NAS 装机始末:从硬件选购到系统配置的完整指南

NAS 装机始末:从硬件选购到系统配置的完整指南

Tans 64 2025-08-10

NAS 装机始末:从硬件选购到系统配置的完整指南

都说电子界喜欢折腾的发烧友都必须经过下面几个步骤:装机 -> 小主机 -> 软路由 -> NAS -> 树莓派 。一直对家庭影视中心 & 存储中心 趋之若鹜,对国内各大网盘深痛恶绝,想趁着这个机会 DIY 一台属于自己的主机。先简单说一下整个装机之旅吧~

一、项目背景

1.1 痛点分析

NAS (Network Attached Storage):网络附加存储,是一种专门用于数据存储的计算机设备,通过网络为其他设备提供文件存储服务。

  • 国内网盘限速严重,大文件传输效率低下
  • 云存储服务价格昂贵,长期使用成本高
  • 数据隐私安全无法保障,存在泄露风险
  • 需要24小时稳定运行的存储解决方案

1.2 项目目标

  • 搭建家庭私有云存储中心
  • 实现多设备文件同步和共享
  • 构建家庭媒体服务器
  • 学习NAS系统架构和运维知识

1.3 技术选型理由

选择DIY方案而非成品NAS,主要考虑:

  • 成本控制:预算控制在1500元以内
  • 学习价值:深入了解NAS系统架构
  • 扩展性:可根据需求灵活升级硬件
  • 定制化:软件和硬件都可以按需配置

二、技术调研

2.1 成品NAS对比分析

品牌 系统稳定性 功能丰富度 价格水平 技术支持 推荐指数
群晖 ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐
威联通 ⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐
极空间 ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐
绿联 ⭐⭐⭐ ⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐ ⭐⭐

优缺点对比:

  • 群晖:系统成熟稳定,生态丰富,但价格偏高
  • 威联通:性价比不错,功能全面,适合进阶用户
  • 极空间:国产新秀,界面友好,价格实惠
  • 绿联:入门级选择,功能相对简单

例如极空间常见型号:

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2.2 DIY NAS方案

  • 优点:可以自选配置,例如需要的网口数量,CPU、内存大小、扩展情况、多盘位(4、6、8)等
  • 劣势:不能开箱即用,并且如果没有公网IP,则还需要配置内网穿透等服务,入手难度较大。

三、开发流程

3.1 硬件配置

3.1.1 主体配置

器材 型号 购买理由 购买渠道
主板 + CPU N150 工控板 N150 TDP 6w,搭配 6*SATA + 2*NVME + 4*2.5Gbps网口 + 1*PCIE*1 接口 淘宝
内存 英睿达 DDR5 4800频率 美光颗粒,质量有保障,咸鱼上淘的,性价比较高 拼多多
机箱 星凌光 小熊座 ITX 小机箱 机箱小巧,分仓合理,性价比高 淘宝
硬盘 512G 西数 SSD + 13T 希捷 SATA 都是从之前的主机上扣下来 其他
风扇 硬盘位风扇:ID-COOLING 12015-XT 风扇
机箱位风扇:利民 G12B 12025 风扇
从之前旧主机拆下来的酷冷至尊以及国民品经典系列。其中硬盘位风扇是最重要的 拼多多
线材 主板前置面板,USB3.0 转 USB2.0 20pin公转9pin母
SATA 面板大 4pin 公转母 电源一分二线
主板上只有 USB 2.0 9pin接口,需要转接到机箱前置面板 20pin 上; 拼多多
电源 鑫谷 SG-M450B SFX 350W 够用,估算了整体功耗不超过 150W,按照一倍冗余也绰绰有余 闲鱼
其他配件 Intel 3160ac 无线网卡 + M.2 转 PCIE 板 * 1 + 天线
NVME SSD 散热片
按需购买 闲鱼/拼多多

总共花费1300+ ,价格上要比同配置的成品 NAS 性价比高多了。

3.1.2 主板详细配置

工控板:工业控制主板,专为工业环境设计,具有稳定性高、接口丰富、功耗低等特点。

主板市面上 搭载 N150 可选的包括 倍控和 畅网 ,按需选择即可。也可以选择其他 U 的妖板,例如 N100、N97 等。

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主板规格:N150 产品手册

N150 处理器特点:

  • 4核心4线程,基础频率1.5GHz,睿频可达3.4GHz
  • 集成Intel UHD Graphics 730核显
  • 支持DDR4/DDR5内存,最大16GB

3.2 软件配置

3.2.1 系统选择

除了硬件,另外最重要的是 NAS 系统,一个好的系统才能将硬件性能发挥最大化。这里在 B 友看到了目前几家比较流行的 NAS 系统体验地址,都一一体验了一把。最终还是觉得飞牛更适合我的品味。

系统体验地址:

最终选择飞牛的原因:

  1. 界面简洁美观,操作逻辑清晰
  2. 支持Docker容器,扩展性强
  3. 内置影视管理功能,刮削能力超强
  4. 闭源免费,性价比高
  5. 国产系统,本地化支持好

3.2.2 系统安装流程

  1. 制作启动盘

    • 下载飞牛系统ISO镜像
    • 使用 ventoy 制作启动U盘
    • 设置UEFI启动模式
  2. 系统安装

    • 选择系统盘(建议SSD)
    • 配置网络和时区
    • 设置管理员账户

3.2.3 网络配置

3.2.3.1 网络拓扑

https://excalidraw.com/#json=Mw1ZW9pVSS8CY51PS19rx,OPyI78E_ugz6BWzANSrANg

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网络配置要点:

  • 主路由:192.168.1.1
  • NAS静态IP:192.168.177.12
  • 端口转发:80(HTTP)、443(HTTPS)、22(SSH)
  • 内网访问:http://192.168.137.12
  • 外网访问:通过frp服务器域名+映射端口
3.2.3.2 FRP 内网穿透

FRP (Fast Reverse Proxy):一个高性能的反向代理应用,支持内网穿透,可用于外网访问内网服务。详细介绍可参考维基百科

服务端安装(云服务器):

services:
    frps:
        container_name: ${CONTAINER_NAME}
        deploy:
            resources:
                limits:
                    cpus: ${CPUS}
                    memory: ${MEMORY_LIMIT}
        image: snowdreamtech/frps:0.63.0
        labels:
            createdBy: Apps
        network_mode: host
        restart: always
        volumes:
            - ./data/frps.toml:/etc/frp/frps.toml
            - ./data/ssl:/etc/frp/ssl

服务端配置文件 (frps.toml):

bindAddr = "0.0.0.0"
bindPort = 7000

auth.method = "token"
auth.token = "xxxxx"

webServer.addr = "0.0.0.0"
webServer.port = 7500
webServer.user = "xxxx"
webServer.password = "xxxx"

# tls
#transport.tls.force = true
#transport.tls.certFile = "/etc/frp/ssl/server.crt"
#transport.tls.keyFile = "/etc/frp/ssl/server.key"
#transport.tls.trustedCaFile = "/etc/frp/ssl/ca.crt"

客户端安装(NAS):

serverAddr = "xxxx" # 你的公网IP
serverPort = 7000
#不能删除, 否则连接不上会闪退
loginFailExit=false
auth.method = "token" # 具体可看客户端配置
auth.token = "xxx" # 你的 Auth token

[[proxies]]
name = "test-tcp"
type = "tcp"
localIP = "127.0.0.1"
localPort = 22
remotePort = 6000

常用端口配置:

  • 80/443:Web服务
  • 22:SSH远程管理
  • 3389:RDP远程桌面
  • 5000:Docker管理界面

3.2.4 云盘挂载

支持多种云存储服务:

  1. 阿里云OSS

    • 配置AccessKey和SecretKey
    • 设置存储桶和访问域名
    • 支持断点续传和增量同步
  2. 百度网盘

    • 通过第三方工具挂载
    • 支持文件同步和备份

挂载配置示例:

# 安装rclone
curl https://rclone.org/install.sh | sudo bash

# 配置云盘
rclone config

# 挂载到本地目录
rclone mount remote:path/to/files /mnt/cloud --vfs-cache-mode writes

3.2.5 Docker 安装

Docker:一个开源的容器化平台,允许开发者将应用程序打包到容器中,实现快速部署和跨平台运行。更多信息可参考Docker官方文档

常用Docker镜像:

  • Portainer:Docker管理界面
  • Jellyfin:媒体服务器
  • Transmission:BT下载器
  • NextCloud:私有云盘
  • HomeAssistant:智能家居控制

3.3 性能测试与优化

3.3.1 硬盘性能测试

# 测试读写速度
dd if=/dev/zero of=testfile bs=1G count=1 oflag=direct
dd if=testfile of=/dev/null bs=1G count=1 iflag=direct

# 测试随机读写
fio --name=randread --ioengine=libaio --iodepth=16 --rw=randread --bs=4k --direct=1 --size=1G --numjobs=4

3.3.2 网络性能优化

  • 启用Jumbo Frame(MTU 9000)
  • 配置网络接口聚合(LACP)
  • 优化TCP参数
  • 使用SSD缓存加速

3.3.3 系统优化建议

  • 定期清理日志文件
  • 配置定时任务进行数据备份
  • 监控系统资源使用情况
  • 定期更新系统和软件包

3.4 故障排除

3.4.1 常见问题及解决方案

后面会持续更新

五、总结

5.1 技术趋势分析

边缘计算:将计算能力从云端下沉到网络边缘,NAS作为家庭边缘节点,未来将承担更多本地计算任务。

  • AI集成:NAS系统将集成更多AI功能,如智能文件分类、内容识别等
  • 5G网络:高速网络将推动NAS在移动设备上的应用
  • 容器化:Docker等容器技术将成为NAS应用部署的标准方式

5.2 未来展望

  1. 网络升级:目前只是用了到了 1* 2.5Gpbs,看支持链路聚合,理论上局域网最高支持 10Gpbs 速度(当然这也取决于硬盘上限速度)

  2. 虚拟化扩展:支持虚拟机功能,可以虚拟化一个网口单独作为入口,这样就是实现了软路由功能,实现了 All In One

  3. 媒体中心优化:探索更多影视管理中心,例如 Emby、Plex等专业影视管理工具

  4. 智能家居集成:集成HomeAssistant,实现智能家居控制中心

  5. 备份策略优化:实现多地点、多层次的备份策略,确保数据安全

  6. 监控告警系统:搭建完整的系统监控和告警机制

六、成品验收

6.1 系统演示

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6.2 性能测试结果

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观察发现 RAID 5 阵列模式下,单盘 80MB/s 左右,共有 3 块盘,其中 2 块 写数据,另一块写 校验,因此理论顺序写速度为 160MB/s ,和观察到基本一致。

6.3 功耗测试

主板 + 2风扇 + 1* Nvme SSD + 4*3.5英寸HDD

  • 待机状态:约15W
  • 轻度使用:约25W
  • 重度使用:约45W
  • 满载状态:约60W

6.4 网络测试

  • 公网访问(内网穿透方式) 瓶颈在 frp server
    image-1754921546095

  • 公网访问(校园VPN) 瓶颈在校园网VPN节点
    image-1754921703911

  • 内网访问(交换机) 瓶颈在交换机网口速率
    image-1754921870165

  • 内网访问(校园网 AC) 瓶颈应该在无线网卡
    image-1754921927479

使用体验总结

优点

  1. 性价比高:相比成品NAS节省40-60%成本
  2. 扩展性强:可根据需求自由升级硬件
  3. 学习价值:深入了解NAS系统架构
  4. 定制化程度高:软件和硬件都可以按需配置

缺点

  1. 上手难度大:需要一定的技术基础
  2. 维护成本高:需要自己解决各种问题
  3. 稳定性相对较低:相比成品NAS可能不够稳定
  4. 技术支持有限:主要依靠社区和自学

适用人群

  • 有一定技术基础的用户
  • 追求性价比的发烧友
  • 喜欢折腾和学习的用户
  • 有特殊定制需求的用户

参考资料


本文记录了从硬件选购到系统配置的完整过程,希望能为想要DIY NAS的朋友提供一些参考。如有问题欢迎交流讨论!

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