家庭云NAS 研究及推广策略

王倩倩，黄元元

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210019）

0 引 言

近年来，国内各大运营商都在云计算业务方面发力，通过云计算来对基础网络进行业务赋能和融合，将业务的经营从网侧流量经营模式转变为服务和算力经营。运营商现有的宽带业务主要是宽带售卖，未将云端应用与接入网的宽带进行深度融合，因此需要构建灵活的云网融合宽带网络，提供灵活、智能的接入网宽带与业务应用服务的融合。

传统宽带采用基于网关的软硬件平台，无法提供具有复杂功能的业务应用。此外，该平台上的生态链不完整，应用品类较少。在应用上云的主流趋势下，云端逐渐形成成熟、完善、丰富的应用生态，可利用云端生态赋能宽带网络。运营商可以整合现网资源，推出以边缘云资源、家庭光宽带、云网关为基础，实现类似家庭局域网体验的存储应用。此应用面向规模庞大的家庭宽带用户，通过充分发挥运营商的云网融合能力，形成具有差异化业务优势的新型技术形态。通过城域网、算力、云存储、安全等云网要素的融合集成创新，为用户提供一种独特的云网服务。这种服务基于虚拟局域网，与传统的公有云服务不同，它更注重近源、实时、安全及自助化。基于该架构，可以为客户提供多种丰富的创新场景，如多媒体服务、协同办公、多门店或多家庭组网等。

1 普通云存储的痛点分析

1.1 存储安全

对于存储在本地设备上的数据，如果遇到电脑硬盘损坏、手机丢失等问题，可能造成重要文件丢失。照片、重要工作资料等上传至第三方互联网云盘产品也存在风险，其对数据安全、内容隐私的保障能力存在差异[1]。

1.2 数据存储混乱

手机、个人计算机（Personal Computer，PC）等设备上的数据资料分散，不同设备之间数据共享难度高。此外，家庭成员或企业成员之间的照片、工作资料等文件数据各自独立，难以满足大文件的实时同步和共享需求。

1.3 网络速度受限

各类云盘产品的上传和下载速度较慢，通常需要充值会员才能获得一定的速度提升，作为个人或团体的文件共享存储平台并不方便。此外，网络传输速度依托局域网布置，受到宽带速率本身的限制。

2 家庭云NAS 的定义与应用场景

2.1 家庭云NAS 的定义

与传统云存储产品提供商相比，运营商可依托云网融合的新一代云宽带网络，借助边缘云计算、新型城域网等技术优势，提供安全可靠、便于数据共享和高速访问的存储产品，满足家庭、企业等不同场景的高性能存储需求。

家庭云网络附属存储（Network Attached Storage，NAS）是基于家庭宽带、边缘云资源以及边缘网络技术（云网关或内网穿透技术），为家庭用户提供极速、安全、便捷且共享的数字存储服务，实现家庭多成员数据统一存储、管理、共享及备份，并且可以通过电脑、电视、手机等终端浏览与存取的产品。

家庭云NAS 可以作为一种替代手段，将传统用户自购的昂贵的本地存储通过网络技术以运营商在边缘云上部署的数据存储能力进行替代，同时与其他互联网化的网盘应用进行对接，确保体验类似但使用门槛降低。

作为家庭宽带的增值业务，家庭云NAS 不仅为用户提供了家庭共享的存储解决方案，还扩展了家庭相册、手机备份、电脑资料备份、微信文件保存、家庭影视播放以及智能电视共享浏览等多种功能。未来通过与社区、街道、教育及医疗等机构的合作，家庭云NAS 有望成为连接家庭与社会服务的重要桥梁，推动以家庭为单位的业务创新与发展[2]。

2.2 应用场景

2.2.1 家庭硬盘

家庭云NAS 提供标准的局域网NAS 应用服务，通过Samba 挂载或基于系统内核挂载，使用体验与硬盘无异，且不会影响用户操作系统的性能。它支持智能电视等设备的挂载，也支持各类第3 方软件的直接使用。

与家庭本地存储相比，家庭云NAS 具有成本低（月租费用低，灵活扩缩容）、使用门槛低（操作简单，即插即用，无须IT知识）、共享性好（支持公有云协同）以及易于构建生态系统等优势。

2.2.2 家庭网盘

家庭云NAS 提供了多种触点的访问方式，包括Web 门户、App、微信小程序等，确保用户即使不在家庭宽带环境下也可以像普通网盘一样方便使用，同时具备一键备份、智能相册等业务功能。

与公有云盘相比，家庭云NAS 具有存储速度快（家宽不限速，边缘域控制器内网穿透）、体验好（无须客户端，家庭内部多终端直接使用）、高安全（与家宽绑定，内网模式不直接暴露）、场景多（支撑安防、智能家居、电子相册、高清视频中心、备份及云端游戏）等特点。

2.3 业务生态

家庭云NAS 的主要业务生态包括运营商自有业务生态和互联网第三方生态。家庭云NAS 可以与运营商融合边缘场景进行生态整合，如家庭视频监控的回看保存、云桌面挂载等。此外，家庭云NAS 可以推动加强互联网生态合作，如云冲印、云设计、拍博士等。对于NAS 业务生态的增强，家庭云NAS 将陆续推出更多专业的NAS类业务功能，如WebDAV支持、影视站、音乐中心功能，满足智慧家庭的数字生活所需。

2.4 产品服务

家庭云NAS 的主要产品服务包括NAS 基础服务、家庭多成员共享、照片备份、微信备份、多触点访问以及手机App。NAS 基础服务基于宽带接入，提供家庭用户在电脑侧挂载云NAS，像本地盘一样使用，同时支持智能电视、手机等终端通过第3 方应用App 来访问使用。家庭多成员共享提供一个家庭使用多个子账号的能力，同时提供了共享空间，既满足家庭内多成员私密存储空间的需求，又方便了家庭内文件、照片、视频的共享访问。云NAS 可以作为一个云存储设备，通过云端备份手机中的照片。对于云NAS 备份的照片，可以随时登录云端查看和管理。云NAS 可以作为一个云存储设备，通过云端备份手机中的微信文件，以释放手机空间。云NAS 支持家庭内网访问，也支持用户在外通过互联网方式远程登录访问，在任何地方使用Web 门户、手机App、微信小程序等方式登录云NAS，随时访问文件、查看照片或进行管理操作。此外，在互联网环境下，用户可以通过App 方式，实现文件基本管理、文件分类展示、家庭多账号以及文件回收站等功能。

3 家庭云NAS 系统架构

3.1 系统总体架构

在家庭宽带接入网中引入云网关产品，通过云网关实现业务分流。系统整体架构如图1 所示。

图1 系统总体架构

家庭侧的网关和家用路由器部分均改为桥接模式，通过现有的光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）和城域网接入云网关。云网关侧判断是否为云NAS 业务，如果为云NAS 业务，则通过业务代理模式将云NAS 业务代理转发到位于边缘云的云NAS 业务中心；如果为普通上网业务，则通过vCPE 进行正常的业务上网流程。部署云NAS 业务中心系统，接收云网关代理转发的服务器信息块（Server Messages Block，SMB）业务流量，实现家庭侧云NAS 业务功能。边缘云提供数据存储、与公有云盘对接、公网访问（App 或Web）方式的数据上传与下载、与天翼云盘的双向数据转存服务。中心DC 提供云NAS 用户开通管理、Web 自服务门户、云NAS 运营统计、统一运维管理等功能。

3.2 业务访问方式

3.2.1 通过家庭宽带侧访问业务

在家庭云宽带网络环境下，云NAS 主要提供SMB 业务服务。在SMB 自发现阶段，由云网关来实现服务。云网关通过SAMBA 广播，实现用户自动发现SMB 网络盘符。如果云网关未提供SMB 自发现服务，则用户只能通过手动挂载方式使用。在SMB代理访问阶段，用户点击SMB 网络盘符（也可以通过直接访问IP 的方式）后，云网关需要支持SMB 协议代理功能，将用户侧的SMB 请求通过代理转发到边缘云的云NAS 业务中心（能力网关），最终实现用户侧的SMB 存储服务。

3.2.2 通过互联网侧公网访问业务

在互联网环境下，也可以通过公网来访问云NAS。对于Web 访问，云NAS 提供了公网访问域名（或是IP 地址方式），用户可以通过浏览器访问云NAS，提供云NAS 文件或文件夹管理、上传、下载等功能。对于App 访问，用户可以通过App 方式访问云NAS，提供云NAS 文件/文件夹管理、上传、下载等功能[3]。

3.3 支持的功能种类

3.3.1 文件管理

家庭云NAS 可进行数据统一存储、管理等操作，实现极速上传或下载，支持文件夹管理、文件管理、图片、音视频等不同形式的数据上传、下载、删除等。

3.3.2 手机相册自动备份

家庭云NAS 支持将手机相册内的图片和视频自动备份到云NAS。非Wi-Fi 环境下，会友情提示“允许非Wi-Fi 环境自动备份”。

3.3.3 微信备份

通过微信授权登录等方式，点击“微信文件上传”，选择需要上传的文件进行微信备份。点击“确认上传”即可完成备份，点击上传进度图标，可查看备份文件的上传进度。

3.3.4 文件同步

用户通过能力开放接口接入运营商自建公有云盘能力开放平台，实现与家庭云指定文件夹中的文件同步。

3.3.5 AI 相册

家庭云相册的分类功能包括3 个方面：一是支持按照拍摄时间、拍摄地点、人物进行分类；二是支持从底层获取图片基本信息送给前端，由前端进行分类展示；三是可与第三方AI 厂商进行合作，支持人物识别分类。

3.3.6 AI 照片着色

家庭云NAS 提供AI 照片着色能力。用户可以选择照片，调用AI 能力给照片上色。采用DeOldify图像上色算法和基于自注意力生成对抗网络（Self-Attention Generative Adversarial Networks，SAGAN）的新模型，同时采用双时间尺度更新规则（Two Timescale Update Rule，TTUR）理论多次更新判别器，在应用效果、工作效率、健壮性等方面有良好的综合表现，可以输出不同风格的照片。

3.3.7 云冲印

家庭云NAS 支持在用户端上传图片进行云冲印，让每个家庭拥有专属的家庭成长日记。

4 运营商推广家庭云NAS

运营商充分发挥边缘云和网络融合的优势，基于家庭宽带打造智慧家庭生态圈，提升家庭宽带用户的黏性[4]。运营商推广家庭云NAS 具有以下优势。第一，极速体验。接近本地硬盘的存储速率，充分利用家庭宽带资源，通过二层穿透提供端到端的极速传输。第二，数据安全。边缘云内数据存放，数据不暴露在公网，用户数据存放通过家庭宽带，没有任何政策方面的风险。第三，使用便捷。即插即用、开通便捷，计算机、手机等多种终端均可以使用。第四，家庭共享。家庭所有成员均可共享家庭云NAS，同一个账号可在多终端上切换，支持第三方设备存放数据。

基于家庭云NAS 产品，运营商可以打造4 大家庭中心产品。第一，影音娱乐中心。影音娱乐中心支持智能电视、网络播放器、手机等终端直接播放高清视频和在线无损音乐，不依赖于网络编解码，支持离线下载、软件或游戏备份。第二，家庭共享中心。家庭共享中心支持系统备份、相册备份，成为家庭所有成员的数据备份库。智能相册和短视频支持不同终端访问，记录全家生活点滴。第三，办公设计中心。办公设计中心支持所有办公文档在线编辑，不受网上办公协同软件制约。存储不受本地容量限制，可打造真正的素材库。云桌面联动，可为移动办公提供最好解决方案。第四，智慧家庭中心[5]。智慧家庭中心支持家庭安防监控、智能门铃等数据直接存储到云NAS，帮助构建智慧生态，打造真正的智慧家庭数据存储中心。

家庭云NAS 的主要目标客户群为家宽用户和极客用户。家宽用户注重方便易用、随想随传、全家共享、智慧生态，而极客用户注重存储容量、传输速率、数据安全和私人定制。针对目前市面上价格昂贵、使用体验差、外网访问困难等众多问题，家庭云的推出让普通家宽用户能以云盘的价格享受更专业的NAS 业务服务，助力运营商抢占家庭云NAS 市场。

5 结 论

随着智能家居、高清视频以及全民泛资讯新媒体业务的发展，终端影像作品增多，个人和家庭所需的存储数据量急剧增长，家庭存储市场进入高速增长阶段。运营商适时推出家庭云NAS，可以发挥家庭宽带的最大价值，提升业务能力。