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November 2018
Anforderungen und Planung
Für eine private, zentrale Dateiablage sollte ein NAS zur Verfügung stehen.
"Wer unbedacht kauft, kauft zweimal. Wer billig kauft, kauft teuer."
Viel Speicher oder hohe Performance? -Diese Frage will ich mir nicht stellen.
Um ein zukunftssicheres System entwickeln zu können, muss genug Kapazität für Speicherplatz geschaffen sein, sowie gleich zu Beginn auf vergleichbare hohe Performance gesetzt werden - bei möglichst geringem Stromverbrauch.
8TB sollten für die ersten Jahre ausreichen.
Um eine gute Performance gewährleisten zu können, sollen 4x4TB im RAID1-Verbund konfiguriert werden. Sollte später mehr Speicher benötigt werden, sollen mind. 2 weitere Schächte bereitstehen.
Hauptziele
Primär wird der NAS als zentraler Dateispeicher verwendet, sowohl im Intranet, als auch von außerhalb. Endgeräte sollen sich von überall synchronisieren können. Es soll ein Up- und Download für Gäste möglich sein (Cloud).
Später wird der NAS mehr und mehr zum "Server". Weitere Einsatzgebiete, wie VPN, Websitehosting, E-Mail Server u.a. sollen dazukommen. Das bedeutet, dass Performance später eine wichtige Rolle spielen wird. 1GB RAM und ein einfacher Single-Core Prozessor wird nicht ausreichen.
Vergleich zu Komplettsystemen
Allround- NAS-Systeme der bekanntesten Hersteller bieten viel, der Preis ist allerdings hoch.
Die zunächst von mir in betracht gezogenen Systeme, wie die
-Synology DiskStation DS418play (https://www.synology.com/de-de/products/DS418play)
ca. 404,-€
https://geizhals.de/synology-diskstation-ds418play-a1699913.html?hloc=at&hloc=de
und die
-QNAP TS-431P2 (https://www.qnap.com/de-de/product/ts-431p2)
ca. 288,-€
https://geizhals.de/qnap-turbo-station-ts-431p2-1g-a1671491.html?hloc=at&hloc=de
bieten zwar zu Beginn genug Leistung, kamen jedoch nicht in Frage, da eine Erweiterung der Schächte nicht möglich ist, bzw. die Speicheraufrüstung nur mit Neukauf aller Festplatten verbunden ist.
Auch bezweifle ich, dass die Performance in der Zukunft ausreichend ist sollten alle Funktionen von mir umgesetzt werden. Es kann nur der RAM aufgerüstet, bzw. getauscht werden.
Weitere Systeme ab 6x 3,5"-Schächten werden zunehmend teurer (ab 688,-€):
https://geizhals.de/?cat=hdxnas&xf=1172_QNAP~1172_Synology~12966_6~7758_4~7758_6~7758_8
Andere Hersteller werden nicht berücksichtigt, da die Systeme entweder nicht so gut ausgereift sind, die Hardwareanforderungen nicht erfüllt werden, der Support für das jeweilige Betriebssystem nicht gegeben ist oder die Systeme schlichtweg Qualitativ minderwertig sind. Auch sollte das System eine gewisse Benutzerfreundlichkeit bieten, nicht nur für End-User, sondern auch administrativ.
Format
An dieser Stelle fragte ich mich, wie meine Infrastruktur in Zukunft aussehen wird. Ob ich wirklich alle Systeme verteilt in verschiedenen Räumen aufstelle? Ob ich mehrere Server verwende?
Unter Berücksichtigung des Administrationsaufwandes, der einmaligen Beschaffungskosten, der laufenden Kosten, eventueller Weiterentwicklung und möglicher Umstrukturierung war die sinnvollste Lösung alle Systeme in ein Serverschrank zu installieren und auf ein zentrales System zu gehen. Siehe Projekt Server-Rack🔗.
Somit sollte der NAS im 19" Format beschafft werden. Da solche Systeme weit über meinem Budget liegen:
https://geizhals.de/?cat=hd19rack&xf=1172_QNAP~1172_Synology~12966_8~7758_4~7758_6~7758_8
ab 953,-€ (ohne Festplatten)
...begann ich nach einer Möglichkeit zu suchen, das NAS selbst zu konfigurieren.
Komponenten
Betriebssystem
Die Wahl des Betriebssystems ist der wichtigste Schritt beim Zusammenbau eines NAS.
Zwar hängt die Wahl des Betriebssystems davon ab, welche Ziele man mit dem NAS verfolgt und welche Mindestanforderungen an die Hardware gestellt sind, aber das Betriebssystem gibt vor, welche Dienste bereitgestellt werden können und wie (einfach) die Administration derer sein wird.
Auch existieren Betriebssysteme,die Ressourcenhungriger sind und man daher höhere Kosten bei der Beschaffung und täglichem Betrieb einplanen muss.
Für den Privatgebrauch existieren fünf mögliche Konstellationen:
| Vorgegebenes Betriebssystem |
Bei einem Fertigprodukt, wie z.b. einer Synology Diskstation ist das Betriebssystem ("Synology DSM", "QNAP QTS", etc.) bereits vorinstalliert. Die Vorteile sind:
Die Nachteile sind:
Da ich bereits aufgrund meiner Anforderungen und meines Budgets ein Fertigprodukt ausschließe, wird kein Betriebssystem vorgegeben.
|
| Open Source NAS Betriebssysteme |
Speziell für den NAS-Einsatz entwickelte Betriebssysteme basieren auf Linux-Distributionen. Diese werden von den Entwicklern gemeinsam mit der Community weiterentwickelt und unterstützen, ähnlich wie ein normales Betriebssystem, die meisten Hardware-Komponenten. Die Vorteile sind:
Die Nachteile sind:
FreeNAS (FreeBSD), XidmaNAS, OpenMediaVault |
| Windows/ Windows Server |
Das gewohnte Windows-Umfeld. Zwar ist das Windows-Server Betriebssystem an Server ausgerichtet, jedoch nicht für ein NAS optimiert. Die Vorteile sind:
Die Nachteile sind:
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| "Linux" | |
| XPEnology |
Hardware
Die Hardwareanforderungen an das NAS sollten sein:
- Mind. Quad-Core mit mind. 1,5Ghz
- Mind. 4GB RAM DDR4 mit Erweiterungsmöglichkeit
- Mind. 6 SATA-Anschlüsse
- günstiges 19"-Servergehäuse mit mind. 6 externen SATA-Einschüben.
- USB-3.0
- Mind. 1xGB-LAN
Mainboard/CPU
Intel Pentium Silver J5005 untersützt 6 PCI 2.0-Express-Lanes (Intel🔗). Das ASRock J5005-ITX Mainboard besitzt einen PCIe 2.0 x1 Schacht. Hier hat man die Möglichkeit eine Erweiterungskarte für SATA-Anschlüsse zu installieren.
Eine PCIe 2.0-Lane besitzt einen theoretischen maximalen Datendurchsatz von 500 MByte/s.
Der SATA III Standard (oder SATA-600) besitzt einen theoretischen maximalen Datendurchsatz von 600 MByte/s.
Da eine Festplatte (HDD) jedoch einen theoretisch maximalen Datendurchsatz von 150 MByte/s vorweist, können an eine PCIe 2.0-Lane mehrere Festplatten gleichzeitig verwendet werden.
Die Rechnung lautet hier:
500 MByte/s : 150 MByte/s = 3,33 Festplatten.
Diese Rechnung wurde jedoch mit theoretischen Angaben gemacht. In der Praxis kann eine Festplatte eine Datendurchsatz von ca. 120 MByte/s erreichen. Berücksichtigt man hier den RAID1-Verbund, die maximale Aufnahme des CPU's und des Betriebssystems, kann man 4 Festplatten an eine PCIe 2.0-Lane anbinden, ohne oder zumindest mit kaum Performance-Verlust zu rechnen, sollten alle 4 Festplatten gleichzeitig betrieben werden.
Servergehäuse
Netzteil
Festplatten (3,5" HDD)
| Kategorie | Anforderungen/Filter | Preisvergleich |
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-System-on-Chip (SoC) -mind. Quad-Core -mind 1,5GHz -DDR4 Unterstützung |
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Servergehäuse |
-19 Zoll Gehäuse -mind. 6x 3,5"-Festplatteneinschübe von außen
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-mind. 300 Watt -mind. 6 SATA-Anschlüsse (Somit viel eine PicoPSU weg.), daher: -Servernetzteil |
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Andreas Bolger (Mittwoch, 23 Dezember 2020 15:40)
@Det: Natürlich können heutige Festplatten in der Theorie einen weit höheren Datendurchsatz erziehlen, nicht nur wegen der besseren Hardware - nehmen wir z.b. eine neue WD RED 4TB mit ca. 200 MByte/s und mehr.
Der Textabschnitt soll jedoch darauf hinausziehlen, dass Theorie und Praxis auseinander gehen können. Jedes System ist anders: Tatsächlich erziehle ich mit meiner 2-Jahre alten WD Green mit einer selbstgebauten Synology nicht mal 100 MByte, obwohl andere über 150 gekommen sind.
Warum? - Das kann an so vielem liegen, gerade wenn das System vom Hersteller nicht darauf ausgelegt wurde.
Det (Mittwoch, 23 Dezember 2020 15:16)
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Dürfte auch erklären warum Festplatten von Dir mit einen Durchsatz von nur 120 MByte/s angegeben werden.