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2018-11 月-5 10:15 上午

快取時代的家用 NAS

  蝴蝶效應說的是一件小事、在引發一連串連鎖反應之後、最後成了一件大事。十月份也遇上了這樣子的一件事, 起因是因為家用 NAS 其中的一顆硬碟出現了問題之故, 也就是說, 我原來只需要換掉那一顆壞掉的硬碟就行了。

  原來家中兩部 NAS 使用的硬碟, 全是 3 Tb 的容量大小, 總計有 9 顆之多, 兩個 RAID 5 的架構之下可用總容量為 21 Tb, 這其中依照不同的服務互相備份之外, 又外接了一個 USB 3.0 的硬碟當成最後的備份, 這一個外接的 USB 硬碟外接盒所使用的是一顆 6 Tb 加上一顆 3 Tb 的硬碟, 總容量為  9 Tb , 只當成備份部份核心資料之用, 所以重要的資料除了有個別的磁碟陣列保護之外, 還有著雙重的資料備份。

  這兩部 NAS 雖然是不同的廠牌, 一部是 QNAP、另一部是 Synology 的, 使用的卻是同樣的 Intel Atom 2.13 GHz 雙核心 CPU, 記憶體也同樣都擴充到了 3 Gb , 可以說都是同一個時代的產品, 在我開始看目前的硬碟價格時, 除了硬碟價格的下降之外, 也注意到了目前新一代規格的 NAS, 其實有著許多的進步, 這其中特別引發我興趣的, 是使用 SSD 當成傳統硬碟快取的架構。

  除了這種新技術引發我的興趣之外, 過去疊床架屋所形成的架構似乎也有必要做一次比較合理的整理、並且試著簡化架構, 所以最後決定大動作的翻新。

  心意定了之後, 我開始規劃未來的架構、如何遷移各種資料與服務, 與如何分批的採購必要的硬體等等。

原來的架構是:

  • 4 Bay NAS RAID 5 with 3 Tb HDD (可用 9 Tb) 
  • 5 Bay NAS RAID 5 with 3 Tb HDD (可用 12 Tb) 
  • USB 3.0 with  6 Tb + 3 Tb HDD (備份專用, 可用 9 Tb)

新的架構則是: 

  • 3 Bay NAS RAID 5 with 3 Tb HDD + 0.5 Tb RAID 1 快取 (可用 6.5 Tb) 
  • 4 Bay NAS RAID 5 with 4 Tb HDD (備份專用, 可用 12 Tb) 
  • 4 Bay NAS RAID 5 with 6 Tb HDD + 0.5 Tb RAID 1 快取 (可用 18.5 Tb)

也就是說, 新的架構中會把原來的 5 Bay NAS 除役, 外接的 USB 3.0 硬碟也除役, 原來的一部 4 Bay NAS 則轉成中間備份專用, 所以架構會從原來的 (4)+5+2 變成為 3+(4)+4 。

升級的部份則是:

  • CPU: 從原來的 Intel Atom D2700 2.13 GHz 雙核心 CPU 升級成 Intel Celeron J1800 2.41 GHz 雙核心 CPU,
  • 記憶體: 從原來的 3 Gb 升級成為 8 Gb,
  • 可用硬碟容量: 則從 21 Tb 增加到了 25 Tb,
  • 快取: 增加使用了共 4條的 512 Gb M2 SSD 以架構成 RAID 1 讀寫快取。
  • 內網: 在其中一部 NAS 上會使用 Link Aggregation, 設定成適應性負載平衡,  以增加內網的最大流量。
  • 外網: 專用, 新架構之下將無法直通到內網
  • 資料庫: 使用 Master/Slave 的 replication 同步架構
  • 備份: 除了在某些服務上啟用 RTRR 即時同步之外, 備份伺服器也改成專用的備份伺服器, 不再有過去提供服務的伺服器同時也是備份伺服器的複雜狀況
  • 快照: 啟用快照功能
  • 硬碟的磁碟群組分別使用了比較新也比較有彈性的檔案結構, 以取代之前的簡化磁碟區架構
  • 新的硬碟現在一律使用 NAS 專用的硬碟

整個工作搞了半個月左右, 目前只剩下 MariaDB 在兩個不同的 host 上要設定 master/slave replication 的部份就大功告成了, 一下子做這麼大幅度的架構與技術上的躍進, 過程還算是順利了。

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