长期使用TrueNAS CORE / FreeNAS的用户永远不会忘记FreeNAS 8.0的日子，那时使用LSI固件更新IBM M1015控制器卡是一种习惯，3TB驱动器是您可以买到的最大容量，而且泰国的洪水将很快使每个硬盘驱动器价格翻倍， 变成值钱的资产。

　　通过直观的Web界面看现在最新型的TrueNAS Mini以及简化的用户体验，我们可以发现TrueNAS生态系统中发生了巨大变化。尽管TrueNAS Mini和FreeNAS certified是出色的一站式系统，但我们仍需感谢全球自己搭建系统的用户在TrueNAS CORE / FreeNAS的成长和成功中一直发挥的至关重要的作用。从重新设计的系统到高度定制的版本，TrueNAS的自由度体现在它几乎能够运行在任何x86计算机上。

　　为了庆祝TrueNAS软件的发展，我们汇聚了技术人员的智慧和顶级博客文章，制作出第一本全面的TrueNAS CORE硬件指南，以便补充官方的硬件要求和社区的详细硬件建议指南。有什么要补充的吗？请通过单击侧面板中的按钮反馈请求或问题！

　　从这里开始打造2020年及以后您最好的NAS！

TrueNAS团队

　　TrueNAS社区在涉及到为自己喜欢的存储操作系统选择理想硬件的艺术和科学方面，具有丰富的建议生态系统。从官方的《硬件要求》到社区维护的《硬件建议指南》，再到无数的博客文章，用户只有一个简单的问题：“我应该买什么硬件？”来自iXsystems的TrueNAS Mini和FreeNAS Certified专用TrueNAS系统生产线是该问题的官方答案，它们也可为想要构建自己的系统或重新利用现有系统的用户提供模板。因此，本指南将使用TrueNAS Mini和FreeNAS Certified systems作为构建任何大小TrueNAS兼容系统的标准参考。

　　任何存储系统的核心都是确保其文件系统和物理存储设备的共生配对。 TrueNAS中的ZFS文件系统不惜任何代价提供了任何文件系统中最好的可用数据保护，并且非常有效地利用了机械磁盘和全固态存储，或混合硬盘。ZFS为存储设备的最终故障做好了充分的准备，并且可以进行自由配置，以实现冗余和性能的完美平衡，从而满足任何存储目标。正确配置的TrueNAS系统可以承受多个存储设备故障，甚至是启动媒介出现了故障，也可以使用配置文件的副本快速重新创建它。选择存储介质是设计存储系统以实现当前目标并为将来的容量扩展做准备的第一步。

　　直到存储介质出现下一个不可预见的科学突破之前，机械硬盘将一直存在，这得益于它实现了容量和成本之间的平衡。两位数TB的消费级和企业级驱动器的到来为TrueNAS用户提供了前所未有的更多选择。 TrueNAS Mini和FreeNAS Certified systems分别附带西数 NAS和NL-SAS是具有良好理由的，并且了解替代方案将解释这一决定。

　　串口（SATA）仍然是事实上的标准磁盘接口，可以在许多台式机/笔记本电脑、服务器和某些非企业级存储阵列中找到。SATA磁盘首先问世，提供了两位数的千兆字节容量，并且自生产以来就满足了无数的容量、可靠性和性能目标。尽管在整体可靠性方面，消费类台式机SATA磁盘已不像以前那样存在问题，但仍不是为连续操作或在RAID组中使用而设计的。 因此，引入了企业级SATA磁盘来解决存储系统所需的“始终在线”需求、振动容限和驱动器错误处理。但是，台式机和企业级SATA驱动器之间的价格差异很大（并且今后仍将很大），以至于迫使用户不得不将他的消费类驱动器用于7*24小时服务以追求节省成本。

　　驱动器供应商通过生产“ NAS”驱动器来应对市场中的这一缺口（并且可能厌倦了保修因错误应用而产生故障的桌面驱动器），最著名的是带有CMR/PMR技术的Western Digital（WD）Red™驱动器（现在称为WD Red Plus）。WD Red™Plus NAS驱动器（非SMR）设计可用于多达八个硬盘驱动器的系统，对于WD Red™Pro驱动器而言最多可达16个驱动器，WD UltraStar™驱动器则可用于16个驱动器以上的系统。

　　在iXsystems社区论坛中，WD驱动器因其卓越的质量和可靠性而成为构建TrueNAS的首选硬盘驱动器。除非另有要求，否则所有TrueNAS Mini均随附WD Red™Plus驱动器。

　　“近线” SAS（NL-SAS）磁盘实际上是带有行业标准的SAS接口的7200 RPM企业级SATA磁盘，这种接口为大多数企业级存储系统所拥有。SAS代表“串行连接的SCSI”，即串行形式的传统SCSI磁盘接口。SAS系统是为数据中心存储应用程序设计的，因此具有准确、详细的错误处理，可预测的故障行为，可靠的热插拔功能，并具有多路径支持的附加功能。多路径访问意味着每个驱动器都有两个接口，并且可以通过两条电缆连接到两个存储控制器或一个控制器。在TrueNAS高可用性架构的情况下，此冗余可防止电缆故障，控制器卡故障或整个系统故障，其中每个“控制器”实际上是访问同一组NL-SAS驱动器的独立服务器。NL-SAS驱动器也足够强大，可以处理磁盘数量超过16个的系统。因此，凭借NL-SAS驱动器提供的容量、可靠性、性能和灵活性的全方位完美平衡，面向容量的TrueNAS和某些FreeNAS Certified systems随附Western Digital UltraStar NL-SAS磁盘。

　　企业SAS磁盘是企业存储行业的传统重磅工具，其构建旨在提供旋转盘片可提供的最佳性能和可靠性。SAS磁盘容量与NL-SAS或NAS驱动器相比低到令人惊讶，这是由于磁盘旋转的速度高达15000 RPM。尽管SAS驱动器听起来可能是高性能存储的最终答案，但市场上出现的许多消费级和企业级闪存的选项大大降低了SAS驱动器的竞争力。 例如，企业级SAS驱动器由于其低性价比，已全面退出FreeNAS和TrueNAS产品线，在2016年几乎全部被闪存驱动器（SSD或NVMe）取代。

　　近年来，闪存技术取得了长足的进步，推动了移动设备的革命，以及在通用PC和服务器中的普遍应用。 与机械硬盘不同，闪存对振动不敏感，并且可以在确保相当高的可靠性下大大提高速度。虽然目前闪存存储每GB的价格仍然更高，但是随着价格差距不断缩小，正在逐步进入TrueNAS系统。

　　将闪存存储引入主流市场的最快途径是让供应商使用标准SATA/SAS硬盘接口和外形，有效地模拟标准硬盘，但它没有活动部件。因此，闪存固态硬盘（SSD）具有SATA接口，大小为2.5英寸笔记本电脑硬盘，从而可以替代传统硬盘。 闪存SSD可以代替HDD用作FreeNAS系统上的主存储，从而可以实现更快、更小或更昂贵的存储解决方案。如果要“全闪存”，请购买预算允许的最高质量的闪存固态硬盘，重点是要确保电源安全性和拥有与预期写入工作量相匹配的写入寿命。

　　尽管SSD可以假装它们是快速的HDD，但NVMe标准是一种“本地”闪存协议，它充分利用了闪存的非线性和并行特性。NVMe的主要优势通常是其低延迟性能，并且已迅速成为系统引导和其他任务的主流选择。它最初仅限于PCIe和M.2等扩展卡形式，但新的U.2接口提供了一种相当通用的解决方案，其中包括2.5英寸驱动器外形和可外部访问的NVMe接口（但通常不支持热插拔）。请注意，NVMe设备运行起来可能会非常热，可能需要专用的散热器。

　　随着机械硬盘达到两位数TB容量，还有更高性能的闪存硬盘，因此我们有“两全其美”的选项可供选择。使用TrueNAS和OpenZFS，您可以融合闪存和磁盘以创建“混合存储”，从而充分利用这两种存储类型。在混合配置中，大容量旋转磁盘存储数据，而DRAM和闪存则充当超快速读写缓存。这些技术与基于闪存的单独写日志（SLOG）结合使用可以加速写操作，其中SLOG用于保存ZFS-intent log (ZIL)，可以视为写缓存。在读取方面，闪存可用作二级自适应替换（读取）缓存（L2ARC），以便将最热的数据集保留在速度更快的闪存介质上。SLOG设备适用于具有同步写入的工作负载（例如NFS和数据库），而L2ARC设备则可能更适用于具有频繁访问数据的工作负载。不过，L2ARC设备并非始终是最佳选择，原因是内存中的第一级ARC将始终提供更快的缓存，同时L2ARC表还将使用一些内存。

　　SLOG设备不必很大，因为它只需要服务网络或本地应用程序交付的五秒钟的数据写入。大小介于8 GB到32 GB之间的高耐用性、低延迟的设备足以满足大多数现代网络的需求，并且可以对多个设备进行条带化或镜像以提高性能或冗余性。必须注意已发布的设备耐用性声明，因为SLOG将成为对该系统进行大多数写入操作的漏斗点。

　　SLOG设备具有断电保护也至关重要。ZFS-intent log（ZIL）以及SLOG的目的是在发生崩溃或电源故障时保持同步写入的安全。如果SLOG没有断电保护，并且在电源故障后丢失了其数据，那么就无法实现使用SLOG的目的！检查制造商的规格参数，以确保SLOG设备电源安全或具有断电/故障保护功能。

　　随机读取性能是L2ARC设备最重要的因素，因为它需要比正在缓存的主要存储设备支持更多的IOPS。例如，在40个SSD的存储池前面，单个SSD作为L2ARC无效。因为与单个SSD作为L2ARC的驱动器相比，这40个SSD将能够处理更多的IOPS。至于容量，比内存大5到20倍是一个很好的准则。例如，高端TrueNAS系统可以具有两位数TB的基于NVMe的L2ARC。

　　请记住，对于L2ARC中的每个数据块，内存ARC需要一个88字节的条目。这可能导致ARC意外填充，如果系统设计不良，反而实际上有可能降低系统的性能。例如，一个充满4KiB块的480GB L2ARC将需要在内存ARC中存储超过10GiB的元数据！

　　TrueNAS支持两种形式的静态数据加密以实现隐私和合规性目标：本机ZFS加密和自加密驱动器（SED）。SED不会遇到软件分区加密带来的性能开销，但不如非SED驱动器容易获得（因此价格可能会更高）。

　　使用FreeNAS时，应避免将USB硬盘用于主要存储，但在条件受限时可以将其用于非常基本的备份。虽然TrueNAS不能自动执行此过程，但是可以连接USB HDD，在命令行中复制它，并且最好将移除以安全保存。

　　从8 GB或更大的USB闪存驱动器启动FreeNAS系统曾经非常流行，但是由于USB驱动器质量存在很大差异，并且现代TrueNAS版本对启动池的驱动器写入操作有所增加，因此建议您选择其他选项。 因此，所有TrueNAS Mini和Certified systems都附带M.2驱动器或SATA电子盘。 SATA电子盘或“模块上的磁盘”提供了接近于消费类2.5英寸SSD的可靠性，而且外形尺寸较小，可安装到内部SATA端口，不会占用驱动器托架。由于SATA电子盘和具有m.2插槽的主板并不像这里提到的其他存储设备那么常见，因此从2.5英寸SSD和HDD引导TrueNAS系统很普遍（通常进行镜像以增加冗余）。TrueNAS引导卷的最小建议大小为8 GB，但使用16或32 GB（或120 GB的2.5英寸SATA SSD）则可提供更多引导环境。

　　TrueNAS CORE系统具有各种形状和尺寸，但是都很有必要可以直接从外部访问所有存储设备，以便在出现问题时进行快速更换。大多数“热插拔”驱动器托架都需要一个专有的驱动器托盘，每个驱动器均安装在该托盘中。这些托架和托盘组合通常还包括其他方便的功能，例如活动和标识灯，以便标识活动或者发生故障的驱动器。TrueNAS Mini systems附带四个或更多热插拔托架，并且FreeNAS Certified systems可以在其主机和外部扩展架中支持数十个驱动器。由于二手或专用硬件在TrueNAS用户中很流行，因此请注意确保热插拔背板提供最高性能，至少要支持6 Gbps SATA III。请注意，目前PCIe NVMe设备不支持热插拔。

　　尽管zpool布局（TrueNAS/ZFS称之为LUNs和卷的组织）超出了本指南的范围，但是两位数TB的驱动器的出现带来了一个问题，这也是TrueNAS用户以前并没有的奢望：我应该使用多少驱动器来达到所需的容量？因为某人可以使用两个16TB驱动器作为镜像以达到16TB的可用容量，但并不意味着他一定要这么做。镜像两个大型驱动器具有以下优点：冗余和平衡两个设备之间的读取、可能会降低功耗，但也仅此而已。两个大型驱动器的写入性能最多是单个驱动器的写入性能。相比之下，八个8TB驱动器阵列将提供广泛的配置，能以较低的成本优化性能和冗余。如果配置为条带镜像，则八个驱动器在总容量相似的情况下，可以产生四倍的写入性能。您也可以考虑在任何zpool中添加“热备”驱动器，以便主驱动器在zpool中发生故障的情况下允许zpool自动重建自身。

　　顾名思义，机械磁盘驱动器具有运动部件。这些零件对冲击和振动高度敏感，最终会随着使用而磨损。在投入生产之前，请考虑对每个存储设备进行预检，请注意以下事项：

　　在部署系统以创建池并使它尽可能接近实际工作负载之前，一定需要花一些时间进行测试。这可能会发现单个驱动器问题，也可以帮助确定备用池布局是否更适合该工作负载。小心使用过的驱动器，因为供应商可能不诚实或不了解任何给出的驱动器的寿命和健康状况。使用smartctl（8）检查所有“新”驱动器的通电时间，因为它们实际上可能已“重新认证”或虚假宣传。在重新认证期间，驱动器供应商还可能将驱动器的工作时间清零，从而掩盖了其真实寿命。iXsystems出售的所有存储设备在出厂前都经过了至少48小时的测试。

　　毫无争议，在TrueNAS上最流行的存储控制器是6 Gbps和12 Gbps（“千兆位每秒”，有时表示为“ Gb/s”）Broadcom（以前称为Avago，以前为LSI）SAS主机总线适配器（HBA）。它们有时作为某些主板上的嵌入式控制器提供，但通常是具有四个或更多内部或外部SATA/SAS端口的PCIe卡。6 Gbps LSI 9211及其他使用LSI SAS2008芯片的同类设备（例如IBM M1015和Dell H200）在使用旧零件构建系统的TrueNAS用户中也享有盛名。Broadcom控制器应使用最新的IT或Target模式刷新固件，以禁用“ IR”固件中的可选RAID功能。对于那些预算足够的人，Broadcom 9300/9400系列等较新的型号可提供12Gbps SAS功能，甚至9400系列还具有NVMe到SAS的转换功能。TrueNAS包含sas2flash、sas3flash和storcli命令，它们分别用于对9200、9300和9400系列卡进行刷新以执行刷新操作。FreeNAS Certified 的产品线随附Broadcom 12 Gbps控制器。

　　板载SATA控制器通常在较小的系统中比较流行，但是与传统的四个SATA接口相比，现在主板供应商已经更注重满足NAS用户的需求。请注意，许多主板出厂时都在板载SATA接口中混合了3 Gbps和6 Gbps，如果选择错误的接口可能会影响性能。如果主板具有硬件RAID功能，请不要使用或配置它，但请注意，在BIOS中禁用它可能会删除某些SATA功能，具体取决于主板。幸运的是，大多数与SATA兼容性相关的问题都会立即显现。

　　此外，有无数警告禁止将硬件RAID卡与TrueNAS一起使用，但这实际上有点添油加醋。ZFS和TrueNAS提供的内置RAID可以比任何硬件RAID卡更好地保护您的数据，完全不需要一个RAID卡。然而，如果您只有RAID卡，那么也是可以使用的，不过就像生活一样要有规则。首先，请不要使用其RAID功能。理想情况下，所选的硬件RAID卡支持HBA模式，也称为“直通”或“JBOD”模式，这将使其与标准HBA毫无区别；如果您的RAID卡没有此模式，则可以为系统中的每个磁盘配置RAID0，虽然这不是理想的方法，但可以在紧急情况下使用。

　　如果在TrueNAS中使用旧的硬件RAID卡，请注意这些硬件RAID卡：

　　每个磁盘都连接到控制器卡接口的直连式系统是最佳的，但并非总是可行的。SAS扩展器本质上是端口倍增器或分离器，它使控制器卡上的每个SAS端口能够为多个磁盘提供服务。它们通常仅存在于具有十二个以上驱动器托架的服务器或JBODs驱动器背板上。例如，有的TrueNAS JBODs仅在四个机架空间中使90个驱动器！ 如果没有SAS扩展器的神奇，这是不可能的。否则，想象访问90个驱动器将需要多少个八口HBA！

　　尽管SAS扩展器是为SAS磁盘设计的，但它们通常可以通过SATA隧道协议或STP支持SATA磁盘。由于上面的NL-SAS部分中提到的原因，仍然首选SAS磁盘，但是SATA磁盘也能在基于SAS的背板上运行。请注意，反过来并非如此：您不能在专为SATA驱动器设计的端口中使用SAS驱动器。

　　周围有大量研究表明，驱动器温度对驱动器可靠性几乎没有影响。这是一个很好的标题或讨论开头，但是当仔细阅读报告时，很明显，所有驱动器都在最佳环境条件下进行了测试。冷却良好的机械硬盘在生产中所能达到的平均温度约为28°C，一项研究发现，温度每升高12°C，硬盘发生故障的次数就会增加一倍。尽管额外的驱动器冷却通常会带来额外的噪音，尤其是在较旧的系统上。但在数据中心或小房间中运行服务器而没有注意到风扇为最低设置，始终存在浪费金钱的风险。请密切注意任何支持16个或更多驱动器的机箱的驱动器温度，尤其是在异形、高密度设计的机箱中。每个机箱都会有某些区域，无论出于何种原因总是更热，但也要注意到风扇故障以及某些型号的8TB驱动器比其他容量运行时更热的趋势。通常，请尽量使驱动器温度低于驱动器供应商的参数。

　　TrueNAS对内存比许多网络附加存储解决方案有更高的要求，但它有充分的理由：它在共享服务、插件、Jails和虚拟机以及复杂的读取缓存之间共享动态随机存取存储器（DRAM或简称RAM）。RAM很少会在TrueNAS系统上闲置，而足够的RAM是维持最佳性能的关键。基本的TrueNAS操作（最多8个驱动器）至少需要8GB的RAM。除此之外，还有一些用例，每个用例都有不同的RAM要求：

　　计算机系统内部的电磁干扰会导致RAM的一部分自发地翻转到相反的状态，从而导致所谓的内存错误。内存错误可能导致安全漏洞、崩溃、转录错误、事务丢失以及数据损坏或丢失。因此，防止数据丢失的最重要区域之一是临时存储数据的位置：RAM。

　　纠错码或ECC RAM可以检测并纠正内存中的比特错误。如果错误严重到无法纠正的程度，ECC内存将导致系统“挂起”（变为无响应），而不是继续处理错误的比特。对于ZFS和FreeNAS，这种行为实际上消除了将RAM错误传递到驱动器并导致ZFS池损坏或文件错误的任何可能性。

　　关于是否在OpenZFS和TrueNAS中使用ECC内存这个漫长而广泛的互联网辩论可以总结为：

然而

　　选择ECC RAM将大大减少可用的CPU和主板选项，但这实际上是一件好事。英特尔®强调将ECC RAM支持限制在其最低端和最高端CPU，从而淘汰了中端i5和i7型号。所有TrueNAS Mini systems均随附Intel Denverton C3000 CPU，所有FreeNAS Certified和TrueNAS系统均随附Intel Xeon®CPU。

　　究竟选择哪种CPU可以取决于以下这个关键因素简短列表：

　　由于Ryzen和EPYC（那不勒斯/罗马）产品线，AMD CPU正卷土重来，但是FreeBSD以及TrueNAS对这些平台的支持相对有限。它们可以工作，但是运行时间和性能调优比较少。

　　如果需要，应考虑使用智能平台管理接口或IPMI，也称为主板管理控制器（也称BMC、iLo、iDrac或其他名称，这取决于供应商）：

　　由于TrueNAS严重依赖其基于Web的用户界面（UI），因此有时需要访问控制台才能进行网络配置更改。TrueNAS管理和共享默认为单个网络接口，这对于升级（例如LACP聚合网络）来说是一个挑战。理想的解决方案是拥有专用的子网以访问TrueNAS Web UI，但并非所有用户都可以使用这种奢侈方式。这就是为什么偶尔访问硬件控制台对于全局配置以及可能的系统恢复来说都是必需的。最新的TrueNAS Mini和Certified系统在专用的千兆网络接口上提供了基于HTML5的全功能IPMI支持。

　　在TrueNAS系统上考虑电源单元或PSU的首要标准是：

　　评估PSU承受的初始负载和未来负载至关重要。如果计划逐步安装大型存储机箱，请确保为完全安装的机箱提供足够的电源。另外，请考虑可热交换的冗余PSU，以确保正常运行。预算有限的用户可以保留一个冷备用PSU，以将潜在的停机时间压缩为数小时而不是数天。一个好的、现代化的PSU是高效的，并且已完全集成到IPMI管理系统中，以提供实时的风扇、温度和负载信息。

　　大多数电源都通过了“ 80 Plus”效率等级认证。此额定值指示输入功率会因热量、噪声和振动而损耗，这些损耗不像为组件供电那样进行有用的工作。如果电源需要输入600瓦功率才能为组件提供500瓦功率，则其工作效率为500/600 = 83％。其余100瓦因热量、噪音和振动而损失。额定值较高的电源将更高效，但价格也可能更高。如果您不确定购买的效率，请进行一些性价比计算。例如，如果80 Plus铂金PSU的价格比类似的80 Plus Gold贵50美元，则您每年需要至少节省10美元的电费，才能在5年内收回投资。您可以在这篇文章中阅读有关80 Plus评级的更多信息。

　　TrueNAS能够通过传统的串行或USB连接到有电池支持的不间断电源（UPS）进行通信，以便在断电的情况下协调正常关机。众所周知，TrueNAS与APC品牌以及CyberPower品牌的不间断电源（UPS）都可以很好地工作，并考虑将具有纯正弦波输出的不间断电源纳入计划。某些型号的SSD可能会因断电而导致数据损坏。如果多个SSD同时遇到这种情况，则可能会导致整个池故障，这使得UPS成为一项至关重要的投资。

　　“网络附加存储”中的“网络”显然与存储同样重要，不过可以将该主题简化为几个关键点：

　　随着硬件发展的步伐加快以及企业更快的升级速度，带宽越来越高的硬件也变得越来越可接受。 现在，家庭实验室采用40GB和更高的网络组件是可行的。如今，家庭用户与企业用户面临相同的速度相关问题。

　　iXsystems强烈建议对下面列出的高速互连使用光纤直连铜缆（DAC）：

　　当使用光纤通道时，iXsystems还建议将光纤用于任何上述连接。 直接直连铜缆（DAC）可能会在NIC、电缆和交换机之间造成互操作性问题。

　　最后，TrueNAS的终极硬件问题是，是否要使用实际的硬件还是要使用虚拟化解决方案。TrueNAS开发人员每天将TrueNAS虚拟化作为工作的一部分，而且云服务显然在各种规模的用户中都很流行。但事实仍然是，TrueNAS的核心OpenZFS从一开始就被设计为直接与物理存储设备一起使用，而且充分发挥了其优势并弥补了其劣势。此外，TrueNAS的核心是FreeBSD，它提供了出色的硬件性能和运行状况报告。当需要虚拟化TrueNAS时：

　　购买或组建您的下一个TrueNAS系统时，请遵循以上规则，以实现最大的可靠性、性能和可管理性。TrueNAS Mini和FreeNAS Certified系统是为TrueNAS量身定制的，并考虑了这些最佳实践，以提供最佳的TrueNAS体验。