NAS 儲存是什麼：和普通硬碟、檔案伺服器、SAN 的區別及用途

NAS 儲存（Network Attached Storage，網路附加儲存）就是一台接在網路上、專門共享檔案的儲存裝置：裡面有 CPU、記憶體、硬碟和一個專用的作業系統，開啟 SMB、NFS 等共享協議後，區域網裡的電腦和伺服器像開啟共享資料夾一樣讀寫它。“NAS 儲存是什麼意思”可以一句話說清：硬碟插在一台電腦裡只能給這台電腦用，NAS 把硬碟放到網路上給所有裝置用。它常用來做備份目標、團隊共享盤和虛擬機器映象庫；在機房裡，把退役伺服器裝上 TrueNAS 這類系統改成 NAS，是搭建備份儲存的低成本辦法。

NAS 儲存是什麼意思：一台專門共享檔案的網路裝置

拆開來看，一台 NAS 由四部分組成：

部分	內容
硬碟	多塊硬碟組成 RAID 或 ZFS 儲存池，壞一兩塊盤不丟資料
系統	群暉 DSM、威聯通 QTS 這類廠商系統，或 TrueNAS、OpenMediaVault 等可以裝在普通伺服器上的系統
網口	家用和辦公多為千兆或 2.5G，機房裡常用萬兆
共享協議	決定誰能用、怎麼用，見下表

協議	主要客戶端	連接埠	典型用途
SMB	Windows、macOS，Linux 也能掛載	TCP 445	辦公共享盤、Windows 伺服器備份
NFS	Linux、ESXi、Proxmox VE	NFSv4 只用 TCP 2049；NFSv3 還要 111 和若干動態連接埠	伺服器之間共享目錄、虛擬化平台的映象庫和備份庫
iSCSI	伺服器	TCP 3260	把 NAS 上的一塊空間當成一塊磁碟掛給伺服器
SFTP、WebDAV、rsync	各類客戶端和指令碼	常見為 22、443、873，以 NAS 系統設定為準	跨網路傳輸與同步

注意 iSCSI 這一行：很多 NAS 也能提供 iSCSI，這時它給出去的是塊裝置而不是檔案，用法上就接近下文要講的 SAN 了。

NAS 儲存和硬碟有什麼區別

對比項	直連硬碟（插在電腦或伺服器裡）	NAS
誰能用	只有這一台機器	網路上的多台裝置同時存取
速度瓶頸	硬碟本身和介面	網路：千兆實際約 110 MB/s，萬兆約 1.1 GB/s
容錯	單盤壞了資料就沒了，除非本機做 RAID	多盤 RAID 或 ZFS，允許壞一到兩塊盤
許可權	跟隨本機帳戶	按使用者、使用者組、共享目錄分別授權
快照與歷史版本	一般沒有	多數 NAS 系統支援定時快照
成本	只有硬碟	主機、硬碟，加上電費和維護

速度是最常被誤解的一項。大容量機械硬碟的順序讀寫大致在 200–280 MB/s，而千兆網的理論上限是 1000 Mbps ÷ 8 = 125 MB/s，扣掉協議開銷實際在 110 MB/s 左右。也就是說，接在千兆網上的 NAS，拷大檔案比本機的一塊硬碟還慢。算一筆帳：拷 1 TB 資料，千兆網要 1,000,000 MB ÷ 110 MB/s ≈ 9,100 秒，約 2.5 小時；萬兆網約 15 分鐘。所以買 NAS 時盤數和網口要一起規劃，多塊盤的速度只有在萬兆網上才發揮得出來；同時有幾個人複製，頻寬還會被平分。

NAS、檔案伺服器和 SAN 有什麼區別

對比項	NAS	檔案伺服器	SAN
本質	專用的檔案共享裝置	通用伺服器上開啟檔案共享服務	專用儲存網路，把儲存陣列的空間分給伺服器
存取方式	檔案級（SMB、NFS）	檔案級（SMB、NFS）	塊級，伺服器看到的是一塊磁碟（LUN）
網路	普通乙太網	普通乙太網	FC 光纖通道或 iSCSI，通常獨立組網
檔案系統在哪	NAS 上	檔案伺服器上	使用它的伺服器上
擴充套件	加盤、加擴充套件櫃，到上限換更大的型號	受伺服器盤位限制	加盤櫃、加控制器，擴充套件空間大
管理	網頁介面，開箱即用	依賴系統管理員，可與 AD 域、配額深度結合	需要專門的儲存和網路技能
成本	低到中	低，可利用現有伺服器	高：陣列、FC 交換器、HBA 卡
適合	共享、備份、歸檔	Windows 域環境下的部門共享	資料庫、虛擬化叢集的共享儲存

NAS 和檔案伺服器的界線其實很模糊：在一台伺服器上裝 TrueNAS，它既是檔案伺服器，也是 NAS，區別主要在於是否用專門的系統和管理介面。

NAS 和 SAN 的區別則是實質性的：NAS 管檔案系統，多台客戶端同時寫同一個目錄，由 NAS 處理加鎖和許可權；SAN 只提供裸磁碟，檔案系統由伺服器自己建。同一個 LUN 要被多台伺服器同時掛載寫入，必須用 VMFS 這類叢集檔案系統，否則檔案系統會損壞。資料庫、虛擬機器執行盤對延遲敏感，適合 SAN 或本地盤；大量檔案的共享和備份，適合 NAS。

NAS 儲存的常見用途

1. 備份目標。伺服器、虛擬化平台、交換器配置的備份統一落到 NAS，比散落在各台機器上好管。
2. 團隊共享。按部門建共享目錄、按使用者組授權，代替來回發檔案。
3. 映象庫。裝機用的 ISO、虛擬機器範本放在 NAS 上，多台宿主機掛載同一個共享，不用每台各存一份。
4. 冷資料歸檔。日誌、監控資料、歷史備份這類很少讀但要長期儲存的資料，放在大容量機械盤上最划算。

以映象庫和備份庫為例，同一個 NAS 共享可以同時掛給 Linux 伺服器、ESXi 和 Proxmox VE：

# Linux 伺服器掛載 NAS 的 NFS 共享
sudo mount -t nfs -o vers=4.1 10.10.30.5:/mnt/pool1/iso /mnt/iso

# ESXi 主機把同一個共享掛載為資料儲存，用來放 ISO
esxcli storage nfs41 add -H 10.10.30.5 -s /mnt/pool1/iso -v nas-iso

# Proxmox VE 新增 NFS 儲存，用來放 ISO 和虛擬機器備份
pvesm add nfs nas-backup --server 10.10.30.5 --export /mnt/pool1/backup --content iso,backup

不建議的用法：把資料庫的資料檔案放在 NFS 或 SMB 共享上直接執行，或者讓虛擬機器的系統盤跑在千兆網的 NAS 上，延遲和吞吐都撐不住。

機房裡把退役伺服器改成 NAS 做備份

機房裡每年都有到期下架的伺服器，CPU 效能已經不適合出租，但盤位、電源和 BMC 都還在，改成 NAS 做內部備份儲存很合適。先挑機器：

看什麼	合適	不合適
盤位	2U 12 盤位、4U 24 盤位以上的儲存型機器	1U 只有 2–4 個盤位的計算型機器
硬碟控制器	HBA 卡，或能切到 HBA、直通模式的陣列卡	只能做硬體 RAID 的老陣列卡（打算用 ZFS 時）
記憶體	32 GB 以上，ZFS 用記憶體做讀快取	8 GB 以下
網口	有萬兆口，或有槽位能加萬兆網路卡	只有千兆且沒有擴充套件槽
帶外管理	有 BMC，能遠端裝系統、看螢幕	沒有 BMC
功耗	平台較新，空載功耗低	很老的雙路平台，空載就要幾百瓦

再算容量和電費（假設數字，僅用於說明方法）：

• 容量：12 塊 8 TB 硬碟做 RAIDZ2（允許壞兩塊盤），可用約 10 × 8 TB = 80 TB，摺合約 72.8 TiB；ZFS 建議使用率不超過八成，實際可放資料約 58 TiB。
• 電費：平均功耗 250 W，一年 250 W × 24 h × 365 天 = 2,190 kWh，乘以 PUE 1.5、電價 ¥0.8/kWh，約 ¥2,628。老平台空載功耗高，幾年的電費可能超過換一台新機器的差價，挑機器時把功耗算進去。

改造步驟：

1. 把陣列卡切到 HBA 或直通模式，讓系統直接看到每塊硬碟；ZFS 不要建在硬體 RAID 之上。
2. 透過 BMC 掛載 ISO，安裝 TrueNAS 或 OpenMediaVault 等系統。系統裝在單獨的小容量 SSD 上，資料盤全部留給儲存池。
3. 建儲存池和資料集，開啟 NFS 或 SMB 共享，只允許備份網段的位址存取。
4. 配置定時快照和複製任務，做一次完整的恢復演練。

作為備份儲存，架構上有四條原則：

• 獨立網段。備份流量走單獨的儲存 VLAN，不佔業務頻寬；NAS 的管理介面只對維運網開放。
• 拉取而不是推送。由 NAS 主動去生產伺服器拉資料，生產伺服器上不儲存能寫入 NAS 的憑據。生產機被入侵，攻擊者也刪不掉備份。
• 快照兜底。儲存池按天快照、保留若干天，誤刪和勒索軟體加密都能回滾。
• 再存一份異地。NAS 和生產伺服器在同一個機房，機房級故障會同時失去兩者，關鍵資料要再複製一份到另一個機房。

退役伺服器上的舊硬碟通電時間長，用之前逐塊檢查 SMART 資訊，有重對映扇區的直接換掉。

用 NAS 要注意的幾個坑

• RAID 不是備份。RAID 防的是硬碟壞，防不了誤刪、病毒和整機故障，NAS 上的重要資料仍要另有副本。
• 不要把 NAS 暴露在公網。SMB 的 445 連接埠在公網上被持續掃描，2017 年的 WannaCry 就是借 SMBv1 漏洞傳播的；直接暴露在公網的 NAS 也是勒索軟體的常見目標。遠端存取走 VPN，並在 NAS 上關閉 SMBv1。
• NFS 沒有密碼。NFS 按客戶端的 IP 和使用者 ID 識別身份，匯出時要把可存取的網段寫死，並保留 root_squash，避免客戶端的 root 在共享裡也擁有 root 許可權：

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

• 複製正在寫的檔案不等於備份。資料庫、虛擬機器磁碟這類一直在寫的檔案，直接複製到 NAS 上可能是損壞的，要先匯出、做快照，再把結果存到 NAS。

在管理系統裡怎麼落地

退役伺服器改成 NAS 後，依然是機房裡的一台資產，最容易出現的問題是“這台機器現在幹什麼用、硬碟從哪來的”說不清。在 Toplink DCIM 的機櫃與資產裡，這台機器所在的機櫃和 U 位照常可查，改造前硬體自動採集留下的 CPU、記憶體、硬碟記錄可以直接用來挑選合適的機器；硬碟按批次入庫、記錄去向，壞盤登記返修全程留痕。裝系統這一步不必去現場：透過 IPMI 遠端管理掛載 TrueNAS 等系統的 ISO，在瀏覽器的控制檯裡完成安裝，儲存網段的位址也可以在 IP 位址管理裡單獨建段、標記型別，和業務位址分開統計。