組建基于NAS的家庭數(shù)據(jù)中心

陳曉俊

摘 要 隨著家庭網(wǎng)絡(luò)條件的日趨完善特別是千兆無線路由器開始普及， NAS系統(tǒng)開始走進(jìn)千家萬戶。本文主要研究如何組建基于NAS的家庭數(shù)據(jù)中心。

關(guān)鍵詞 家庭數(shù)據(jù)中心 NAS

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，人們的信息化生活越來越豐富，家庭中的智能設(shè)備越來越多，包括傳統(tǒng)的臺式計算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)、媒體播放器等等。然而隨著設(shè)備的不斷增多，相信不少家庭用戶都面臨這樣的問題：如何把這些設(shè)備連接并管理起來；如何集中管理不同設(shè)備中的數(shù)據(jù)并實現(xiàn)共享。這時我們需要構(gòu)建一個家庭數(shù)據(jù)中心。網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS：Network Attached Storage，以下簡稱NAS）系統(tǒng)可以幫助我們構(gòu)建這樣一個家庭數(shù)據(jù)中心：它有比傳統(tǒng)計算機(jī)更大更快的存儲空間；它可以在脫機(jī)狀態(tài)下不間斷下載互聯(lián)網(wǎng)上的資源；它可以實現(xiàn)視頻、音頻、圖像文件共享；它可以允許用戶在其他地方瀏覽和下載家中的文件數(shù)據(jù)；甚至它可以管理打印機(jī)和攝像頭等外部設(shè)備。同時它的功耗很低，只相當(dāng)于一個二十瓦的節(jié)能燈泡。

如圖所示，基于NAS的家庭數(shù)據(jù)中心以NAS為核心，由無線路由器、網(wǎng)絡(luò)終端、外部設(shè)備構(gòu)成。其中網(wǎng)絡(luò)終端可以為臺式計算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)、多媒體播放器、游戲機(jī)構(gòu)成，外部設(shè)備可以為打印機(jī)、智能電視、數(shù)碼相機(jī)等。

1 NAS

家用NAS強(qiáng)調(diào)的是性價比，其中對NAS性能影響較大有的CPU、內(nèi)存、硬盤和磁盤陣列（RAID）。

1.1 CPU

CPU（Central？Processing？Unit）又稱中央處理器，其功能主要是解釋指令以及處理數(shù)據(jù)。NAS的CPU主要用來協(xié)調(diào)控制整個系統(tǒng)的正常運行，在高清視頻播放解碼中也扮演著重要角色。目前主流的NAS用CPU頻率在1GHz以上，在其他配置相同的情況下越高頻率的處理器對于性能的提升越大。較好的NAS還會采用雙核甚至多核CPU。NAS用CPU硬件架構(gòu)通常有兩種：嵌入式架構(gòu)和通用架構(gòu)，前者和路由器一樣使用嵌入式處理架構(gòu)，后者則更像人們常用的個人電腦。

1.2內(nèi)存

和臺式計算機(jī)、筆記本電腦原理一樣，NAS的內(nèi)存（Memory）用于暫時存放CPU中的運算數(shù)據(jù)，以及與硬盤交換數(shù)據(jù)。內(nèi)存的容量越大越好，速度越快越好。在NAS中常見的內(nèi)存類型有SDRAM（同步內(nèi)存）、FLASH（閃存）等。不同的NAS產(chǎn)品出廠時配備的內(nèi)存容量不同，一般為幾十兆到數(shù)GB（1GB=1024MB）容量不等，這取決于NAS產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。目前家用NAS內(nèi)存容量在256MB以上，足以滿足家庭數(shù)據(jù)中心的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用需求。

1.3硬盤

大多數(shù)家用NAS出廠時并不配備存儲模塊。NAS的主要存儲模塊就是硬盤（Hard Disk Drive 簡稱HDD），和普通計算機(jī)中所使用的完全一致。硬盤的主要技術(shù)指標(biāo)有接口、轉(zhuǎn)速、容量，值越大性能越好。容量決定硬盤的存儲能力，規(guī)格有500G、1TB、2TB、3TB等。大多數(shù)家用NAS都已支持2TB以上的硬盤，并且支持多盤位即可以同時安裝兩塊以上的硬盤。

1.4磁盤陣列（RAID）

RAID是Redundant Arrays of Inexpensive Disks的簡稱，中文名為磁盤陣列。從字面上看，它表示既價格便宜又具有冗余能力的磁盤陣列。RAID原理是利用數(shù)組方式來作磁盤組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計，提升數(shù)據(jù)的傳輸率和安全性。RAID 技術(shù)將多個單獨的磁盤以不同的組合方式形成一個邏輯硬盤，從而提高磁盤讀取的性能和數(shù)據(jù)的安全性。

2操作系統(tǒng)

類似于臺式計算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的NAS固然也需要一個操作系統(tǒng)來運作。NAS的各種功能需要操作系統(tǒng)支持與實現(xiàn)。目前NAS產(chǎn)品主要支持以下兩類操作系統(tǒng)：

2.1 Windows

Windows操作系統(tǒng)是由美國微軟（Microsoft）公司開發(fā)的，在全球個人電腦和服務(wù)器操作系統(tǒng)中居領(lǐng)導(dǎo)地位。Windows操作系統(tǒng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品主要有：Windows Server 2000、Windows Server 2003、Windows Server 2008以及最新的Windows Server 2012等。

2.2 Linux

Linux是一種自由和開放源碼的類Unix操作系統(tǒng)，它是一個領(lǐng)先的操作系統(tǒng)也是一種新型的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。其特點是安全穩(wěn)定、界面良好，支持多任務(wù)、多用戶和多平臺。

一般家用NAS操作系統(tǒng)都是基于Linux內(nèi)核的。一方面，Linux幾乎支持所有主流的網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，另一方面，Linux有很好的文件系統(tǒng)支持。因此它可以為NAS提供一個很好的系統(tǒng)平臺，通過它可以很方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)備份、同步和復(fù)制等。此外，Linux良好的開放特性使得基于Linux操作系統(tǒng)的NAS產(chǎn)品對于各種存儲客戶端的支持都沒有問題。

3無線路由器

隨著智能手機(jī)和平板電腦的普及，越來越多的家庭開始使用無線路由器（Wireless Router）。無線路由器是在有線路由器的基礎(chǔ)增加無線功能發(fā)展而來，用戶可以通過無線路由器實現(xiàn)無線上網(wǎng)。無線路由器的工作原理是在寬帶網(wǎng)絡(luò)信號傳輸至路由器后，通過無線路由器的天線發(fā)送無線信號，支持WiFi的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備例如筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)等等接受到無線信號即可上網(wǎng)。

4計算機(jī)

家用計算機(jī)一般分為臺式計算機(jī)和筆記本電腦。按照網(wǎng)絡(luò)連接方式，臺式計算機(jī)一般通過網(wǎng)線與無線路由器直接連接。筆記本電腦則通過無線網(wǎng)卡和無線路由器建立連接。按照操作系統(tǒng)劃分，主要分為Windows系統(tǒng)和Mac系統(tǒng)。其中Mac系統(tǒng)是蘋果公司為自己的產(chǎn)品獨立開發(fā)的操作系統(tǒng)，正常情況下在普通微型計算機(jī)上無法安裝的操作系統(tǒng)。由于和Windows系統(tǒng)文件格式不一致，所以目前一般家用NAS均同時支持Windows系統(tǒng)和Mac系統(tǒng)。

5智能手機(jī)和平板電腦

作為家庭數(shù)據(jù)中心中計算機(jī)外的聯(lián)網(wǎng)終端主力，智能手機(jī)和平板電腦正在扮演越來越重要的角色。在一些簡單應(yīng)用中，比如瀏覽網(wǎng)頁、看視頻、聽音樂，家庭用戶更樂意選擇使用智能手機(jī)或者平板電腦。首先現(xiàn)在的智能手機(jī)和平板電腦性能足以滿足這類使用需求，其次智能手機(jī)和平板電腦的移動便攜性是臺式計算機(jī)甚至有些時候筆記本電腦都無法提供的。智能手機(jī)和平板電腦快速的響應(yīng)能力也是家庭用戶所看好的，隨時隨地可以打開一個網(wǎng)頁、刷刷微博，無需等待傳統(tǒng)計算機(jī)漫長的開機(jī)時間。目前主流的智能手機(jī)和平板電腦按照操作系統(tǒng)主要有Android、iOS、和Windows。

6高清播放器

高清播放器是可以把電腦硬盤、移動硬盤、SD卡、U盤等等儲存設(shè)備里面的電影、音樂、圖片等在電視機(jī)、顯示器、GPS、投影儀、幻燈機(jī)都可以播放出來的一種工具?？刹シ庞耙暻逦葹?80P（標(biāo)清）、720P、1080i、1080P。目前很多高清播放器也采用了Android操作系統(tǒng)，成為智能聯(lián)網(wǎng)終端的一員。

通過上述設(shè)備，即可組建基于NAS的家庭數(shù)據(jù)中心。相信在不久的將來，基于NAS的家庭數(shù)據(jù)中心會出現(xiàn)在千家萬戶。

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