Bygg din egen NAS: OS, hårddiskar och användbart utrymme

Att bygga en egen NAS är för många en självklarhet. Att gå ifrån färdiga lösningar öppnar dörren för oändliga möjligheter när det kommer till hårdvaruanpassning, virtualisering och stora besparingar per terabyte. Men valet av operativsystem och filsystem/raid det avgör hur systemet kan expanderas, hur datasäkerheten ser ut och vad totalkostnaden blir.

Den här guiden går igenom vanliga NAS-lösningar bland hemmabyggare, priser/licenser och hårdvarukostnader, förklarar hur du kan blanda hårddiskar av olika storlekar och räknar ut hur mycket användbart lagringsutrymme du faktiskt får.

Mjukvaran: Pris och filosofi

Hemmaserver-ekosystemet delas generellt upp i två läger: färdiga lösningar (Turnkey Appliances) med polerade webbgränssnitt, och konfigurationer som prioriterar kontroll och låg systembelastning.

• TrueNAS Scale: Gratis och öppen källkod. Gyllene standard för dataintegritet och hastighet via ZFS. Nya funktioner för Docker Compose har stärkt dess position för applikationshosting, men ZFS-strukturen är rigid.
• Unraid: Kostar från cirka 49 dollar. Populärt för sin flexibilitet att blanda olika hårddiskar och ett moget system för applikationer. Perfekt för den som vill samla mycket media.
• OpenMediaVault (OMV): Gratis och öppen källkod. Ett effektivt webbgränssnitt ovanpå Debian. Perfekt för energieffektiva system, äldre datorer eller enkortsdatorer.
• MergerFS + SnapRAID: Gratis och öppen källkod. Den ultimata kombinationen för ren lagringseffektivitet. Hårddiskarna kan spinna ner individuellt för att spara energi, ett favoritval för stora, kalla mediamonteringar.
• Proxmox VE (som bas): Gratis och öppen källkod (valfritt betalstöd). Ett allt vanligare tillvägagångssätt. Användare installerar Proxmox direkt på hårdvaran för att hantera ZFS-pooler och sedan köra lätta Linux Containers (LXC) eller virtuella maskiner för nätverksprotokoll (SMB/NFS).

Hårddiskblandningens gåta: Kan du kombinera storlekar?

En av de dolda kostnaderna med att bygga en NAS är den långsiktiga kostnaden för lagring. Kan du köpa vilken hårddisk som helst som är på rea, eller är du låst till att köpa identiska diskar för evigt?

ZFS (TrueNAS Scale / Proxmox / Ubuntu)

ZFS organiserar diskar i virtuella enheter (VDEVs). Om du skapar en RAID-Z1 eller RAID-Z2 VDEV med en blandning av diskar, stryper ZFS automatiskt alla diskar till samma kapacitet som den minsta disken i VDEV:et. Extratrymmet på större diskar går förlorat.

Undantagsregel för ZFS: För att säkert expandera eller använda olika storlekar i ZFS måste du antingen skapa helt separata VDEVs (t.ex. ett VDEV med 14TB-diskar speglade bredvid ett VDEV med 18TB-diskar) eller byta ut varenda disk i ett befintligt VDEV, en efter en, mot en större storlek.

Unraid

Unraid ger dig total frihet. Du kan blanda 4TB, 14TB och 18TB diskar sömlöst. Den enda regeln är att paritetsdisken (eller -diskarna) måste vara lika stor som eller större än den största datadisken i arrayen. Om din största datadisk är 18TB, måste din paritetsdisk vara minst 18TB.

MergerFS + SnapRAID (Perfekt medieserver)

Liknande Unraid, MergerFS aggregerar helt enkelt oberoende underliggande filsystem till en enda virtuell montering, och ignorerar helt diskenheternas storlek. SnapRAID hanterar pariteten asynkront. Regeln liknar Unraid: din SnapRAID-paritetsdisk måste vara minst lika stor som den största datadisken i poolen.

Räkna ut användbart lagringsutrymme: Verkliga scenarier

För att se hur ditt arkitekturval direkt påverkar din plånbok och utrymmes­effektivitet, låt oss räkna ut det exakta användbara lagringsutrymmet i ett vanligt verkligt scenario.

Testenhetens hårddisksamling:

• 3 × 14TB Hårddiskar
• 2 × 18TB Hårddiskar
• Total rå kapacitet: (3 × 14) + (2 × 18) = 42 + 36 = 78 TB

Scenario A: Unraid (Dubbel paritet)

Unraid kräver att de två största diskarna agerar som paritet. Alltså blir de två 18TB-diskarna paritetsdiskar. De återstående tre 14TB-diskarna utgör data-arrayen.

• Paritetsdiskar: 2 × 18TB (används för paritet)
• Datadiskar: 3 × 14TB
• Beräkning av användbart utrymme: 14TB + 14TB + 14TB = 42 TB
• Resultat: 42,00 TB användbart (Effektivitet: 53,8 procent)

Scenario B: MergerFS + SnapRAID (Enkel paritet)

SnapRAID kräver en paritetsdisk för att skydda mot en enskild diskförlust, som måste väljas från den största tillgängliga storleken (18TB). Detta lämnar en 18TB-disk och tre 14TB-diskar för datadelning.

• Paritetsdisk: 1 × 18TB (används för paritet)
• Datadiskar: 1 × 18TB + 3 × 14TB
• Beräkning av användbart utrymme: 18TB + 14TB + 14TB + 14TB = 60 TB
• Resultat: 60,00 TB användbart (Effektivitet: 76,9 procent)

Scenario C: ZFS RAID-Z2 (Dubbel paritet VDEV)

Om du tvingar alla fem diskarna in i ett enda RAID-Z2 VDEV, tillämpar ZFS sin lägsta gemensamma nämnare-regel. Varje disk behandlas som en 14TB-disk. De 4TB extra utrymme på var och en av de två 18TB-diskarna (totalt 8TB) går förlorade permanent.

• Effektiv diskkapacitet: 5 × 14TB = 70TB virtuellt råutrymme
• Paritetsavdrag: 2 diskar värda utrymme (2 × 14TB = 28TB)
• Beräkning av användbart utrymme: 70TB - 28TB = 42 TB
• Bortkastad kapacitet: 2 × (18TB - 14TB) = 8 TB
• Resultat: 42,00 TB användbart (Effektivitet: 53,8 procent | 8 TB bortkastat)

Kärnpunkter för gör-det-självaren

Om du vill driftsätta en maskin omedelbart, använd dessa driftsprofiler för att matcha din lagringsarkitektur med din hårdvarutillgång:

• Välj Unraid eller MergerFS+SnapRAID om: Du aktivt återanvänder gamla interna hårddiskar av slumpmässiga storlekar, ditt datatillväxtmönster involverar att lägga till en enskild disk åt gången, och din primära arbetsbelastning är mediaströmning där ultimat IOPS-prestanda inte är avgörande.
• Välj TrueNAS Scale eller Proxmox+ZFS om: Du har råd att köpa enhetliga hårddiskar från början, din nätverksmiljö stöder 10GbE+-överföringshastigheter, dataintegritet mot tyst korruption är en absolut prioritet, och du planerar att hosta tunga databasapplikationer eller högpresterande virtuella maskin-backends.