NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识

YCleili 19-11-15 关注

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大家好,我是雷利,今天继续跟大家聊NAS。

上一篇文章发布后,大家的反响很强烈,在一一查看留言过程中发现有大神觉得我写的含糊不清,也有对NAS和硬件不太了解的朋友对一些名词很陌生。这篇文章我就根据自己的理解展开说一下各个点。

首先我不是学计算机的,也不是此行业的从业者,只是最近有DIY的打算后自己查阅资料汇总的知识,难免有错误和披露,如有错误忘大神指点,请不要喷我。

1、家庭电脑的软硬件结构

▲这里所说的家庭电脑就是只普通用户使用的台式机、办公机、笔记本电脑等,无论是windows还是mac os都是一样的道理。

NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识

一般电脑都是由CPU、内存、主板、硬盘等等硬件搭建起来的,在硬件的基础上安装了软件操作系统,操作系统中又安装了很多的软件,就是上图的APP1~APP9等。

2、什么是虚拟机?

美国环境保护署(EPA)报告的一组有趣的统计数据就证明了其好处。EPA 研究服务器和数据中心的能源效率时发现,实际上服务器只有 5% 的时间是在工作的。在其他时间,服务器都处于 “休眠” 状态。 ——引用自网络

目前的电脑大部分运行时CPU的占用率都不会太高,大部分处于闲置状态,虚拟化技术的出现很大原因是为了提高系统硬件的使用效率,充分发挥硬件性能,节约能源降低经济成本和空间浪费。

NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识

简单的虚拟化技术就如上图所示,可在正常的操作系统上运行虚拟化程序,例如windows的Hyper-V,在Hyper-V下又可以安装虚拟的操作系统和软件里,俄罗斯套娃的样式,你懂的。

3、什么是VT-D硬件直通技术呢?

在VT-D技术出来之前的虚拟化技术是VT-X,VT-X是通过CPU的指令去调用硬件,也就是在VT-X下虚拟机需要调用硬件时需要经过CPU,这就导致CPU资源的占用,影响系统的整体性能。VT-D直通技术就不需要调用CPU了,是将主板接口、网卡和阵列卡I/O直通给虚拟机,类似于直接在虚拟机下安装了硬件,显然VT-D效率更高,系统资源占用更小,减少兼容性问题。

VT-D技术需要CPU和主板芯片通知支持该技术才能实现,那么怎么才能知道CPU和主板芯片是否支持VT-D技术呢?很简单,上INTEL官网查询一下就行了。

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至于硬件直通的原理大家也不必深究,如果想提高硬件的效率还是直通的好。

4、什么是ECC( Error Checking and Correcting)内存?

要了解ECC技术,就不能不提到Parity(奇偶校验)。在ECC技术出现之前,内存中应用最多的是另外一种技术,就是Parity(奇偶校验)。我们知道,在数字电路中,最小的数据单位就是叫“比特(bit)”,也叫数据“位”,“比特”也是内存中的最小单位,它是通过“1”和“0”来表示数据高、低电平信号的。在数字电路中8个连续的比特是一个字节(byte),不带“奇偶校验”的内存中的每个字节只有8位,若它的某一位存储出了错误,就会使其中存储的相应数据发生改变而导致应用程序发生错误。而带有“奇偶校验”的内存在每一字节(8位)外又额外增加了一位用来进行错误检测。比如一个字节中存储了某一数值(1、0、1、0、1、0、1、1),把这每一位相加起来(1+0+1+0+1+0+1+1=5)。若其结果是奇数,对于偶校验,校验位就定义为1,反之则为0;对于奇校验,则相反。当CPU返回读取存储的数据时,它会再次相加前8位中存储的数据,计算结果是否与校验位相一致。当CPU发现二者不同时就会试图纠正这些错误,但Parity有个缺点,当内存查到某个数据位有错误时,却并不一定能确定在哪一个位,也就不一定能修正错误,所以带有奇偶校验的内存的主要功能仅仅是“发现错误”,并不能纠正部分简单的错误。

通过上面的分析我们知道Parity内存是通过在原来数据位的基础上增加一个数据位来检查当前8位数据的正确性,但随着数据位的增加Parity用来检验的数据位也成倍增加,就是说当数据位为16位时它需要增加2位用于检查,当数据位为32位时则需增加4位,依此类推。特别是当数据量非常大时,数据出错的几率也就越大,对于只能纠正简单错误的奇偶检验的方法就显得力不从心了,正是基于这样一种情况,一种新的内存技术应允而生了,这就是ECC(错误检查和纠正),这种技术也是在原来的数据位上外加校验位来实现的。不同的是两者增加的方法不一样,这也就导致了两者的主要功能不太一样。它与Parity不同的是如果数据位是8位,则需要增加5位来进行ECC错误检查和纠正,数据位每增加一倍,ECC只增加一位检验位,也就是说当数据位为16位时ECC位为6位,32位时ECC位为7位,数据位为64位时ECC位为8位,依此类推,数据位每增加一倍,ECC位只增加一位。

在内存中ECC能够容许错误,并可以将错误更正,使系统得以持续正常的操作,不致因错误而中断,且ECC具有自动更正的能力,可以将Parity无法检查出来的错误位查出并将错误修正。 ——引用自百度百科

由上面可知,ECC内存与普通内存的区别只是它有特殊的纠错能力,使服务器保持稳定。

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举个例子,如果是一般内存,单面应该是8个颗粒,但是ECC内存增加了红框中的一个颗粒用于错误校验和纠正。

ECC内存有分为纯ECC和RECC,RECC的R表示register,寄存器,也就是RECC比ECC多了个寄存器芯片,单面10壳芯片颗粒。一般服务器主板参数里如果表的是RDIMM内存的话就是用RECC内存了,而ECC内存的话应该是UDIMM,由于有寄存器芯片,让RECC内存支持的内存颗粒数能翻倍,容量可以做的更大,性能更好,E3不支持RECC的,只有E5以上才支持,一般用户是用不到RECC的,有条件用ECC完全就够用了。

ECC内存需要CPU和主板支持才能正常开启ECC功能,志强CPU均能支持ECC内存,主板一般只有服务器主板才能支持ECC,也有少数型号的消费级主板支持ECC的,购买是请大家仔细查阅参数。

5、路由器原理

路由器相信大家都用过,但是路由器是什么原理呢?

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无线路由器原理大概就如上图所示,大家能够很清楚的看到数据流是怎么传输的,一般家庭使用的话购买品牌路由器就完全能满足要求的。目前国内普遍的网速是100M或者200M,少数大城市开始普及500M网络,普及到1000M网络还会有一段时间,现在路由器价格也不算贵,一般全千兆500元以内有很多选择。

那么什么是软路由呢?

软路由是靠软件模拟实现路由器功能的设备,能够轻松的实现流量控制、多拨、端口转发、PT下载、广告屏蔽以及其它“特别”的功能,能够通过丰富的插件功能来更灵活的管理网络环境,而这些是一般硬路由无法实现的,及时是智能路由器,在上述功能的易用性上也会比软路由差很多。

NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识

由于软路由的数据转发是由CPU实现的,那么DIY软路由时CPU的性能就尤为重要了,还有一个需要考虑的因素就是功耗,功耗低了自然是好的。

这里引用一篇kollshare论坛GL大神的一篇文章(koolshare),一下内容引用自该片文章,如侵权我会删除的NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识

该跟着分别对E5400、 J1900和 3215U平台的软路由进行了对比。

引用自koolshare论坛,侵删引用自koolshare论坛,侵删

NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识

对比J1900和3215U,两者的PASSMARK差不多分数,但是单核性能上3215U比J1900高出了1/3的分数。

NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识

在千兆网络WAN--TO--LAN的情况下,J1900只能跑624M,CPU占用率30%左右,而3215U可跑924M,CPU占用率15%左右,基本证明了CPU能跑多大的带宽直接由单核性能决定的(不知道这样理解是否正确,如有不当之处请大神指点)。

在EXSI虚拟机下跑虚拟网卡(不是VT-D直通模式),在WAN虚拟网卡--TO--LAN虚拟网卡下,J1900只能跑380M,CPU占用率将近35%,而3215U可跑908M,CPU占用率26%左右,可见VT-X的虚拟化条件下对CPU的负荷提高了很多的,J1900直接从624M降低到380M。在WAN直通网卡--TO--LAN直通网卡下,3215U可跑9223M,CPU占用率9.5%左右,数据基本持平千兆网络WAN--TO--LAN工况,可见VT-D硬件直通是多么重要,所以我在上一篇文章说提到虚拟机环境下如果要实现软路由+NAS功能的话最少需要4网口,就是为了能使所有系统都有直通的网口。

6、公网IP

若是非业内人士可能对公网IP比较陌生,由于IPV6还比较遥远,还不能实现每家每户都有独立的IP地址,而且IPV4网络的IP地址是有限的,所以一般如果没有特殊需求,网络供应商是不会主动为普通家庭用户提供公网IP的。

NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识

简单解释,如上图所示,为了节约IP资源,供应商会以类似路由转发的形式为用户提供内网IP,这样就能利用一个有限的公网IP为大量的用户提供上网服务了。

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那么如果用户拥有公网IP的话,用户的路由器可以直接链接到互联网,而且互联网上的设备也可以通过IP地址访问到路由器了,显而易见,公网IP能够让用户即使不在家里也可以访问家里的设备,读取NAS里的文件,向NAS传输文件,观看NAS里的影音文件,查看家里的监控视频等。

最后

洋洋洒洒写了半天,简单将我理解的一些东西分享给大家,希望对大家能有些帮助吧,如有错误的地方希望大家多多留言多多指教,谢谢!

希望大家踊跃收藏,评论,点赞NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识 NAS的折腾之路 篇二:在折腾NAS之前你需要知道的知识


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全部评论 (11)
ray2003
2
2019-11-15

呃,我怎么感觉讲了一大堆内存的事,跟主题没关系呢?

YCleili
1
2019-11-17
等死二代: 太浅没营养[大囧] 1

其实没必要将你那么深奥,知道概念在知道结果就行了,只要大家知道怎么选购硬件不就可以了吗?

remen3721
0
02-15 19:12

支持一下[龇牙][龇牙]紫薯布丁

Reginald_Leung
0
02-08 14:59
iamlqc: recc比纯ecc便宜啊 1

理论上RECC内存比纯ECC内存更贵,毕竟多了一个寄存器,但某宝上RECC内存更便宜,是因为RECC在服务器领域大量使用,所以有大量拆机件,相对应纯ECC内存则很少拆机件。

szseer
0
2019-12-16

公网IP搞不定,内网穿透各种限制,难啊

alanDaniel
0
2019-11-18

纠结着要不要上双网口的群晖ds718,整一套all in one<路由+nas+播放器)。不知道稳定性怎么样,能不能做到3年甚至5年免维护。

等死二代
0
2019-11-17

太浅没营养[大囧]

YCleili
0
2019-11-16
iamlqc: recc比纯ecc便宜啊 1

是的,便宜很多

iamlqc
0
2019-11-16

recc比纯ecc便宜啊

YCleili
0
2019-11-15

没人来找茬吗?[尴尬][尴尬][尴尬]

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