设备有价，数据无价 篇六：群晖NAS的磁盘阵列怎么选？SHR“故障”实例演示

创作立场声明：本文所测商品为自费购入。如参加张大妈家的活动获得，我会在文中点明。坚持独立的评价观点是笔者创作的基本底线，绝不会因商品来源不同而有所偏颇，请各位放心。

序

群晖官网上，有一个非常实用的工具——RAID容量计算器，它可以帮你计算出你插入不同硬盘型号，在采用不同类型的磁盘阵列方式后，实际可用的容量。

RAID 容量计算器

▼ 比如我的DS918+，插入4块2T硬盘后，采用RAID5 或者SHR后，实际可用的容量

这里就把本文要介绍的内容给“引”出来了，为什么插入的硬盘容量与实际可用容量不一样呢？不同容量的硬盘可以混搭吗？万一NAS里的硬盘发生故障了，数据会丢失吗？我该怎么办？

RAID 和SHR 介绍

基本概念

磁盘阵列：RAID（独立冗余磁盘阵列）一般指磁盘阵列。

磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Drives，RAID），有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。

• Raid 0

RAID 0是最早出现的RAID模式，即Data Stripping数据分条技术。RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的硬盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力，但实现成本是最低的。RAID 0最简单的实现方式就是把N块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起创建一个大的卷集。在使用中电脑数据依次写入到各块硬盘中，它的最大优点就是可以整倍的提高硬盘的容量。如使用了三块80GB的硬盘组建成RAID 0模式，那么磁盘容量就会是240GB。其速度方面，各单独一块硬盘的速度完全相同。最大的缺点在于任何一块硬盘出现故障，整个系统将会受到破坏，可靠性仅为单独一块硬盘的1/N。

为了解决这一问题，便出现了RAID 0的另一种模式。即在N块硬盘上选择合理的带区来创建带区集。其原理就是将原先顺序写入的数据被分散到所有的四块硬盘中同时进行读写。四块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了4倍。

在创建带区集时，合理的选择带区的大小非常重要。如果带区过大，可能一块磁盘上的带区空间就可以满足大部分的I/O操作，使数据的读写仍然只局限在少数的一、两块硬盘上，不能充分的发挥出并行操作的优势。另一方面，如果带区过小，任何I/O指令都可能引发大量的读写操作，占用过多的控制器总线带宽。因此，在创建带区集时，我们应当根据实际应用的需要，慎重的选择带区的大小。

带区集虽然可以把数据均匀的分配到所有的磁盘上进行读写。但如果我们把所有的硬盘都连接到一个控制器上的话，可能会带来潜在的危害。这是因为当我们频繁进行读写操作时，很容易使控制器或总线的负荷 超载。为了避免出现上述问题，建议用户可以使用多个磁盘控制器。最好解决方法还是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器。虽然RAID 0可以提供更多的空间和更好的性能，但是整个系统是非常不可靠的，如果出现故障，无法进行任何补救。所以，RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。

一句话介绍：容量&性能增加，可靠性下降。

• Raid 1

RAID1是将一个两块硬盘所构成RAID磁盘阵列，其容量仅等于一块硬盘的容量，因为另一块只是当作数据“镜像”。RAID 1磁盘阵列显然是最可靠的一种阵列，因为它总是保持一份完整的数据备份。它的性能自然没有RAID 0磁盘阵列那样好，但其数据读取确实较单一硬盘来的快，因为数据会从两块硬盘中较快的一块中读出。RAID 1磁盘阵列的写入速度通常较慢，因为数据得分别写入两块硬盘中并做比较。RAID 1磁盘阵列一般支持“热交换”，就是说阵列中硬盘的移除或替换可以在系统运行时进行，无须中断退出系统。RAID 1磁盘阵列是十分安全的，不过也是较贵一种RAID磁盘阵列解决方案，因为两块硬盘仅能提供一块硬盘的容量。RAID 1磁盘阵列主要用在数据安全性很高，而且要求能够快速恢复被破坏的数据的场合。

一句话介绍：1比1完全复制，容量不变，可靠性增加。

• RAID 5

RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低，是目前运用较多的一种解决方案。

一句话介绍：至少需要三个硬盘，提供容错保护功能并提高了读取性能。RAID 5 可在单个硬盘丢失时得以维持运行。

• 群晖 SHR

Synology Hybrid RAID (SHR) 是 Synology 的自动 RAID 管理系统，经专门设计，可快速和方便地部署存储卷。它可使存储卷部署比传统的 RAID 系统更加轻松。SHR 可让用户进行 RAID 管理、扩充存储器、使存储容量最大化，即便它们没有很好掌握各种 RAID 级别。SHR 允许 1 块或 2 块硬盘冗余 - 这意味着 SHR 卷能够经受住最多 2 块硬盘发生故障而数据卷仍可使用。请注意，一个 RAID 卷（传统 RAID 或 SHR）不是备份系统。SHR 基于 Linux RAID 管理系统，且使用时完全可选。在寻求存储数据保护方面，SHR 不仅使传统 RAID 系统的专家用户受益，也能使没有太多技术背景的新手用户受益。

一句话介绍：如果你有各种型号的硬盘混搭，它的可靠性&有效容量都是最佳的选择。（无论是开始时就混搭，还是后续添加的硬盘）

场景一：你有5块容量不一样的硬盘混搭时，如果采用传统的Raid1，那么实际有效容量仅为2T，还有4.5T 就被“浪费”了。

以上配置的硬盘，如果采用SHR方式，那么有效磁盘容量为5T，大大提升了硬盘的利用率

磁盘阵列的切换

对于已经在群晖NAS 上做个磁盘阵列的，想要切换类型时，有以下限制：RAID 1 只能更改为 RAID 5，而 SHR-1 只能更改为 SHR-2。请参阅下表以了解 RAID 类型限制（例如 RAID 1 可更改为 RAID 5，但 RAID 5 无法更改为 RAID 1）。

关于磁盘阵列的切换更多细节，可以访问官网相关链接

故障发生&磁盘恢复

SHR 故障发生后

为了更好地给各位值友显示，我特地“热”拔出一块硬盘，用来模拟硬盘发生“故障”时的情况。

“事故”发生前，我的磁盘状况，NAS实际使用占用情况为：256G（这个数值与接下来的测试也有关系）

怀着忐忑的心情，我拔出任意一块硬盘，比如：硬盘3。NAS发出的报警声，并且在DSM里出现了信息提示

同时我手机APP上也弹出了警告

DSM 存储空间管理里的信息，红字提示信息：堪用

“故障”发生后，硬盘占用的容量没有任何变化，访问NAS 里的数据也全部都正常（上传/下载文件、在线播放视频……）

SHR 故障修复

22:09 换了一块同规格的2T硬盘（全新无数据的），插入到硬盘3的位置，然后在DSM的存储空间管理这里，分别按照以下顺序点击

然后就能看到已经识别的#3硬盘这块硬盘了

出现要擦出硬盘上所有数据的提示，再次确认后，点击“应用”

数据“修复”工作自动进行，状态这里，可以看到当前的%

由于家用的NAS不是企业级的HCI，我就没再进一步“折腾”它了。企业级HCI通常在遇到类似硬盘故障换新自动“修复”时，我们还会尝试再次拔出硬盘并插回，用以验证性能和恢复能力。SHR 最多只能同时坏1块硬盘，如果你需要预防有2块硬盘同时坏的情况，那么显然SHR这种方式就不合适了，Raid 6才能满足你的要求（至少需要4块硬盘）。

23:49 才修复到47.35%，换算一下耗时100分钟修复了121G的数据，1.21G/分钟（20M/s）的速度，算不上快。

在做数据修复时，直接播放NAS里的视频文件，竟然显示“已达文件配额”，无法播放。硬盘修复前，播放完全没有问题。

通过电脑直接访问NAS里的视频文件，进行播放，没有任何影响。下载文件也正常。

第二天起床看手机，在早上2:14就已经修复如初了。

总结

群晖NAS对数据的保护，在家用级层面，的确可以令人放心。通过此次实际演示，群晖DSM从“事故”发生前、发生时、发生后，都能清晰的告诉你每一个环节的状况以及需要响应的下一步动作。再加上群晖SHR这种磁盘阵列，也可以得到了证明，它可以胜任在硬盘发生故障下，对数据最大程度的保护。SHR还不仅支持不同容量硬盘的混搭，通过它的“算法”还能最大程度的减少由于不同容量硬盘而造成空间浪费。

而对于NAS本身而言，不同磁盘阵列，提供的性能、安全也各不相同，合理选择适合自己的方式，让你的数据存储安全无忧。