檔案伺服器 vs NAS – 該選擇哪一種？
檔案伺服器和 NAS設備是透過網路儲存及分享檔案的常見解決方案。然而,兩者的功能性有所不同。選擇最佳方案取決於多項因素。這篇部落格文章將比較 NAS 與檔案伺服器,說明何時應使用傳統檔案伺服器,何時則應選擇 NAS設備。
什麼是檔案伺服器？
檔案伺服器是一台安裝了特定軟體的電腦,用於讓多名使用者和電腦同時存取資源(例如檔案分享)。透過網路連線至伺服器的其他電腦及軟體則稱為"客戶端"。檔案伺服器負責控制對共用資源的存取權限,並負責檔案儲存。
檔案伺服器可建置於標準電腦上,或建置於配備適當伺服器軟體的伺服器硬體上,以確保高可靠性及接近 100% 的運作時間。 您可以將檔案伺服器組裝於塔式(桌上型)機箱或機架式機箱中。檔案伺服器具備高度的硬體升級能力。
此外,您也可以選擇在虛擬機器上設定檔案伺服器。只要進行必要的設定,即可在虛擬機器的客體作業系統上建立檔案伺服器。
部署
您可以在 Windows Server 要使用檔案分享 SMB 協定. 此外,您也可以在 Linux 上部署檔案伺服器,透過安裝 Samba 來使用 SMB 協定,或採用 NFS 及其他檔案分享協定。您還可以在檔案伺服器上設定其他(額外的)角色與特點、進行詳細的防火牆設定、配置備份軟體、設定遠端存取等。
您可以根據需求選用自訂硬體,包括選擇磁碟控制器、RAID 控制器、硬碟 (HDD) 以及固態硬碟 (SSD)。 您可以使用 SAS 和 SATA RAID 控制器,並將更多磁碟控制器安裝至主機板的 PCIe 插槽中。在作業系統中設定軟體 RAID 也是可行的。SAS 裝置通常用於最可靠的儲存系統。然而,若您部署的是入門級檔案伺服器,請勿使用基於主機板內建 RAID 功能性的假 RAID,因為假 RAID 發生故障的機率極高。
設定
檔案伺服器提供多種設定選項——您可以自由配置各項功能。您可以增加硬碟數量,並在 Windows Server、Linux、Solaris、FreeBSD 等知名作業系統上安裝各種軟體。當您建置高階檔案伺服器時,可透過 FC 或 iSCSI 連線將檔案伺服器連接至儲存區域網路 (SAN),藉此使用更多硬碟並儲存更多資料。 此外,還提供負載平衡等進階特點。例如,在 Windows 環境中,可透過建立具備共用磁碟區的檔案伺服器叢集,或利用 Windows DFS 角色配置具備複製共用資料的次要檔案伺服器來實現此特點。配置 NAS 檔案伺服器的另一種方法,是在伺服器上安裝 FreeNAS 或 TrueNAS。
建築
採用 x86-64 架構的處理器通常用於檔案伺服器。對於採用 Oracle Solaris 作為作業系統的檔案伺服器,其處理器應具備 SPARC 採用了特定架構。強大的處理器能為高伺服器負載提供卓越效能。
關於磁碟儲存,若採用實體檔案伺服器,建議至少使用 SAS 機械硬碟或 SSD 以獲得更高效能。若您的檔案伺服器部署於虛擬機器上,當儲存共享資料的磁碟為本地磁碟時,應使用 SAS 或 SSD 磁碟;若從 SAN 儲存裝置匯出,則應透過 FC 或 iSCSI 連接。
至於記憶體,其容量應足以容納同時存取共用資料的使用者,並能處理所有快取操作。
配置檔案伺服器的需求取決於該檔案伺服器的複雜程度。檔案伺服器亦需進行維護。
什麼是 NAS 伺服器？
NAS(網路附加儲存裝置)是一種類似電腦的設備,內建用於安裝儲存硬碟的插槽。NAS 的主要用途是透過網路儲存檔案,並與使用者及電腦共享檔案。 NAS 能同時與多位使用者共享檔案,其運作方式類似於檔案伺服器。因此,NAS 的主要功能性與檔案伺服器相仿。
部分 NAS設備採用便攜式機箱設計,佔用空間不大,且運作靜音。這類低噪音的 NAS設備主要針對家庭用戶以及中小型企業設計。此外,也有專為企業設計的高階 NAS設備,採用機架式安裝規格,並配備更多硬碟插槽。
建築
NAS設備配備了 x86-64 和 ARM 架構的處理器。 ARM 架構專為節能型行動裝置設計,指令集較為簡化,與 x86-64 架構相比,其設計並非以追求高性能為目標。即使是搭載 x86-64 處理器的輕巧型 NAS設備,雖屬節能型設備,但其效能表現仍不甚突出。這是因為高性能處理器需要配備散熱系統,而此類系統無法同時裝入小型 NAS 機殼內並維持低噪音水準。
磁碟機
NAS設備的儲存裝置插槽數量有限。若所有插槽均已安裝硬碟,您可以連接具備額外硬碟插槽的擴充單元(前提是該 NAS 型號支援此功能)。 在將硬碟安裝至 NAS設備前,請先閱讀硬體相容性清單 (HCL)。雖然在大型桌上型或機架式機箱中使用高性能硬碟(可能產生震動)不會造成負面影響,但在便攜式 NAS設備中使用此類硬碟可能會對硬碟造成負面影響。這是因為硬碟之間會傳遞強烈的震動,從而縮短其使用壽命。
記憶體容量
最大記憶體(RAM)容量受 DIMM 或 SO-DIMM 插槽數量所限制,其數量通常少於傳統檔案伺服器,同時也受對應 DDR 世代記憶體模組的最大容量所限制。請注意,NAS 的限制通常低於伺服器。
可攜式 NAS設備 已可立即使用。您只需安裝硬碟,並初始化或升級預先安裝的作業系統即可。NAS設備採用專為其供應商開發的特殊作業系統。例如,Synology NAS設備使用 Disk Station Manager (DSM),QNAP設備使用 QTS,Western Digital設備則使用 WD My Cloud OS 等。NAS設備的功能性受限於所提供的作業系統及支援的軟體特點。
設定
NAS 上的軟體設定相當簡易。所有檔案分享設定通常都經過簡化,因此很容易基於 NAS 設定檔案伺服器,透過 SMB、NFS、AFP、FTP、SFTP、FTPS 等協定共享檔案。常見的檔案分享協定皆受支援。在 Windows Server 2019 上設定檔案伺服器比在 NAS 上稍為複雜,而在 Linux 上設定 Samba 則比在 Windows 上設定檔案分享更加複雜。 NAS 支援 Active Directory 網域整合,以便為網域使用者設定檔案分享的存取權限。
不同於傳統檔案伺服器,NAS設備沒有用於連接螢幕、鍵盤和滑鼠的連接埠。NAS作業系統的管理是透過網路,利用 NAS作業系統提供的網頁介面進行。硬碟的安裝過程相當簡單。 您應定期升級作業系統。
現代 NAS 可支援額外功能性,例如影片轉碼、監控站(連接 IP 攝影機並將錄製的影片儲存於 NAS 儲存空間)、具備埠轉發功能的基本防火牆等。
NAS設備支援 SATA 硬碟及軟體 RAID 實現。您無法安裝具備 SATA 或 SAS 介面的硬體 RAID 控制器。許多 NAS 支援硬碟熱插拔與熱交換特點。
提示: 閱讀關於 Synology NAS 機型 以及 QNAP NAS 機型 請先熟悉各種 NAS 供應商,以便選用合適的 NAS 檔案伺服器。
NAS 與檔案伺服器
我們已經介紹了檔案伺服器和 NAS設備的各項特點。現在,我們可以根據不同的參數來比較檔案伺服器與 NAS設備,以確定您應該選擇檔案伺服器還是 NAS設備。
靈活性
若您希望擁有完全自由的配置彈性,建議選擇檔案伺服器而非 NAS。您可以在伺服器上安裝 Linux 或 Windows 等通用作業系統,並依需求進行設定;這與功能性有限的 NAS 軟體截然不同。若任何硬體元件損壞(例如儲存控制器、網路卡或主機板),更換這些元件的成本相當低廉。檔案伺服器提供了極致的客製化選項。
可擴展性
選擇一台檔案伺服器,並添加任何型號的磁碟控制器,以增加可連接至伺服器的磁碟數量。在添加更多磁碟控制器(RAID 控制器)後,即可連接更多磁碟裝置。若需最大儲存容量,可將檔案伺服器連接至儲存區域網路(SAN)。
檔案伺服器擁有廣泛的硬體升級選項,可使用的升級硬體種類繁多。 至於 NAS設備,若您的 NAS 型號支援該類型的磁碟及容量,您僅能升級 RAM 以及將磁碟裝置更換為更高容量的硬碟。
硬體效能
若您需要極致效能,請選擇檔案伺服器。您可以在檔案伺服器中安裝更強大的處理器、大量記憶體,以及多組高速網路介面卡。NAS設備中的處理器無法提供高效能,尤其是採用 ARM 架構的處理器。檔案伺服器能夠同時為更多正在處理共用檔案的使用者提供服務。
可靠性
由於支援具備快取功能及電池的硬體 RAID 控制器(包括 SAS 硬碟控制器),檔案伺服器能提供更高的可靠性。SAS 硬碟比 SATA 硬碟更為可靠,讀寫錯誤的發生機率也較低。伺服器可配備冗餘電源供應器。
便攜性與靜音
若您的主要目的是在佔用空間不大且運轉靜音的裝置上儲存與分享檔案(部分 Enterprise 機架式 NAS 設備除外),那麼 NAS設備正是您的理想選擇。NAS設備通常是可攜式的桌上型設備,運作時靜音無聲。對於希望在舒適、安靜環境中工作的家庭用戶和小型辦公室而言,這一點至關重要。
節電
在 NAS 與檔案伺服器的比較中,NAS設備在節能方面表現最為出色。這是因為它們使用的 CPU 效能低於檔案伺服器,且受益於其他硬體與軟體的優化。
易於使用與維護
NAS設備操作簡便。您只需安裝硬碟,並初始化由 NAS 供應商預先安裝的作業系統,再定期更新該作業系統即可。相較之下,檔案伺服器則需要更專業的技術來管理作業系統,並安裝與設定相關軟體。
價格
價格取決於配置。例如,NAS 的價格可能低於配備 Windows Server 2019 授權的伺服器,但配備 Linux 的伺服器價格可能又低於 NAS。應根據檔案伺服器／NAS 的具體需求,針對每種情況分別考量並比較價格。NAS設備出貨時不包含硬碟,您必須另行購買硬碟。
備份功能
若從備份的角度來比較 NAS 與檔案伺服器,兩者皆可用於儲存資料備份。此外,您還可以在檔案伺服器或 NAS設備上安裝備份解決方案的組件,以實現有效的備份。 NAKIVO Backup & Replication 是一款通用資料解決方案,能夠 備份虛擬機器、Windows 和 Linux 伺服器、Amazon EC2 執行個體、儲存於 NAS 和檔案伺服器上的資料,以及其他資料。
NAKIVO 解決方案可安裝於 Synology NAS 和 QNAP NAS(及其他裝置)上,將 NAS設備轉變為備份裝置,並能輕鬆備份資料並將其儲存於 NAS 上。此外,您亦可將傳統檔案伺服器或 NAS 檔案伺服器上的 SMB 檔案分享資料夾用作備份儲存庫。
檔案分享資料夾亦可進行備份。 NAKIVO Backup & Replication 支援檔案分享備份功能,讓您能夠保護可能因使用者操作檔案分享資料夾或遭受勒索軟體攻擊而受損的資料。
