群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

2020-05-11 17:24:36 69点赞 370收藏 58评论

网上一直没有看到清晰的群晖分区各盘关系说明、SHR原理逻辑以及在扩容时从分区角度、RAID关系上究竟发生了什么,借这次扩容记录的过程,整理一下做一次说明。

一、 先介绍下背景:

一年前,我台式机上的机械硬盘损坏导致了2000年-2020年这二十年PC各类数据的惨痛损失,虽然自己几经折腾,恢复找回了90%,但从此之后,对机械硬盘可靠性再无信心。当然,SSD一旦损坏连恢复机会都没,但好歹没那么容易受震动损坏,加上实时同步备份,我还是有信心的。因此,除了把台式机上硬盘全部换为NVME SSD,把重要数据也转移到了在线NAS上,本地仅挂载使用:

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

于是,家里形成了如上的存储备份格局:

本地PC: 1TB NVME SSD运行日常软件,本地基本不放数据,只挂载在线NAS的数据盘。以及本地“我的文档”里必要的数据,实时自动通过群晖DRIVE同步到在线NAS上,就算本地炸了,所有数据也都在在线NAS。

手机:

  1. 通过moment自动备份照片到在线NAS

  2. 同时通过百度网盘额外备份照片一份到百度相册

  3. 通过手机-系统和更新-备份恢复中的备份到外部存储功能,自动将整个手机备份在夜间自动备份到在线NAS上

在线NAS:6TB RAID后的存储空间,存放各类家庭数据、照片、软件等,重要数据(大约2TB)通过CloudSync,自动同步到百度网盘(云端6TB空间),就算在线NAS炸了,云端还有数据,同样,外面看到什么东西好用,1秒转存到百度网盘后会自动同步到在线NAS,很方便。至于百度的速度,开个VIP,同步速度20多MB/s杠杠的。

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

离线NAS:部署了40TB无RAID基本空间:

  1. 用来存放着20年整理收集的电影,从2000年的480P+AC3到2005年切为 720P + DTS到2008年至今主要收1080P DTS+ 原盘,一步步洗版替换,20年的积累,不过说起来早期2000年时大学时收藏的众多RM、FLV早就被洗版完了,现在收藏的估计20年后也早被洗完了……说起来仓鼠收集癖是病,真的得治!!这30TB电影通过EMBY SERVER管理,客厅播放器盒子通过KODI或Coreelec从EMBY SERVER播放,播放输出到投影、功放。

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

  1. 同时在线NAS上一些无需云端备份的OS软件、工具类软件,林林总总也3、4个TB,通过群晖同步功能同步到离线NAS,作为本地二次备份。

  2. 之所以叫离线NAS,是因为这台设备的未做RAID,全是基本磁盘,主要在需要客厅看电影时才会自动被小爱开启该设备(EMBY针对手机的实时转码功能用不上,家里人没这个习惯,我没时间看),那么,基本硬盘的损坏几率除了震动、启动次数就是通电时间,因此日常设备都处于关机离线,仅在需要时可以通过智能场景自动被启动或通过语音、APP被启动。

目前的问题是,在线NAS上,之前除了一块2TB盘用来挂PT,其余3块盘组RAID成为6TB存储空间,当时考虑到在线NAS需要的存储量不会太大,就使用了历史上剩下的三块3T、3T、4T硬盘组了个磁盘群组,RAID方式是群晖的SHR,可以看做是群晖自己搞的RAID5 加强版,现在计划升级三个8TB时,我对这个升级机制有些担心。

二、 解密群晖的分区机制。

群晖一直没有说明自己的分区机制,在网上,也有人说群晖是先把盘取系统、SWAP分区,剩下再是用户区。一直没看到有人清晰地把群晖的分区机制、各盘之间的关系讲清楚,我借这个机会说下吧。

以我的在线NAS扩容前为例:除了一块2TB盘用来挂PT,其余3块盘(3T、3T、4T)组SHR成为6TB存储空间。

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

  1. 系统盘:群晖会对机器里的每块硬盘都取2.4G作为系统盘,,注意是每块,即使你是4个盘位——1个独立盘,3个盘做磁盘群组,群晖不会理会你的磁盘群组情况,先把每块硬盘取2.4G,一起做个RAID1来存放群晖系统。(我们一般理解RAID1是双盘,而群晖这里是软raid,这里raid1是不限数量)

  2. 群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

  3. SWAP分区:同上系统分区,每个盘再取2G一起RAID1作为Linux SWAP分区。

  4. 用户数据空间:剩下的空间才是用户可用、在群晖界面可见的,用户不管是作为组RAID、SHR,实际都是对每盘去掉2.4G系统区、去掉2G SWAP分区后,剩下的这个空间做操作。

三、基础科普,群晖的RAID机制。

按群晖官方的宣传:

什么是Synology Hybrid RAID (SHR)?

SHR 是Synology 独有的自动化磁盘阵列管理系统,让用户能够更简易方便地配置管理系统存储空间。特别是为了不真正了解各类型 RAID 之间细节差异的使用者,就可以利用 SHR 来管理 RAID、扩充存储空间并将存储空间最大化。SHR 具有 1 - 2 颗硬盘的容错机制,也就是说,SHR 存储空间可以允许最多两颗硬盘损毁,并且提供保护数据完整性的功能。请注意,RAID 存储空间 (不论是传统的RAID 或是 SHR) 并不等同于备份系统。

我的理解,简单来说:

  1. SHR可以按放入的硬盘数量,自动做到RAID1或RAID5,1块冗余,这是基本的RAID机制。

  2. 额外的,群晖支持不同大小硬盘通过SHR做RAID——传统软RAID一般顶多能做到不同容量硬盘取最小容量做raid,例如1、2、2T硬盘视为1、1、1T硬盘做RAID5得到2T空间,而群晖可以进一步把两块盘剩下每盘1T再做RAID1得到1T空间,然后通过LVM再做一次聚合得到3T空间。

这个说得很清楚了,那么,对我的现在3、3、4T的SHR,一路换为3块8TB后,会发生什么?群晖最终会形成3个8TRAID5 16T?还是由于过程中生成了一堆小raid再LVM聚合成16T?我们实测为证:

四、实战开动:

第一步:

我一般不选择红盘或企业级盘,无他,贵啊,我这么多重备份了,单盘的损坏已经不在我考虑范围了,一般选择从美亚、德亚、英亚通过直邮购买西数8TB的Mybook或Elements3.5寸外置移动硬盘,拆盘一般是5400转降速空气盘或氦气盘,起码都是PMR,不是SMR。

昨天又到了一块Mybook,最近涨价了,要1000多,去年双11时800多的好价不在了,当时我一口气8T、10T都下了一些。

这次到的是8T的Mybook:

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

照例先不拆接USB,看看是不是好的再说。

SATA盘这写入速度还是不错。

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密没问题,开盒子,杀鸡取卵,又是空气盘,感觉最近氦气盘开出来几率不高了。大部分是EZAZ。

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密我记得去年双11拆元素盘Elemes拆出来是EMAZ。

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

最近拆的盒子已经有3个了……

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

好吧,前面都在show开肠破肚,这里才是真正开干!第一步:

按照SHR群组从小开始换的原理,关机,拔出一块3TB盘,换为8TB盘。开机,系统进入堪用状态,点修复,选择性的8T盘修复,系统进入一致性检查。

由于我事先把大文件拷走,剩余了1TB多文件在RAID空间中,一致性检查很快,7小时完成。

我们可以看到,群晖识别到8T盘可以划分出1T来和4T的剩下1T组成RAID1,得到1个额外的1T空间,再和6T的RAID5 通过LVM组成7TB逻辑卷。

但8T的额外4TB就被系统暂时废弃不用了。

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

第二步:

替换第二个3T,关机,拔出第二块3TB盘,换为8TB盘。照原来方式修复。很快,7小时就收到了修复完成的通知,注意,一定要等到“System successfully repaired [Volume 2]with disk [6].”之类的通知才算是真正完成了raid重组并扩展,此时只是把2个1T做RAID1变成了3个1T做RAID5,甚至这3个1T做 RAID5只有1T空间,活还没完,重映射中:

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

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估计是没映射完,继续等待,空间还是7T……

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

继续等待

等到花儿都谢了,大概又7个小时过去,终于:

3、3、3做RAID5=6T

1、1、1做RAID5=2T

4、4做RAID1=4T

6+2+4=12T

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密

群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密看看,当然这里的容量6、2、4T的空间都略有缩水。

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群晖 SHR 扩容记录暨群晖分区、SHR机制大解密12T最终体现在群晖里是10.47TB。

接下来,再替换4T为8T,那么就会再进一步变为:

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五、 总结:

1、群晖的SHR就是,尽可能用各盘都具备的容量做RAID 5,剩下的再2盘做RAID1,再剩余的废弃。

2、扩容换盘从最小的换起,SHR会按上述原则把原来的RAID1 容量扩展到各个盘形成Raid5,再把剩下的做RAID1,最后剩下的废弃。

3、最终,群晖会形成多个RAID组,再通过LVM整合形成一个对用户统一的逻辑卷。

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58评论

  • 精彩
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  • 所以最大的两个盘最好是相同容量,就不会浪费了

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    你这个总结很精辟 [赞]

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    哈哈,多谢,另外实际容量就是总容量减最大的那个,率就再除以总的。

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  • 楼主辛苦,要我直接拷出来,重建再拷回去了

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    不行的,群晖还有一堆套件安装在空间里,那等于套件都要重新安装 配置 ,这样是拿时间换折腾,我写了这么多是分析过程,实际很轻松

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    多谢指教,忽略了套件。不过可以备份的,估计还原回来的没这样扩容省心

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  • 你拆的这两个都是氦气盘哈。

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    哈哈,我是baidu了型号,看说有个是空气盘,其实我也纳闷,看起来封装都差不多啊。谢谢 [苦恼]

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  • 如果是双盘位两块相同容量的硬盘,用Raid1和SHR有区别吗?

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    此时没有区别

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  • 大佬,请教离线nas怎么实现:日常设备都处于关机离线,仅在需要时可以通过智能场景自动被启动或通过语音、APP被启动?有没有介绍这个功能的教程

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    我有一台离线Windows nas就是这样的,小爱音箱红外,购买红外转射频小盒子,购买一个射频的电脑开机的(并接在主板power跳线)。只要说小爱同学,打开电影服务器,小爱发一个红外命令,转射频设备转为射频信号,开机器接受到后power开机

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    家里没有台式机怎么办啊 [喜极而泣]

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  • 小爱可以自动开启NAS?是这个意思吗,求教如何实现

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    淘宝购买射频的开机器件,就是一个通过usb供电的小玩意,针脚接到主板power针脚上,可以用自带的射频遥控器控制开机。然后买一个红外转射频的设备放小爱附近,小爱通过红外发指令给这个设备,这个设备通过射频控制开机。这个指令可以加到米家的智能场景中,实现客厅喊一声小爱打开电影院,然后自动逐一实现: 离线nas开机、窗帘合上、客厅关灯/开投影、自动放幕布(也是红外转射频>、开功放、低音炮、hdmi切换等……

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    红外不是要对准才可以吗,机箱设置不容易啊

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  • 楼主你这用法,不该用cloud sync啊,正确的姿势应该是用Hyper Backup,直接备份到京东云或者腾讯云。

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    嗯,hyperbackup用过,但它是备份而不能做到实时同步啊,对外面转存同步回来做不到,我双向都有诉求。而且我之前还有备份套件配置的想法,冲着hyperbackup装了后,发现应用程序备份只能备份几个官方,吐血,就没用了 [喜极而泣] 不过如果是纯备份文件需求,hb还是很灵活,计划任务也挺好

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  • 我当时四个盘位组合shr 现在想减一个盘都不行 挺无语的

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    减倒是没试过,但从原理上感觉不好搞

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    好像得全部删掉。重新建三个盘的shr

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  • 思路清晰,描述清楚,费时又费力,已打赏 [赞一个]

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  • 学习了,第一次看到这么逻辑清晰,又有实操的说明,感谢 [高兴]

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  • EZAZ不也是氦气盘?空气盘盘体完全不一样的

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  • 我的百度云开了会员,用Cloud sync下载咋只快了一天,后面就没速度了 [喜极而泣] [喜极而泣]

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  • 扩容时的验证调整过程,真的真的慢的要疯了

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  • 真的很精彩,虽然没用过shr。但是读后豁然开让

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  • 楼主辛苦了 [献花] ,这下算是看懂了SHR的意思

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  • 浅显易懂。好帖子了。

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  • 顶盖几乎是平的,没有透气孔,边缘一圈有焊接痕迹的就是氦气盘

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  • 大佬们
    我现在只有一个硬盘,然后整个是NTFS格式,容量3T已有1T的文件
    我能不能用无损分区把剩余的空间分出一个区,把那个区改成ext4
    然后把这个1T文件从NTFS里转到ext4
    然后再把NTFS分区格式化成ext4分区然后合并
    这样可以吗

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  • 很清晰,支持一个

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  • 茅大叔 借楼求咪咕断签找客服补签的手机号 客服说有手机号就可以帮我恢复打卡 跪谢 急 希望能够看到并回复 不会私信

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