目前来说,价格还是影响 NAS 普及的主要原因,NAS 的硬件门槛不高,主打的软件服务也没有太大的技术壁垒,我相信日后随着诸如价格屠夫小米之类的互联网厂商参与进来,NAS 的价格会降到普通人能买来体验的水平,到那时 NAS 可能就会跟移动硬盘一样成为生活中不可或缺的电子设备之一了。
我用的是群晖入门款双盘位 NAS - DS218J,两块 2T 的硬盘组成 raid1,实现数据的冗余备份,保证数据安全。可以方便的从任意终端(笔记本、台式机、手机、ipad)访问,通过手机上的 DS Photo 一键备份所有手机照片,省下一大笔购买 iCloud 的钱。
NAS 与电脑传输数据走的是网线,那么传输速度就会收到网线带宽的影响,百兆网线理论传输速度 12.5MB/s,跑满应该不成问题,千兆网线理论传输速度 125MB/s,看起来也不低了,跟硬盘之间的理论传输速度差不多。那么 NAS 的读写速度有哪些影响因素呢,怎么才能达到理论速度呢?在我看来主要有以下几点:

1、百兆网络 VS 千兆网络

上面说了,千兆网络的带宽是百兆网络的十倍,我们来测试下真是情况如何,首先测试下百兆网络,使用的是水星100M 交换机,将电脑和 NAS 都连到百兆交换机上。
可以看到在百兆网络环境下,考虑到各种损耗,硬盘读写速度 11MB/s,基本已经跑满百兆带宽了,百兆网络显然已经喂不饱 NAS 了。
接下来换成千兆网络测试一下,使用中高端的华硕AC-66U千兆路由器,上图是我宿舍目前网络的实际拓扑图。宿舍网络一般都是几十兆宽带,所以用个普通的百兆交换机就够了。由于我既有校园网需求(ipv6下视频,校内资源访问),又有电信网需求(玩游戏、看视频速度快),就整了个MT-VIKI 的RJ45-2 网络切换器。当SWITCH 切换到电信网的时候,NAS 就通过路由器和电脑连上了。电脑和 NAS 交换数据走的是二层的千兆路由器,一层的百兆交换机不会造成影响。
实测 NAS 和 电脑之间相互传文件的速度达到 100MB/s,基本接近千兆网线的极限速度了,是同一硬盘不同分区之间的 50MB/s 拷贝均速的两倍。
千兆网络的传输速度还是让人满意的,确实是百兆网络速度的十倍。那么万兆网络呢?虽然目前万兆路由器、万兆网线和万兆网卡都比较贵,市面上还是有的卖的,那么全都换上万兆设备能大幅提升 NAS 读写速度吗?答案是让人失望的,由于木桶理论,传输速度受到速度最低那个设备的限制,在万兆网络环境下,实际读写速度就受限于机械硬盘的 150MB/s 的速度瓶颈。
那么换成读写速度最快的固态硬盘呢?嘿,还真有人这么干了!
B站翼王就 DIY 了一台万兆网络NAS,将NAS 和主机的万兆网卡用光纤直连,在内存缓存的作用下,复制小文件速度达到了 1GB/s,真是太爽了!虽然从机械盘拷文件还是会受机械盘本身速度的限制,但是网络不会成为瓶颈,同时几个硬盘考进去也不会冲突。
那么,再快十倍,使用十万兆网络呢?翼王又这么干了!
使用双口 56G 网卡链路聚合后搭建了10万兆宽带。当然成本也是非常高的,光支持 56G 带宽的网线就得 200 块一米,链路聚合需要两根一起工作价格再翻番。光是单个接口 56G 的速度换算到 Windows 下都有 6000MB/s 的读写,而我们平时用的 NVMe 固态只有 3000MB/s 的读取和 2000MB/s 的写入,目前最快的固态硬盘都已经不够用了。然后.....就只能将内存当硬盘用了!
翼王把 6 根8G 内存条分了下,每边当 24GB 的硬盘使用。
受到系统内核、CPU 性能等限制,文件传输只能点对点跑单通道,做不了连链路聚合,软件依然跑出来 5700MB/s 的成绩。
直接通过任务管理器拷贝文件,达到了 2GB/s,这时候的瓶颈就出现在资源管理器身上了,它需要实时显示剩余时间和复制速度,做文件验证等等。
现在的传输速度都是以 MB/s 为单位的,相信在不久的将来,就像 MB/s 取代 KB/s 那样,GB/s 和TB/s 都会成为日常吧!

2、超五类 VS 六类网线:

超五类线可以传输千兆网络,考虑到传输损耗的话就低于千兆了。6 类网线可以提供 2 倍于超五类网线的性能,并且具有更小的串扰,回波损耗方面也要好很多。那么换成 6 类网线的话会不会提升 NAS 与电脑之间的传输速度呢?
我手上没有 6 类网线,找了个网上的测试看一看。
可以看到超五类网线和六类网线的传输速度基本没有什么区别,为什么会这样呢?首先机械硬盘固有的速度瓶颈是无法突破的,换成六类网线顶多跑满千兆网络极限。其次对于家庭网络而言超五类线已然够用,在短距离下超五类线与六类线的速度差别并没有指标上那么明显,更多的是在远距离传输下才会体现出差距。总之就是:换网线没啥用。

3、链路聚合技术

链路聚合指将多个物理端口汇聚在一起,形成一个逻辑端口,以实现出/入流量吞吐量在各成员端口的负荷分担,交换机根据用户配置的端口负荷分担策略决定网络封包从哪个成员端口发送到对端的交换机。当交换机检测到其中一个成员端口的链路发生故障时,就停止在此端口上发送封包,并根据负荷分担策略在剩下的链路中重新计算报文的发送端口,故障端口恢复后再次担任收发端口。链路聚合在增加链路带宽、实现链路传输弹性和工程冗余等方面是一项很重要的技术。
在NAS 上所说的链路聚合就是用两根网线同时把你的电脑、NAS 和路由器连到一起,每个网线分担一半。这样就能实现带宽翻倍,前提是你的 NAS,路由器,电脑都需要支持链路聚合(有两个网口)。
不过链路聚合技术只是带宽翻倍,并不能实现单用户传输速度翻倍。也就是适合多个用户访问 NAS 的使用场景,比如两台电脑同时访问 NAS,每个用户都有 100MB/s 的速度,互不冲突。单个用户访问的话还只是 100MB/s 千兆网极限速度。

4、NAS 小结

要想提升家庭NAS的传输速度,最重要的还是路由器性能。千兆网络是必不可少的,所以去挑一台更快更好的千兆路由器吧!

四、全文总结

上表是目前与硬盘相关的协议与速度总结,目前硬盘类产品最快的就是雷电3 了,高达 40Gbps 的传输速度使其能够双 4K(4096×2160)60Hz 显示器输出,或外置 GTX2080Ti 显卡。再快的话就是内存了,DDR3 1600Mhz 的内存带宽速度就是 1600Mhz*64/8 = 12.8GB/s,上面提到的翼王拿内存条当硬盘使,读写速度轻轻松松突破5GB/s。
机械硬盘选购的话尽量避免叠瓦式的,固态硬盘的话得看清楚M.2 接口的走的是 SATA 通道还是PCI-e 通道,主板不支持的话就买个靠谱的 SATA 接口 SSD。U盘没啥说的,选USB3.0 的就好了,USB3.1 接口的U盘目前没啥必要,毕竟大部分电脑的接口还只是蓝色内芯的 USB3.0,等将来主板上普及了 Type-C 接口再说吧。
硬盘产品的实际传输与很多因素有关,读取速度比写入速度快得多。表最后一项产品实际常见速度是目前做的最好的产品在最佳环境下的理想速度,大部分使用情况下是达不到这个速度的,不过最低也要能达到七八成吧,如果你的产品与列表里的参数差的太多,你就要检查下到底问题出在哪个环节了。
最后祝大家都越来越快!
日常勤备份再说一遍哦,谢谢观看~