家庭实验室 #4 ｜ NAS VM 篇 — 存储池、团队协作、备份策略

系列第 4 篇 ▏前置：#0 导览 + #1 PVE。本篇用一个 PVE VM 跑 NAS 系统，挂载 4TB HDD 直通，搭起团队共享 + 个人备份的存储中心。

卷首：从 Synology DSM 到 NAS VM

我用 NAS 的轨迹是这样的：

阶段 1：Synology DSM（2018-2021）

群晖 DS218+，2 盘位 4TB×2
DSM 系统精致，Photo Station / Drive 体验好
痛点：CPU 太弱（J3355 双核），跑个 Docker 容器都吃力；4K 视频硬解不了
痛点：群晖原厂硬盘溢价高，不用群晖盘有警告

阶段 2：黑群晖（2021-2023）

DIY 的硬件，刷黑群 DSM
性能 + 灵活度都上来了
痛点：每次 DSM 升级都要重新引导，担心翻车
痛点：合规风险，正经业务不敢用

阶段 3：TrueNAS Scale（2023）

跑了几个月
ZFS 强、UI 现代
痛点：UI 主要服务"专业 NAS 玩家"，家人不会用
痛点：重 ZFS 体验，但我家用不上 ZFS 那么强

阶段 4：NAS VM（2024 至今）⭐

PVE 上跑一个国产 NAS 系统的 VM
整个 NAS 当 PVE 的一个虚拟机管理
想换 NAS 系统就重建 VM，核心数据通过磁盘直通保持不变

一、为什么把 NAS 装成 VM 而不是独立物理机？

维度	NAS as VM (PVE)	独立物理 NAS
硬件成本	一套，PVE Host 多用	两套
空间占用	一个机箱	两个机箱
NAS 系统试错	VM 一键克隆/快照/重建	重装系统大动作
冷备 PVE 整机	vzdump 全量备份 NAS VM	需第三方备份方案
性能	直通磁盘后接近原生	完全原生
扩展弹性	NAS 资源可动态调（CPU/内存）	加内存/换 CPU 要拆机
唯一短板	PVE 挂了 NAS 也没了	独立故障域

适合 VM 化：

你有家用实验室服务器（PVE 已就位）
数据不算极致重要（个人 / 团队级，不是企业核心）
重视灵活性

适合独立物理 NAS：

数据是公司核心命脉
不希望维护虚拟化层
单独留个 NAS 哪怕 PVE 烧了也能转

我的判断：家庭/小团队场景，NAS as VM 完胜。

二、选型对比（NAS 系统横评）

系统	文件系统	UI	Docker	中文	学习曲线	我的评价
fnOS	btrfs	极好	✅ 应用市场	⭐⭐⭐⭐⭐	低	国产黑马，UI 友好
绿联 UGOS	btrfs	好	✅	⭐⭐⭐⭐⭐	低	类似 fnOS
极空间 ZSpace	ext4	好	✅	⭐⭐⭐⭐⭐	低	偏向消费电子
TrueNAS Scale	ZFS	中等	⚠️ via K8s	⭐⭐	高	专业，但家人用不来
TrueNAS Core	ZFS	一般	❌	⭐⭐	高	不更新了
OpenMediaVault	ext4/btrfs	一般	✅ via 插件	⭐⭐⭐	中	老牌但 UI 老
Synology DSM	btrfs	极佳	✅	⭐⭐⭐⭐	低	优秀但贵/合规
Unraid	XFS+缓存盘	好	✅	⭐⭐⭐	中	媒体玩家最爱

我的选择是国产 NAS 系统中的一种，文章后续以中性方式描述（你按自己喜好选一款国产即可）。

关键决策点：

必须支持 btrfs：CRC + 快照 + 压缩三件套
必须有 Docker 应用市场：以后扩展全靠它
UI 要中文友好：家人/团队都要用
支持 SMB / WebDAV：跨平台访问

三、为什么必须用 btrfs？

特性	ext4	btrfs	ZFS
数据 CRC 校验	❌	✅	✅
元数据 CRC	❌	✅	✅
快照（snapshot）	❌	✅	✅
透明压缩	❌	✅ zstd	✅
单盘可用	✅	✅	⚠️（不推荐）
写时复制（COW）	❌	✅	✅
容量调整	⚠️	✅	⚠️
内存需求	低	低	高（1GB/TB）

ext4 的致命缺陷：

硬盘扇区静默腐烂（bit rot）—— ext4 不知道，照常返回错误数据
没快照 —— 误删除文件永远丢
没压缩 —— 文档/代码占满空间

btrfs 解决全部。ZFS 也行，但内存吃得多，单盘场景不友好。

四、PVE 上准备 NAS VM

4.1 直通 4TB HDD 给 NAS VM

PVE 直通磁盘（不是 PCI 控制器，是磁盘级）。

bash

# PVE Host 上找到 HDD 的 by-id（推荐用 by-id 而不是 sdb，by-id 不会变）
ls -l /dev/disk/by-id/ | grep -v part | grep ata-
# 看到类似:
# lrwxrwxrwx 1 root root 9 May 9 09:00 ata-WDC_WD40EFRX-68N32N0_WD-WCC7K0XXXXX -> ../../sdb

DISK_ID="ata-WDC_WD40EFRX-68N32N0_WD-WCC7K0XXXXX"   # 你的实际 by-id

# 假设 NAS VM 的 ID 是 200
qm set 200 -scsi1 /dev/disk/by-id/$DISK_ID
# 这条命令把整盘以 SCSI 方式给 VM

或在 PVE Web UI 操作：

节点 pve → VM 200 → Hardware → Add → Hard Disk
  Bus/Device: SCSI 1
  Device: /dev/disk/by-id/ata-XXX
  Model: 留空（或填 NAS Disk）
  Discard: ✅ (SSD 用，HDD 可关)
[Create]

4.2 创建 NAS VM

PVE Web UI: 节点 pve → Create VM。

字段	设置
VM ID	200
Name	vm-nas
OS	Linux 6.x（如果选项里有），或 Other
ISO	你下载的国产 NAS 系统 ISO
System	BIOS: SeaBIOS，QEMU Agent: ☑
Disk (SCSI 0)	系统盘 64 GB
Disk (SCSI 1)	上面直通的 4TB HDD
CPU	4 核（Type: host）
Memory	16 GB
Network	Bridge: vmbr0, Model: VirtIO
Start at boot	☑

4.3 安装 NAS 系统

启动 VM，按你选的 NAS 系统的安装向导走。注意点：

系统装在 64GB 系统盘，不是 4TB 数据盘
数据盘留给后面创建存储池，安装时不要碰
安装时可能要求设管理员账号、设备名等

装完登录 NAS Web UI（参考 NAS 系统说明，端口可能是 5666 / 8080 / 8888 等）。

五、创建 btrfs 存储池

5.1 关键决策：池类型选 btrfs

进 NAS Web UI → 存储管理 → 创建存储池：

选项	我的设置	说明
存储池类型	Basic（单盘）或 Mirror（如果你有 2 块盘）	见下文
文件系统	btrfs	⚠️ 必须！
元数据冗余	DUP（双份）	单盘场景的"伪 RAID"
数据冗余	Single	单盘没法多冗余
压缩	zstd	压缩比好、CPU 占用低
加密	自选	物理失窃才有用

5.2 btrfs 元数据 DUP 是什么意思？

btrfs 给元数据双份存储在同一块盘的不同位置：

文件名、目录树、文件系统结构 = 元数据
文件实际内容 = 数据

单盘场景下，DUP 元数据 = 硬盘个别扇区损坏不影响目录结构。文件可能丢部分内容，但目录结构在。

如果有 2+ 块盘，btrfs 可以做 RAID1（数据元数据都双份存到不同盘上）—— 那才是真正的硬件冗余。

5.3 zstd 压缩比对比

我的实测（团队办公文档目录）：

类型	压缩前	压缩后	比率
Word/Excel	100 GB	75 GB	25% 节省
代码仓库	50 GB	22 GB	56% 节省
PDF / 图片	200 GB	195 GB	几乎无
视频	500 GB	500 GB	0%（已压缩过）

结论：zstd 对文档有奇效，对媒体无感。开就完了。

六、共享文件夹与权限

按部门划分目录：

/data/
├── 01-公共/           （全员可读写）
├── 02-技术部/         （技术读写，其他只读）
├── 03-销售部/         （销售读写，其他只读）
├── 04-财务部/         （财务读写，其他不可见）
├── 05-人事部/         （HR 读写，其他不可见）
├── 99-备份/           （管理员独占）
└── home/              （个人目录）
    ├── alice/
    ├── bob/
    └── ...

6.1 创建用户与用户组

NAS Web UI → 用户管理 → 创建：

用户:
  alice / bob / charlie / dave / ...

用户组:
  technical    （技术部）
  sales        （销售部）
  finance      （财务部）
  hr           （人事部）
  admins       （管理员）

把用户加到对应组

6.2 创建共享文件夹与权限

共享 → 添加共享文件夹

01-公共：
  路径: /data/01-公共/
  访问权限: 所有用户读写
  
02-技术部:
  路径: /data/02-技术部/
  访问权限:
    - technical 组: 读写
    - 其他组:       只读
    - 财务/人事:    无权限（不可见）

04-财务部:
  路径: /data/04-财务部/
  访问权限:
    - finance 组:  读写
    - admins 组:   读
    - 其他:        无权限（不可见）

⚠️ NAS 系统的默认行为是"全员可见"，你必须主动取消其他组的权限，否则财务文档全员可读。

6.3 启用 SMB 协议

设置 → 文件服务 → SMB
  ☑ 启用 SMB
  最低协议: SMB 2.0（兼容 Win 7+）
  最高协议: SMB 3.1.1（最快）
  
  ⚠️ SMB 1.0 永远不要开（漏洞太多）

七、客户端访问

7.1 Windows 映射网络驱动器

打开"此电脑" → 顶部菜单"映射网络驱动器"
  驱动器: Z:
  文件夹: \\192.168.X.20\02-技术部
  ☑ 登录时重新连接
  ☑ 使用其他凭据
  → 输入 alice / 你的密码
[完成]

之后 Z 盘就是技术部共享，跟本地盘一样用

7.2 macOS Finder 连接

Cmd+K → smb://192.168.X.20
  → 输入用户密码
  → 选要挂载的共享
  
Cmd+Shift+T 添加到侧边栏，永久访问

7.3 手机 App

NAS 系统通常自家有手机客户端。装好后扫码或填账号登录。

7.4 命令行（开发场景）

bash

# Linux/Mac mount SMB
sudo mkdir /mnt/nas-tech
sudo mount -t cifs //192.168.X.20/02-技术部 /mnt/nas-tech \
    -o username=alice,password=YOUR_PASSWORD,vers=3.0,iocharset=utf8

# 永久挂载（fstab）
echo "//192.168.X.20/02-技术部 /mnt/nas-tech cifs credentials=/root/.nas-creds,vers=3.0,iocharset=utf8 0 0" | \
    sudo tee -a /etc/fstab

# /root/.nas-creds（mode 600）
echo "username=alice
password=YOUR_PASSWORD" | sudo tee /root/.nas-creds
sudo chmod 600 /root/.nas-creds

八、备份策略

8.1 PVE 备份 → NAS

把 PVE 的 vzdump 备份目标设到 NAS：

NAS 创建一个 NFS 共享:
  路径: /data/99-备份/pve-backup
  权限: PVE Host IP (192.168.X.10) 全权限

PVE Web UI:
  Datacenter → Storage → Add → NFS
    ID: nas-backup
    Server: 192.168.X.20
    Export: /data/99-备份/pve-backup
    Content: VZDump backup file
  
  Datacenter → Backup → Add
    Schedule: sun 02:00
    Storage: nas-backup
    Compression: ZSTD
    Mode: Snapshot
    Selection: All

每周日凌晨 2 点自动备份所有 VM 到 NAS。

8.2 NAS 自身的快照

btrfs 的杀手级功能：几乎零成本快照。

NAS Web UI → 存储池 → 快照 → 创建快照计划
  目标: /data
  策略: 每天 03:00 自动快照
  保留: 最近 7 天 + 每周 1 个 (4 周) + 每月 1 个 (12 月)

误删除文件时，从快照恢复，几秒钟就行。

8.3 异地备份 → 云

NAS 数据通过 rclone 同步到阿里云 OSS / 腾讯云 COS / Backblaze B2：

bash

# 在 NAS 容器或 Docker 里跑 rclone
rclone config   # 配置目标 (oss / b2 / s3 等)

rclone sync /data/99-备份 oss:my-backup-bucket/nas-backup \
    --progress \
    --transfers 4 \
    --bwlimit 5M    # 限速 5 MB/s 不影响家用上行

cron 跑：

cron

0 4 * * 1 rclone sync /data/99-备份 oss:my-backup-bucket/nas-backup --bwlimit 5M >> /var/log/rclone.log 2>&1

每周一凌晨 4 点同步到云。

九、踩坑时间线

坑 1：装 NAS 系统时格式化错盘，丢数据

症状：装 NAS 时把整盘格式化，4TB 数据归零。

原因：装 NAS 时，不是只装到系统盘，安装向导问要不要给数据盘也初始化，眼一花点了。

解决：装机时只给一块盘（系统盘），数据盘安装完成后再加。

坑 2：直通磁盘后 NAS 看不到 SMART 信息

症状：NAS 里点"硬盘健康"，所有数据都是 N/A。

原因：scsi 直通是磁盘级，丢失 SATA 控制器层的 SMART 信息。

解决：要么接受没 SMART（NAS 系统不监控盘故障，靠 PVE 监控），要么换 PCIe 直通整个 SATA 卡。

坑 3：SMB 共享中文文件名乱码

症状：Windows 上传中文名文件，NAS 上看是乱码。

原因：编码不匹配。

解决：

bash

# Linux 客户端 mount cifs 时加参数
mount -t cifs ... -o iocharset=utf8

# NAS 端 smb.conf 确认
[global]
unix charset = UTF-8
display charset = UTF-8
dos charset = CP936

坑 4：备份占满 NAS 后删不掉

症状：vzdump 备份累积太多，4TB 盘满了。

原因：没设备份保留策略，每周备份不删旧的。

解决：

PVE Datacenter → Backup → 编辑你的备份任务
  Retention: keep-weekly=4, keep-monthly=3

只保留最近 4 周 + 最近 3 个月。

坑 5：NAS 自启失败，业务全停

症状：PVE 重启后，NAS VM 没起来，所有依赖 NAS 的服务报错。

原因：NAS VM 启动时，HDD 还没 ready（直通盘有时候要等几秒）。

解决：

PVE: VM 200 → Options → Start/Shutdown order
  Boot Order: 1 (优先级最高)
  Startup delay: 30 秒

确保 NAS VM 优先启动 + 给 30 秒缓冲。

十、个人反思

反思 1：NAS 不是越复杂越好

我前面在 TrueNAS Scale 里折腾过 ZFS，看 YouTube 教程做 RAID-Z2，搞 dedupe，配 cache 分层…… 结果家人完全不会用。

后来切到 UI 友好的国产 NAS，全家都能用：

老婆备份手机照片
小孩看 NAS 媒体库的电影
我自己存代码 / 文档

家用 NAS 的 KPI 是"家人愿意用"，不是"我有多懂存储"。

反思 2：备份不做就是耍流氓

我有个朋友，NAS 用了 5 年，从不做异地备份。某天家里失火，NAS 烧成灰。5 年的家庭照片全没了。

从那以后我的原则是：

3-2-1 备份原则:
  3 份副本（原始 + 本地备份 + 异地备份）
  2 种介质（HDD + 云）
  1 份异地（不和原始数据同地点）

家庭照片这种不可重建的数据，必须 3 份。代码、文档可以放松到 2 份。

反思 3：权限错了比没装 NAS 还危险

NAS 默认设置往往是"先把文件存上来再说"，权限事后再调。

但事后调意味着：财务文件已经被销售部看了一遍，人事档案已经被技术部看了一遍。

正确做法：

创建共享时立即设权限
默认权限 = "禁止所有人"
一个一个组显式授权

十一、与其他方案的横向对比

vs 直接 Windows 共享文件夹

Win 共享 SMB 1.0/2.0 配置粗糙，不可靠
没 btrfs 的 CRC/快照/压缩
单台 Windows 死机就完蛋

vs 网盘（百度云 / 阿里云盘）

上传慢（家用上行 30Mbps，跑满也要几小时）
隐私问题（你的家庭照片放在云端...）
收费（Pro 版/超级会员/容量限制）
但适合"灾备" + "异地访问临时小文件"

vs Synology / 群晖

群晖 UI 极佳，但溢价高（同等硬件 2 倍价）
群晖原厂硬盘绑定（不用群晖盘有警告）
黑群晖能解决，但合规风险

vs TrueNAS（专业派）

TrueNAS 强但给 Pro 用的
家人用不来
我的家庭实验室不需要 ZFS 的复杂

vs 单纯的 Linux + Samba + Cockpit

DIY 派可以这么搞
完全免费 / 无依赖
但没现成 UI，每次配置改 smb.conf
家人 / 团队用不来

十二、下一步

NAS 装好后，PVE 备份 + 团队共享 + 个人备份都有目标了。下一步：

建 Dev-Server VM
把 NAS 作为 Dev-Server 的备份目标

下一篇：#5 Dev-Server VM：开发环境搭建

附录：常用命令速查

bash

# btrfs 工具
btrfs filesystem show /data           # 看文件系统占用
btrfs subvolume list /data            # 看子卷
btrfs subvolume snapshot /data /data/.snap-$(date +%F)  # 手动快照
btrfs subvolume delete /data/.snap-XXX                  # 删快照
btrfs scrub start /data               # 数据完整性扫描（建议每月一次）
btrfs scrub status /data              # 查扫描进度

# 压缩状态
compsize /data                         # 看实际压缩比

# SMB 状态
smbstatus                              # 看当前连接
smbclient -L //localhost -N            # 看本地 SMB 共享

# rclone 备份
rclone size oss:my-bucket             # 看远端占用
rclone copy /data/photos oss:my-bucket/photos --dry-run  # 演练

# NAS VM 备份/恢复（PVE Host 上）
vzdump 200 --mode snapshot --compress zstd --storage local
qmrestore /var/lib/vz/dump/vzdump-qemu-200-2026_01_01-02_00_01.vma.zst 999

本文协议：CC BY-NC-SA 4.0，转载请保留出处

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4.1 直通 4TB HDD 给 NAS VM ​

4.2 创建 NAS VM ​

4.3 安装 NAS 系统 ​

五、创建 btrfs 存储池 ​

5.1 关键决策：池类型选 btrfs ​

5.2 btrfs 元数据 DUP 是什么意思？ ​

5.3 zstd 压缩比对比 ​

六、共享文件夹与权限 ​

6.1 创建用户与用户组 ​

6.2 创建共享文件夹与权限 ​

6.3 启用 SMB 协议 ​

七、客户端访问 ​

7.1 Windows 映射网络驱动器 ​

7.2 macOS Finder 连接 ​

7.3 手机 App ​

7.4 命令行（开发场景） ​

八、备份策略 ​

8.1 PVE 备份 → NAS ​

8.2 NAS 自身的快照 ​

8.3 异地备份 → 云 ​

九、踩坑时间线 ​

坑 1：装 NAS 系统时格式化错盘，丢数据 ​

坑 2：直通磁盘后 NAS 看不到 SMART 信息 ​

坑 3：SMB 共享中文文件名乱码 ​

坑 4：备份占满 NAS 后删不掉 ​

坑 5：NAS 自启失败，业务全停 ​

十、个人反思 ​

反思 1：NAS 不是越复杂越好 ​

反思 2：备份不做就是耍流氓 ​

反思 3：权限错了比没装 NAS 还危险 ​

十一、与其他方案的横向对比 ​

vs 直接 Windows 共享文件夹 ​

vs 网盘（百度云 / 阿里云盘） ​

vs Synology / 群晖 ​

vs TrueNAS（专业派） ​

vs 单纯的 Linux + Samba + Cockpit ​

十二、下一步 ​

附录：常用命令速查 ​

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5.2 btrfs 元数据 DUP 是什么意思？

5.3 zstd 压缩比对比

六、共享文件夹与权限

6.1 创建用户与用户组

6.2 创建共享文件夹与权限

6.3 启用 SMB 协议

七、客户端访问

7.1 Windows 映射网络驱动器

7.2 macOS Finder 连接

7.3 手机 App

7.4 命令行（开发场景）

八、备份策略

8.1 PVE 备份 → NAS

8.2 NAS 自身的快照

8.3 异地备份 → 云

九、踩坑时间线

坑 1：装 NAS 系统时格式化错盘，丢数据

坑 2：直通磁盘后 NAS 看不到 SMART 信息

坑 3：SMB 共享中文文件名乱码

坑 4：备份占满 NAS 后删不掉

坑 5：NAS 自启失败，业务全停

十、个人反思

反思 1：NAS 不是越复杂越好

反思 2：备份不做就是耍流氓

反思 3：权限错了比没装 NAS 还危险

十一、与其他方案的横向对比

vs 直接 Windows 共享文件夹

vs 网盘（百度云 / 阿里云盘）

vs Synology / 群晖

vs TrueNAS（专业派）

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