有以下几种:
Raid0
将数据分成N份,对N个硬盘进行写入,具有非常高的执行性能,但是缺少备份机制。
Raid1
将硬盘分为同等的两份,并进行同时写入。最简单的备份,但是会损失一半的存储容量。
Raid3(奇偶校验)
Raid3引入了一种叫做奇偶校验的校验机制。
所有的数据都由0和1组成,而不同的数据串中,1的个数不尽相同,我们在串的末尾添加一个校验码对数据进行校验。
举例:1001中有2个1,1101中有3个1。
- 奇校验
为了使1001加上校验码后,串中1的个数为奇数,所以应在末尾加1,此时1001(1)中1的个数为奇数。
而1101应在末尾添加0,此时1101(0)中1的个数也为奇数。 - 偶校验
与奇校验相反,添加校验码后的数据串中1的个数应为偶数:
1001->1001(0)
1101->1101(1)
在N个硬盘的Raid3阵列中,需拿出一个硬盘作为奇偶校验盘,也就是说此时我们还有N-1个硬盘用来存储数据。当阵列中有某个硬盘损坏时,我们就可以根据校验盘中的校验符,来推算出损坏硬盘中存的数据,以此来恢复数据。
优点:用1块硬盘提供了其他所有硬盘的中可损坏一块的冗余。
缺点:任何一块硬盘的数据发生变更,校验盘都需要重写,易损坏;硬盘-1。
Raid5
Raid5同样也使用了奇偶校验提供冗余,与Raid3不同的是,未使用奇偶校验盘,而是在每个硬盘的不同位置写入校验符,如图:
相较Raid3:
优点:无需单独硬盘作为校验盘;硬盘寿命平均。
缺点:阵列至少需要3块硬盘,并且最多允许1块硬盘损坏。
Raid6
Raid5将校验码写入到一个磁盘里面,而raid 6将校验码写入到两个磁盘里面,这样就增强了磁盘的容错能力,同时raid 6阵列中允许出现故障的磁盘也就达到了两个,但相应的阵列磁盘数量最少也要4个。不过由于设计复杂,会在写入时对性能有所影响。
Unraid
Unraid采用了raid3一样的方式引入了奇偶校验盘,但与其他raid方案不同的是,unraid没有强制要求阵列内每个硬盘的容量相同。并且可添加2块奇偶校验盘允许同时有2块硬盘损坏。(图片来自unraid官方文档)
考虑到硬件成本的最大头为硬盘,并且想把手上的硬盘尽可能利用起来,unraid的备份方式无疑是性价比最高的。而且还有开箱即用的docker和VM,以及活跃的开发者社区,最终选择购入正版unraid并自己组建了服务器。
硬件选配
硬件怎么选?
当然是怎么够用怎么来啦~
需要注意的有这么几点:
1.低待机功耗
服务器是需要24h不间断运行的,但却很少需要执行高负载的任务。因此我们不需要很高性能的处理器,但一定要足够省电,当然也可以成为国家电网战略合作伙伴(bushi)。
一般家用Nas服务器的待机功耗为30w左右,用电大头主要为CPU,因此一个低压CPU是必要的。
这里我使用的是志强E3-1265L v3,TDP45w,性能基本够用。现代一点的强性能CPU可选intel的T系列(如8100T、12100T等)。等我的主力机退役之后,打算把3700x换给Nas,TDP65w,性能拉满,届时会扩展更多虚拟机(VM)的玩法。
2.不同用途的硬盘
- 用于存储视频、文档、照片等读取少但需要长时间存储的机械硬盘(HDD)。
- 用于防止硬盘损坏的奇偶校验盘(HDD)。
- 用于运行docker和VM的固态硬盘(SSD)。
- 用作缓存池的固态硬盘(SSD)。
3.多硬盘位的机箱
多一点硬盘位总不是坏事,建议选择存储特化的机箱,这是我使用的机箱类型:
可能会遇到的问题
局域网传输速度很慢
在选购主板时,务必确认网卡支持的最大带宽,或者通过pcie网卡扩展带宽。
发现带宽显示与预期不符,大概率是网线不好。
主板上的SATA3接口不够用怎么办?
SATA2的最大传输速度为3.0 Gbps,而SATA3的最大传输速度为6.0 Gbps。
如果是机械硬盘的话用,使用SATA2接口足矣,可以思考一下怎么分配。
如果真的更多接口,可使用pcie扩展,甚至可以上M.2固态。