固态硬盘对NAS有什么用？如何选择工作模式

Hi，我是溢图科技。

在今天，记录设备的有效像素越来越高、视频码率越来越大。我们对于存储的要求也在不断提升，不仅要容量大、还要速度快。我们工作室从2020年起就开始在NAS上使用固态硬盘。针对以照片、视频为主的使用场景，这里是我们的一些建议。

SSD = 固态硬盘，HDD = 机械硬盘，内容有参考QNAP威联通的官方说明。

感谢至誉科技借用的SATA SSD、U.2 SSD以及市面上并不多见的E1.S SSD。

SSD的工作模式

缓存模式
SSD容量不增加存储空间总量，可以优化NAS对于随机I/O的读写性能，推荐用于虚拟化应用 —— 也就是对照片、视频等大文件存储帮助不大。

* QNAP威联通的系统说明中提到：当HDD RAID容量远大于SSD时，即使创建了SSD缓存，顺序读写也可能优先使用HDD RAID。

混合模式
QNAP威联通推出的Qtier技术。和缓存模式类似，数据会先写入到SSD上。区别在于：系统会将低频数据转移到HDD上，存储空间的总容量是SSD+HDD。

Qtier听起来很好，但它的提升效果取决于I/O预测的准确率。官方推荐应用场景是文件/网络/邮件服务器、基本数据库服务。从我的使用体验来看，对照片、视频的存储来说，Qtier更像是一个不损失容量的缓存方案，但其实我们也不太可能将一个由SSD+HDD组成的存储区完全存满。

尽管SSD的价格已经回暖，但和多年前相比，单位容量价格和总容量都有了显著发展。所以，我推荐大家直接考虑第3种模式：

直接作为存储空间
从大概2年前开始，我们工作室就开始将SSD直接作为存储空间使用。正在进行中的项目文件（比如产品图、样片、视频素材）会直接放在SSD RAID上，而已经完结的工作则会手动转移到HDD RAID上。这样不仅最大化利用存储空间，兼顾了速度、容量和成本；长期保存数据放在HDD RAID上也是更安全的。

即使你对存储速度没什么太高要求，我也非常建议在QNAP威联通品牌NAS上用一块SSD做系统盘。这样能让机械硬盘更容易休眠、降低噪音 —— 其他品牌用户可以酌情参考这条建议。

怎样选择NAS和SSD

首先，如果你使用的是2.5GbE网络，并且会在NAS上使用3块及3块以上7200转HDD建立RAID，那么SSD对于整体速度的提升会比较有限。而对于使用5GbE或更高速度网络连接的朋友来说，SSD是让你跑满网络带宽的最好选择，并且要考虑SSD的持续写入能力 —— 比如将一张CFe卡上的视频上传到NAS，可以全程不掉速。

然后，我们就要考虑SSD的接口和容量：

- M.2 SSD的选择最多，但目前4TB或更大容量的产品比较少。且常见NAS大多只有2个M.2插槽，再做RAID 1，容量上限比较低。

- SATA SSD适用于几乎所有NAS，单盘容量也能轻松达到4TB。只不过都快2024年了，我是不太接受再去买若干SATA SSD……

- U.2 SSD是面向企业级的产品，兼具高速度（PCIe总线，支持NVMe）、大容量和高耐用性，目前7.68TB的价格在2500元左右。但支持U.2 SSD的消费级设备并不多，QNAP威联通TS-h973AX几乎是唯一选择。

QNAP威联通 TS-h973AX

5个3.5英寸SATA盘位

2个2.5英寸SATA/U.2盘位

2个2.5英寸SATA盘位

标配10GbE网口

▲ U.2 SSD的外形与SATA SSD类似，但接口并不一样，速度也更快。

- E1.S也是面向企业级的产品，相比M.2可以提供更大容量、更高可靠性以及热拔插特性。QNAP威联通的TBS-h574XT就拥有5个E1.S盘位。

QNAP威联通 TBS-h574XT

5盘位全闪存NAS

兼容E1.S或M.2 SSD

标配10GbE网口和两个USB4

▲ 从左至右依次是至誉E1.S SSD、QNAP M.2转接卡、将转接卡托盘替换为E1.S SSD。

▲ 由至誉科技提供的5块E1.S SSD。

QNAP威联通中高端NAS的一大特征是可以选装QuTS Hero系统（免费的）。它是加强版的QTS，基于ZFS文件系统。不仅具有更高安全性与可靠性，还能利用ZFS文件系统实现重复数据的实时删除、数据压缩和资料压实，提高存储空间的利用率 —— 这对SSD RAID更有意义。

* 重复数据的实时删除指相同文件只占用一份空间 —— 如果用ZFS文件系统存储微信，想来会大幅节省存储空间。

** ZFS的相关功能都需要大内存。同时，系统也会将空闲内存作为比SSD更高级别的缓存使用。

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