淺談Synology NAS的硬碟配置規劃與容錯

一般常聽到的RAID技術會覺得高深不可測,總是認為NAS是專業人士的專利,其實NAS多年來的演變,不管是硬體或是系統都是以使用者的角度來設計,讓用戶不用理會一些RAID的技術與觀念,只要機器一來,插上硬碟即可使用,雖然Synology Hybrid RAID(SHR)有著RAID的影子,但比傳統的RAID更有彈性,你不必一定要相同的硬碟來組成,讓你在配置空間與硬碟採購上更靈活。

Synology NAS扮演著一個真正沒有障礙或限制的使用環境,告訴你NAS不再那麼艱深難懂,也不再是專業人士的專利,但許多人購買了多Bay的NAS後,第一件事是如何配置硬碟,常常為了RAID 1,2,5,10搞得焦頭爛額,除此資外,也對容錯機制與容量展開天人交戰。DS916+ NAS擁有4Bay的硬碟插槽,理當買四顆容量相同的硬碟來配置RAID,不過不是每個人口袋都那麼深,想要分批購入的大有人在,但不同時間未必能買到相同容量的硬碟,即使買到相同容量,先後插入一樣配置問題也會發生,當然最好一次購買兩個一樣相同容量的硬碟。

測試設備:專業與企業人士的最愛-群暉Synology DS916+ NAS

Synology Hybrid RAID (SHR) 是一種自動化 RAID 管理系統,專為簡化儲存管理而設計,並能符合不熟悉 RAID 類型的新手之需求。SHR 可合併不同大小的硬碟來建立一個具有最佳化容量及效能的儲存空間,減少硬碟空間的浪費並提供更具彈性的儲存解決方案。當您加入足夠的硬碟時,SHR 允許 1 至 2 顆硬碟備援──意即 SHR 儲存空間可容許最多一或兩顆硬碟損毀,且不造成資料遺失。詳細的說明可以參考官方的SHR說明

 

至於容量的多寡與硬碟數量與RAID類型有關,想要了解Synology NAS安裝不同數量、不同容量的硬碟後,其容量的計算是如何,官網有提供一個配置組合的模擬網頁,很容易讓你了解容量的多寡。

【計算可用空間網頁】:https://www.synology.com/zh-tw/support/RAID_calculator

 

使用拖曳的方式,選擇上方的想要容量的硬碟拖曳到硬碟拖架上。

 

拖曳四顆2TB硬碟,型態選擇SHR2與RAID5,SHR2允許兩顆的容錯機制(Dual Disk Redundancy),所以可用的容量只又4TB,而RAID5則有6TB的可用空間,但卻只有1顆硬碟做容錯,可用空間與保護強度是魚與熊掌不可兼得。

 

儲存空間的擴充與新增

在「專業與企業人士的最愛-群暉Synology DS916+ NAS(下)」文章中已經描述了建立儲存空間的說明,此篇將會延伸說明儲存空間的擴充功能,例如筆者先放入一顆2TB硬碟於DS916+ NAS上,並安裝DSM 6.0與指定儲存空間,畫面上你可以看到無資料保護,其實是有風險。

 

資料是無價的,沒有一次購足兩顆以上硬碟沒關係,Synology NAS可以讓你慢慢的追加硬碟,當你再購買一後插入,可就以升級成有保護的容錯硬碟(就像Raid 1),不過你必須手動方式來調整,請在「儲存空間」畫面上選擇〔管理〕。

 

指定「加入硬碟來擴充儲存空間」並按〔下一步〕。

 

勾選剛剛剛插入的硬碟,提醒你會清除將加入的硬碟上資料,雖然不會清除原先已經在運作的那顆硬碟資料,不過還是建議備份以防萬一。

 

套用前會先顯示加入擴充的硬碟相關資訊,確定無誤按下〔套用〕。

 

此時你會看到「儲存空間1」旁出現藍色的擴充中字眼,且紅色框內的說明是有一顆硬碟的容錯保護資料,是不是從沒有保護升級成可容錯保護呢?Synology NAS漸續性的擴充讓你不必一次投資到位。

 

既然可以擴充儲存空間,那有應該可以新增另一個儲存空間,DS916+有四顆硬碟槽,搭配DX513可支援多達 9 顆硬碟,因此儲存空間的新增當然也不是問題。例如下圖中有四顆硬碟,藍色的三顆做RAID5,綠色的尚未使用,不想使用上述擴充方式,也可獨自建立一個新的儲存空間。

 

左邊點選「儲存空間」,右邊按下〔新增〕來建立新的儲存空間。

 

接下來的動作大致雷同,下圖中只剩一顆硬碟可運用,照慣例還是勾選刪除資料來繼續。

 

建立完成後,你會發現有兩個儲存空間,這樣在規劃上時不是更彈性些呢?

 

不可忽視的容錯機制

Snology NAS以使用者的角度來設計,除了提供標準的RAID功能外,SHR技術讓用戶不用理會一些RAID的技術與觀念,只要機器一來,插上硬碟即可使用,其實SHR就是RAID的分身,只不過更佳人性化而已。NAS是集中處理資料儲存的所在地,當然容錯的重要性是最基本的要求,其實就是指硬體發生故障時能確保資料的完整性,假如裝滿了5顆硬碟,硬碟掛點的機率勢必增加,同時掛點硬碟的機會雖然機率不高,但還是有可能發生,所以不得不做一些防護的措施。

 

至於容量的多寡與硬碟數量有關,下圖是兩個2TB硬碟容錯的畫面(硬碟上的資料仍不同容量的硬碟與數量會有所差異),假如一顆毀損或拔出,DSM系統會馬上偵測到立刻降級,並警告與提醒你使用狀況好的硬碟來更換。

 

此時因容錯的機制,讓你的NAS還可運作,只是將儲存空間降級,進入DSM的網頁畫面上,在系統狀況提醒也會看得到,且NAS的設備會一直的聲響提醒。

 

放入一顆硬碟,在「儲存空間」畫面上選擇〔管理〕來進入調整。

 

選擇「修復」並按〔下一步〕來繼續。

 

勾選剛剛剛插入的硬碟,提醒你會清除將加入的硬碟上資料,雖然不會清除原先已經在運作的那顆硬碟資料,不過還是建議備份以防萬一。

 

出現再次檢查的畫面,修護的動作相當費時,可能不是只有泡杯咖啡的時間哦!

 

看到狀態修復中即可耐心等待,不過修復當中,你的Synology NAS還是可以運作。

 

筆者在試著拔掉一顆,插入6TB的硬碟,一樣到管理內選擇修復,容錯更換不同容量的硬碟就是這麼簡單。

 

再補上第三顆硬碟來擴充「儲存空間」,一樣的做法來擴充「儲存空間」。

 

不用懂得RAID的基本架構,反正就是熱插拔的動作,是不是很簡單呢?

RAID的配置、轉移與升級

Snology SHR雖然好用,但對RAID有基本認知的玩家,應該會喜歡自訂的方式吧!筆者先前有使用過SHR方式來建立儲存空間,所以先來移除儲存空間的教學,移除前請先確定資料已備份哦!移除的動作很簡單,直接在儲存空間上按下〔移除〕鈕,不過發現操作失敗,下圖畫面上可以了解因一些服務與共用資料夾問題而導致失敗,這也算是另類的保護機制。

 

既然移除儲存空間,服務套件先移除吧!之後再重新安裝即可。

 

移除相關的套件後再一次按下〔移除〕,出現提醒資料會消失的視窗,並說明暫停所有的服務。

 

移除前會做最後的密碼確認,請輸入管理者的密碼按下〔送出〕。

 

清除後如同全新剛裝完DSM系統一樣沒有了儲存空間,按下〔新增〕來重新來建立。

 

建立時不要選擇快速的SHR,請選擇「自訂」,就是自己使用傳統的RAID來規劃硬碟空間。

 

接下來除非你想要使用磁碟群組來建立多個儲存空間,不然選擇「使用所有硬碟容量的儲存空間」。

 

此時列出目前已插入可用的硬碟,勾選的數量會影響你的RAID的選擇,筆者先全選以方便說明。

 

Synology NAS還是相當有智慧的,自動偵測到可規劃的RAID類型,因為選擇3顆硬碟,有容錯資料保護類型可為RAID 1,5,無資料保護可JBOD與RAID0 。




DSM 6.0的開發是基於BTRFS檔案系統的DSM作業系統,主要為了提供給企業更進階的企業保護功能,建議使用Btrfs的檔案系統,因為6.0的共用資料夾快照與複寫、空間配額與進階資料的完整保護、Docker  DSM虛擬化新功能都是以BTRFS檔案系統為基礎,聰明的你,還要選擇ext4嗎?

 

建立儲存空間的說明描述編輯,直接按下〔下一步〕出現下圖畫面,預覽看一下設定儲存空間的類型、容量等設定,按下〔套用〕即開始建立儲存空間。

 

RAID 5必須同步位元的檢查,建立時間漫長,就丟著讓NAS自行處裡吧!

 

假如你使用RAID 1的保護機制,如何追加硬碟成RAID 5呢?其實也不難,如目前的儲存空間是RADI 1環境。

 

追加一顆硬碟插入後,一樣在儲存空間上選擇〔管理〕,此時帶出可選擇的動作,請選擇「更改RAID類別」按〔下一步〕。

 

接著選擇想要升級的RAID 5。

 

挑選剛剛放入的硬碟清除資料來繼續。

 

按下套用即可開始轉換。

 

看到是RAID 5想必又要經過時間的磨練,反正機器生級中還可繼續運作,還是交給NAS機器自行處裡吧!

SSD+HDD的混合的快取模式

有了容錯保護後,慢慢的會要求速度,相信速度永遠不會嫌太快,快之外還要求更快,傳統硬碟有機械動作的瓶頸,SSD固態硬碟又有寫入次數的詬病,試想若將SSD+HDD的混合模式,將讀寫資料放入容量小速度快的SSD中,待下次需要童資料時,即可從快速的SSD來讀取,這樣就不必再到機械動作傳統硬碟,加快了存取的速度,雖然有命中率的問題,但確實也提昇了不少速度。

Synology NAS對3.5吋硬碟較優渥,每個硬碟托盤採用無螺絲設計,托盤內可以放入3.5硬碟,2.5 吋硬碟則需使用內附的螺絲固定,有點懶得上螺絲,就騷包一些,將之前為PC買的2.5吋轉3.5吋外接盒派上用場。

 

熱插拔的特色就是方便,插入SSD後到「儲存空間管理員」→「HDD/SSD」畫面上,果然看到剛剛插入的SSD固態硬碟。

 

左邊點選「SSD快取」,按下〔新增〕出現一個對話窗,由於只放入一顆僅能作唯讀的快取,想要讀寫的快取要2顆SSD哦!

 

如果你有多個儲存空間,要小心指定想要掛載快取的儲存空間。

 

眾所周知,SSD固態硬碟是有讀入的限制,想要延長SSD壽命,可以略過循影響不大的循序I/O的動作。

 

當成快取用的SSD會被清除所有的資料,有資料在裡面的記得要先備份出來哦!

 

系統有提供一個「SSD快取件建議」的功能,可幫助你評估適合的SSD快取大小。

 

統計命中率的大小,就是以最近存取檔案大小。

 

除了查看命中率外,你也可以了解目前快取的使用狀況。

 

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