Serwery NAS - serwer NAS do domu i firmy, dyski sieciowe

NAS ma własny procesor, pamięć RAM, system operacyjny i port sieciowy RJ-45, a w modelach firmowych także gniazdo SFP+ na moduł światłowodowy lub miedziany 10 Gb/s. Dyski wkłada się do zatok (kieszeni), a urządzenie udostępnia je w sieci jako foldery współdzielone. Komputer z Windows widzi je jako dysk sieciowy, Mac jako serwer SMB, a telefon przez aplikację producenta.

Dysk zewnętrzny jest prostszy: podłączasz go do jednego komputera przez USB, a gdy go odłączysz, dane są niedostępne dla reszty domowników. Dysk zewnętrzny dobrze sprawdza się jako druga, odłączana kopia danych z NAS, ale nie zastąpi wspólnego magazynu plików.

Od chmury (Dysk Google, OneDrive, iCloud) NAS różni się tym, że dane zostają w budynku, nie ma miesięcznej opłaty za każdy terabajt, a kopiowanie dużych plików w sieci lokalnej jest wielokrotnie szybsze niż przez łącze internetowe. Ceną jest to, że za sprzęt, aktualizacje i kopię poza domem odpowiadasz sam.

W sklepach i poradnikach ten sam sprzęt ma kilka nazw. Różnice są głównie zwyczajowe, ale warto je znać, bo przy wyszukiwaniu każda nazwa daje inne wyniki. Uwaga na pułapkę: fraza "dysk NAS" oznacza zwykle nie samo urządzenie, tylko twardy dysk przeznaczony do pracy w NAS.

• serwer NAS, NAS - całe urządzenie z zatokami, procesorem i systemem;
• dysk sieciowy - potoczna nazwa NAS, najczęściej małego, domowego;
• serwer plików - każdy komputer udostępniający pliki; w sklepach często synonim NAS;
• macierz dyskowa - większe urządzenie na wiele dysków, zwykle firmowe i rackowe;
• dysk do NAS (dysk NAS) - twardy dysk HDD lub SSD przeznaczony do pracy 24/7 w NAS;
• NAS bez dysków (ang. diskless) - sama obudowa z elektroniką, dyski kupuje się osobno.

• Kopie zapasowe komputerów - Windows (Historia plików, programy producenta NAS), macOS (Time Machine na udziale sieciowym) i Linux zapisują kopie automatycznie, bez podłączania dysku.
• Zdjęcia i filmy z telefonów - aplikacja mobilna wysyła nowe zdjęcia na NAS, podobnie jak robi to chmura, tylko bez abonamentu za pojemność.
• Wspólne foldery - dokumenty firmy, projekty, faktury z uprawnieniami dla poszczególnych osób zamiast przesyłania plików pocztą.
• Biblioteka multimediów - filmy i muzyka odtwarzane na telewizorze i w telefonie przez serwer multimediów (np. DLNA, Plex, Jellyfin, zależnie od oprogramowania NAS).
• Archiwum projektów - fotografowie, montażyści i architekci trzymają na NAS duże pliki robocze i pracują na nich bezpośrednio przez sieć 2,5 lub 10 GbE.
• Nagrania z kamer - część systemów NAS ma aplikację do zapisu obrazu z kamer IP; to alternatywa dla rejestratora NVR, opisana niżej.

Liczba zatok to najważniejszy parametr, bo decyduje o maksymalnej pojemności, o dostępnych poziomach RAID i o tym, czy da się później dokładać dyski. Pozostałe cechy (procesor, sieć, obudowa) zwykle rosną razem z liczbą zatok.

Do domu najczęściej wystarczy NAS na dwa dyski. Dwa dyski w RAID 1 przechowują te same dane, więc awaria jednego nie kończy się utratą zdjęć - wymieniasz dysk, a NAS odbudowuje kopię. Model jednozatokowy jest tańszy, ale każdy plik istnieje na nim tylko raz; ma sens wtedy, gdy NAS jest wyłącznie drugą kopią danych, które i tak są na komputerach.

Przy wyborze domowego NAS licz pojemność na 3-5 lat: zdjęcia z telefonów rodziny przyrastają zwykle o kilkadziesiąt do kilkuset gigabajtów rocznie, a filmy 4K znacznie szybciej. Jeśli już dziś masz ponad połowę planowanej pojemności, rozważ model czterozatokowy, w którym dołożysz dyski bez przenoszenia danych.

Domowy NAS stoi zwykle obok routera, bo musi mieć kablowe połączenie z siecią. Wi-Fi do NAS się nie nadaje: urządzenie podłącza się kablem, a komputery i telefony mogą korzystać z niego bezprzewodowo.

Cztery zatoki dają wybór: RAID 5 z jednym dyskiem na zabezpieczenie (75% pojemności użytkowej), RAID 6 lub RAID 10 z dwoma (50%). To rozsądny poziom dla rodziny z dużym archiwum zdjęć, dla fotografa i dla biura do kilkunastu osób. Wiele modeli 4-zatokowych przyjmuje dyski 2,5 i 3,5 cala i ma dodatkowe gniazda M.2 na dyski NVMe pełniące rolę pamięci podręcznej.

Czterozatokowy NAS można też kupić z myślą o rozbudowie: zaczynasz od dwóch dysków w RAID 1, a później dokładasz kolejne. Czy da się zmienić poziom RAID bez kasowania danych, zależy od systemu danego producenta - sprawdź to w dokumentacji przed zakupem, jeśli planujesz taki scenariusz.

NAS w obudowie rack montuje się w szafie 19 cali razem ze switchem, routerem i zasilaczem awaryjnym. Wysokość podaje się w jednostkach U (1U = 1,75 cala, czyli 44,45 mm). Modele 1U mieszczą zwykle do czterech dysków, 2U - od kilku do kilkunastu. Rackowe NAS-y mają najczęściej port 10 GbE (RJ-45 albo SFP+), bo w firmie z wieloma użytkownikami sieć 1 GbE szybko staje się wąskim gardłem.

Obudowa rack ma sens tylko wtedy, gdy jest szafa i pomieszczenie, w którym szum wentylatorów nie przeszkadza. Przy biurku lepiej sprawdzi się NAS w obudowie biurkowej (ang. desktop) z tą samą liczbą zatok.

Większość serwerów NAS sprzedawana jest bez dysków. Dzięki temu dobierasz pojemność i rodzaj dysków do potrzeb: dyski HDD na duże archiwum, dyski SSD tam, gdzie liczy się czas dostępu. Zestawy z dyskami są wygodne, ale zwykle mają dyski o średniej pojemności, a przy wymianie po latach i tak kupujesz je osobno.

Kupując dyski osobno, sprawdź listę zgodności producenta NAS. Część nowszych modeli niektórych producentów ogranicza funkcje albo wyświetla ostrzeżenia przy dyskach spoza listy - to warto wiedzieć przed zakupem, a nie po włożeniu dysków.

Procesor decyduje o tym, co NAS zrobi poza samym przechowywaniem plików. Układy ARM (np. z rodziny Cortex-A55 lub Cortex-A57) są energooszczędne i w zupełności wystarczają do udostępniania plików, kopii zapasowych i synchronizacji zdjęć. Procesory x86 (Intel, AMD) są potrzebne, gdy NAS ma uruchamiać maszyny wirtualne, kontenery Docker albo przekodowywać filmy w locie dla telewizora.

Pamięć RAM w domowych modelach to zwykle od 1 do 4 GB, w firmowych więcej, często z możliwością rozbudowy. Do samych plików wystarczy niewiele, ale aplikacje, indeksowanie zdjęć i wielu użytkowników jednocześnie korzystają z każdego dodatkowego gigabajta.

RAID (ang. Redundant Array of Independent Disks) łączy kilka dysków w jedną przestrzeń i decyduje, ile dysków może się zepsuć bez utraty danych. Poniższe reguły są definicją poziomów, więc obowiązują w każdym NAS; producenci mają też własne odmiany (np. SHR u Synology), które lepiej wykorzystują dyski o różnej pojemności.

Praktyczny wybór: dwa dyski - RAID 1; trzy-cztery dyski - RAID 5; pięć i więcej dysków o dużej pojemności - RAID 6, bo odbudowa po awarii trwa wtedy długo i obciąża pozostałe dyski; bazy danych i maszyny wirtualne - RAID 10, który najlepiej znosi drobne, losowe zapisy. RAID 0 nadaje się tylko do danych tymczasowych, które w każdej chwili można odtworzyć.

Pojemność użytkową liczy się z liczby dysków i poziomu RAID, a potem odejmuje kilka procent na system plików i różnicę między terabajtem producenta (10^12 bajtów) a tym, co pokazuje system (tebibajt). Dysk 4 TB widać w systemie jako około 3,6 TB. Przykłady dla dysków tej samej pojemności:

Zostaw zapas: system NAS pracuje sprawniej, gdy wolumin nie jest zapełniony do końca, a migawki (opisane niżej) też potrzebują miejsca. Przyjmij, że po 3 latach wolumin powinien być zajęty najwyżej w 70-80%.

RAID chroni przed awarią dysku, ale nie przed usunięciem pliku, nadpisaniem, wirusem szyfrującym (ang. ransomware), kradzieżą, pożarem ani przepięciem, które uszkodzi całe urządzenie. Plik skasowany na NAS w RAID 1 znika z obu dysków jednocześnie.

Zasada 3-2-1 mówi: trzy kopie danych, na dwóch różnych nośnikach, w tym jedna poza budynkiem. W domu wygląda to zwykle tak: oryginały na komputerach i telefonach, kopia na NAS, druga kopia na dysku zewnętrznym trzymanym poza domem albo w chmurze, do której NAS wysyła kopię zaszyfrowaną. Większość systemów NAS ma wbudowane narzędzia do zadań kopii na dysk USB, na drugi NAS i do usług chmurowych.

1. Ustal, które foldery są niezastąpione (zdjęcia, dokumenty), a które da się odtworzyć (filmy, instalatory).
2. Skonfiguruj automatyczne kopie komputerów na NAS.
3. Włącz migawki na udziałach z ważnymi danymi.
4. Ustaw zadanie kopii z NAS na dysk USB albo do chmury, co najmniej raz w tygodniu.
5. Co kilka miesięcy odtwórz próbnie kilka plików z każdej kopii - nieprzetestowana kopia jest tylko nadzieją.

Dysk w NAS pracuje całą dobę, obok innych dysków, które przenoszą na siebie drgania. Dyski z serii przeznaczonych do NAS (np. WD Red, Seagate IronWolf, Toshiba N300) są do tego przystosowane: mają określone obciążenie roczne, czujniki drgań w większych pojemnościach i firmware, który przy błędzie odczytu szybko zgłasza problem macierzy, zamiast długo ponawiać próby.

Do macierzy RAID wybieraj dyski w technologii zapisu CMR, a nie SMR. Dyski SMR są tańsze w przeliczeniu na terabajt, ale przy odbudowie macierzy i długich zapisach potrafią dramatycznie zwolnić. Informację o technologii podaje karta katalogowa dysku. Więcej o różnicy między dyskami do zapisu ciągłego a dyskami do NAS opisuje poradnik o dyskach HDD do monitoringu, RAID i kopii.

W kategorii dyski HDD są także dyski do monitoringu, które sprawdzą się w NAS nagrywającym obraz z kamer.

Zatoki 3,5 cala przyjmują standardowe dyski HDD o największej pojemności. Zatoki oznaczone 2,5/3,5 cala przyjmą także mniejsze dyski 2,5 cala (HDD z laptopów i SSD SATA), zwykle z ramką lub wkręcane od spodu sanek. Zatoki tylko 2,5 cala spotyka się w kompaktowych i całkowicie półprzewodnikowych NAS.

Gniazda M.2 na dyski NVMe służą najczęściej jako pamięć podręczna (ang. cache): przyspieszają dostęp do często używanych plików i drobne operacje, na przykład przeglądanie miniatur w dużej bibliotece zdjęć. Przy kopiowaniu dużych filmów zysk jest mały, bo ogranicza wtedy sieć. W części systemów z dysków SSD M.2 można też utworzyć osobny, szybki wolumin na aplikacje i maszyny wirtualne. Cache tylko do odczytu jest bezpieczny przy awarii SSD; cache do zapisu wymaga zwykle dwóch dysków M.2 w lustrze.

Najprościej policzyć dzisiejsze dane, dodać roczny przyrost razy liczbę lat i doliczyć zapas na migawki. Poniższe rzędy wielkości są orientacyjne, bo zależą od rozdzielczości aparatów, liczby osób i tego, czy trzymasz filmy.

Kopia zapasowa całego NAS musi zmieścić się gdzieś indziej, więc pojemność drugiego nośnika planuj razem z NAS, a nie po fakcie.

Prędkość kopiowania plików na NAS ogranicza zwykle sieć, a nie dyski. Jeden nowoczesny dysk HDD 3,5 cala odczytuje duże pliki z prędkością zwykle około 200-280 MB/s, kilka dysków w RAID - więcej, a port 1 GbE przenosi w praktyce około 110-115 MB/s.

Szybki port w NAS nic nie da, jeśli komputer, switch albo router mają porty 1 GbE - transfer wyrówna się do najwolniejszego ogniwa. Przy Wi-Fi realne prędkości są zwykle niższe niż przy kablu i zależą od odległości od punktu dostępowego.

NAS podłącza się do routera albo do switcha w tej samej sieci lokalnej. Jeśli NAS ma port 2,5 GbE, a router tylko porty 1 GbE, potrzebny jest switch z portami 2,5 GbE i drugi taki port w komputerze (karta PCIe lub adapter USB). W firmie NAS 10 GbE łączy się zwykle ze switchem, który ma porty SFP+ do takich połączeń.

Port SFP+ wymaga wkładki: moduł SFP+ światłowodowy na dłuższe odcinki, moduł miedziany 10GBase-T albo kabel DAC na kilka metrów w obrębie jednej szafy. Różnice między uplinkiem 1 Gb/s a SFP opisuje wpis o switchach z uplinkiem i SFP, a wybór między switchem zarządzalnym i niezarządzalnym - poradnik o switchach zarządzalnych.

Do 2,5 GbE wystarczy patchcord kategorii 5e, do 10 GbE przez skrętkę potrzebna jest kategoria 6 na krótszych odcinkach albo 6A na pełne 100 m. Instalację w ścianach układa się skrętką z drutem miedzianym; więcej o kategoriach kabli w artykule o kablu kategorii 6 i w poradniku o patchcordach.

Nagły zanik prądu w trakcie zapisu może uszkodzić pliki, a w skrajnym przypadku wymusić długie sprawdzanie macierzy. Dlatego NAS warto zasilać przez zasilacz awaryjny UPS podłączony kablem USB lub przez sieć. Wiele systemów NAS rozpoznaje sygnał z UPS i po kilku minutach pracy na baterii samo się wyłącza, a po powrocie prądu startuje ponownie.

Moc UPS dobiera się do sumy poboru: NAS na dwa dyski pobiera zwykle kilkanaście do kilkudziesięciu watów, duży NAS rackowy - odpowiednio więcej; do tego router i switch, jeśli mają działać w czasie zaniku. Jak przeliczać VA na minuty pracy, pokazuje poradnik o doborze UPS.

Część kompaktowych NAS na dwa lub cztery dyski zasilana jest przez dołączony zasilacz PoE++ lub mocniejszy (PoE, ang. Power over Ethernet - zasilanie przez kabel sieciowy). Jeśli producent dopuszcza zasilanie ze switcha, port musi dawać wymaganą moc - klasę PoE podaje karta urządzenia. Ochronę linii LAN przed przepięciami opisuje wpis o ogranicznikach przepięć.

NAS dostępny z internetu jest częstym celem ataków, zwłaszcza gdy ma przekierowane porty i stare oprogramowanie. Bezpieczniejsze są dostęp przez VPN (na routerze lub w samym NAS) albo usługa zdalnego dostępu producenta, która nie wymaga otwierania portów.

• zmień domyślne konto administratora i włącz logowanie dwuskładnikowe;
• instaluj aktualizacje oprogramowania NAS i aplikacji, najlepiej automatycznie;
• nie przekierowuj na routerze portów do panelu administracyjnego NAS-a;
• nadaj użytkownikom uprawnienia tylko do potrzebnych folderów;
• włącz migawki niemodyfikowalne przez użytkowników - to najskuteczniejsza ochrona przed ransomware;
• urządzeniom, które nie muszą wychodzić do internetu, zablokuj ruch na zewnątrz - sposób opisuje wpis o blokowaniu ruchu wychodzącego.

Migawka zapisuje stan folderu w danym momencie i zajmuje miejsce tylko na zmienione bloki. Dzięki temu można cofnąć przypadkowo nadpisany dokument albo całe udostępnienie zaszyfrowane przez wirusa do stanu sprzed kilku godzin. Migawki wymagają systemu plików, który je obsługuje (np. Btrfs lub ZFS) - sprawdź to w opisie oprogramowania NAS.

Typowy harmonogram to migawka co godzinę z przechowywaniem przez dobę, codzienna przez miesiąc i tygodniowa przez kilka miesięcy. Migawki leżą na tych samych dyskach co dane, więc nie zastępują kopii na innym nośniku.

Część systemów NAS ma aplikację do nagrywania kamer IP, zwykle z bezpłatną licencją na kilka kamer i płatnymi kolejnymi. Rejestrator NVR jest prostszy: zaprojektowany tylko do zapisu obrazu, często z wbudowanym switchem PoE do zasilania kamer, wyjściem HDMI na monitor i aplikacją mobilną od jednego producenta z kamerami.

Gdy monitoring jest głównym celem, prostszy i tańszy w utrzymaniu jest zwykle NVR. NAS ma sens, gdy kamer jest kilka, a urządzenie i tak stoi w domu lub firmie do plików. Porównanie miejsc zapisu nagrań opisuje poradnik chmura, karta SD czy rejestrator NVR.

Dyski HDD przy dostępie do danych terkoczą, a wentylatory szumią; im więcej dysków i im wyższe obroty, tym głośniej. NAS w sypialni lub w gabinecie przeszkadza bardziej niż w przedpokoju, garderobie czy szafie technicznej. Szafka musi mieć przepływ powietrza - zamknięta szuflada podnosi temperaturę dysków, a to skraca ich życie.

Unikaj miejsc wilgotnych i zapylonych (piwnica bez wentylacji, garaż) oraz bezpośredniego słońca. Urządzenie postaw na stabilnym podłożu, bo drgania przenoszone z mebla też nie służą dyskom. Większość systemów NAS pozwala ustawić usypianie dysków w nocy, co zmniejsza hałas i pobór prądu.

W kategorii pojawiły się pierwsze serwery NAS z ekosystemu Ubiquiti UniFi. Konfiguruje się je z tej samej aplikacji co routery, switche i punkty dostępowe UniFi, co jest wygodne, gdy cała sieć już działa na tym systemie. Parametry z kart produktów:

Zestawienie pokazuje typowy podział całego rynku: dwie zatoki do domu, cztery dla wymagającego domu i biura, osiem w obudowie rack dla firmy. Ta sama logika obowiązuje przy modelach innych producentów, różni je głównie system operacyjny i zestaw aplikacji.

1. Włóż dyski do zatok (przy pustym NAS dane z dysków zostaną skasowane podczas tworzenia woluminu).
2. Podłącz NAS kablem do routera lub switcha, a zasilanie najlepiej przez UPS.
3. Znajdź NAS w sieci przez aplikację lub stronę producenta i zainstaluj najnowszy system.
4. Utwórz konto administratora o własnej nazwie i włącz logowanie dwuskładnikowe.
5. Utwórz pulę dysków i wolumin z wybranym poziomem RAID; poczekaj na zakończenie synchronizacji.
6. Załóż foldery współdzielone i konta użytkowników z uprawnieniami.
7. Ustaw stały adres IP NAS w routerze (rezerwacja DHCP), żeby udziały nie zmieniały adresu.
8. Skonfiguruj kopie komputerów, synchronizację zdjęć z telefonów i migawki.
9. Dodaj zadanie kopii z NAS na dysk zewnętrzny lub do chmury i przetestuj odtwarzanie.
10. Włącz powiadomienia e-mail lub w aplikacji o stanie dysków (SMART) i błędach macierzy.

Przy macierzy zdegradowanej najpierw zrób kopię najważniejszych danych, a dopiero potem wymieniaj dysk: odbudowa to największe obciążenie pozostałych dysków i moment, w którym najczęściej psuje się kolejny.

Używany lub poleasingowy NAS bywa sporo tańszy, ale sprawdź, czy producent nadal wydaje dla niego aktualizacje bezpieczeństwa - starszy model bez poprawek nie powinien mieć dostępu z internetu. Dysków z drugiej ręki do ważnych danych lepiej nie używać, bo nie znasz ich historii pracy.

Domowy serwer można też zbudować ze starego komputera i darmowego systemu (np. TrueNAS lub OpenMediaVault). Daje to dużą swobodę, ale komputer pobiera zwykle więcej prądu niż gotowy NAS, zajmuje więcej miejsca i wymaga samodzielnej administracji. Gotowy NAS wygrywa prostotą, aplikacjami mobilnymi i małym poborem energii.

• Zatoka (kieszeń, ang. bay) - miejsce na jeden dysk.
• Wolumin - przestrzeń na dane utworzona na puli dysków.
• RAID - sposób połączenia dysków, który decyduje o pojemności i odporności na awarię.
• Odbudowa (ang. rebuild) - odtwarzanie danych na nowym dysku po awarii.
• Hot-swap - wymiana dysku bez wyłączania urządzenia.
• Migawka (snapshot) - zapis stanu folderu z możliwością przywrócenia.
• SMB, NFS - protokoły udostępniania plików (SMB dla Windows i macOS, NFS dla Linuksa).
• CMR, SMR - technologie zapisu w HDD; do RAID zalecana CMR.
• SFP+ - gniazdo na wkładkę 10 Gb/s, światłowodową lub miedzianą.
• 1U, 2U - wysokość urządzenia w szafie rack, 1U = 44,45 mm.
• Cache NVMe - dyski SSD M.2 przyspieszające dostęp do często używanych danych.
• SMART - autodiagnostyka dysku, ostrzega o zbliżającej się awarii.

• policzone dane dziś i przyrost na 3-5 lat;
• liczba zatok z zapasem na rozbudowę;
• wybrany poziom RAID i wyliczona pojemność użytkowa;
• dyski do NAS w technologii CMR, z listy zgodności producenta (dyski HDD);
• port sieciowy dopasowany do switcha, routera i komputera (1, 2,5 lub 10 GbE);
• obudowa: biurkowa do domu i biura, rack tylko przy szafie;
• procesor ARM do plików, x86 do maszyn wirtualnych i przekodowania filmów;
• UPS z automatycznym wyłączaniem NAS;
• plan drugiej kopii poza NAS (dysk USB lub chmura);
• aktualizacje producenta i bezpieczny dostęp zdalny bez otwierania portów;
• pozostały sprzęt sieciowy z kategorii urządzenia sieciowe.