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NAS 篇七:一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

创作立场声明:1.本文所测商品为自费购入。没有参加张大妈家的活动获得的
2.所有部件来源复杂, 模仿购买后果自负
3.各种矿与币层出不穷, 所以我搭建时候的价格和今年价格可能差异巨大, 请大家理性看待性价比问题,这永远是个与时俱进的问题
4.如果你有诸如“我家宽带现在300M, 用你这个NAS上网速度是多少?” 之类问题, 请按Ctrl+W

折腾理由

如果大家看过我之前的折腾文章, 那么大概知道我家早就是万兆局域网, 前年折腾的黑群, 应该在大妈这里还是CHH论坛都是最早的实现黑群晖搭载Nvme缓存并研究其性能的文章。 不过两年过去尤其是过去的整一年疫情宅家, 升级不少, 发现群晖固件的不满意之处更不少。包括但不限于:

  1. 群晖固件没有真正做到ALL-IN-ONE的能力: DS918+ DSM6.2.3固件可以做一个好NAS,可以做一个媒体服务器并提供核显编解码加速, 也有虚拟机和容器。 但群晖没有任何高清播放能力, 别说4K UHD了,1080P也米有。 屏幕始终就是命令行终端显示。 也就是说主板上的HDMI口, DP口都浪费了。 另外,在你使用了万兆网卡后, 板载千兆网卡除了做热备, 就是多余的了, 因为群晖的虚拟机服务没有任何硬件直通能力, 你不可能把用不到的千兆网口直通给虚拟机比如LEDE或者iKUai做软路由, 软路由只能使用虚拟网卡, 占用你主网卡的带宽资源

  2. 群晖6.2.3固件NVme缓存机制在打开缓存所有I/O的选项(而不是只加速IOPS)时, 往往在缓存空间使用率到达80%左右时, 出现性能断崖式下降。 更糟糕的是,即使清空缓存重建, 也无法恢复性能。 唯一的办法是取消缓存,取出SSD, 在其他windows主机上格式化并trim, 再放进黑群里建立缓存

  3. 磁盘空间的OS访问逻辑太死板, 基本只要你装多一点APP, 比如虚拟机/Docker什么的, 基本所有的硬盘都不能休眠了。 作为家用, 像我这样6,7个盘 而其中多数用来做数据备份平时少有访问的,感觉自己给我国的2060年碳中和计划添了不少麻烦一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

  4. 由于上面说的缓存不给力情况, 我最后在黑群上选择了用hack方式实现真正NVME存储空间的方式, 具体方法见
    我的 《 NAS篇五》。我下血本在淘宝搞了一个samsung PM983 7.68T U2盘, 搞成存储空间, 这下终于摆脱了nvme缓存的各种尴尬, 有了一个近8T的空间,通过万兆局域网映射网络硬盘到自己的PC, 变成一个读写都是1000MB/s的大空间。 似乎可以安稳用下去, 然而有一天NAS重启DSM给了我这样的提示:

NAS 篇五:尝试达成最终目标: 黑裙+万兆网卡+Nvme 存储空间的实现与测试创作立场声明:1.本系列文章讨论NAS与局域网,请小编高抬贵手不要分类到无线网络去2.如果你读了开头,有“可我的宽带才300M”的想法,那么这文章还不适合你的需求,windows下请按Ctrl+W,iOS请按Home键,安卓我不熟.....3.本篇(第5篇)涉及使用linux命令手动修改磁盘状态,错jimmyjin| 46 评论85 收藏255查看详情

Nvme存储空间损毁了!Nvme存储空间损毁了!

就是这么莫名其妙的损毁了, 好在所有共享文件夹在DSM的文件管理器里还是可见, 只是整个空间都变成了只读,所以你手动用命令行hack的东西, 就是会这样不靠谱....... 好在这个NVME空间的所有数据都有备份。 确认了数据安全, 接下来就在想如何是一个更靠谱也功能更多的方案?

Q方案:

大约今年3月看到了老骥伏枥大大的《牛年大礼包》文章, 仔细读下来, 发现原来QNAP也可以和SYNOLOGY之于XPENOLOGY一样玩了。 多年没有关注QNAP,跑到官网研究了一下产品规格和功能, 发现QNAP的固件现在有很多我喜欢的功能:

  1. QNAP 有很多带HDMI输出的机型,固件自带HDstation可以通过HDMI输出桌面, 有HDplayer, 有KODI, 有Chrome浏览器........核显的UHD显示能力终于不浪费了!

  2. 很多X86新机型支持Nvme,不但支持nvme做缓存, 做存储空间和做QNAP的QTier分层存储都是可以的

  3. 深入阅读老骥伏枥大大的文章, 发现nvme设备在QNAP固件只要model.conf配置正确, 直接可用

  4. QNAP固件支持硬件直通! 我的那些双千兆网卡板子都可以发挥120%潜力了! (但后来发现我来晚了, 没有实现,后面详说)

  5. 再次在“那是云”论坛QNAP分坛爬帖子, 发现核显驱动做Jellyfin媒体服务器硬解, 核显驱动输出, 虚拟机Virtio驱动等都有现成方案。

有有鉴于这么多相对于黑群我个人喜欢的众多优点, 尽管知道QNAP开关机时间超长臭名昭著, 我也决定试试Q方案了。

我之前客厅家用机主力是一台黑群做主力NAS存相册, 音乐, 美剧等; 一台win10做主力硬RAID5+4K UHD 播放机( 因为win10没有RAID5, 只好LSI硬RAID卡来凑), win10机同时有VMware workstation,安装了虚拟机DSM用于家用监控( 为啥要这样? 因为有SurveilianceStation在, 所有群晖DSM的硬盘都不能休眠, 而win10可以分硬盘休眠, 单独为监控开个vDSM更省电), 还有软路由(旁路由)LEDE等偶有用到。 照我的规划, 如果用Q方案, 那么这些功能应该可以不打折的在一台QNAP机上实现, 当然做到最后, 我还是发现了一些小惊喜一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件 .尝试过程总是很多反复, 我就show下目前稳定下来的方案好了:

  • CPU

    无论黑裙黑Q, CPU的选择都不是越新越高端就好, 除了平衡价格/性能/功耗。 很关键的一点就是驱动支持, 毕竟固件内集成的显示驱动很少更新, 新的核显大概率不被支持, 比如11代intel U的核显黑裙和黑Q都支持不佳。 寻找合适CPU的最佳方法是查看QNAP自家的机型, 如果白Q机型就支持的CPU/核显, 驱动就不会有大问题。 考虑到QNAP最新的TVS-X72系列用的就是8代i3~i7 CoffeLake,所以我就用了i3 8100T.

    T 版保证低功耗, UHD630核显保证了最高到8K HEVC/VP9的编解码支持。 我去年买的时候大概650元左

    右, 价格也算便宜。 有人问为什么不用AMD 的4系比如4350G/4350GE这样的, 多4个线程, 核显更强不好吗? 答案是AMD U非常好, 但我看QNAP官方机型, 最新的几代AMD U的型号都不带HDMI输出, 也就不支持HDStation, 能不能是实现高清播放就是个大问题了。 还是8代i3在符合所有高清播放需求情况下成功最有把握.

  • 牙膏8代 i3 8100T牙膏8代 i3 8100T

  • 主板

    配合8100T的主板当然很多, 但考虑到这是一台超级ALL-IN-ONE, 同时要担起主力高清播放机功能,HDMI2.0 输出到家里功放就是刚需, 而核显支持输出HDMI2.0的主板就不多了。另外,考虑到要使用NVME 存储空间,需要更多的m.2 槽,更多的SATA口,相比之下,双千兆网口倒不是刚需, 因为反正一定上万兆网卡的。基于这些要求,我最初选定进行黑Q尝试的主板是ASrock Z390 Phantom Gaming ITX:4 x SATA + 2 x Ultra M.2, 满足我既要Nvme存储空间,又要玩NVme缓存和Qtier的需要。 因为QTS支持USB 3.1 Gen2和TB3, 板上有这两个接口也是加分;最后,HDMI 2.0 接口可以直接4K@60Hz 接我的功放, 也是我的刚需。

  • 一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

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好归好, 各种意外和力有不逮, 我在这个主板上完成了第一个满意的搭建, 但最后我用的,却是一块普普通通的“作死嘉” AROUS B365M!

B365MB365M

为啥? 因为作为主力NAS的机箱是万由 810A ,另外,要注意我想搭建的是QTS为底层的超级ALL-in-one, 像小雕B365M这样有2 M.2 key M, 1 M.2 key E, 1 PCIex1, 1 PCIex16 1xPCIex4, 扩展性是很舒服的。 而且万由810A那个尺寸我说过了, 最好所有SATA口朝上,有侧出的就只有大力出奇迹了......

一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

  • 机箱电源

    其实这个没啥说的, 今年各种众筹的NAS机箱百花齐放,但我因为早有了万由 NSC-810A+Seasonic SS350MU 组合, 实在没理由换, 继续用这吧

  • 810A810A

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  • 存储

    一个“黑道中人”从S家折腾到Q, 大半就是为了NVme存储空间, 没有点干货是不行的:

1. Samsung PM983 7.68T 2.5寸 U2 SSD 是早准备好的; 19年底5千5大洋的大船货

Samsung PM983 7.68TSamsung PM983 7.68T

2. Samusng 960Pro 512G是顶风在Chia高潮时入的, 看中的就是稳定和长寿, 700RMB整真的心疼

Samsung 960Pro MLC 512GSamsung 960Pro MLC 512G

3. Sandisk Ultra3D 来自今年中亚海外购一次低价, 544 RMB 拿1T全新还要啥自行车?你说为啥包装褪色了? 因为亚马逊海外购发自美国, 进家里前外面包装我喷过酒精了。时代特色吧一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

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4. 机械硬盘部分由于搭建时Chia正火,没有更新,继续用原有资产,西数 HC320 8T 企业盘x1 ,6T 企业盘x4

一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

组合的原则是既要省电, 又要速度:

    • 4 个6T 企业盘组RAID5 , 作为主备份数据盘

    • 1个8T企业盘是劳模盘,负责近200个高清种子的PT下载与做种,但是单个硬盘200M左右的速度太慢了, 配上960Pro 512G做缓存,就舒服多了( 没错, QTS可以支持单个Nvme盘做读写缓存)。 之所以下大本钱上MLC, 是因为黑S时代的不好印象, 似乎缓存写入量很大, 很容易有写入放大。

    • 金贵的PM983 7.68T单独一个磁盘,的作用是两个: 1是作为家里局域网的全局网络硬盘, 所有PC共享的一个高速空间,PM983的持续速度就是读3000写2000, 没有缓外之说, 万兆局域网下, 确保可以1000MB/s读写。 2. 是作为家里的主力照片存储空间, 这么多年来家庭照片已达15万张之多, 且全部可以在LightRoom下管理, 原来这盘在我的主力PC(P图机)上, 现在移动到QNAP NAS里, 但借助网络映射磁盘, Lightroom设置都不用改动

    • 目前还没有尝试Qtier和LVM空间,都是简单卷。 SSD缓存或者Qtier都是需要长期使用有了SSD的存满/清空循环后, 才能真的衡量其性能, 所以等960Pro作为缓存测试一段时间再说吧

  • 网络

    说实话稍微纠结了下, 因为家里的网络核心交换机变成了QNAP QSW-M408-2C, 有了两个MultiG 电口后, 有点考虑用 intel X550-T1 ( X520 之类PCIex8的我都不考虑的, x8 日常费电且占用过多PCIe资源),但比较了光口和电口的耗电, 最后还是Mellanox CX311A PCIex4,速度一样万兆跑满, 但总体功耗, 即交换机接口和网卡的总和功耗, 比用电口要小很多。

CX311-ACX311-A

  • 其他:

    这次不同于上次组NVme的黑群, QTS中有办法安全的分磁盘进行休眠, 致力最求低功耗的我也终于觉得可以用满万由 810A的8个盘位而不怕硬盘动不动过热了。 主板只有6SATA, 我用了M.2 KeyE的Asmedia 585 方案SATA扩展卡增加了2 SATA。 QNAP自己的NAS和扩展箱中都有用ASM585的方案, 所以QTS自带驱动直接认出

  • ASM585 SATA扩展卡ASM585 SATA扩展卡

    注意图里两个m.2 槽, 靠近CPU的已经上了m.2 转U2 线接PM983 大SSD, 另一个槽是留给960Pro 的, 再理理线, 似乎可以用一个转接卡接到最右边的PCIex4, 再上一个960Pro 和m.2 槽上的组成RAID1 缓存, 不过先单盘做缓存跑跑看吧

最终硬件照

最后插上960pro, 用x4 软排线横置接上Mellanox的万兆光口网卡, 硬件配置到此结束一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

成果展示:

最终我安装的QNAP机型固件是TVS-1282, 实机有8个3.5寸盘位, 4个2.5寸盘位和2个M.2槽位, 我没用到那么多, 不过也很可观了

一台万兆超级ALL-IN-ONE的诞生: Q篇之上 硬件

总共5个3.5寸HDD, 一个2.5寸SATA SSD, 一个2.5寸 U2 SSD, 一个m.2 nvme SSD(缓存), 4个存储空间,其中 PM983 U2的单盘空间可以跑满万兆, 其他几个靠着SSD身份或者RAID5 或者nvme缓存加持, 速度也是远超千兆的

存储空间存储空间

彩蛋:

其实Asrock Z390 Phantom gaming ITX主板板载的Thunderbolt3 口, 我在QNAP也用起来了, 但成功的只限于4K显示到我的Thinkvision U32 显示器, 普通USB3.1 type C U盘失败。具体QNAP固件安装于诸多硬件驱动问题的解决及无法解决时的分析, 请大家看 下篇---- 软件与调试

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