NAS 存储是什么：和普通硬盘、文件服务器、SAN 的区别及用途

NAS 存储（Network Attached Storage，网络附加存储）就是一台接在网络上、专门共享文件的存储设备：里面有 CPU、内存、硬盘和一个专用的操作系统，开启 SMB、NFS 等共享协议后，局域网里的电脑和服务器像打开共享文件夹一样读写它。“NAS 存储是什么意思”可以一句话说清：硬盘插在一台电脑里只能给这台电脑用，NAS 把硬盘放到网络上给所有设备用。它常用来做备份目标、团队共享盘和虚拟机镜像库；在机房里，把退役服务器装上 TrueNAS 这类系统改成 NAS，是搭建备份存储的低成本办法。

NAS 存储是什么意思：一台专门共享文件的网络设备

拆开来看，一台 NAS 由四部分组成：

部分	内容
硬盘	多块硬盘组成 RAID 或 ZFS 存储池，坏一两块盘不丢数据
系统	群晖 DSM、威联通 QTS 这类厂商系统，或 TrueNAS、OpenMediaVault 等可以装在普通服务器上的系统
网口	家用和办公多为千兆或 2.5G，机房里常用万兆
共享协议	决定谁能用、怎么用，见下表

协议	主要客户端	端口	典型用途
SMB	Windows、macOS，Linux 也能挂载	TCP 445	办公共享盘、Windows 服务器备份
NFS	Linux、ESXi、Proxmox VE	NFSv4 只用 TCP 2049；NFSv3 还要 111 和若干动态端口	服务器之间共享目录、虚拟化平台的镜像库和备份库
iSCSI	服务器	TCP 3260	把 NAS 上的一块空间当成一块磁盘挂给服务器
SFTP、WebDAV、rsync	各类客户端和脚本	常见为 22、443、873，以 NAS 系统设置为准	跨网络传输与同步

注意 iSCSI 这一行：很多 NAS 也能提供 iSCSI，这时它给出去的是块设备而不是文件，用法上就接近下文要讲的 SAN 了。

NAS 存储和硬盘有什么区别

对比项	直连硬盘（插在电脑或服务器里）	NAS
谁能用	只有这一台机器	网络上的多台设备同时访问
速度瓶颈	硬盘本身和接口	网络：千兆实际约 110 MB/s，万兆约 1.1 GB/s
容错	单盘坏了数据就没了，除非本机做 RAID	多盘 RAID 或 ZFS，允许坏一到两块盘
权限	跟随本机账户	按用户、用户组、共享目录分别授权
快照与历史版本	一般没有	多数 NAS 系统支持定时快照
成本	只有硬盘	主机、硬盘，加上电费和维护

速度是最常被误解的一项。大容量机械硬盘的顺序读写大致在 200–280 MB/s，而千兆网的理论上限是 1000 Mbps ÷ 8 = 125 MB/s，扣掉协议开销实际在 110 MB/s 左右。也就是说，接在千兆网上的 NAS，拷大文件比本机的一块硬盘还慢。算一笔账：拷 1 TB 数据，千兆网要 1,000,000 MB ÷ 110 MB/s ≈ 9,100 秒，约 2.5 小时；万兆网约 15 分钟。所以买 NAS 时盘数和网口要一起规划，多块盘的速度只有在万兆网上才发挥得出来；同时有几个人拷贝，带宽还会被平分。

NAS、文件服务器和 SAN 有什么区别

对比项	NAS	文件服务器	SAN
本质	专用的文件共享设备	通用服务器上开启文件共享服务	专用存储网络，把存储阵列的空间分给服务器
访问方式	文件级（SMB、NFS）	文件级（SMB、NFS）	块级，服务器看到的是一块磁盘（LUN）
网络	普通以太网	普通以太网	FC 光纤通道或 iSCSI，通常独立组网
文件系统在哪	NAS 上	文件服务器上	使用它的服务器上
扩展	加盘、加扩展柜，到上限换更大的型号	受服务器盘位限制	加盘柜、加控制器，扩展空间大
管理	网页界面，开箱即用	依赖系统管理员，可与 AD 域、配额深度结合	需要专门的存储和网络技能
成本	低到中	低，可利用现有服务器	高：阵列、FC 交换机、HBA 卡
适合	共享、备份、归档	Windows 域环境下的部门共享	数据库、虚拟化集群的共享存储

NAS 和文件服务器的界线其实很模糊：在一台服务器上装 TrueNAS，它既是文件服务器，也是 NAS，区别主要在于是否用专门的系统和管理界面。

NAS 和 SAN 的区别则是实质性的：NAS 管文件系统，多台客户端同时写同一个目录，由 NAS 处理加锁和权限；SAN 只提供裸磁盘，文件系统由服务器自己建。同一个 LUN 要被多台服务器同时挂载写入，必须用 VMFS 这类集群文件系统，否则文件系统会损坏。数据库、虚拟机运行盘对延迟敏感，适合 SAN 或本地盘；大量文件的共享和备份，适合 NAS。

NAS 存储的常见用途

1. 备份目标。服务器、虚拟化平台、交换机配置的备份统一落到 NAS，比散落在各台机器上好管。
2. 团队共享。按部门建共享目录、按用户组授权，代替来回发文件。
3. 镜像库。装机用的 ISO、虚拟机模板放在 NAS 上，多台宿主机挂载同一个共享，不用每台各存一份。
4. 冷数据归档。日志、监控数据、历史备份这类很少读但要长期保存的数据，放在大容量机械盘上最划算。

以镜像库和备份库为例，同一个 NAS 共享可以同时挂给 Linux 服务器、ESXi 和 Proxmox VE：

# Linux 服务器挂载 NAS 的 NFS 共享
sudo mount -t nfs -o vers=4.1 10.10.30.5:/mnt/pool1/iso /mnt/iso

# ESXi 主机把同一个共享挂载为数据存储，用来放 ISO
esxcli storage nfs41 add -H 10.10.30.5 -s /mnt/pool1/iso -v nas-iso

# Proxmox VE 添加 NFS 存储，用来放 ISO 和虚拟机备份
pvesm add nfs nas-backup --server 10.10.30.5 --export /mnt/pool1/backup --content iso,backup

不建议的用法：把数据库的数据文件放在 NFS 或 SMB 共享上直接运行，或者让虚拟机的系统盘跑在千兆网的 NAS 上，延迟和吞吐都撑不住。

机房里把退役服务器改成 NAS 做备份

机房里每年都有到期下架的服务器，CPU 性能已经不适合出租，但盘位、电源和 BMC 都还在，改成 NAS 做内部备份存储很合适。先挑机器：

看什么	合适	不合适
盘位	2U 12 盘位、4U 24 盘位以上的存储型机器	1U 只有 2–4 个盘位的计算型机器
硬盘控制器	HBA 卡，或能切到 HBA、直通模式的阵列卡	只能做硬件 RAID 的老阵列卡（打算用 ZFS 时）
内存	32 GB 以上，ZFS 用内存做读缓存	8 GB 以下
网口	有万兆口，或有槽位能加万兆网卡	只有千兆且没有扩展槽
带外管理	有 BMC，能远程装系统、看屏幕	没有 BMC
功耗	平台较新，空载功耗低	很老的双路平台，空载就要几百瓦

再算容量和电费（假设数字，仅用于说明方法）：

• 容量：12 块 8 TB 硬盘做 RAIDZ2（允许坏两块盘），可用约 10 × 8 TB = 80 TB，折合约 72.8 TiB；ZFS 建议使用率不超过八成，实际可放数据约 58 TiB。
• 电费：平均功耗 250 W，一年 250 W × 24 h × 365 天 = 2,190 kWh，乘以 PUE 1.5、电价 ¥0.8/kWh，约 ¥2,628。老平台空载功耗高，几年的电费可能超过换一台新机器的差价，挑机器时把功耗算进去。

改造步骤：

1. 把阵列卡切到 HBA 或直通模式，让系统直接看到每块硬盘；ZFS 不要建在硬件 RAID 之上。
2. 通过 BMC 挂载 ISO，安装 TrueNAS 或 OpenMediaVault 等系统。系统装在单独的小容量 SSD 上，数据盘全部留给存储池。
3. 建存储池和数据集，开启 NFS 或 SMB 共享，只允许备份网段的地址访问。
4. 配置定时快照和复制任务，做一次完整的恢复演练。

作为备份存储，架构上有四条原则：

• 独立网段。备份流量走单独的存储 VLAN，不占业务带宽；NAS 的管理界面只对运维网开放。
• 拉取而不是推送。由 NAS 主动去生产服务器拉数据，生产服务器上不保存能写入 NAS 的凭据。生产机被入侵，攻击者也删不掉备份。
• 快照兜底。存储池按天快照、保留若干天，误删和勒索软件加密都能回滚。
• 再存一份异地。NAS 和生产服务器在同一个机房，机房级故障会同时失去两者，关键数据要再复制一份到另一个机房。

退役服务器上的旧硬盘通电时间长，用之前逐块检查 SMART 信息，有重映射扇区的直接换掉。

用 NAS 要注意的几个坑

• RAID 不是备份。RAID 防的是硬盘坏，防不了误删、病毒和整机故障，NAS 上的重要数据仍要另有副本。
• 不要把 NAS 暴露在公网。SMB 的 445 端口在公网上被持续扫描，2017 年的 WannaCry 就是借 SMBv1 漏洞传播的；直接暴露在公网的 NAS 也是勒索软件的常见目标。远程访问走 VPN，并在 NAS 上关闭 SMBv1。
• NFS 没有密码。NFS 按客户端的 IP 和用户 ID 识别身份，导出时要把可访问的网段写死，并保留 root_squash，避免客户端的 root 在共享里也拥有 root 权限：

/mnt/pool1/backup  10.10.30.0/24(rw,sync,root_squash,no_subtree_check)

• 复制正在写的文件不等于备份。数据库、虚拟机磁盘这类一直在写的文件，直接复制到 NAS 上可能是损坏的，要先导出、做快照，再把结果存到 NAS。

在管理系统里怎么落地

退役服务器改成 NAS 后，依然是机房里的一台资产，最容易出现的问题是“这台机器现在干什么用、硬盘从哪来的”说不清。在 Toplink DCIM 的机柜与资产里，这台机器所在的机柜和 U 位照常可查，改造前硬件自动采集留下的 CPU、内存、硬盘记录可以直接用来挑选合适的机器；硬盘按批次入库、记录去向，坏盘登记返修全程留痕。装系统这一步不必去现场：通过 IPMI 远程管理挂载 TrueNAS 等系统的 ISO，在浏览器的控制台里完成安装，存储网段的地址也可以在 IP 地址管理里单独建段、标记类型，和业务地址分开统计。