飞牛fnNAS存储空间模式详解

科技玩点原始事 2025-05-01 17:02:34

在数字化时代,数据是个人和企业发展的核心资产,但面临硬盘损坏、病毒攻击、人为误删、自然灾害等多种威胁。为此,IT 领域普遍采用 “321 数据备份原则” 保障数据安全。

所谓“321数据备份原则”为:

三重副本保障:要求至少保留3份数据副本。异构存储机制:采用2种不同存储介质。异地容灾部署:强制将至少1份备份存放在异地。

我们个人的数据一般来说没有这么高的登记要求(特殊情况除外),因此最佳方案就是使用个人NAS+共有云盘+终端存储。

个人NAS随时在线,访问方便,存储硬盘支持阵列(本文重点);公有云盘可作为“异地容灾”;终端存储是指办公室电脑、笔记本电脑、手机、平板等设备,当然也包含U盘、移动硬盘等等,用来实现“异构存储”。

“多副本保障”如何实现呢?其实,完成了前面的“异地容灾”、“异构存储”后,基本就实现了“副本保障”,不过飞牛NAS最新版本推出了一个新的功能——“快照”,可以实现同文件的多“快照”(多副本)。如果发现文件被“恶意加密锁住”,我们可以使用快照功能恢复之前的文件版本(后文专题详述)。

本文主要讲述飞牛NAS中,组成存储空间的类型(阵列类型),其它内容另文讲述。不过需要提醒的是,数据安全仅凭一台NAS是不能完全实现的,必须参考上面的“321 数据备份原则”,而且还需结合其它安全措施,如:设置复杂密码、定期更新系统和应用程序、启用防火墙、限制访问权限等方法实现加固,提高数据安全等级。

一、NAS的存储空间

NAS的存储功能,是依赖内部硬盘实现的。硬盘的数量从1块到多块不等,1块硬盘无法实现安全的存储,只有多块硬盘才能实现安全存储。

多块硬盘还可以大幅度提高硬盘存取速度,提高NAS的整体性能。此外,多硬盘还可以通过“逻辑化”、“虚拟化”等手段,将多块硬盘合成一个巨大的存储空间,实现“扩容”的目的。

二、多硬盘对NAS速度的提升原理

数据存储时,需要对硬盘操作,如果仅仅对一块硬盘操作,速度是没变化的,这里可以称为1倍速。如果NAS同时操作多块硬盘(文件分开保存),速度就可以得到提升,可以是n倍速(n是硬盘数量),此时硬盘容量也被扩大。不过需要注意的是,只要一块硬盘损坏,整个文件就无法恢复了,因此无安全性可言。

三、多硬盘对数据安全的提升原理

这其实数据“多副本”备份的体现。以2块硬盘为例,一个文件及其副本,被分别保存在2块硬盘中,2块硬盘之间互为副本关系。当一个硬盘损坏,还有另一块硬盘提供文件存储,这样确保数据的安全。不过这种方式速度没有提升,依旧是1倍速,而且总容量损失一半,仅为1块硬盘的容量。

四、多硬盘对容量的提升原理

如果特殊场景需要大容量存储,单块硬盘有无法满足时,可以考虑使用多硬盘。多块硬盘采用线性(Linear)方式堆叠,逻辑地组成新的“虚拟盘”,一块存满后,自动向下一块保存。此种方式速度没有提升,安全性也较差,某块硬盘损坏,会导致盘内数据彻底丢失。

五、磁盘阵列模式

磁盘阵列(RAID)是指由很多块独立的磁盘,根据不同方式,组合成一个容量巨大的磁盘组,按照容量、速度、安全三个指标,RAID阵列分为多个级别,常见的有:RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10等,其它的级别由于实用性较差,因此使用场景较少。

RAID 0:至少2块硬盘,文件被分为N份(硬盘数量),分散写入全部磁盘,理论速度是N倍速;容量是所有硬盘容量总和;安全性很差,损坏一块硬盘,整体数据丢失。

RAID 1:一般为2块硬盘,一个文件同时写入2块硬盘,两个文件互为副本。 理论速度不变;容量是1块硬盘容量;数据安全性最高,1块损坏不会丢失数据。

RAID 10:实际为RAID 1+0;就是RAID 0与RAID 1的结合体。一般为偶数盘组成,分为两组,每组数据一致,互为备份(RAID1);组内硬盘分散存储(RAID 0)。以4块硬盘为例,容量是2块硬盘的总和;理论速度为2倍速;允许损坏2块硬盘数据不丢失。

RAID 5:至少3块硬盘组成,其中一块为校验盘,因此容量是N-1;允许1块硬盘损坏。此种方式兼顾了数据安全与存储总容量,比如3块硬盘组成阵列,总容量是2块硬盘的容量之和;4块磁盘组成阵列,总容量为3块硬盘容量总和。

RAID 6:再RAID 5的基础上,再多1块校验盘,总容量为N-2;允许2块硬盘损坏。六、飞牛NAS支持的存储模式

飞牛NAS支持的存储模式为:Basic、Linear、RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10。

(1) Basic:基本的存储,仅为一块数据盘时采用,总量就是这一块硬盘的容量,读写速度1倍速,无数据安全保障。日后如果添加硬盘,只能修改为存储模式。更改时文件不丢但是速度很慢,因此除非只能装1块数据盘,不再考虑扩容问题才使用这种模式。

(2) Linear:线性模式存储,总量等于所有硬盘容量总和。读写速度1倍速,无数据安全保障。后期可以增加硬盘,容量不断累加,但不可以无损修改存储模式,除非删除(导致数据丢失)磁盘后再重新创建。这种方式仅适合只关心容量,不关心数据安全的场景。

(3) RAID 0:至少2块硬盘,容量是所有硬盘容量总和;读写速度为N(硬盘数量)倍;无数据安全保障。与Linear的区别是一个是“线性”,一个是“分散”,因此容量一样,速度RAID 0 快,都没有数据安全保障措施。需要注意的是,RAID 0创建后,无法增加硬盘,也无法修改存储模式,除非删除(导致数据丢失)磁盘后再重新创建。

(4) RAID 1:至少2块硬盘,容量是所有容量总和/N(硬盘数量),即一块硬盘的容量。安全性非常高,理论速度是读1倍/写1倍;有数据保障措施,允许损坏N-1块硬盘。RAID 1模式可以从初始创建选择,也可以从Basic扩容而来。

支持更换硬盘,也支持选择空闲的硬盘作为“热备盘”,发生故障后可以立刻“顶上”。还可以修改存储模式到5、6,但需要添加足够的硬盘。需要注意的是,数据重构非常耗时(升级时存储空间无法使用),需要有个心理准备,而且中途出错也会导致数据损失,建议先做好备份。这种场景其实在2盘位NAS中最常见。

(5) RAID 5:至少3块硬盘,容量N(硬盘数量)-1;理论速度:读N-1倍/写(N-1)/2;容许损坏1块硬盘。可以添加硬盘、更换硬盘、使用热备盘、修改存储模式至6,数据重构非常耗时(升级时存储空间无法使用),建议先做好备份。建议大家从3块硬盘开始,构建为RAID 5,可以使容量、安全接近完美平衡。

(6)RAID 6:至少4块硬盘,就是被RAID 5多一块校验盘,可以允许损坏2块硬盘,安全等级最高,读写速度低于RAID5,总容量为N-2。可以添加硬盘、更换硬盘、使用热备盘,但无法修改存储模式。

(7) RAID 10:至少4块硬盘,总容量是N/2;理论速度是2倍速,允许损坏2块硬盘。可以添加硬盘、更换硬盘、使用热备盘,但无法修改存储模式。与RAID 6相比较,写速度有所提升。

以上为飞牛NAS支持的模式,市场上常见的群辉NAS支持情况如下:

Basic、JBOD(独立磁盘)相当于飞牛的Linear、raid0、1、5、6、10,此外还有群辉自己专有的SHR(Synology Hybrid RAID)、shr2模式。

七、具体如何选择存储空间模式

我们以市面上常见的NAS机箱盘位为例,推荐如下几个场景:

(1)1盘位装1块硬盘且不打算升级,就选择BASIC

(2)2盘位装1块硬盘,选择BASIC,装第2块硬盘后,考虑升级为RAID 1

(3)2盘位装2块硬盘,选择RAID 1

(3)4盘位装3块硬盘选择RAID 5

(4)4盘位装4块硬盘,要容量就选RAID 5;要速度就选RAID10

以上思路遵循:安全第一,容量第二

以上的内容耗时不少,真心希望能给大家在“玩”飞牛时提供一些指引,少走一些弯路。另外后期给大家介绍RAID 5在出现硬盘损坏后更换硬盘的过程,希望能加强大家对磁盘阵列,尤其是RAID 5的深入理解。

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