Synology SHA集群创建SSD缓存全指南(DSM 7.x适配,含硬件要求+步骤+故障解决)
在企业部署Synology SHA(Synology High Availability,高可用)集群时,为应对数据库、虚拟机、文件共享等高IO负载场景,创建SHA集群SSD缓存是提升存储性能的核心手段——通过SSD的高速读写特性,可将集群的随机读性能提升3-5倍、写性能提升2-3倍,同时避免单节点存储瓶颈导致的业务卡顿。但SHA集群的SSD缓存配置与单机NAS差异显著,需满足“双节点硬件一致性”“集群状态健康”“缓存同步机制适配”三大前提,否则易出现“创建失败”“缓存不同步”“节点故障后缓存失效”等问题。本文基于Synology官方技术文档,从“前提准备→核心创建步骤→高级配置→故障排查”四大维度,手把手教您完成SHA集群SSD缓存部署,覆盖DSM 7.x全版本,兼顾企业级生产环境与测试场景。
一、前提准备:4大核心条件,确保集群缓存配置无卡点
SHA集群的SSD缓存对硬件、软件、集群状态有严格要求,基础条件不满足会直接导致配置中断,需优先核查以下内容。
1. 确认DSM与SHA套件版本兼容性
SHA集群SSD缓存功能仅在特定版本中支持,需验证版本适配性:
| 组件 | 最低版本要求 | 推荐版本 | 说明 |
|---------------------|-----------------------------------|-----------------------------------|---------------------------------------|
| Synology DSM | DSM 7.0-64570及以上 | DSM 7.2.1-69057 Update 4 | 旧版本(如DSM 6.2)仅支持单机SSD缓存,无集群适配 |
| SHA套件 | SHA 1.4.0-0594及以上 | SHA 1.6.0-0820 | 需通过“套件中心→已安装”确认版本,低于要求需更新 |
| SSD缓存组件 | 内置在SHA套件中(无需单独安装) | - | DSM 7.x已将集群缓存功能整合到SHA管理器,无需额外套件 |
- 版本检查路径:
登录SHA集群主节点→点击桌面“SHA管理器”→左上角“关于”,查看SHA套件版本;同时通过“控制面板→更新和还原”确认DSM版本。
2. SSD硬件要求(集群双节点需完全一致)
SHA集群的SSD缓存依赖“双节点SSD对称部署”,硬件差异会导致缓存同步失败,具体要求如下:
| 硬件参数 | 要求细节 | 示例与禁忌 |
|-------------------------|-----------------------------------|---------------------------------------|
| SSD型号 | 必须为Synology官方认证的SSD(查询路径:官网→支持→兼容性列表→SSD缓存) | 推荐:Synology SNV3500-1TB、西数Red SN700;禁忌:使用非认证SSD(易出现掉盘) |
| SSD数量 | 双节点需配置相同数量的SSD(每节点至少1块,最多4块) | 示例:主节点2块SSD,备用节点也需2块SSD;禁忌:主节点2块、备用节点1块(硬件不对称) |
| SSD容量 | 双节点同位置的SSD容量需一致(单块SSD容量≥200GB,总缓存容量≤存储池容量的50%) | 示例:主节点SSD1=1TB、SSD2=1TB;备用节点SSD1=1TB、SSD2=1TB;禁忌:主节点1TB、备用节点2TB |
| 接口类型 | 双节点SSD需使用相同接口(SATA III、M.2 NVMe PCIe 3.0/4.0) | 示例:双节点均使用M.2 NVMe SSD;禁忌:主节点SATA、备用节点NVMe(接口速率差异导致同步延迟) |
- 硬件验证步骤:
登录主节点→“存储管理器→硬盘”,查看双节点的SSD型号、容量、接口;登录备用节点重复检查,确保参数完全匹配。
3. 集群状态健康检查(无故障/无同步任务)
只有集群处于“健康且无负载”状态,才能创建SSD缓存,需执行以下检查:
1. 集群状态验证:
打开“SHA管理器”→左侧“状态”,确认“集群状态”为“正常”,“节点状态”为主节点“活跃”、备用节点“待机”,无“错误”“警告”标识(如“同步失败”“磁盘异常”);
2. 关闭正在进行的任务:
若“SHA管理器→存储”中显示“正在同步存储池”“正在修复集群”,需等待任务完成后再操作(同步任务会占用IO资源,导致缓存创建超时);
3. 存储池空间检查:
进入“存储管理器→存储池”,确认目标存储池(需添加缓存的存储池)可用容量≥10GB(缓存创建需临时占用空间),且存储池状态为“正常”(无“降级”“待修复”)。
4. 工具与权限准备
| 操作对象 | 所需权限/工具 | 获取方式 |
|-------------------------|-----------------------------------|-------------------------------------------|
| SHA集群主节点 | DSM超级管理员权限(如admin账户) | 需具备“SHA管理器操作权限”“存储管理器权限”,由集群管理员分配 |
| 硬件操作工具 | 十字螺丝刀(安装SSD到节点硬盘槽/M.2插槽) | 适配NAS机型的螺丝刀(如DS420+用PH2螺丝刀,RS2423+用T3螺丝刀) |
| 验证工具 | SHA管理器“缓存监控”模块、资源监视器 | DSM内置工具,无需额外安装,创建后用于验证缓存生效状态 |
二、核心步骤:SHA集群SSD缓存创建全流程(DSM 7.x)
SHA集群SSD缓存创建需遵循“硬件安装→集群识别→配置缓存→同步验证”四步,每一步需兼顾双节点一致性,以下为详细操作指南(以“创建读写缓存”为例,读缓存操作逻辑类似)。
步骤1:双节点安装SSD(硬件部署核心)
SHA集群需在主、备节点同时安装相同配置的SSD,确保硬件对称,操作如下:
1. 关闭集群节点电源(若已运行需先切换维护模式):
登录主节点→“SHA管理器→维护→切换到维护模式”→选择“主节点”→点击“确定”,待主节点进入“维护模式”(指示灯变为橙色)后,断开电源;备用节点重复相同操作;
2. 安装SSD到节点:
- 若为2.5英寸SATA SSD:打开节点机箱→找到2.5英寸硬盘槽→插入SSD并拧紧螺丝(注意 SATA数据线与电源线连接,部分机型为免螺丝设计,直接推入即可);
- 若为M.2 NVMe SSD:找到节点主板上的M.2插槽→插入SSD(金手指对准插槽,倾斜45°推入后下压固定螺丝);
- 关键要求:主节点安装SSD的“位置”需与备用节点一致(如主节点将SSD装在M.2插槽1,备用节点也需装在M.2插槽1);
3. 启动双节点并验证SSD识别:
先启动备用节点,待其进入“待机”状态(指示灯绿色常亮)后启动主节点;登录主节点→“存储管理器→硬盘”,查看“硬盘列表”中是否显示双节点的所有SSD(标注“SSD”类型,状态“正常”);若某节点SSD未识别,需重新检查安装(如插槽接触不良、SSD故障)。
步骤2:进入SHA集群缓存配置界面
1. 登录SHA集群主节点→点击桌面“SHA管理器”(蓝色集群图标);
2. 在左侧导航栏中,点击“存储”→找到“SSD缓存”选项卡(位于“存储池”下方);
3. 点击右上角“创建”按钮,弹出“创建SSD缓存”向导(首次创建会提示“集群SSD缓存须知”,阅读后点击“下一步”)。
步骤3:选择缓存类型与目标存储池
1. 选择缓存类型(核心决策点,需根据业务场景选择):
- 读缓存:仅加速读取操作(如文件共享、视频点播),SSD仅存储热点数据副本,无数据写入风险;适用场景:读多写少的业务(如企业文档库);
- 读写缓存:同时加速读、写操作(如数据库、虚拟机、实时协作工具),SSD作为写入缓冲区,需开启“缓存保护”(避免断电丢失数据);适用场景:高IO读写场景(如MySQL集群、VMware虚拟机存储);
本文以“读写缓存”为例,勾选“读写缓存”→点击“下一步”;
2. 选择目标存储池:
在“存储池列表”中,勾选需添加缓存的存储池(如“volume1”,SHA集群通常仅创建1个共享存储池);注意:1个存储池仅能关联1组SSD缓存,且缓存一旦创建,无法更换存储池;
点击“下一步”。
步骤4:选择SSD并配置缓存参数
1. 勾选双节点SSD:
系统会自动列出双节点中“型号、容量一致”的SSD(不符合条件的SSD会灰色不可选),需勾选所有用于缓存的SSD(如主节点2块1TB SSD + 备用节点2块1TB SSD,共4块);
- 若某节点SSD未显示,需返回“步骤1”检查硬件安装与识别状态;
2. 配置缓存参数:
- 缓存容量:默认“使用全部SSD容量”,也可手动调整(建议保留10% SSD容量用于缓存管理,如1TB SSD设为900GB);
- 缓存保护(仅读写缓存显示):勾选“启用缓存保护”(开启后,SSD缓存会实时同步双节点数据,避免单节点SSD故障导致数据丢失);
- 预分配空间:勾选“启用预分配”(提前占用SSD空间,避免缓存使用中出现碎片化,提升长期性能);
点击“下一步”。
步骤5:确认配置并启动缓存创建
1. 查看“配置摘要”,确认以下信息无误:
- 缓存类型:读写缓存;
- 目标存储池:volume1;
- 双节点SSD数量/容量:4块1TB SSD(主节点2块+备用节点2块);
- 缓存参数:启用缓存保护、预分配空间;
2. 勾选“我已阅读并同意上述配置”,点击“应用”;
3. 系统提示“创建SSD缓存会启动集群同步,期间存储性能可能下降”,点击“确定”;
4. 等待缓存创建与同步完成:
- 进度查看:“SHA管理器→存储→SSD缓存”中显示“创建中”,同步进度实时更新(时间取决于SSD容量,4块1TB SSD约需15-30分钟);
- 注意:同步期间不可关闭节点电源、不可执行集群切换,否则会导致缓存损坏。
步骤6:验证缓存创建成功
1. 当“SSD缓存”状态变为“正常”,且“同步状态”显示“已同步”,说明创建成功;
2. 性能验证:
- 打开“资源监视器→性能→磁盘”,对比创建前后的“随机读IOPS”“随机写IOPS”(如创建前读IOPS=500,创建后=2000,说明性能提升生效);
- 业务验证:通过集群挂载的虚拟机或数据库执行读写操作(如拷贝10GB文件、执行SQL查询),观察响应速度是否提升。
三、高级配置:SHA集群SSD缓存的管理与优化
创建缓存后,需通过以下配置确保长期稳定运行,同时适配业务负载变化。
1. 缓存性能监控(实时掌握状态)
1. 登录主节点→“SHA管理器→存储→SSD缓存”→点击目标缓存的“详情”;
2. 查看关键指标:
- 缓存命中率:读缓存命中率≥80%说明缓存有效(热点数据已加载到SSD),低于50%需检查业务负载(如数据访问分散,不适合缓存);
- IO吞吐量:实时显示SSD缓存的读/写吞吐量,峰值不超过SSD硬件上限(如NVMe SSD约3000MB/s,SATA SSD约500MB/s);
- 节点同步状态:双节点缓存同步延迟≤10ms(延迟过高需检查集群网络,如万兆网线是否松动);
3. 设置告警:
进入“控制面板→通知→规则”→新增“SSD缓存告警”,勾选“缓存命中率过低”“缓存同步失败”“SSD故障”,触发时通过邮件/短信通知管理员。
2. 缓存类型切换(业务需求变更时)
若需从“读缓存”切换为“读写缓存”(或反之),需先删除原有缓存再重新创建(当前不支持直接切换),步骤如下:
1. 备份存储池数据(删除缓存不影响数据,但需确保数据安全);
2. 进入“SHA管理器→存储→SSD缓存”→选中缓存→点击“删除”→输入管理员密码确认;
3. 等待删除完成(约5-10分钟),再按“核心步骤”重新创建目标类型的缓存。
3. SSD故障后的缓存修复(集群高可用保障)
SHA集群某节点SSD故障时,缓存会自动切换为“降级模式”(仍可用但性能下降),需及时修复:
1. 故障识别:“SHA管理器→存储→SSD缓存”显示“警告”,提示“节点A SSD1故障”;
2. 更换故障SSD:
- 切换故障节点到维护模式(主节点故障则先手动切换备用节点为活跃节点);
- 断电后更换故障SSD(需与原型号、容量一致);
3. 重建缓存:
启动节点→“SHA管理器→存储→SSD缓存”→点击“修复”→系统自动同步新SSD与正常节点的缓存数据,完成后缓存恢复“正常”状态。
四、常见问题解答:SHA集群SSD缓存创建与使用的6类高频故障
1. Q:创建缓存时提示“双节点SSD型号不一致,无法继续”,怎么办?
A:核心原因是双节点SSD型号不匹配,解决步骤:
1. 登录双节点“存储管理器→硬盘”,记录SSD型号(如主节点为“Synology SNV3500”,备用节点为“西数SN700”);
2. 更换其中一节点的SSD,确保双节点型号完全一致(需参考Synology官方兼容性列表);
3. 重新执行“步骤1”验证SSD识别,再尝试创建缓存。
2. Q:缓存创建进度卡住不动(长时间停留在50%),如何处理?
A:多为集群网络卡顿或IO负载过高,解决方法:
1. 检查集群网络:主备节点通过“ping 备用节点IP -i 0.1 -c 100”测试,确保丢包率=0%,延迟≤1ms;若丢包,检查万兆交换机端口、网线是否故障;
2. 降低IO负载:关闭存储池上的虚拟机、数据库服务,暂停文件拷贝任务;
3. 重启缓存创建:若卡住超过30分钟,点击“取消”→等待删除原有缓存残留→10分钟后重新创建。
3. Q:读写缓存启用后,断电重启集群,缓存显示“损坏”,怎么恢复?
A:未启用“缓存保护”或断电时缓存有未同步数据,解决步骤:
1. 进入“SHA管理器→存储→SSD缓存”→点击“修复”,系统尝试自动恢复(若数据可修复,约10-20分钟);
2. 若修复失败,需删除损坏缓存(数据不会丢失,仅缓存失效),重新创建并确保勾选“启用缓存保护”;
3. 长期预防:为SHA集群配置UPS(不间断电源),避免突然断电。
4. Q:缓存命中率过低(<50%),性能提升不明显,原因是什么?
A:业务负载不适合缓存或缓存配置不当,解决方法:
1. 分析负载类型:若业务为“全量数据读取”(如备份恢复),热点数据分散,不适合缓存,建议关闭缓存;
2. 调整缓存容量:若缓存容量过小(如存储池10TB,缓存仅100GB),需增加SSD数量扩充缓存容量(如从2块1TB增至4块1TB);
3. 预热缓存:手动访问高频数据(如数据库表、常用文件),将热点数据加载到SSD,提升命中率。
5. Q:SHA集群升级SSD后,如何迁移原有缓存数据?
A:需通过“备份-删除-重建”流程迁移,步骤:
1. 备份存储池数据(确保数据安全);
2. 记录原有缓存配置(类型、存储池、参数);
3. 删除原有缓存(“SHA管理器→SSD缓存→删除”);
4. 双节点同时更换新SSD(需与原缓存类型一致,容量可更大);
5. 按“核心步骤”重新创建缓存,参数与原配置一致,系统会自动加载热点数据。
6. Q:DSM 7.0升级到7.2后,原有SHA集群SSD缓存无法识别,怎么办?
A:版本升级后缓存元数据不兼容,解决步骤:
1. 登录主节点→“SHA管理器→存储→SSD缓存”,查看是否显示“不兼容”;
2. 备份缓存相关业务数据(如虚拟机磁盘、数据库文件);
3. 删除不兼容缓存,按“核心步骤”重新创建(DSM 7.2优化了集群缓存同步机制,重建后性能更稳定);
4. 若删除失败,通过SSH登录主节点,执行`sudo synoshacache --repair`修复元数据(需管理员权限)。
五、总结与维护建议
SHA集群创建SSD缓存的核心是“双节点硬件一致+集群状态健康+参数适配业务”——硬件上需确保双节点SSD型号、容量、位置完全相同,软件上需验证版本与集群状态,参数选择需匹配读写负载场景。通过本文步骤,可实现集群存储性能的显著提升,同时保障高可用性。
后续维护关键要点:
1. 定期硬件检查:每季度查看双节点SSD的“健康状态”(“存储管理器→硬盘→SSD→健康信息”),避免SSD寿命到期导致故障;
2. 缓存性能优化:每半年分析缓存命中率与IO吞吐量,若业务负载变化(如新增虚拟机),及时调整缓存容量或类型;
3. 版本同步更新:DSM与SHA套件升级需双节点同步(“SHA管理器→维护→更新”),避免版本差异导致缓存同步失败;
4. 灾备演练:每年1-2次模拟SSD故障,测试缓存修复流程,确保故障时能快速恢复。
若您在操作中遇到“特定机型(如RS2423+ SHA集群)的SSD兼容性问题”“缓存同步延迟过高”等场景,可参考Synology官方文档(https://kb.synology.cn/zh-cn/DSM/tutorial/How_do_I_create_an_SSD_cache_in_a_SHA_cluster)获取型号适配细节,或告诉我您的集群配置(如节点型号、SSD型号、业务场景),我帮您定制专属优化方案。
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