nas专用ssd 科普NAS上SSD到底有用没

多年的存储服务器领域的工作经历，有机会学到一些专业知识。然而每个人站在不同立场，内容就会有所偏重，客观与否还请大家指正，期待深入探讨交流。本文章内容创作仅代表作者观点，与本站立场无关，可以转载分享请标注站点出处。

我是加勒比考斯，很高兴再次和大家见面。

很多玩家在纠结NAS上SSD到底有没有用？这次考斯就来做个最全科普，来给大家讲讲SSD在NAS上面的三种用法：Qtier分层存储、SSD高速缓存加速以及单独静态卷，并讲清楚这3种方式的表现区别以及使用场景，最后给大家讲一下关于威联通的存储机制，大家可以放心抄作业！

正文

这次我采用的测试平台：NAS是威联通TS-264C，硬盘是西部数据红盘Plus 4TB以及西部数据红盘SN700 NVMe SSD。

威联通TS-264C是一款2盘位旗舰NAS，采用Intel Celeron N5095/5105四核心处理器，睿频达2.9GHz，可扩充至16GB DDR4内存，内置的2个2.5GbE RJ45网口可灵活部署高速内网环境。注意：相比较J4125而言，它的处理器性能提升30%，集显性能提升4倍。它采用2块3.5英寸硬盘槽位和2块M.2 NVMe SSD硬盘槽位，独特的4盘位设计可以让其灵活使用威联通独家Qtier混合存储技术，搭配强悍处理器和双2.5G网口，适合影音爱好者、游戏玩家以及专业人员使用。

机械硬盘采用是西部数据红盘Plus，西部数据红盘 Plus 采用独家 NASWare 3.0 技术，该技术可提高 NAS 存储性能，且让平均故障间隔时间比标准硬盘改善 35%。此外，它还采用了 StableTrac 稳定寻道技术，降低系统引起的震动，稳定盘片，确保读写过程的准确度。而且，最值得一提的是，西部数据红盘Plus凭借内置的智能错误恢复控制功能，NASware3.0 还可以防止硬盘由于扩展的错误恢复而减 弱 RAID 的性能。该功能提高了可用性，缩短重建 RAID 时的停机时间，这对于NAS十分重要。

NVMe SSD我采用的是西部数据红盘SN700 NVMe SSD 500GB版本，它采用 PCIe 3.0×4 通道，支持 NVMe 1.3 协议。速度方面，顺序读取最高 3400MB/s，顺序写入最高 3100MB/s。西部数据红盘SN700 NVMe SSD根据NAS环境对主控做了专门调校，可靠性高，寿命长！且使用 3D TLC 存储颗粒，也具有高寿命的特点，完全能够满足 NAS 存储 7×24 小时的工作状况。

通过CrystalDiskMark工具进行测试，可以看到西部数据红盘SN700 NVMe SSD连续读取速度达到了3431MB/s，连续写入速度达到了3109MB/s。这个表现十分不错。

通过AS SSD工具进行测试，可以看到西部数据红盘SN700 NVMe SSD连续读取速度达到了3046MB/s，连续写入速度达到了2610MB/s。总得分高达4221，也是十分好的数据。

通过HD TUNE进行测试它的SLC Cache，可以看到当块数据达到14GB的时候就开始掉速，掉速后的速度依然有1700MB/s，对于NAS而言非常合适。

1、SSD做静态卷是啥？

首先表示：它是笔者目前最推荐的家庭场景下SSD的使用方式。

简而言之，它就是就是把SSD组成静态卷来使用，通过SSD创建的这个存储卷拥有SSD所有的优点，包括高速稳定等。目前支持把SSD作为独立静态卷来使用的NAS厂商并不多。所以我把这个功能单独拎出来说一下。

打开存储与快照总管，可以查看SSD的信息与寿命。请注意这个寿命，威联通是可以预测SSD寿命的，笔者建议当SSD的寿命低于94%的时候就可以考虑更换以保证数据安全。

通过威联通自带的测速工具，可以查看每块硬盘的读写速度，可以看到西部数据红盘Plus的读写速度为193MB/s，西部数据红盘SN700的读写速度为1.6GB/s，为什么没有达到峰值速度，因为威联通只给了SSD PCIe3.0*2的通道，但是对于NAS传输数据足够，因为NAS最高也就配置万兆网口，最高传输速度已经被限制到1GB/s左右，哪怕SSD速度给了再高也没用了。

威联通可以将SSD直接创建为单一静态卷，每个卷的容量如上，我已经用了几年时间，这样子有以下几点好处：

1、SSD创建的单一静态卷无论是连续读写还是随机读写速度都非常高，适合做系统卷来使用，无论是打开应用，还是在玩虚拟机、软路由、Dcoker的时候，都会提升使用体验。

2、SSD的可靠性比机械硬盘更高，所以可以用来存储重要资料，如笔者就将家人相册以及重要资料都丢在SSD创建的静态卷中，但是以防万一，还是推荐重要资料多备份。

2、Qiter是什么？

从 2008 年将 SLC 存储介质引入 EMCDMX 开始，向全闪存存储过渡约有十年的时间。但是全闪存成本太高，而作为过渡使用的混合存储系统也逐渐成为一种新的主流。威联通在混合存储领域的研究是目前所有 NAS 品牌里面最为深入的。目前威联通提供了 Qtier 技术和 SSD 高速缓存加速技术，这两种技术相信大家肯定都有所了解。但是这次我们需要好好进行比较一下。

QNAP Qtier 技术是威联通独有的实现自动分层存储解决方案，它也是目前最优秀的 SSD 与 HDD 应用组合方案，可识别数据的存取频率，自动将频繁存取的「热」数据移动到性能较高的磁盘层，而将较少存取的「冷」数据移动到成本低、大容量的磁盘层，让企业享有性能与成本 (TCO) 兼顾的存储服务。

Qtier 几点特色值得一说：

1、自动学习。

用户可以启用自动排程，由系统主动分析存储池读取及写入的 I/O 量，决定适合的时间点进行数据分层转移，并自动调整数据迁移的速度。智能数据感知的学习机制每一天都会运作，让存储效率达到最佳。

2、智能感知 (IO Aware)，性能提升更明显。

系统将在 SSD 层将能保有预留空间，随时支援临时出现的高随机读写重要应用，提供如同 SSD 高速缓存般加速 IOPS 性能的好处。此功能将可避免若 SSD 层空间已完全被占用，而无法应付突如其来的高密集存取重要应用的需求。随选即用

3、随选随用，自定义配置。

Qtier 在每个阶段都可弹性启用，不再受限于一开始建立存储池时的设定。您可依应用需求弹性为 NAS 安装 SSD、QM2 扩充卡，或连接存储扩充设备，再透过存储与快照总管，将单一存储池自由加入新的分层，并立即升级启用 Qtier。

它的操作也非常简单，在创建存储池的时候勾选“启用Qtier”即可。

它也是目前最优秀的 SSD 与 HDD 应用组合方案，它可以将 SSD 和 HDD 组合成一个存储池，这个存储池即拥有 SSD 的速度，又拥有 HDD 的容量，而且读写速度会调用所有硬盘参与，保证高超的读写能力。唯一的要求是至少4GB的内存。

3、SSD高速缓存加速是什么？

与 Qtier 相似的技术是 SSD 高速缓存技术，基本所有 NAS 厂商都有。这个技术类似于将 SSD 作为 HDD 的 SLC Cache 来使用，从而有效提升磁盘访问的 IOPS 性能。

首先介绍一下 SLC Cache。

TLC SSD 为了解决 NAND Flash 读写较慢的问题，就为产品配备了 SLC Cache，之所以称之为 SLC Cache，是因为它并不是真正意义上的 SLC NAND Flash，我们知道 SLC NAND Flash 因为每个 Cell 只存储 1bit 数据，所以读写速率全面领先 MLC 和 TLC，TLC SSD 里面配备的 SLC Cache 实际上是在既有的 TLC NAND Flash 里面划出一部分空间，在其中的每个 Cell 中只写入 1bit 的数据，以提升 SSD 的读写性能。

而SSD高速缓存的机制与此类似，只是把 SSD 区域作为 SLC Cache 来使用，在该容量内 NAS 可以一直保持 SSD 的读写速度，但是当单次传输超过 SSD 区域容量时候，会出现明显掉速情况。但是这样也是极大提升原本NAS的读写性能了。

开启这个也十分简单，只需要选定磁盘，选择高速缓存类型即可，包括 RAID 类型。

高速缓存类型包括有：只读高速缓存，读写高速缓存，只写高速缓存。根据选择的种类不同，SSD 选择的 RAID 不同，用来加速的场景也不同。

1、对于只读高速缓存，可以使用 RAID 0 来提高性能，但是如果 SSD 损坏，SSD 中的部分数据可能丢失。

2、对于读写高速缓存和只写高速缓存，应当使用受保护的 RAID 类型(RAID1、5、6、10)来保护高速缓存中的数据。对于多个 SSD，为了获得最佳写入性能，应当使用 RAID 10。请注意，如果组建读写高速缓存和只写高速缓存，SSD 损坏会导致所在存储卷数据丢失。

4、关于威联通的存储机制

威联通的存储池架构如下：

这张图是威联通 QTS 的存储系统架构，底层是物理硬盘，上层是逻辑存储区域。物理硬盘 HDD/SSD 构成存储池 Storage Pool，存储池之上划分卷 Volume，卷上划分共享文件夹 Shared Folder。

用我们平常使用的 Windows 系统进行类比：

1、Shared Folder 相当于 Windows 下的一个文件夹，可以单独配置用户的存取（Access）权限。

2、Volume 即是逻辑分区，例如 C 盘、D 盘这样的。

3、Storage Pool 即是对底层硬盘的一层逻辑封装，将 RAID 等底层细节隐藏，不暴露给上层的操作系统或应用程序。当底层硬盘发生更换、故障时，都不会影响上层系统的运行（前提是你做了 RAID1 等冗余设置）。

4、Hard Drives 即是在现实中真实存在的硬盘本体。

通过 HDD/SSD 构成存储池 Storage Pool 的过程就是使用磁盘阵列（RAID）来进行。

磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，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。

简而言之，RAID 可以提供安全性、读写性能、存储池容量，具体根据阵列类型而定！

一般而言，建立完存储池后就需要在上面建卷，咱们以威联通的 NAS 系统为例，在存储池上又提供厚卷、精简卷 2 种卷形式。请注意，静态卷由于不具备存储池的属性（快照、Qtier、版本控制），所以这个是单独另外建立的，它与存储池层级并列，且建立好就可使用。

静态卷：适合放置对磁盘性能要求高的应用或文件，例如作为下载盘，或者用于存放虚拟机的硬盘。不支持快照。

厚卷：支持快照、LUN，适合存放照片等一般文件。没有特殊需求的话一般使用厚卷。

精简卷：支持快照、LUN，空间非常灵活，用多少就占用多少，原理和虚拟机的虚拟硬盘类似。性能比较差。

对于一般玩家玩家而言，如果没有快照与 Qiter 的需求，笔者更推荐静态卷，性能大概会好个 10%~20%。

5、总结

很高兴又到了结尾部分，NAS使用SSD可以选择3种方式：

1、Qtier自动分层技术：可以将HDD与SSD融合成一个存储池来使用，既有SSD的速度，又有HDD的容量，且SSD的容量也不浪费。适合办公环境以及视频剪辑工作者使用。

2、SSD高速缓存加速技术：可以将SSD作为HDD存储卷的高速缓存，SSD的容量会浪费，但是HDD的速度会提升。可以根据个人需求来选择此功能。

3、SSD作为单一静态卷，这个静态卷拥有SSD的全部优点，速度快，稳定等，推荐家庭用户选择这个，对于做虚拟机、放应用、放Docker有一定的体验提升效果。

,