200G 的 iCloud 的储存（21 元/月）已经不够用了，只能升级到 2T（68 元/月），5 年下来价格是 4080 元，也就是 2 块 2T SSD 的价格，想想还不如在家搭建一个 NAS，但是呢，便捷性又不够，还得自己各种折腾，考虑网络、稳定性和数据安全等各种问题。

这是一条来自 2020.09.26 的微博，由于家里长期一台配置还比较高的闲置 Mac Pro 挂机，在要不要再搞一台 NAS 这件事情上犹豫了很久，最后决定还是趁着国庆假期折腾一番：

十一假期准备折腾下 NAS，看了一些文章，还是有几个问题想问问有经验的朋友，我的需求大概是这样的：

  1. 需要跑 1～3 个虚拟机，Windows 系统和 Linux 系统，预计最低 16G 以上内存才能满足需求
  2. 所有的服务都会通过 Docker 镜像提供，CPU 要强一点，有计算类服务
  3. 硬盘要求大概是 6T，数据双备份，也就是 18T 要求
  4. 支持千兆网络，最好是多网卡

估摸着需要一个可拓展内存位、CPU 较强、盘位多的 NAS，有推荐的选项么，能耗如何？耐久性如何？噪声如何？相比直接一台 MBP（家有闲置） 通过 USB 连大硬盘最大的差异是啥？

选购产品

NAS 的全称是 Network attached Storage，网络附属储存，它被创造出来就是为了解决数据储存问题的，围绕数据储存从速度、安全性、性能和能耗等各个方面优化产品，并且针对不同用户场景提供了超级丰富的个性化配置，所以你搜一个群晖，能看到一大堆的型号，玲琅满目。

几乎 90% 的人都建议我不要在 NAS 上跑虚拟机和 Docker，也有同学给出了数据，4c16g 最多也就跑一个虚拟机和十来个 Docker 服务，我找了下群晖的产品，配置达到 4 核 16g 内存的产品，加上几块磁盘，价格随随便便上万，若真的期望储存和 CPU 都满足我的需求，怎么也得 6c32g，光群晖裸机的价格就得一万二，如果再考虑安全性，搞一个 raid5，一万大几的预算就没了。作为玩具，似乎没啥必要，最后退而求其次买了个稍微便宜点的：
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倒不是说不建议花一两万，而是有更好的配置方案，让计算跟储存分离，配置一台 2u 的服务器，控制在七千的预算便可以获得 64g 内存以及 i3 甚至更高配的 CPU，然后加一个 4～6 盘位的群晖，价格也能控制到一万以内，如果需求没那么刚，还可以降低配置，将成本控制到七八千。我为了省事儿，也懒得折腾服务器，就选购了8G 内存的 920+，配置了 3 个盘位，足够我用好几年了。

如果是计算和储存分离，我可能会更加倾向 QNAP 了，与群晖相同价格的机器，配置会好不少。从操作系统的体验上，群晖会更加亲民，不过像我这种每天跟命令行打交道的人，UI 就无所谓了。

当然，选择 920+ 和 3 块酷狼盘也是有其他理由的：

大学就吃过硬盘的亏，两个 500G 的硬盘全坏了，现在想想，真的可惜了那上百 G 的种子🦜

所以 NAS 方案，我是肯定不会选 raid 0 的，而 raid 1 最起码得 10T 以上的盘才够用，价格高不说，再多盘位也没用，raid 6 费两块盘，安全性是多了，但是性能也下去了，综合考虑还是选了 raid 5。

raid 5 方案至少需要 3 块盘才能配，群晖的 plus 系列 220+ 和 720+ 就排除了，默认都是两盘位，420+ 可以满足需求，但是考虑到未来磁盘可能不够用的情况，还是选了可拓展的 920+。

红盘的坏盘率有点高，口碑也不好，希捷两类硬盘，酷狼盘和企业盘，后者质保更长，但是噪声略大，最后还是选了 3块 8T 的酷狼，不够了再加。

数据方案

NAS 组 raid 5 有不少朋友反馈，风险也挺大的，一般我们的硬盘都是同时间购买，使用寿命也差不多，这就容易在几年后出现多块盘稳定性同时不够的情况，当一块盘坏掉，在利用其它几块盘恢复这块的时候，其它几块盘的负载也就上去了，这个时候很可能出现雪崩问题。

我想了一下，有几个方案可以适当缓解问题，一个是增加盘位，让更多的盘一起扛负载，另外一个就是让盘的大小稍微偏小一些，比如购买 6TB 甚至 4TB 的盘，恢复速度更快。硬盘的寿命一般在 35 年，真正能抗 10 年的怕是不多，未来硬盘的价格还会持续下降，每隔 23 换一两块磁盘的必要性还是比较大的。

为了兼顾数据的读取速度和稳定性，也考虑到后期增加盘位时硬盘大小不一致带来的浪费问题，给群晖 NAS 配置了 SHR 储存方案。SHR 是对 raid1 和 raid5 的组合实现，详细研究了下这两种储存技术的实现原理：

对于 raid5，了解它可以阅读这篇文章，本质是利用异或运算做数据的奇偶校验，奇偶检验可以甄别 1 byte 数据的异常问题，它无法具体知道是哪 1 byte，但由于硬盘损坏具备位置确定性，利用这一点就可以很轻松地利用正常数据恢复异常盘位数据了。 raid5 损坏超过两块盘数据就不可恢复来，因此盘位越多，同时损坏多块盘的概率也就越大，可以说 3 块盘的 raid5 安全性从概率上来讲应该是最高的了。

raid1 是数据的 1:1 备份，SHR 是以最小盘容量为基准在做完 raid5 以后，剩下的两块储存会做 raid1，最后一块盘上多出来的空间会废弃。关于 raid1，这篇文章解释的还比较详细，raid1 的特点就是数据写入较慢，比 raid5 要慢很多，但是 raid1 的储存空间在硬盘储存前期是不会被用到的，因为需要先将 raid5 的空间存满。

SHR 虽然可以提升硬盘的空间利用率，但是一旦出故障，恢复起来的难度也会稍微高一些，首先需要找到所有盘上 raid5 和 raid1 的扇区分区位置，然后需要对应地通过不同的算法来恢复数据，当然，成本也不算特别高，至少出现问题，拿着专业的数据恢复工具，我还是有信心可以恢复原始数据的。

我一直担心断电对磁盘和数据一致性的影响，恰巧在购买群晖的第二周，小区断电一次，当时心里慌慌的，感觉弄好的配置啥的会因为断电，导致数据丢失，配置异常，甚至开不了机，大约半小时电力恢复以后，长按开机键，等待绿灯闪烁，打开群晖的 Web 界面，果然……还是自己想多了，一点事儿没有-_-||

群晖系统和软件

之前在团队周会分享的时候有详细介绍过对 NAS 的选购、数据方案和软件介绍，但那个时候我对群晖只能说知道个皮毛，也就是把 Virtual Machine 跑了起来，把它当做了一个云盘工具，买回来折腾了三五天以后，就挂机闲置了半年，直到近期在重新整理个人数据的时候，又重新把这个大玩具捡了起来。

群晖的套件中心提供了非常多的应用，基本可以满足日常的数据管理需求：
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将内网的服务暴露到公网的方案非常多，路由层可以做，NAS 层也可以做，我使用的是 Dnspod 提供的 DNS 解析服务，以及腾讯云提供的免费 SSL 证书，在云上申请好证书，然后下载下来，在 控制面板 > 安全性 > 证书 初可以完成证书的上传和配置。

MariaDB

在群晖上折腾最多的，还是 SSH 上去后，通过命令行安装软件，如何将服务暴露到外网，就拿 MariaDB 来说，首先需要去 /var/packages/MariaDB10/etc 增加 my.cnf 文件，并修改配置，

默认是 127.0.0.1，也就是只能通过本地环回网络打开

bind-address = 0.0.0.0然后重启应用，
sudo /usr/syno/bin/synopkg restart MariaDB10这个时候就可以在外网直接访问 DB 访问了：
mysql -u root -h nas_domain.com -P 3307在陌生的系统中寻找各种配置真的是一件十分费劲的事情，网上找半天才能找到相关的问题，这里还是比较推荐去 Synology 的官网找资料，十分全面且基本准确。

VirtualHere

研究 NAS 的时候发现了一个有意思的软件，VirtualHere，通过它可以远程访问安装了 VirtualHere Server 的终端上的所有外接 USB 设备，而本地只需要安装一个 VirtualHere Client 就行了，使用起来十分便捷。其使用效果如同 USB 设备直接插在了本地终端的 USB 接口上，几乎没有区别，IO 速度会受网速影响，但如果是在同一个局域网，影响也是可以忽略的。

其原理是通过串口编程，在 Client 和 Server 之间实现了全部串口通讯协议，通过 Client 将指令传达到 Server 然后转发到 USB 串口。不过这个软件略贵，需要 50 美刀，家里的打印机、扫描仪等任何可以通过 USB 接入的设备都可以直接通过 VirtualHere 接入到网络，然后无缝对接到任何终端（Mac/Linux/Windows）上，就好像这些设备在你身边一样。

对比了下几款同类软件，USB Network Gate 是功能最全面的，但是价格也更高，需要 150 美刀，如果有相似需求，可以尝试下 VirtualHere，在受限情况下（一次只能共享一个 USB）可免费试用 10 天。

稍微研究了下它的签名策略，拿到 VirtualHere Server 所在终端的串口+硬件信息，然后将这些信息提交到它的官网，付完钱会把密钥发到你的邮箱，之后的 Client 和 Server 交互就跟它的官网没啥关系了。也就是说 Server 自己实现了整个解码逻辑。网上搜了下，果然有人把 VirtualHere 的汇编代码搬了出来，注释掉解码的逻辑就可以长期使用了。非完全破解，仅破解思路文章 ，请购买正版。

Virtual Machine

如果家里设备比较多，路由器配置又比较一般，在网络流量比较大的时候，很可能会导致整个局域网通讯都处在半瘫痪状态，你可以跑过去重启下路由器，当然也可以考虑换一个一两千的高配路由，我最近还学了个其它的方法，安装软路由来解决问题，大致步骤是：

  1. 先电话联系运营商停止光猫的自动拨号，也可以登录到设备自己设置，改成桥接到 ISP 的模式
  2. 关闭路由器的自动拨号，相当于让路由变成一个带无线接入能力的交换机，通过 LAN 口接入光猫
  3. 在内网一台设备上安装软路由，开启自动拨号和 DHCP，连接到交换机的另一个 LAN 口，此时内网的所有 IP 分配将由软路由接管

可以买一台便宜的工控机专门运行软路由，如果家里有 NAS 的话，也可以将软路由跑在 NAS 上的虚拟机上。

只不过这里有个问题，假设软路由所在机器的网口和交换机（路由器）网口都是千兆，并且你的设备都是通过交换机上网，一旦有终端跑满从交换机到软路由的千兆带宽（高速 BT 或者大文件拷贝），那么其他终端接入网络就会出现塞车问题，怎么解呢？一般工控机和 NAS 都有双网卡，可以考虑再拉一根网线从软路由到交换机，这样软路由就可以输出两千兆的带宽到交换机了。
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我在虚拟机上安装了两个系统，一个是 LEDE，另外一个是 Window7。上面说的软路由就是图中安装 LEDE。之所以会安装一个 Win7 系统，是偶尔需要用到招行香港银行的专业版交易工具，它只支持 Windows 系统。Virtual Machine 有一个好处，当你启动好系统以后，可以通过 Web 浏览器远程打开，这对我来说真是太方便了，利用 VirtualHere 还可以将 USB Key 随时分享给远程的 Windows 系统，十分便捷。

唯一的缺点就是 Windows 对内存和 CPU 的消耗太大了，每次为了打开这个远程系统，我都需要先去 NAS 上关闭几个略占内存的应用，比如 Plex、Docker-gitlab 等等。

WordPress

之所以近期去折腾 NAS，也是想起来之前给孩子记录生活的博客系统，由于之前在阿里云购买的机器到期未续费，博客停更了两年，看到群晖上可以部署 Nginx 和 Apache，认认真真的折腾了好几个晚上，把几乎所有你想得到的和想不到的坑都踩完了，然后把之前的那份 wordpress.tar.gz 重新部署到了私有数据中心：
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目前运行起来还是非常稳定的，修复了几个 WordPress 发布慢的 bug。

小记

关于系统和软件部分，省略了几万字，折腾的过程中遇到的问题非常多，但大多数都是命令行操作时遇到的，为了让所有对外的服务都是 HTTPS 的，并且增加几道安全防火墙，不得不把系统研究得透透的。

总的来说，目前的 NAS 已经可以满足我的基本需要和进阶需要了，而且在折腾和学习的过程中，还养成了把自己做的各种程序封装成 Docker 应用的习惯，也摸索了一些比较有意思的实践，后续有空可以聊聊，今天先到这里。