[分享]我的 TrueNAS × QNAP 雙系統備援建構全紀錄

這是一段垃圾佬的折騰與被折騰的故事...
文長3900字，慎入，想挑戰DIY自組NAS的可以參考

前言：為什麼要自己組 NAS？

2015年，實在受夠了硬碟掛掉之後要救援的成本和資料丟失的痛，加上也出社會幾年了開始賺錢，我入手了人生第一台 NAS : QNAP TS-451。

有了它之後，這10年來就再也沒丟過資料，加上可以用手機app連回去使用，使用上方便了很多。
但看著前幾年的勒索病毒災情，始終還是有點不太放心，加上10年老硬體瓶頸:

1. CPU 只有雙核心 J1800，超容易 100% 滿載，導致操作網頁UI時非常卡
2. 傳輸速度受限於1GbE的網口，上下載都只有110 MB/s
3. 很多影片格式不支援解碼串流

於是就萌生要換NAS主機的想法，但看來看去品牌機型的價格都讓人望而生畏，直到我看了Huan和翼王組DIY NAS的影片：

Huan https://www.youtube.com/watch?v=0BVudZbZGAc
翼王 https://www.youtube.com/watch?v=DOHDSrIAm_8

看到那頂天的CP值和超高可玩性，把心一橫，開始折騰。(想不開)

系統構想與架構設計

目標

• 主力 NAS：硬體DIY，系統用TrueNAS scale，負責主要儲存、快照、App服務（Plex, Immich, Home Assistant等）
• 備援 NAS：QNAP TS-451，作為異系統冷備份與災難復原用
• 網路：10GbE 與PC直連 + 家用 Wi-Fi 設備如手機、電視可連接NAS
• 備份：依資料重要程度設定不同頻率快照 + 自動排程增量備份
• 安全：UPS 聯動安全關機 +備援 NAS備份結束後自動關機

雖然沒有做到3+2+1的備份方式，但這樣的安全性我覺得是比較安心的。

DIY NAS先從機殼開始－寶藏盒 pro

關於機殼我想獨立用一段來講，台灣有在做NAS機殼的，比較有名的大概就銀欣和迎廣，選擇很少，甚至喬思伯也是中國品牌，不少做NAS的Youtuber也都是用中國做的NAS機殼，不得不說這些硬體真的還是對岸厲害(包括鍵鼠等外設更是如此)，台灣在這塊要加油。

回到我的機器，組NAS跟組一般桌機不同，桌機通常是最後才挑機殼，配合零件去選，但組NAS是反過來，機殼幾乎就決定了這台NAS的功能和支援性，所以第一個要先選機殼。

我之所以選 寶藏盒 pro 是因為看到錢韋德的影片:
https://www.youtube.com/watch?v=eB7tbnzKb_E

顏值、做工、用料都在水準之上，唯獨價格RMB1,399，露天$14,000NTD，貴得嚇人。
剛好有人出二手而且近全新，$4,000被我撿到，運氣好。

如果撿不到便宜的寶藏盒 pro，我推薦：
見方L8，8bay/ATX主板/全高PCIE/支援單塔扇，擴展性和CPU散熱都更好。
半人馬座，與寶藏盒pro同架構，但進一步改善了諸多小缺點，只是顏值我個人不喜歡。

確定機殼後開始撿垃圾... 硬體清單

選購與組裝心得

1. 在不影響性能和使用體驗的前提下，能撿二手就撿。電源與風扇類則用全新，確保穩定與安靜。 
2. Intel 8代CPU相較於9代性能沒太大差異，但價格便宜，內顯可硬解轉碼大部分格式的影片(除了AV1格式外)，T版CPU的TDP只有35W，但其實待機功耗有沒有"T"都差不多，價格也差不多，就買T的吧。要極限CP值的話i3-8100也夠用。
   
   
3. 買完主機板後持續找資料做功課，才發現市面上有很多「妖版」，ITX上有8*SATA/10GbE網口/雙M.2/滿血PCIE x16，重點是價格跟我的B365M+10G網卡+SATA擴充卡總和差不多，或是C246M工作站主板也類似，用這些主板好處是PCIE槽可以空出來，未來想玩AI模型可以插顯卡，想玩軟路由可以插2.5GbE四口網卡，可以更彈性。
   
   
4. 剛好把所有硬碟槽裝滿，6*HDD + 2*SATA SSD + 2*M.2 SSD，舒服！
   
   
5. 系統碟(M.2)和Metadata碟(SATA)其實可以對調，用M.2來放小檔案的隨機讀寫比SATA更快。但考慮到Metadata碟非常重要，萬一掛了就所有檔案都讀不到了，而系統碟掛了至少資料不會丟失，所以選用企業碟組mirror放Metadata比較穩。
   
   
   
6. 花了$7,000在6顆貓頭鷹風扇上，這麼貴其實有違垃圾佬的宗旨，但貓扇真的非常安靜，即使是跑 Immich 照片辨識任務時CPU長時間滿載，距離1公尺依然完全聽不到聲音，貓扇名不虛傳啦。
   
   
7. 這樣組下來只要同等級的品牌NAS約1/4的成本 (參考TVS-h674-i5-32G & DS1823xs+)，加上我砸在貓扇上的錢依然遠比品牌機便宜得多，成就感滿滿。

TrueNAS 儲存與系統架構

網路架構與直連設定

家用網路環境

直接看拓樸圖

兩台NAS和路由器要同時接UPS，停電發生時，UPS透過RJ45網口通知主力NAS關機，然後主力NAS再透過區網去通知備援NAS關機，所以路由器也一定要接UPS。

內部10GbE高速直連通道

PC (10GbE USB4 網卡)──10.10.10.0子網直連── 主力NAS 10GbE網口
透過 10GbE 直連通道，PC<->NAS網速終於超過Raid陣列的速度了，加上TrueNAS是用RAM作為讀寫快取，可以無視Raid直接吃滿10GbE網速(1.05GB/s)，如果32G RAM快取用完了，RAIDZ2讀寫速度也有超過500MB/s，是原本的5倍快，老婆工作用的資料都是秒傳，我的小姐姐們也都是幾秒就能傳完（懂的都懂）。

而且用子網直連有個好處，即使PC在傳大檔案到NAS，也不會佔用wifi終端對NAS的讀寫及路由器的效能，一舉多得。（雖然實務上很難有這種情境）

耗電

主力TrueNAS + 備援 TS-451

講到DIY NAS 的耗電就傷感情了，跟品牌機比功耗只有被按在地上磨擦的份。

我的待機75W已經算低了（對比Youtuber司波圖組過的機器們），畢竟6*HDD+4*SSD+2張PCIE介面卡+4條RAM待機時都會耗電。


=> 平均耗電: 1.8度/日，電費200~250元/月


如果會在意電費，那就多裝一點App榨乾它的效能來提升生活品質吧，划算啦。

遇到的問題與排錯過程

其實這段才是本文要分享的重點
組DIY NAS固然有趣，其實還是遇到很多問題，想分享我是怎麼解決的。

1. 線材問題

   首先是硬碟倉，機殼附的8643轉SATA線很硬，不容易做大角度彎折，所以在硬碟倉會有撞到散熱扇葉的風險，建議加裝風扇防護網。(貓頭鷹的信仰防護網 +50% DEF)
   
   
   再來是硬碟背板，用料給足是很棒，但大4pin*4這點讓人很頭痛，全漢給的電線沒有大4pin，網路上也找不到全漢的SATA 5pin接大4pin的線，另外買轉接線又不放心，心一橫就直接做客製，下面照片是我做客製線的規格供參考。
   店家是蝦皮的 「小熊♫MOD專賣店」，報我名字不會打折。
   
   
   

2. 散熱優化

   硬碟倉：雖然有給金屬檔板作為風道阻隔，但檔板與硬碟架之間其實仍有縫隙，會減少吹過硬碟的風流，所以我拿鐵人膠帶把縫隙封住，盡可能讓氣流全部都流過硬碟。
   
   
   系統倉：原廠建議裝2顆6cm風扇，但如錢韋德評測，這散熱效果較差，雖然可以裝9cm風扇，但沒有螺絲孔可以固定，於是我一樣用鐵人膠帶固定住風扇並剛好可以蓋上頂板，且貓扇附帶有減震墊所以不會有共振聲，如下圖右。
   但風流方向是從PCIE向CPU吹，有裝PCIE卡的話會擋到風，這題無解…
   
   
   
   上述這兩點在半人馬座NAS機殼就都有被改進，但我覺得醜
   
   
   

3. 硬碟最好買新的（二手品要先測試）

   一開始M.2系統碟是買蝦皮上的二手，想說組mirror很安全，就算系統碟全掛了資料也不會被波及。結果機器組好開始測試就點不亮，原以為是RAM的問題，但怎麼換插都沒用，BIOS也是怎麼改都沒用，最後直接整台送修花了一週$1,500，才知道是二手M.2硬碟壞了，換條新的就正常了，而過半個月賣家依然直接給退，看來賣家也知道自己的硬碟不太穩...硬碟這種關鍵消耗品買新的不會虧…
   
   

4. QTS SSH連線問題 (最痛苦的地方)

   組好開始運行後，設定好SSH金鑰（讓兩台NAS自動握手）與rsync指令開始備份，因為備份NAS 的CPU J1800性能實在羸弱，備份校驗資料讓CPU持續吃滿100%，導致資料傳輸速度只有20~40MB/s，7TB資料足足跑了53小時才備份完。慢是無所謂，更慘的是，主力NAS備份完顯示Error說SSH連接失敗，備援NAS端的SSH金鑰不見了，同時發現主力NAS無法再用SSH連線到備援NAS（備援NAS拒絕握手），且跟ChatGPT一起排查、重設、找資料都沒用，最後發現是QTS（QNAP作業系統）在5.2版改過連線設定導致SSH有bug，網路上也有一些災情，回朔QTS 5.1.5版後金鑰就自己回來了（果然有Bug），但主力NAS依然無法用SSH握手備援NAS，最後決定找原廠支援，請他們工程師來幫我看吧…
   
   
   

5. 備援機TS-451的Plan B?

   如果SSH搞不定，或未來仍有可能再發，我會放棄QTS，把備援NAS改裝TrueNAS。好處→相同系統彼此的支援度最大，且維護較簡單。壞處→萬一相同系統有bug或安全漏洞有可能會被一波帶走。
   
   我的想法是，依照我的使用方法，一波帶走的風險不高：
   I. 備援NAS是做冷備份用，增量備份只需要半小時內就完成，完成後自動關機，時間到才會再自動開機備份
   II. 非必要我不會更新備援NAS的作業系統
   III. 主力機萬一中毒我會暫停備援NAS的備份排程，以避免病毒蔓延。
   
   跟ChatGPT討論過，他給我的建議也是：
   
   「備援的價值，不是不同系統本身，而是不同命運路徑。」
   
   也就是說，只要兩台 NAS 不會同時被電力、軟體、病毒、使用者失誤一起波及，
   那它就已經達到了「異命容錯」的效果。
   換成 TrueNAS、QNAP、甚至 OMV，其實都只是形式。
   
   

結語與展望

從13歲擁有自己的D槽，到28歲升級成NAS，現在38歲再升級成會自動備份的家庭伺服器。
這套系統不單是存放資料的機器，更是我25年記憶的堡壘（還有小姐姐們溫暖的家），也是服務我家人的智慧核心。

透過這幾個月的(被)折騰，「高速、靜音、安全、可靠」終於實現在我的資料硬碟。
當然也遇到了很多問題和挫折，所幸都有找到解法，代價也都很小。也因為這些過程，我開始接觸快照、備份、Linux、網路架構的「基礎」。雖然接觸愈多就愈覺得自己懂得很少，但無論如何都是提升，當然也不會就此停下腳步，下一步計畫也在慢慢進行中：

• 等原廠支援搞定備援NAS的SSH，搞不定就改用TrueNAS
• 研究Docker容器的應用
• 研究軟路由、OpenWRT和防火牆的應用
• 如果軟路由能搞定（至少讓我自己能放心），再處理外網連回主力NAS
• 建置智慧家居 Home Assistant
• 看還有沒有其他好玩的應用，再陸續加進來

最後用一張開頭我的迷你機櫃做結尾，現在真的懂看著機器我可以發呆半天的浪漫XD。