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 文獻標(biāo)識碼：A

隨著計算機和網(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、筆記本電腦、平板電腦、智能手機、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)計算機更大更快的存儲空間；它可以在脫機狀態(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、筆記本電腦、平板電腦、智能手機、多媒體播放器、游戲機構(gòu)成，外部設(shè)備可以為打印機、智能電視、數(shù)碼相機等。

1 NAS

家用NAS強調(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、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、智能手機等等接受到無線信號即可上網(wǎng)。

4計算機

家用計算機一般分為臺式計算機和筆記本電腦。按照網(wǎng)絡(luò)連接方式，臺式計算機一般通過網(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智能手機和平板電腦

作為家庭數(shù)據(jù)中心中計算機外的聯(lián)網(wǎng)終端主力，智能手機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或者平板電腦。首先現(xiàn)在的智能手機和平板電腦性能足以滿足這類使用需求，其次智能手機和平板電腦的移動便攜性是臺式計算機甚至有些時候筆記本電腦都無法提供的。智能手機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)計算機漫長的開機時間。目前主流的智能手機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、顯示器、GPS、投影儀、幻燈機都可以播放出來的一種工具。可播放影視清晰度為480P（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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