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『NAS 组建心得』 篇十二:QTS 510升级带来什么变化?——基于威联通TS-464C的新系统初体验

标签: 局域网管理软件破解 2023-07-01 

  。该软件有多个版本,根据使用者的系统选择合适的版本进行下载。为了确保顺利找到 NAS,请确保使用的电脑与 NAS 处于同一个局域网内,即连接到同一个路由器或交换机。

  软件下载完成后双击安装,打开 Qfinder 软件后,它会自动搜索并显示当前网络中可用的 QNAP NAS 设备。在搜索结果中,可以看到设备的名称、IP 地址、型号、固件版本等信息。

  以后只要网络中有新的 NAS 加入时,只需打开 Qfinder,它会自动弹出找到一台未初始化的 NAS 的提示。此时,双击列表中该 NAS 的信息,即可开始初始化设备。按照向导操作,完成初始化后,即可正常使用 NAS 服务器。

  接下来,按照向导的步骤操作,完成设备的初始化设置,包括固件更新、基本信息设置、以及网络服务设置等。

  如果需要更长的保修期,可以考虑购买 QNAP 的延长保修服务,在购买 QNAP NAS 后的 9 个月内,注册的 NAS 产品信息,完成注册后,便有资格购买延长保修服务,产品保修期限最多延长至五年。

  进入到配置页面,可以看到左上角的版本号,QTS 5.0.0.2055版本,不是本文说的最新版本,不用管继续下一步:

  点击 启动智能安装 后页面询问是否升级,更新版本,选择中间可用的最新版本。

  这里设置 NAS 的名称,管理员用户名和密码。输入NAS名称和密码,设置的用户名和密码是用来登录QTS使用的。这里可以看到,左上角的版本号已经变成了最新的版本号。

  时区选择东八区,北京时间。也可以选择【自动与时间服务器同步】,点击测试,测试成功后点击下一步。楼主选择与计算机设备时间一致。

  然后进入IP设置,如果没有特殊要求,可以暂定设置成动态IP,路由会自动分配一个IP地址给NAS,但是每次重启之后都会重新分配新的IP地址。

  最后一步设置预览,确定一下各项设置信息,这里还可以进行修改,没问题确定进入下一步。很快便可以初始化完成了,整个过程耗时2分钟左右。

  稍等片刻,进入登陆界面,系统安装完成。配置完成后,在Qfinder里点击到NAS,或者直接在地址栏输入NAS的IP地址,都可以弹出登录页面,用上面设置的用户名密码登录。

  第一次进入会有各种提醒,帮助提示等,注意看下选择更新固件就行了,其他暂时关闭,后面根据需要慢慢配置。可以看到邀请加入QTS 5.1.0 Beta版的尝鲜:

  在初始化威联通 NAS 服务器完成后,接下来需要进行存储池(磁盘阵列配置)、存储卷和共享文件夹的创建。完成这些设置后,便可以正常使用威联通 NAS 服务器。

  进入【存储与快照总管】,本次系统升级也做了不小的更改,页面查看硬盘存储池之类的更加直观,从这里可以看到每块硬盘的容量、最大速度、温度等各项信息。在界面中左侧有概述、存储空间、快照备份等banner,右侧也分成了几个区域。可以看到顶部显示NAS主机目前用了6个硬盘位,不过没有磁盘区,没有存储池,点击建立存储池。

  存储池也存储卷也是在【存储与快照总管】这里设置。选择 【存储 / 快照】菜单,点击右上角新存储池,开始创建存储池:

  存储池是对磁盘阵列的一种管理方式,需要根据需求选择合适的 RAID 级别。之后,在存储池中创建存储卷,以便在其中存放数据。最后,为了实现文件共享,需要在存储卷上创建共享文件夹。

  存储池 Data Protection Manager (DPM) 这个概念源自于Data Protection Manager (DPM) 服务器,存储池是在DPM服务器上存储副本、卷影副本和传输日志的一组磁盘。相当于把NAS中的几个硬盘进行分组,多个磁盘通过某种特殊阵列(RAID)组合在一起,形成一个巨大的存储区域,同时这个存储区域支持与阵列相对应的功能。

  RAID磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks),有 独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列 之意。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。RAID可以根据阵列类型提供安全性、读写性能、存储池容量。在实际应用中常见的主流 RAID 等级是 RAID0 , RAID1 , RAID3 , RAID5 , RAID6 和 RAID10:

  如何选择存储池的RAID类型就比较重要了,不仅影响到容量也影响到数据的安全性。需要注意的是组RAID一般每个硬盘的盘符都是统一大小,否则组RAID的空间会按最小的硬盘的容量来计算。

  RAID 0 不提供冗余备份,利用所有硬盘的容量来优化读写性能。简单来说,如果有 10 块硬盘组成 RAID 0 阵列,存储池的读写能力就会是单个硬盘读写能力的 10 倍。然而,这种配置的弱点在于,一旦有任何一块硬盘损坏,阵列中所有硬盘的数据都将立即丢失。因此,虽然 RAID 0 提供了优异的性能,但其风险性也相当高。

  RAID 1 是镜像磁盘阵列的一种形式,通过将一块硬盘的数据复制到另一块硬盘上来实现。RAID 1 是为了最大程度上确保用户数据的可用性和修复能力。它只支持两块硬盘,存储池的容量等于单个硬盘的容量,且不能提升存储性能。尽管如此,但由于它的高数据安全性,特别适用于存储重要数据,如服务器和数据库存储。

  RAID 5 将数据块分布在各个硬盘上,而不是对数据进行备份。相反,它将数据和与其对应的奇偶校验信息存储在组成 RAID 5 的各个硬盘上,数据和奇偶校验信息存储在不同的硬盘上。当 RAID 5 中的一个硬盘数据损坏后,可以利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息恢复损坏的数据。它的容量等于(n-1)个硬盘的总容量,存储性能提升(n-1)倍,可允许任意一块硬盘损坏。

  RAID 6 与 RAID 5 类似,也将数据和校验码分块存储在各个硬盘上。不过,RAID 6 加入了独立的校验磁盘,将分布在各个磁盘上的校验码备份起来,这样即使多个硬盘同时出现故障,也能恢复数据。它进行两次奇偶校验以提供写入保护,所以 RAID 6 的写入速度比其它 RAID 级别要慢。RAID 6 的容量等于(n-2)个硬盘的总容量,存储性能提升(n-2)倍,可以允许任意两块硬盘损坏。但在只有四块硬盘的情况下,RAID 6 的计算较 RAID 10 更密集,所以重建速度较慢。

  RAID 10 结构简单,首先创建两个独立的 RAID 1,然后将这两个独立的 RAID 1 组成一个 RAID 0。RAID 10 的容量等于两块硬盘的总容量,存储性能提升 2 倍,可以防止两块硬盘同时出现故障,但这两块硬盘不能是存储相同数据的硬盘。如果发生意外,RAID 10 的重建速度会比 RAID 6 快。

  威联通也提供了RAID 容量计算器,方便大家可以根据自己目前的硬盘数、硬盘容量、计划RAID的类型。

  关于阵列的选择选择,不同的使用目的会有不同的选择方式,根据综合对比,楼主还是选择了RAID5。

  RAID 5兼顾存储性能、数据安全和存储成本等各方面因素,它可以理解为 RAID0 和 RAID1 的折中方案,是目前综合性能最佳的数据保护解决方案。

  RAID5 基本上可以满足大部分的存储应用需求,数据中心大多采用它作为应用数据的保护方案。将数据以块为单位分布到各个硬盘上。

  RAID5不对数据进行备份,而是把数据和与其相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。

  当RAID5的一个磁盘数据损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。它的容量为(n-1)块硬盘总容量,存储性能提升(n-1)倍,硬盘可以允许随机损坏一块。

  在创建存储池的过程中,可能会看到一个名为 Qtier 的选项。Qtier 技术将 SSD 作为存储池的高速层,而将 HDD 作为存储层。这样,热数据(经常访问的数据)会被放在高速层,从而确保在日常使用中获得最佳性能和体验。通过智能地管理数据存放位置,Qtier 能够充分利用 SSD 和 HDD 的优势,为用户提供高效的存储解决方案。Qtier 是威联通(QNAP)独有的技术,专为混合不同类型硬盘的场景而设计,是将 SSD 和 HDD 融合得最好的方案之一。

  本次采用了4块一样的标准的硬盘,并且将2块SSD设置为缓存盘,就暂时不开启了,下面的SED安全性也可以关闭。

  在RAID5 或 RAID6 阵列中,如果其中的硬盘出现错误,RAID 磁盘阵列将进入降级状态,此时需要更换硬盘进行 RAID 重建。然而,这个重建过程非常缓慢,并且在此期间不能对其进行操作。如果在重建过程中再次发生意外,基本上数据就会丢失。

  本次更新之后,只需保留热备盘,就再也不需要进行重建,而是直接进行数据迁移,非常方便,且大幅度提升了安全性能。在本次更新后,当 RAID 阵列中的硬盘健康程度达到临界值时,系统会自动将数据迁移到备用磁盘(备用磁盘),并直接将其加入现有的 RAID 中。无需进行 RAID 重建,系统运行更加稳定和安全。

  通过威联通自带的测速工具,可以查看每块硬盘的读写速度。希捷机械硬盘的读写速度为 187-200MB/s,而 Lexar ARES SSD 的读写速度为 1.65GB/s。可能没有达到峰值速度的原因是威联通仅提供了 PCIe 3.0 x2 的通道给 SSD。然而,对于 NAS 传输数据来说,这已经足够了,因为 NAS 最高配置为万兆网口,最高传输速度被限制在约 1GB/s。即使提供更高的 SSD 速度,对传输速度也不会有明显提升。

  存储卷是在存储池上创建的逻辑存储空间,用于存放文件和应用程序数据。在威联通(QNAP)NAS 设备中,可以根据需要创建不同类型的存储卷,如厚卷、精简卷或者支持 Qtier 技术的存储卷。创建存储卷后,可以在其上创建共享文件夹,以便存储和共享文件。

  存储池创建完毕后,创建存储卷,这个存储卷相当于电脑上的磁盘分区,选择  【存储 / 快照】菜单,从右上角选择创建>

  新卷,打开磁盘区创建向导。

  精简卷(按需空间):精简卷是一种按需分配存储空间的技术,它仅在数据被写入卷时才占用存储池空间。这种方式确保了存储空间的高效利用,特别适合需要创建多个卷的场景。请注意,精简卷不支持在其上创建基于文件的 LUN。精简卷适用于存放对磁盘性能要求较高的应用或文件,例如作为下载盘,或用于存储虚拟机的硬盘。然而,精简卷不支持快照功能,因此在使用精简卷时,请注意数据的备份和恢复策略。

  厚卷(预配置空间):从预先分配的存储池空间创建的卷。与精简卷相比,厚卷具有一些优势,如支持快照、LUN 等功能,扩展方便。厚卷适合存放照片等常规文件,因为它提供了更全面的功能和灵活性。对于常规用途,建议使用厚卷,以充分利用其提供的特性,确保数据的安全性和可靠性。

  静态卷(传统配置):支持快照、LUN,空间非常灵活,用多少就占用多少,原理和虚拟机的虚拟硬盘类似。性能比较差。

  厚卷与精简卷都支持快照功能。在日常使用中,玩家可以选择厚卷,扩展方便,而且可以在电脑上创建LUN。如果玩家不需要基于文件的LUN,而且需要多个卷来分类存储资料,也可以选择精简卷来使用。

  快照是威联通独有的特色功能,类似于操作的存档,可以迅速恢复到某个时间点,快照可以记录厚卷、精简卷或区块 iSCSI LUN 在特定时间点的状态。意外删除或修改快照中的数据时,可将其迅速恢复至该状态。但是需要注意的是,创建快照后,卷或LUN的读写性能会降低5%至30%。

  快照是威联通(QNAP)独有的一项特色功能,为数据提供区块级保护。快照能够记录厚卷、精简卷或区块 iSCSI LUN 在特定时间点的状态。当意外删除或修改快照中的数据时,可以迅速恢复至该状态。需要注意的是,在创建快照后,卷或 LUN 的读写性能可能会降低 5% 至 30%。尽管如此,快照仍然是一种非常实用的数据保护工具,可以帮助在发生意外情况时恢复数据,确保数据的安全和完整性。

  (Logical Unit Number)即逻辑单元号。LUN ID 并非代表某个具体设备,而只是一个编号。在实际应用中,LUN 可能代表磁盘空间、磁带机或媒体转换器等。在 NAS 环境中,LUN 主要是指磁盘空间。对于块设备,LUN 通常通过光纤通道、以太网光纤通道(FCoE)或 iSCSI 等方式呈现。光纤通道和 FCoE 可以通过使用特定的主机总线适配器(HBA)或 CNA(聚合网络适配器)更轻松地将主机 IP 流量与存储网络流量隔离。目前,用户常常创建一个 LUN,将其挂载到本地 PC 上使用。值得一提的是,Qtier 技术支持 LUN 加速。

  LUN 分为 区块 LUN 和 基于文件的 LUN。区块 LUN 使用存储池的空间,而基于文件的 LUN 使用卷空间。通常情况下,区块 LUN 优于基于文件的 LUN,因为它支持更多的快照和虚拟化功能。用户可以根据自己的需求选择合适的 LUN 类

  配置这部分直接单盘做一个分区,方便管理,就像一个硬盘单独做C盘系统盘一样,避免麻烦,直接点最大,高级设置关闭警报,其他默认下一步。

  在存储与快照总管中,可以查看 SSD 的信息和寿命预测。威联通 NAS 能够预测 SSD 的寿命,提前了解 SSD 的健康状况。建议当 SSD 寿命预测低于 94% 时,考虑更换 SSD 以确保数据安全。这样,可以避免因 SSD 损坏导致的数据丢失和系统故障。

  由于 HDD 性能有限,所以这里要把两个 1T 的 NVMe SSD 设置为 HDD 的高速缓存。SSD 高速缓存技术是一种广泛应用于 NAS 厂商的技术, 这种技术的核心思想是利用 SSD 充当 HDD 的 SLC Cache,从而有效提升磁盘访问的 IOPS 性能。对于 TLC SSD,为了解决 NAND Flash 读写速度较慢的问题,厂商会为其配备 SLC Cache。

  所谓 SLC Cache,并非真正意义上的 SLC NAND Flash。SLC NAND Flash 的每个 Cell 只存储 1bit 数据,因此其读写速度领先于 MLC 和 TLC NAND Flash。TLC SSD 中的 SLC Cache 实际上是在现有的 TLC NAND Flash 中划出一部分空间,在这些空间的每个 Cell 中只写入 1bit 数据,以提升 SSD 的读写性能。通过这种方式,SSD 高速缓存技术能够提高存储系统的性能,使其在处理高 IOPS 负载时表现更加出色。这对于需要高速数据访问的应用场景,如虚拟化、数据库和大数据分析等,具有显著的优势。

  开启 SSD 高速缓存功能相当简单,存储与快照总管中打开高速缓存加速页面,点击加号创建缓存。

  在缓存配置中需明确磁盘、缓存类型以及 RAID 类型的选择。缓存类型包括只读高速缓存、读写高速缓存以及只写高速缓存。

  选择两个 1T 的 NVMe SSD,缓存类型:读写高速缓存,RAID 类型设置为 RAID1,点击下一步。

  随机 I/O:零碎小文件读写的时候才使用 SSD 缓存,这样有利于节省 SSD 的寿命。

  全部 I/O:所有写入都先写入到 SSD 缓存,再写入磁盘。常访问的大文件也会放在缓存,体验较好,但是不利于 SSD 寿命。

  这里注意的是,威联通的 SSD 缓存支持多个存储卷加速,如果NAS内有不止一个卷可以一起勾选,系统会自动分配缓存加速,这样一来还是非常实用高效的。

  到这一步NAS的存储空间算是建设完毕了,可以通过磁盘映射或自带的备份软件进行操作了。

  通过上面的分享,大家对新系统 QTS 5.1.0 Bate 版已经有了初步了解,在性能、安全、管理、控制、设计等方面都有重大更新。

  首先,界面重新设计,操作流畅,使用起来真的变得简单且直观。功能性方面,像SMB 多通道技术数据全面提速,Docker 全方面升级,部署更加便捷。权限管理与数据迁移机制也更加的安全可靠。感觉这次升级把威联通 NAS 的使用体验提升到了一个新的高度,而且个人感觉流畅性也有增加。

  拥有4个3.5英寸盘位和2个 M.2 NVMe PCIe3.0×2 SSD 盘位,该盘位的 SSD 可以单独作为存储池或存储卷使用,能够灵活地使用威联通独家 Qtier 混合存储技术。它所带来的体验提升是非常明显的,足够家用了。

  文件同步、备份、外网穿透、BT挂载、影视信息切削、搭建图床、博客、电子书系统等功能,放在下期介绍,因为篇幅原因放在下一篇再说。如果关心如何实现这些功能的朋友,点个关注不迷路。