如何万兆局域网NAS?

2个月前发布 SanS三石
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本内容来源于@什么值得买APP,观点仅代表作者本人 |作者:冥冰薇

伴随着2023年群晖两款新nas:DS923+和DS723+的推出,群晖为两款nas均添加了万兆扩展支持(虽然那张万兆扩展卡贵的离谱),群晖的基础款nas也具备了扩展万兆的能力(当然,这张扩展卡也支持2.5g/5g,不过没有为了2.5g去买一千多的万兆扩展卡冤大头吧

如何万兆局域网NAS?
如何万兆局域网NAS?

)。而另一个老牌厂商威联通硬件素来以堆料著称,最便宜的自带万兆电口的nas——TS-932PX(能力所限,该数据仅为京东自营店数据),也就仅仅售价4770,比群晖良心不少。而如果在自己组装的nas和自己的台式机上添加一张万兆网卡,hpe561、浪潮网卡等有很多可供我们选择的、价格非常低廉的(百元级别的)服务器万兆网卡。

从上述案例中来看,万兆局域网似乎并不是一件遥不可及的事情,给电脑添加一张万兆网卡才不到100,万兆nas也就不到5000元,成本似乎是可控的,万兆交换机买二手的甚至不到400,这似乎比某些2.5g组网还要便宜。

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淘宝某商家二手万兆交换机

但就我帮别人组装nas的经验来看,2023年,绝大部分人还是以2.5g需求为主,甚少人选择直接一步到位上万兆。曾经的我也一直认为2.5g组网是一个伪需求或者说是一个极具过渡色彩的方案,但是经过了两三年的发展,2.5g方案愈发成熟,也愈发成为大部分人的选择。今天我们就来聊一聊,2023了,什么阻碍了我们去体验万兆nas。

二、成本

感觉说了一句废话,阻止你体验更好东西的,首当其冲肯定是钱啦

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!“钱不是万能的,没有钱却是万万不能的”。说到底,万兆仍然是一个成本很高昂的组网方案。

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那就有聪明的值友要问了,你刚刚前面不是提到了,万兆方案很成熟啊,有那么多服务器淘汰下来的东西,捡垃圾就完事了!我看成本挺低的鸭。那我们就逐一来分析一下组网必备三件套——网卡、交换机、路由器的成本。

2.1 网卡

首先说网卡,服务器淘汰下来的万兆网卡是完全可以用的,我自己现在就在用hpe 561,这极大地降低了我的万兆组网成本。但是这也会有一些小问题,这些网卡是没有质保的,或者只有极短时间的质保,寿命谁也不敢保证;其次影响寿命的还有就是家用带来的积热问题:众所周知,大部分万兆网卡发热量是很高的,它们原本在服务器里面的时候,得益于良好的服务器和机房的散热,这些万兆网卡是不需要单独进行散热的,但对于很多家庭用户,机箱风道设计不合理就很容易产生积热问题,会进一步缩短网卡寿命。

2.2 万兆交换机

其次,我们来谈谈万兆交换机。服务器或者网吧淘汰下来的万兆交换机价格是非常诱人的,可能400元左右就会买到一台24口千兆+4口万兆的交换机,即便是权限的万兆交换机,不具备三层网管功能的可能也就700元左右(以突TP-link 1008f为例)。但这类交换机有几个问题:

首先劝退的是噪音问题,毕竟这些企业级设备默认你有机房,所以风扇向来都是起飞状态,我自己试过一台,卖家都已经号称改过静音风扇了,但依然比我服务器吵很多;当然解决这个问题的方法就是单独搞个机房,问题是你有钱单独在你的“老破小”里面开辟一个机房出来吗?

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其次这些万兆交换机带来的隐形成本问题,也是值得注意的。由于电口万兆交换机带来的严重的发热问题,绝大部分万兆交换机会采用sfp+接口,企业机房用的话搞几根光纤跳线就能解决问题,但只要你的服务器和电脑不在一个房间,你就要涉及到用网线来传输数据的问题,这时候你就需要购买200+的万兆电口模块,可能还不止一个,于是为万兆交换机付出的成本又得千元往上了。因此虽然现在万兆交换机看起来很便宜,但实际使用起来还会有很多隐形成本在等着你。

解决这个问题的低成本方案也是有的,那就是在墙里布设光纤,二手光模块的价格非常便宜,所以建议有条件的值友可以装修的时候在墙里预留一下光纤。如果家里装修已经超过五年,就不建议再折腾光纤了,家里之前布设的弱电管线可能因为很多问题在拉线时都会卡住,还是老老实实用以前布好的网线吧。

2.3 万兆路由器

以小米新发布的万兆路由器为例,该路由器具备两个万兆网口和四个2.5g网口,已宣布支持下一代WiFi7标准,目前拼多多将售价打到了1499元,仍然是千元以上的存在。更别说其他带万兆的华硕路由器了,那就是土豪的选择了。

2.4 网线

刚刚在2.2谈到过网线的问题,其实这个一般来说并不成为阻碍我们走向万兆的问题,大部分家里面布设的网线是足以满足万兆组网的。正常来说,超五类网线在短距离内都可以跑满万兆,更别说之后新装修的布设的六类、超六类网线了。

三、硬件限制

想要跑满万兆并不是一件容易的事情。在进行万兆组网的时候,理论上的很多事情在现实中可能并不成立,这又可能会进一步带来成本的增加。

3.1 硬盘限制

限制跑满万兆首当其冲的是你的硬盘阵列的速度,虽然理论告诉你raid5阵列的速度=单硬盘速度*(阵列总硬盘数-1),以每块机械硬盘200m/s的传输速度来计算,跑满万兆理论上只需要6块硬盘来组raid5就行,但根据我和其他多位nas区博主实测,6块机械硬盘组成的raid5阵列只能在下载时跑满万兆,并不能在上传时跑满万兆,一般只能跑到800多。

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raid5示意图

于是,这时候你就想是不是可以在阵列里面多添加一块硬盘就可以解决这个问题呢,理论上来说确实有可能,但是不会有人这么干。一是因为7块硬盘组成的raid5阵列会极大地提高恢复阵列失败的概率,一般认为raid5阵列上限就是6块机械硬盘;第二就是接下来会提到的nas其他的硬件也可能拖慢你的阵列速度

3.2 系统性能

众所周知,数据在写入阵列时会耗费系统资源,每多一块硬盘实际上在数据写入时就会给系统多增加一份负担。因此,受限于你的系统性能,增加一块硬盘可能反而会拖慢系统整体性能。

因此跑满万兆是一项系统性工程,硬盘阵列速度达标后,还要匹配更好的CPU、更高的内存,还有就是更加专业的存储系统。比如,只要内存堆的足够多,使用truenas系统跑满万兆那是轻轻松松的,40g甚至也不在话下,但要是这套配置放在unraid系统下,那就几乎没什么可能跑满万兆了(当然这里没有黑unraid的意思,unraid本来就是为家用打造的一款nas系统,并不需要追求极致的文件系统速度)。

这里放一张我的nas跑万兆的图,这里的瓶颈就出在了系统性能上。倒不是因为我的nas性能比较弱,这个配置带万兆应该来说是轻轻松松的,但受限于万兆网卡数量以及预算有限,我的万兆网卡并没有直通给群晖,而是作为虚拟网卡使用,虽然ESXI虚拟硬件性能足够强,但损耗还是肉眼可见的(顺序写有问题,应该是有人占用了带宽)。

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iscsi硬盘测试

3.3 缓存?到底是不是万兆nas所必须的

刚刚提到truenas的时候,提到了堆内存的问题,确实,对于某些nas文件系统来说,堆缓存对于提高系统性能是立杆见影的,但是对于群晖、威联通的家用nas产品线,装两根nvme缓存并不是什么好的选择。

虽然群晖今年为几款家用级nas添加了万兆扩展,威联通也有入门级别的万兆nas。但是众多新兴的国产nas品牌厂商最高速率就是2.5g,压根没有可扩展万兆的方案。希望,今年在新的intel CPU推出后,众多国产厂商也能布局万兆,把万兆nas的价格做下来!

四、万兆组网方案

光说不练假把式,说了这么多了,也该是时候掏出几套万兆组网方案了(含万兆nas方案)。

4.1 万兆nas

品牌nas里面,入门级别就是5000元价位段了,DS723+因为只有两个3.5寸盘位,且鉴于群晖硬盘扩展柜过于昂贵,不做推荐,威联通的TS-932PX是一个很好的选择。

TS-932PX具备2个10G速率的SFP+接口以及2个2.5g速率的电口,可以说接口非常丰富,nas本身就可以连接多达四台设备,正常情况下可以省下一台万兆交换机了,是不是很值呢。不同于群晖DS923+四个3.5寸硬盘插槽(这代表机械硬盘阵列是肯定跑不满万兆的),932PX拥有5个3.5寸硬盘插槽和4个2.5寸硬盘插槽,两组硬盘分别组raid,可以最大程度发挥万兆网口的性能。也可以采用威联通独家的数据分层技术,保证热数据的万兆访问速度。美中不足的是,这台nas没有nvme接口,有点遗憾。

价格再往上的话,可以选择群晖923+,之所以没把它归入5000元入门价位段,是因为群晖对万兆扩展卡的定价过于自信,直接做到了1000+元,因此二者价格之和就已经来到了6000元了。虽然群晖DS923+只有4个3.5寸硬盘插槽,四盘raid5肯定跑不满万兆。但群晖官方为其添加了将nvme硬盘作为存储池的选项。因此,将nvme硬盘用作存储池后,肯定可以满足万兆网络需求。

7000元价位段,可以选择威联通的TS-832PX和群晖1522+搭配万兆扩展卡。TS-832PX是一台8盘位万兆nas,拥有Pcie扩展插槽,扩展性能较强,且拥有nvme扩展插槽,其他性能基本和932PX相同,这里就不做赘述了。

DS1522+除了是一台五盘位nas外,其他硬件参数与DS923+几乎没有差别,CPU均使用了AMD Ryzen R1600双核处理器,售价6300元。同时,它也需要购买E10G22-T1-Mini万兆扩展卡才可以使用万兆,因此它的价位段也来到了7000元,这么看,群晖硬件上是完全没有竞争力呀。

8000元价位段,有群晖DS1821+和TS-73AX8G可供选择。

群晖DS1821+终于有了Pcie插槽,可以自行购买万兆网卡进行扩充了。DS1821+拥有8个3.5寸盘位,可通过连接两个五盘位硬盘扩展柜实现最高18盘位扩展,

威联通TS-h973AX拥有5个3.5寸硬盘插槽,2个2.5寸硬盘插槽和2个少见的U.2硬盘插槽,U.2硬盘可以理解为企业级的nvme硬盘,使用寿命数倍于家用固态硬盘。采用四核八线程AMD Ryzen V1500B处理器,最大可扩展64GB内存,拥有2个2.5g和1个10g网口,均为电口。

价格再在这两款之上的nas就属于工作室和企业级设备了,超出了家用范畴,这里就不做推荐了。

这里略微提一提自组万兆nas,这个可选项就非常多了,CPU不要太拉就行,不要使用J4125等低压CPU,i3 8100这类八代家用CPU也可以带动万兆,这个需求本文暂时不做过多讨论,会将其重点放在后续all in one系列教程中,敬请期待哦

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4.2 万兆网络设备

万兆交换机首选sfp+接口交换机,首先发热量低,很多都是无风扇设计,噪音小,适合家用;其次可以接猫棒一类的设备,属于战未来的选项;最后如果可以使用光纤连接,二手万兆光模块非常便宜,可以节约布网成本。

没有三层管理需求的,首推tp1008f,拥有8个SFP+接口,同时每个接口速率兼容1g/2.5g/5g/10g速度,可接入不同速率的sfp转电口设备和光模块,满足不同设备接入网络的速率需求,傻瓜式交换机,即插即用。可搭配TP-LINK万兆光转电模块使用。

注意,要想兼容2.5g设备,请一定购买V2.0版本,V1.0版本只兼容1g/10g速率。

有网路管理需求的,可以考虑购买威联通的万兆交换机QSW-M408系列,白色的机身非常好看。而且根据我的体验,噪音非常低,且威联通后台做的非常好看,这个系列包含万兆sfp+口和千兆电口复合交换机,万兆sfp+、万兆电口和千兆电口复合交换机(QSW-M408-4C)以及万兆网口和2.5g网口复合交换机。

特别推荐QSW-M408-2C这款万兆交换机,拥有四个万兆接口和八个千兆电口,其中两个万兆网口是sfp+和电口复合接口,且万兆端口支持1g/2.5g/5g/10g多种速率,可以非常轻松地满足各类设备接入网络的需求,可以同时也包含L2网管功能、支持生成树协议等优秀功能,可以说是不可多得的完全满足各类需求的万兆交换机。

兮克这款万兆交换机采用万兆sfp+口和2.5g电口网卡,可以满足不同速率设备混合组网的需求,同时,万兆sfp+接口支持1g/2.5g/10g速率,可以满足不同速率要求的猫棒,适用范围广,同时集成二层管理功能,可以进行端口聚合、VLAN划分,可以说是一台非常全能的万兆交换机,几乎满足了所有需求。

非常不推荐购买全万兆电口交换机,以TP-LINK家的TL-ST1008举例,首先8口万兆电口交换机,不带管理功能,价格1999元,非常贵;其次接口不灵活,无法接猫棒,接sfp+口设备还需要额外加钱购买万兆光转电模块;最后,最重要的问题,这款交换机发热量高,风扇噪音大,并不适合家用。

万兆网卡的话,对于台式机来说可选项非常多,hpe 561、浪潮万兆网卡都是非常不错的选择,这些服务器淘汰下来的产品价格低廉,坏了也不可惜,换一块就是了。

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hpe 561网卡

但是对于笔记本来说,万兆网卡可选项就非常少了,首先满足万兆要求,就必须你的接口速率在10Gbps以上;其次这类产品少,价格昂贵,一般都是雷电设备。可选项只有威联通QNA-T310G1T和QNA-T310G1S,售价以及OWC万兆雷电扩展坞,售价4788,且从不降价。

首先说说威联通这两款产品,QNA-T310G1T是万兆电口设备,QNA-T310G1S是万兆sfp+接口,二者均通过雷电3协议连接电脑,在速率上没有问题。但具使用过的博主反馈,QNA-T310G1S存在发热量巨大、风扇噪音大的问题,是值得注意的,但没有办法,现阶段市面上几乎没有其他产品可以替代这两款产品。

OWC万兆雷电扩展坞除了贵没啥缺点,拥有万兆网口、CF和SD卡槽、两个下联雷电接口、一个USB-C和三个USB-A接口、可提供85W充电功率,简直是MacBook Pro绝配,哪位土豪朋友可以买来玩玩。

网线的话,如果家不是很大的话,超五类网线短距离跑万兆基本是没问题的,没必要为此更换墙内预留网线。如果预留了六类或者超六类网线当然更好,买网线的话,首推可以提供福禄克报告的,只要商家能拿的出来福禄克报告,一般表明商家还是做了相关测试的;有条件的话,也可以借一个福禄克测试仪实际测一测网线性能。不想这么麻烦的话,一定要记住买大牌厂商就行,超六类网线一定要找专业师傅做好接地,其他也没什么注意事项了。

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福禄克测试报告示例

如果是新装修房子又有万兆组网的需求的话,可以考虑在主要房间布设多芯光纤:一来,布设多芯光纤可以预防单根光纤折断导致网络无法使用的问题,做好冗余;其次光纤和光口设备价格便宜,可以大大降低之后万兆组网的费用;最后,多芯光纤可以满足40g甚至是100g组网需求,属实战未来了

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小米官宣支持Wi-Fi7

4.3 硬盘

虽然机械硬盘组raid5阵列并不能完全跑满万兆,但是用SATA固态组raid阵列是肯定能跑满万兆的,nvme固态或者U.2固态就更不在话下了。由于固态硬盘有写入寿命限制,尤其是用在nas上需要经常性读写的,很容易因写入量超标而挂掉,因此建议从京东自营购买,保修时长最好在五年以上的固态硬盘,这里简单推荐几款,大家也没必要局限这几款,有更好的选项也欢迎各位值友在评论区分享。

移速480GB SATA SSD,320TBW,五年保修,tlc颗粒,顺序读取速度502.4MB/s。顺序写入速度为421.6MB/s,我将它和另一块固态硬盘组建raid1,用于存储docker、虚拟机等热数据,即便有一块固态硬盘挂掉,基本也不用担心数据安全问题。另外白色外观个人认为也很好看,建议入手。

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