传统的机械硬盘的性能已经远远的被SSD固态硬盘甩在了后面，不过大数据时代有着对大容量存储的诉求，比如
NAS组建日记（二）：为了玩得自由，还是DIY吧
bearbearkid
2018-03-29 13:25
现在照片视频越来越大，越来越多；对高清片源，无损音频的要求也越来越高，还有对数据安全也越来越重视，所以我决定要组建一台NAS！
大家都知道群晖的NAS机是买软件送硬件，性价比不高，扩展性也不强，最重要的是自己也是喜欢DIY的，所以就最后决定攒一台DIY的NAS主机，满足自己爱折腾的心。
▼这台NAS机的核心当然是硬盘，NAS应该尽量购买专为网络存储而设计的硬盘，毕竟NAS硬盘最重要的性能是稳定性，最好要适合24小时不间断的工作，所以往往这类硬盘都是5400rpm转速的，性能上来说就不是很强。最后选择了HGST（昱科） 10TB NAS硬盘，因为这款硬盘使用了氦气密封式技术，转速可以达到7200rpm，同时拥有256MB的大容量缓存，显然在性能要更胜一筹。
▼当然由于预算和整体规划，暂时就只购入一块，不能实现RAID，毕竟我也是刚刚开始学习NAS，不求一步到位，想慢慢折腾慢慢学习。
▼可以通过铭牌信息了解硬盘的规格：
硬盘容量 ：10TB，还有S/N号和P/N号等等编码；
MADE IN THAILAND，产地为泰国；
硬盘供电：5V 400mA和 12V 550mA两种标准方式，并且HGST对此优化算法来优化电源管理，在NAS长时间运行环境下能起到节能的作用；
硬盘的编号为：HDN721010ALE604，硬盘传输速率：SATA接口，6.0Gb/S，转速：7200转/分钟；
▼HGST 10TB NAS硬盘的PCB采用了常规的翻转设计，保护PCB上的精密电子元器件。
▼容量大就需要内部碟片数量增加，不过HGST 10TB NAS硬盘的厚度也只有26.9mm，比1TB~2TB的硬盘也就厚了一点点。这个黑科技使用HGST主导的充氦技术，大大缩短了碟片之间的距离，使彼此靠得更近，从而把单碟最大5碟装提升到了7碟装（这款10TB的NAS硬盘，单碟最大容量1.5TB）。同时由于氦气的密度只有空气七分之一，减少了气流阻力，碟片及磁头的摩擦力也得到降低（也有降低噪音的作用），相比于同样碟数的充空气硬盘，功耗下降了至少21%，发热也相应了降低了。另外缩短盘片之间的距离后还能够有效提升寻道效率和降低噪音，并提供更好的散热表现。
▼SATA接口的跳针没有了，不过那个区域还是留了个凹槽。
由于NAS是要求长时间运行的，所以能耗是一个重要的考量因素，从这个角度来说intel的低功耗赛扬家族是最适合NAS机的，而DSM 6.x的引导程序要求支持UEFI的主板，如果是老的主板只能安装DSM 5.2，所以主板平台最好也不要太老，查看很多DIY NAS的帖子，最后很多人选择J3XXX的主板。
但是小熊作为一个DIY粉，还是喜欢玩最新鲜的硬件，基于Gemini Lake构架，新一代低功耗赛扬家族最近开始售卖，我就先来为大家尝一下这螃蟹味道如何？
Gemini Lake构架新处理器最有性价比的型号是J4105处理器，属于赛扬家族（售价为107美元），14nm制程工艺，4核/4线，默频1.5GHz/睿频2.5GHz，集成英特尔UHD 600核显，默频250-750MHz，10W TDP。桌面平台一般都是板载形式，即和主板一起售卖，同时于发热量并不大，基本上厂家只提供了一个无风扇散热片，在噪音控制上也非常有优势。
▼最后主板选择华擎J4105-ITX，ITX妖板，可以让组建的NAS主机尺寸变的更迷你，华擎上代J3XXX主板（貌似是J3455吧）在组建NAS主机的使用频率是我见到最多的，原因是sata数量多，转接得到的HDMI 2.0，其实华擎J4105-ITX样子和华擎J3XXX的样子都差不多。另外说一句J4105集成的UHD 600核显具有10bpc硬件加速功能，通过硬解可以播放4K UHD分辨率视频，后期可以继续折腾NAS+HTPC。
▼ IO接口还是能满足日常需求，千兆以太网口，具体型号为Realtek瑞昱RTL-8111H，这个非常重要，关系到NAS的传输速度；视频接口唯独没有DP接口，其它接口都是有的，解码芯片（视频转换芯片）为瑞昱RTD2168，官网介绍HDMI支持4096×2160 @ 60Hz，之前有的报道说是HDMI是1.4版本，只能到 @30Hz明显是错的，能到@ 60Hz明显是HDMI 2.0，而且是Gemini Lake原生的，高清的福音啊。但 要注意DVI 和 VGA 支持的分辨率就没这么高了。
▼4个SATA，只有2个是原生，另外两个由第三方芯片ASMedia ASM1061提供， PCIe 2.0 插槽缩到 x1 了，不过这种平台应该不会用到独显的，影响不大。
▼ WIFI M.2接口，并不能识别M.2接口的SSD，挡板处也预留了无线模块扩展的孔位，如果要后续添加无线网卡，别忘了要一起买天线。
▼主板供电为24Pin ATX供电，并不需要单独的CPU供电，内存槽为双DDR4 SO-DIMM插槽，支持双通道最高8GB DDR4，最高支持频率为2400MHz。
▼板载声卡采用瑞昱解码芯片ALC892，支持7.1声道音频输出，搭配日本ELNA电容器。
看了很多NAS机箱，虽然支持多硬盘的安装，不过大多都黑呼呼的样子，实在是不喜欢，因为我对NAS主机有个硬性的要求就是外观要能融入家具环境中去，所以最后在平衡价格和外观后，没有选用专用的NAS机箱，最后选择了乔思伯U2 ITX机箱。
▼这是一款全铝ITX机箱，表面进行了拉丝处理，外观朴素，但显得很典雅，是我选择它的最重要原因。U2体积为208mm*233mm*331mm（宽x深x高），重量有2kg，设计风格上没追求极致的mini，当然我的需要也是要主机小，但也不必极致的小。
▼从U2背后可以看到它的大致结构，电源上置，主板侧放，显卡在下方，双卡槽位，后面标配一枚12cm风扇。
▼底部的散热口和机箱脚，也配备了防尘网，但需要自己安装；底部可以安装两个2.5寸SSD或者安装一个3.5寸HDD和一个2.5寸SSD。
▼机箱的一些细节。
▼机箱内部是及其简单的，前面有个架子，可以按一个12cm风扇，也可以安装一块3.5寸HDD，由于我现在只有一块作为NAS机使用的硬盘，以后这个位置可以考虑安装扩容的硬盘。
▼由于电源上置，而且电源重量也比较大，时间长了前端可能会有下垂的现象，所以附件中有个电源安装支架，来为前端加个支点，使整个受力更加平衡。
▼由于J4105已经升级到了DDR4内存，而现在DDR4内存价格高位，确实是组件新平台的拦路虎，我的这套暗黑女神NOX DDR4 SO-DIMM笔记本内存套装（8GX2，2400MHz）其实是为笔记本购买的，暂时取出一根来支援NAS机，等内存降价后再购买专门的内存。
▼其实这个系列的内存是主打电竞笔电的，包括DDR4 2400/2666/2800/3000MHz，用在NAS机上有点杀猪用牛刀了。
▼内存包装还是很高大上，有别一般产品。
▼内存表面使用了贴纸作为美化，贴纸为暗黑底色隐约显现的酒红色光晕，中间是NOX字样，另一面是内存序列号和频率时序参数。另外大家可能比较担心贴纸在高温下的状态，官方宣传这种标签贴纸可以受热达120度，还是挺厉害的。
▼拆开贴纸能看到内部的闪存颗粒，看编号应该是来自三星，正反面各4颗，共8颗，单颗的容量为1GB。
老实说最纠结的硬件选择就是电源了，由于这种平台的功耗非常小，只有20w~30w的功耗，一开始打算DC-ATX电源的，但是还是有点担心其品质，毕竟没有正规的生产厂家，再说还要加个适配器，其实也是满麻烦的，反正机箱是支持ATX电源的，为啥不用呢。
但是300w以下的ATX电源，以现有的技术水平很难做到高品质，老说数据无价，都是套话了，但是这一块10TB的硬盘价格可是实实在在的2k~3k，买个便宜电源把硬盘弄坏就得不偿失了。所以要达到高效率和高品质的话，只能400w以上的电源了，一开始中意海韵S12II-430 ，不过最后还是选择了讯景XT2 400，一款额定400w的电源。因为讯景的很多电源方案其实都是和海韵一样，再加上之前购买讯景的电源使用效果还不错，另外只换不修的保修政策也是一个重要原因。
▼额度400w电源带动这套低功耗平台自然是大马拉小车，不过只有这个级别电源的品质和拓扑结构完整性让人放心，讯景XT2 400采用主动式PFC+双管正激电路架构，日系主电容，可靠性和耐用性有保障。
▼电源整体尺寸为140mm*150mm*86mm，在ATX电源中算小的了，兼容性没问题。
▼电源风扇为一把120mm的7叶片式风扇，为液压轴承式风扇，上面是外壳采用蜂窝状的网格设计。
▼侧面有XFX和XT的标志，另外这款400W电源没有采用模组化的设计，理线上会麻烦一些，尤其是一些小机箱。
▼电源开关面，散热口也是用蜂窝状设。
▼正面有电源铭牌，采用双路+12V输出，电源单路+12V最大输出电流达到17A，双路+12V则达到34A，其实使用主流级显卡也是没问题的，当然我这台NAS并不需要。
▼24pin供电线材采用蛇皮网包裹，其他线材采用了扁平线的设计。接口种类包括：
1个20+4pin的主供电接口；1个 4+4PinCPU接口；2个6+2pin显卡接接口；4个SATA接口（两条）和2个大D接口。
系统用固态硬盘安装的话，用于备份的机械硬盘在空闲时就能进入休眠状态，能大大降低硬盘空转时间，延长寿命。正好手里还有个建兴睿素120G的SSD，就用上了，没有再花钱购买。
▼装机完成：U2的兼容性是165mm的高塔散热器，由于华擎J4105-ITX是被动散热，所以中间空出来的区域还是很大的，硬件彼此之间并不拥挤。风扇一吸一排各一个，顶部电源风扇还可以辅助散热，虽然风扇没有直接吹向硬盘，不过机箱内空气流动不错，预留空间也大，散热上应该不会有问题。
▼非模组电源线还是有点乱，不过也都有安放的位置，反正也不是侧透机箱，眼不见心不烦。
安装的群晖系统为DSM 6.1，具体安装版本为DSM 6.1.5-15254，网上很多安装黑群晖的教程，另外篇幅也蛮长的，这里就不介绍了。相对于安装win来说，安装群晖系统需要修改下引导程序配置文件，所以会多用到些软件，然后就是制作引导文件和安装了，这方面就和win差不多了。
此外要注意，安装群晖需要在和NAS主机同一个局域网的一台电脑上进行，NAS主机的屏幕在显示一段文字后就停止了，有点像死机了，其实并不是，只需继续在同一个局域网的那台电脑上进行设置和安装就好了。
▼系统安装后，群晖的桌面还是和win有很大区别，而且硬盘也不会自动识别，还需一些设置。
▼顶部有个菜单栏，和win有点像，只是win把它放在了底部，左上方有个4方格，击后就是目前该系统所能使用软件或者说是功能。然后选择存储空间管理员。
▼选择RAID GROUP，是的，即使不组RAID，也要从这个选项开始设置，存储空间只能选择basic，具体设置如下
▼然后开始设置存储空间，点击新增，文件系统的格式选择Btrfs格式，这个格式比EXT4最大的优势就是支持文件快照，共享文件夹配额以及高级数据完整，说白了群晖好些套件的功能都依赖 Btrfs 提供支持，当然也有说EXT4的速度会更快点，我先体验下Btrfs格式吧。
▼然后在进入控制面板界面，选择共享文件夹，建立一个文件夹以及其配额的大小。
▼这样就基本完成，可以在file station里下载上传文件；也可以直接映射一个网络驱动器，这样就可以把整个共享文件夹当做一个磁盘一样，通过复制黏贴就可以完成文件的传输了。
▼主板只提供了2个3pin风扇接口，但依然可以通过BIOS来调速，达到平衡散热和噪音的目的。
▼进入群晖系统并不做任何操作，J4105的平台功耗是21.5w，需要说明的是这是功耗仪测得的输入功耗，如果按80%效率计算（我觉得在这种负载下，效率可能都不会到80%），那么功耗也只有16w，再减去风扇和硬盘的功耗，J4105的平台功耗应该不到10w的功耗，作为NAS平台真的十分合适。
▼噪音包括3颗风扇（一个电源风扇）和硬盘，打开机箱，噪音大概在50dBA左右，合上侧板，噪音在43dBA左右（环境噪音25~30dBA），测得的噪音离主机的距离非常近，正常使用时我们离NAS主机的距离应该会很远，所以实际听到的噪音会小得多。
▼使用有线传输，从NAS复制主机的硬盘，速度可以达到100MB/s以上，CPU的占用率到了30%。内存只用到了4%，看来NAS系统确实不太吃内存。
▼从主机的硬盘复制NAS，速度也可以达到100MB/s以上。
▼再试试小文件，一个文件夹，里面有600张图片，从NAS复制主机的硬盘，速度到不了100MB/s，大概在80~90MB/s.
▼从主机的硬盘复制NAS，速度降到50MB/s左右。
▼在传输时，NAS平台功耗是25w左右；打开机箱，噪音大概在49dBA左右，合上侧板，噪音在43dBA左右，其实和待机的噪音差不多，毕竟风扇的转速是一样的。
▼通过群晖的PHOTO STATION保存图片，由于需要转码，这里CPU的占用率达到最高，大概在60%~70%。
上面也说了看视频的话一般还是通过映射一个网络驱动器来在自己主机上播放视频，这样NAS机的负载并不高（应该基本上是自己PC主机工作了）。这里使用下NAS自带的播放软件，测试下平台性能。
▼首先用1080p的视频，mp4格式，CPU的负载非常低，不会超过5%。
▼播放720p视频，MKV格式，负载却很大，一开始CPU占用率会到50%作用，应该式在转码，后来稳定在20~30%，看来群晖对MKV格式的视频解码并不是很好，需要消耗一定的资源。
▼播放4k视频《美女吃烤鸭》，mp4格式，CPU依旧是低负载，流畅播放。
▼播放4k视频《鸭子飞了》，MKV格式，而且码率更高，前期播放CPU负载率到了十几（大概是在转码），后来CPU负载下降到4%，还没有之前1080p高，可以能是这段片源时间短，也只有几百M的大小。但是等了好久才开始播放，而且鸭子起飞那一刻还有点小卡顿，不知道群晖系统是否能使用J4105的核显硬解，等以后装上win再来试试硬解播放。
▼再来看看温度，硬盘的温度为35度，温度控制的还可以。
▼最后说下群晖有硬盘休眠功能，在控制面板中选择硬件和电源选项，然后选择闲置多长时间进入休眠。
▼休眠状态下功耗降到16w左右，噪音也降低一些。如果对噪音比较敏感，最好把NAS主机放在客厅不要放卧室，或者也可以在机箱侧板上贴一些隔音棉。
NAS传输速度取决于硬盘性能，硬盘组织方式（RAID方式），路由器，主板网卡，网线连接方式都有关系。
首先来看HGST 10TB NAS硬盘的性能不俗，没组RAID的情况下，大文件传输性能也能达到100MB/S以上，这个速度其实和用sata接口传输比也低不了多少。先购买一块硬盘，后期可以用BASIC磁盘模式逐个逐年来扩容硬盘，对于我这种低低收入群体更适合。
主板网卡，路由器也都是千兆的，不会造成瓶颈，华擎J4105-ITX无疑是个DIY NAS机的好选择，功耗超低，CPU的性能也是足够，提供了4个sata接口，能满足家庭NAS的使用需要；原生HDMI 2.0版本，可以播放4k@60Hz的视频，作为HTPC也是好选择。文明用语的缺点就是不支持RIAD，Iintel的产品功能划分太小气，低端产品的功能还是受到一定的限制。当然前面说到我是计划一步步扩容硬盘的，这样也基本就不要RIAD了。
还有一点最容易忽略的就是网线了，最好是超五类线，甚至更好，小熊一开始就是用了无牌低端网线，传输速度只有10~30MB/S，换了超五类线立马就飙到100MB/S。
暗黑女神NOX DDR4 SO-DIMM笔记本内存套装，三星颗粒，主打电竞，其实适合比NAS更广阔的领域。最后再说下机电，U2机箱的颜值很高，文明用语的小缺点时支持3.5寸硬盘的固定螺丝孔位时老式的（2颗螺丝孔位毕竟近那种），而HGST 10TB NAS硬盘式新的孔位，目前只能固定两颗螺丝；电源选择讯景XT2 400，作为ATX电源，安装要省心不小，不用各种硬改，由于机箱富裕空间还毕竟多，所以即使是非模组电源理线也没太麻烦。
写在最后：没有对任何人都完美适用的方案，而且必须有舍才有得。比如我这套方案：为了以后的双系统，选择了DIY主机，放弃了群晖原装机；为了低功耗，选择了J4105，放弃了raid功能；为了颜值，选择了U2，放弃多硬盘位的机箱；为了质量和安装方便，选择了讯景XT2 400，放弃了小瓦数电源等等。也许你不会做这种取舍，但都没关系，重要是不要有偏见或者盲从。
老实这套平台作为纯NAS机是有点浪费性能，所以使用win+群晖双系统才是这套方案的核心，小熊要再学习一下相关知识，组建HTPC+NAS二合一多媒体功能机，期待我后续的帖子吧！
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