Eigenbau NAS (10 Gbps) – Einleitung

In dieser Beitragsreihe möchte ich euch mein Eigenbau NAS-System vorstellen. In diesem Beitrag schreibe ich über meine Entscheidung mir ein 10 Gbps fähiges NAS-System aufzubauen und die Anforderungen, die ich an ein solches System habe.

Ein NAS (engl. Network Attached Storage) oder netzgebundener Speicher stellt, wie der Name bereits vermuten lässt, (Festplatten-)Speicher im Netzwerk bereit, damit mehrere Endgeräte (Computer, Laptops, Tablet, Smartphones, etc.) auf diesen Speicher zugreifen können.

Es gibt bereits fertige NAS-Systeme von unterschiedlichen Herstellern, wie bspw. WesternDigital oder Synology. Für Leute, die sich nicht mit der Installation und Einrichtung eines NAS auseinander setzen wollen, sind diese Fertigsysteme auch eine gute Wahl. Allerdings bezahlt man diesen Luxus auch durch einen höheren Preis. Des Weiteren war ich (bedingt durch die von mir gestellten Anforderungen an das NAS) in der Auswahl an Fertiglösungen (auch in Verbindung mit dem Preis, den ich bereit war für ein solches System zu zahlen) etwas eingeschränkt.

Hintergrund

Wie das so häufig bei neuen Projekten ist: Man fängt mit einer Kleinigkeit an, die immer größer wird. Genau so war es auch bei mir.

Angefangen hat das Projekt damit, dass die aktuelle 3TB WD Red in meinem Homeserver langsam etwas voll wurde. Eigentlich hatte ich schon früher geplant ein RAID-System aufzubauen, damit auch mal eine Platte ausfallen kann, ohne das ich Probleme habe (ja, ein RAID-System ersetzt kein Backup, aber bisher habe ich auf der Platte auch noch keine wichtigen Daten). Allerdings bin ich nie dazu gekommen das System upzugraden und inzwischen sind die 3 TB-Modelle der WD Red-Platten für mich aus Preis-/Leistungs-Sicht nicht mehr interessant.

10GB NAS: Verkabelung der Festplatten
Ein RAID-System mit sechs Festplatten benötigt reichlich Kabel

Da ich mir also ohnehin alle Platten neu kaufen musste, habe ich mir überlegt, dass ich auch direkt ein NAS-System hierfür aufbauen kann. Das System soll später auch meine eingebauten Festplatten im PC entlasten, sodass ich im Idealfall in meinem normalen PC nur noch SSDs verbaut habe. Vor allem für die Sicherung von alten Steam-Spielen (die man u.U. nur noch ab und zu braucht) wäre ein NAS mit viel Speicher nicht schlecht.

Anforderungen an das NAS

Bereits früh stand der Entschluss fest, dass mein NAS-System die Festplatten in einem RAID verwalten soll. Zunächst dachte ich, dass ein RAID-10 mit 4 Festplatten sich ganz interessant anhört. Zur Verwaltung wollte ich FreeNAS/TrueNAS nehmen. Ich kenne mich zwar ganz gut mit Linux aus, allerdings möchte ich bei diesem Projekt lieber auf ein fertiges Produkt zurückgreifen, welches auch eine weite Verbreitung hat. TrueNAS bietet mit RAID-Z2 einen interessanten RAID-Modus an. Bei RAID-Z2 handelt sich es eigentlich um ein RAID-6.

Hierbei werden neben den Daten auch Pritätsinformationen gespeichert. Mithilfe dieser Informationen lassen sich beschädigte Daten reparieren oder wiederherstellen. In diesem Modus können zwei beliebige Festplatten ausfallen, während bei einem RAID-10 nur die zwei „richtigen“ Festplatten ausfallen dürfen.

Ein Nachteil von RAID-Z2 ist allerdings, dass die Geschwindigkeit des RAID-Z2 Verbundes nicht so hoch ist, wie die von einem RAID-10 Verbund. Dem lässt sich allerdings mittels Caching etwas entgegen wirken. Wem eine geringere Datensicherheit ausreicht (bspw. weil er regelmäßig Backups seiner Daten macht) kann auch auf ein RAID-Z1 zurückgreifen. Hierfür benötigt man mindestens 3 Festplatten, es darf im Gegenzug allerdings auch nur eine Festplatte ausfallen.

10GB NAS: Supermicro A2SDi-H-TF
Supermicro A2SDi-H-TF mit 2x 10Gbps RJ45 LAN-Ports

Da ich mein NAS-System als Ersatz für die Festplatten in meinem PC einsetzen möchte, wäre eine hohe Datenrate beim kopieren und lesen nicht schlecht. Des Weiteren möchte ich das NAS-System die nächsten Jahre ohne Probleme einsetzen können.

Mein NAS-System sollte daher die Möglichkeit bieten irgendwann auch in einem 10Gbps-Netzwerk mitzuhalten. Zur Info: In einem 10Gbps-Netzwerk werden die Daten rechnerisch mit ca. 1,25 Gigabyte pro Sekunde übertragen. In der Realität liegt die Datenübertragungsrate vermutlich etwas niedriger. Ich hoffe allerdings irgendwann auf 1 Gigabyte pro Sekunde. Hiermit würde sich eine BlueRay in ungefähr einer halben Minute übertragen lassen.

Im nächsten Beitrag dieser Reihe werde ich auf die von mir ausgewählten Komponenten, deren Preise und meine Bezugsquellen genauer eingehen.