家庭云NAS 研究及推廣策略

王倩倩，黃元元

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

近年來，國內(nèi)各大運營商都在云計算業(yè)務方面發(fā)力，通過云計算來對基礎網(wǎng)絡進行業(yè)務賦能和融合，將業(yè)務的經(jīng)營從網(wǎng)側(cè)流量經(jīng)營模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉蘸退懔?jīng)營。運營商現(xiàn)有的寬帶業(yè)務主要是寬帶售賣，未將云端應用與接入網(wǎng)的寬帶進行深度融合，因此需要構(gòu)建靈活的云網(wǎng)融合寬帶網(wǎng)絡，提供靈活、智能的接入網(wǎng)寬帶與業(yè)務應用服務的融合。

傳統(tǒng)寬帶采用基于網(wǎng)關(guān)的軟硬件平臺，無法提供具有復雜功能的業(yè)務應用。此外，該平臺上的生態(tài)鏈不完整，應用品類較少。在應用上云的主流趨勢下，云端逐漸形成成熟、完善、豐富的應用生態(tài)，可利用云端生態(tài)賦能寬帶網(wǎng)絡。運營商可以整合現(xiàn)網(wǎng)資源，推出以邊緣云資源、家庭光寬帶、云網(wǎng)關(guān)為基礎，實現(xiàn)類似家庭局域網(wǎng)體驗的存儲應用。此應用面向規(guī)模龐大的家庭寬帶用戶，通過充分發(fā)揮運營商的云網(wǎng)融合能力，形成具有差異化業(yè)務優(yōu)勢的新型技術(shù)形態(tài)。通過城域網(wǎng)、算力、云存儲、安全等云網(wǎng)要素的融合集成創(chuàng)新，為用戶提供一種獨特的云網(wǎng)服務。這種服務基于虛擬局域網(wǎng)，與傳統(tǒng)的公有云服務不同，它更注重近源、實時、安全及自助化?；谠摷軜?gòu)，可以為客戶提供多種豐富的創(chuàng)新場景，如多媒體服務、協(xié)同辦公、多門店或多家庭組網(wǎng)等。

1 普通云存儲的痛點分析

1.1 存儲安全

對于存儲在本地設備上的數(shù)據(jù)，如果遇到電腦硬盤損壞、手機丟失等問題，可能造成重要文件丟失。照片、重要工作資料等上傳至第三方互聯(lián)網(wǎng)云盤產(chǎn)品也存在風險，其對數(shù)據(jù)安全、內(nèi)容隱私的保障能力存在差異[1]。

1.2 數(shù)據(jù)存儲混亂

手機、個人計算機（Personal Computer，PC）等設備上的數(shù)據(jù)資料分散，不同設備之間數(shù)據(jù)共享難度高。此外，家庭成員或企業(yè)成員之間的照片、工作資料等文件數(shù)據(jù)各自獨立，難以滿足大文件的實時同步和共享需求。

1.3 網(wǎng)絡速度受限

各類云盤產(chǎn)品的上傳和下載速度較慢，通常需要充值會員才能獲得一定的速度提升，作為個人或團體的文件共享存儲平臺并不方便。此外，網(wǎng)絡傳輸速度依托局域網(wǎng)布置，受到寬帶速率本身的限制。

2 家庭云NAS 的定義與應用場景

2.1 家庭云NAS 的定義

與傳統(tǒng)云存儲產(chǎn)品提供商相比，運營商可依托云網(wǎng)融合的新一代云寬帶網(wǎng)絡，借助邊緣云計算、新型城域網(wǎng)等技術(shù)優(yōu)勢，提供安全可靠、便于數(shù)據(jù)共享和高速訪問的存儲產(chǎn)品，滿足家庭、企業(yè)等不同場景的高性能存儲需求。

家庭云網(wǎng)絡附屬存儲（Network Attached Storage，NAS）是基于家庭寬帶、邊緣云資源以及邊緣網(wǎng)絡技術(shù)（云網(wǎng)關(guān)或內(nèi)網(wǎng)穿透技術(shù)），為家庭用戶提供極速、安全、便捷且共享的數(shù)字存儲服務，實現(xiàn)家庭多成員數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲、管理、共享及備份，并且可以通過電腦、電視、手機等終端瀏覽與存取的產(chǎn)品。

家庭云NAS 可以作為一種替代手段，將傳統(tǒng)用戶自購的昂貴的本地存儲通過網(wǎng)絡技術(shù)以運營商在邊緣云上部署的數(shù)據(jù)存儲能力進行替代，同時與其他互聯(lián)網(wǎng)化的網(wǎng)盤應用進行對接，確保體驗類似但使用門檻降低。

作為家庭寬帶的增值業(yè)務，家庭云NAS 不僅為用戶提供了家庭共享的存儲解決方案，還擴展了家庭相冊、手機備份、電腦資料備份、微信文件保存、家庭影視播放以及智能電視共享瀏覽等多種功能。未來通過與社區(qū)、街道、教育及醫(yī)療等機構(gòu)的合作，家庭云NAS 有望成為連接家庭與社會服務的重要橋梁，推動以家庭為單位的業(yè)務創(chuàng)新與發(fā)展[2]。

2.2 應用場景

2.2.1 家庭硬盤

家庭云NAS 提供標準的局域網(wǎng)NAS 應用服務，通過Samba 掛載或基于系統(tǒng)內(nèi)核掛載，使用體驗與硬盤無異，且不會影響用戶操作系統(tǒng)的性能。它支持智能電視等設備的掛載，也支持各類第3 方軟件的直接使用。

與家庭本地存儲相比，家庭云NAS 具有成本低（月租費用低，靈活擴縮容）、使用門檻低（操作簡單，即插即用，無須IT知識）、共享性好（支持公有云協(xié)同）以及易于構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)等優(yōu)勢。

2.2.2 家庭網(wǎng)盤

家庭云NAS 提供了多種觸點的訪問方式，包括Web 門戶、App、微信小程序等，確保用戶即使不在家庭寬帶環(huán)境下也可以像普通網(wǎng)盤一樣方便使用，同時具備一鍵備份、智能相冊等業(yè)務功能。

與公有云盤相比，家庭云NAS 具有存儲速度快（家寬不限速，邊緣域控制器內(nèi)網(wǎng)穿透）、體驗好（無須客戶端，家庭內(nèi)部多終端直接使用）、高安全（與家寬綁定，內(nèi)網(wǎng)模式不直接暴露）、場景多（支撐安防、智能家居、電子相冊、高清視頻中心、備份及云端游戲）等特點。

2.3 業(yè)務生態(tài)

家庭云NAS 的主要業(yè)務生態(tài)包括運營商自有業(yè)務生態(tài)和互聯(lián)網(wǎng)第三方生態(tài)。家庭云NAS 可以與運營商融合邊緣場景進行生態(tài)整合，如家庭視頻監(jiān)控的回看保存、云桌面掛載等。此外，家庭云NAS 可以推動加強互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)合作，如云沖印、云設計、拍博士等。對于NAS 業(yè)務生態(tài)的增強，家庭云NAS 將陸續(xù)推出更多專業(yè)的NAS類業(yè)務功能，如WebDAV支持、影視站、音樂中心功能，滿足智慧家庭的數(shù)字生活所需。

2.4 產(chǎn)品服務

家庭云NAS 的主要產(chǎn)品服務包括NAS 基礎服務、家庭多成員共享、照片備份、微信備份、多觸點訪問以及手機App。NAS 基礎服務基于寬帶接入，提供家庭用戶在電腦側(cè)掛載云NAS，像本地盤一樣使用，同時支持智能電視、手機等終端通過第3 方應用App 來訪問使用。家庭多成員共享提供一個家庭使用多個子賬號的能力，同時提供了共享空間，既滿足家庭內(nèi)多成員私密存儲空間的需求，又方便了家庭內(nèi)文件、照片、視頻的共享訪問。云NAS 可以作為一個云存儲設備，通過云端備份手機中的照片。對于云NAS 備份的照片，可以隨時登錄云端查看和管理。云NAS 可以作為一個云存儲設備，通過云端備份手機中的微信文件，以釋放手機空間。云NAS 支持家庭內(nèi)網(wǎng)訪問，也支持用戶在外通過互聯(lián)網(wǎng)方式遠程登錄訪問，在任何地方使用Web 門戶、手機App、微信小程序等方式登錄云NAS，隨時訪問文件、查看照片或進行管理操作。此外，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，用戶可以通過App 方式，實現(xiàn)文件基本管理、文件分類展示、家庭多賬號以及文件回收站等功能。

3 家庭云NAS 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

在家庭寬帶接入網(wǎng)中引入云網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，通過云網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)業(yè)務分流。系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

家庭側(cè)的網(wǎng)關(guān)和家用路由器部分均改為橋接模式，通過現(xiàn)有的光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）和城域網(wǎng)接入云網(wǎng)關(guān)。云網(wǎng)關(guān)側(cè)判斷是否為云NAS 業(yè)務，如果為云NAS 業(yè)務，則通過業(yè)務代理模式將云NAS 業(yè)務代理轉(zhuǎn)發(fā)到位于邊緣云的云NAS 業(yè)務中心；如果為普通上網(wǎng)業(yè)務，則通過vCPE 進行正常的業(yè)務上網(wǎng)流程。部署云NAS 業(yè)務中心系統(tǒng)，接收云網(wǎng)關(guān)代理轉(zhuǎn)發(fā)的服務器信息塊（Server Messages Block，SMB）業(yè)務流量，實現(xiàn)家庭側(cè)云NAS 業(yè)務功能。邊緣云提供數(shù)據(jù)存儲、與公有云盤對接、公網(wǎng)訪問（App 或Web）方式的數(shù)據(jù)上傳與下載、與天翼云盤的雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存服務。中心DC 提供云NAS 用戶開通管理、Web 自服務門戶、云NAS 運營統(tǒng)計、統(tǒng)一運維管理等功能。

3.2 業(yè)務訪問方式

3.2.1 通過家庭寬帶側(cè)訪問業(yè)務

在家庭云寬帶網(wǎng)絡環(huán)境下，云NAS 主要提供SMB 業(yè)務服務。在SMB 自發(fā)現(xiàn)階段，由云網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)服務。云網(wǎng)關(guān)通過SAMBA 廣播，實現(xiàn)用戶自動發(fā)現(xiàn)SMB 網(wǎng)絡盤符。如果云網(wǎng)關(guān)未提供SMB 自發(fā)現(xiàn)服務，則用戶只能通過手動掛載方式使用。在SMB代理訪問階段，用戶點擊SMB 網(wǎng)絡盤符（也可以通過直接訪問IP 的方式）后，云網(wǎng)關(guān)需要支持SMB 協(xié)議代理功能，將用戶側(cè)的SMB 請求通過代理轉(zhuǎn)發(fā)到邊緣云的云NAS 業(yè)務中心（能力網(wǎng)關(guān)），最終實現(xiàn)用戶側(cè)的SMB 存儲服務。

3.2.2 通過互聯(lián)網(wǎng)側(cè)公網(wǎng)訪問業(yè)務

在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，也可以通過公網(wǎng)來訪問云NAS。對于Web 訪問，云NAS 提供了公網(wǎng)訪問域名（或是IP 地址方式），用戶可以通過瀏覽器訪問云NAS，提供云NAS 文件或文件夾管理、上傳、下載等功能。對于App 訪問，用戶可以通過App 方式訪問云NAS，提供云NAS 文件/文件夾管理、上傳、下載等功能[3]。

3.3 支持的功能種類

3.3.1 文件管理

家庭云NAS 可進行數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲、管理等操作，實現(xiàn)極速上傳或下載，支持文件夾管理、文件管理、圖片、音視頻等不同形式的數(shù)據(jù)上傳、下載、刪除等。

3.3.2 手機相冊自動備份

家庭云NAS 支持將手機相冊內(nèi)的圖片和視頻自動備份到云NAS。非Wi-Fi 環(huán)境下，會友情提示“允許非Wi-Fi 環(huán)境自動備份”。

3.3.3 微信備份

通過微信授權(quán)登錄等方式，點擊“微信文件上傳”，選擇需要上傳的文件進行微信備份。點擊“確認上傳”即可完成備份，點擊上傳進度圖標，可查看備份文件的上傳進度。

3.3.4 文件同步

用戶通過能力開放接口接入運營商自建公有云盤能力開放平臺，實現(xiàn)與家庭云指定文件夾中的文件同步。

3.3.5 AI 相冊

家庭云相冊的分類功能包括3 個方面：一是支持按照拍攝時間、拍攝地點、人物進行分類；二是支持從底層獲取圖片基本信息送給前端，由前端進行分類展示；三是可與第三方AI 廠商進行合作，支持人物識別分類。

3.3.6 AI 照片著色

家庭云NAS 提供AI 照片著色能力。用戶可以選擇照片，調(diào)用AI 能力給照片上色。采用DeOldify圖像上色算法和基于自注意力生成對抗網(wǎng)絡（Self-Attention Generative Adversarial Networks，SAGAN）的新模型，同時采用雙時間尺度更新規(guī)則（Two Timescale Update Rule，TTUR）理論多次更新判別器，在應用效果、工作效率、健壯性等方面有良好的綜合表現(xiàn)，可以輸出不同風格的照片。

3.3.7 云沖印

家庭云NAS 支持在用戶端上傳圖片進行云沖印，讓每個家庭擁有專屬的家庭成長日記。

4 運營商推廣家庭云NAS

運營商充分發(fā)揮邊緣云和網(wǎng)絡融合的優(yōu)勢，基于家庭寬帶打造智慧家庭生態(tài)圈，提升家庭寬帶用戶的黏性[4]。運營商推廣家庭云NAS 具有以下優(yōu)勢。第一，極速體驗。接近本地硬盤的存儲速率，充分利用家庭寬帶資源，通過二層穿透提供端到端的極速傳輸。第二，數(shù)據(jù)安全。邊緣云內(nèi)數(shù)據(jù)存放，數(shù)據(jù)不暴露在公網(wǎng)，用戶數(shù)據(jù)存放通過家庭寬帶，沒有任何政策方面的風險。第三，使用便捷。即插即用、開通便捷，計算機、手機等多種終端均可以使用。第四，家庭共享。家庭所有成員均可共享家庭云NAS，同一個賬號可在多終端上切換，支持第三方設備存放數(shù)據(jù)。

基于家庭云NAS 產(chǎn)品，運營商可以打造4 大家庭中心產(chǎn)品。第一，影音娛樂中心。影音娛樂中心支持智能電視、網(wǎng)絡播放器、手機等終端直接播放高清視頻和在線無損音樂，不依賴于網(wǎng)絡編解碼，支持離線下載、軟件或游戲備份。第二，家庭共享中心。家庭共享中心支持系統(tǒng)備份、相冊備份，成為家庭所有成員的數(shù)據(jù)備份庫。智能相冊和短視頻支持不同終端訪問，記錄全家生活點滴。第三，辦公設計中心。辦公設計中心支持所有辦公文檔在線編輯，不受網(wǎng)上辦公協(xié)同軟件制約。存儲不受本地容量限制，可打造真正的素材庫。云桌面聯(lián)動，可為移動辦公提供最好解決方案。第四，智慧家庭中心[5]。智慧家庭中心支持家庭安防監(jiān)控、智能門鈴等數(shù)據(jù)直接存儲到云NAS，幫助構(gòu)建智慧生態(tài)，打造真正的智慧家庭數(shù)據(jù)存儲中心。

家庭云NAS 的主要目標客戶群為家寬用戶和極客用戶。家寬用戶注重方便易用、隨想隨傳、全家共享、智慧生態(tài)，而極客用戶注重存儲容量、傳輸速率、數(shù)據(jù)安全和私人定制。針對目前市面上價格昂貴、使用體驗差、外網(wǎng)訪問困難等眾多問題，家庭云的推出讓普通家寬用戶能以云盤的價格享受更專業(yè)的NAS 業(yè)務服務，助力運營商搶占家庭云NAS 市場。

5 結(jié) 論

隨著智能家居、高清視頻以及全民泛資訊新媒體業(yè)務的發(fā)展，終端影像作品增多，個人和家庭所需的存儲數(shù)據(jù)量急劇增長，家庭存儲市場進入高速增長階段。運營商適時推出家庭云NAS，可以發(fā)揮家庭寬帶的最大價值，提升業(yè)務能力。