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© Awrangler, 123RF

Optimales NAS im Eigenbau mit Rockstor Linux

Maßgeschneidert

Dedizierte Netzwerkspeichersysteme gehen schnell ins Geld. Auf Basis eines Mikroservers konfigurieren Sie kostengünstig Ihr eigenes, maßgeschneidertes NAS.

Um die stark anwachsenden Datenmengen zu beherrschen, setzen immer mehr Anwender im lokalen Netz NAS-Systeme ein. Oft kann man sich dabei den Kauf eines relativ teuren, dedizierten Geräts sparen: Kompakte PCs mit aktueller Hardware eignen sich bestens als Netzwerk-Datenspeicher, sofern sie eine Handvoll Voraussetzungen erfüllen. Wir zeigen, wie Sie mit einem kompakten Rechner und Linux im Handumdrehen ein solches System im Eigenbau konfigurieren.

Voraussetzungen

Möchten Sie keine aktuelle Hardware einsetzen, so ergeben sich einige Stolpersteine, die mit den besonderen Anforderungen beim Einsatz eines zentralen Datenspeichers zusammenhängen.

Zwar benötigen Sie zum Betrieb eines entsprechenden Rechners tatsächlich in aller Regel keine hohe Prozessorleistung. Selbst ältere Systeme, die sich nicht mehr als ausgewachsenen Desktop eignen, kommen also prinzipiell als Grundlage infrage. Allerdings spielen bei einem NAS das Subsystem für Massenspeicher sowie die Leistung des Netzteils eine wichtige Rolle.

Es empfiehlt sich daher, beim Eigenbau möglichst hier mehr zu investieren: Alte Computersysteme, die noch mit IDE-Schnittstellen nach PATA-Standard arbeiten, erlauben pro Anschluss gerade einmal zwei Festplatten oder SSDs. Darüber hinaus wurde die PATA-Schnittstelle aufgrund ihrer geringen Leistungsfähigkeit bereits vor Jahren vom moderneren SATA-Standard abgelöst.

Die SATA-Spezifikation bietet nicht nur deutlich höhere Datentransferraten, sondern erlaubt darüber hinaus wesentlich größere Medien. Zudem entfällt bei SATA die umständliche und daher fehleranfällige Master/Slave-Konfiguration. Wenn Sie für den Aufbau eines NAS-Systems ein älteres Computersystem ins Auge gefasst haben, sollten Sie also darauf achten, dass es für die Massenspeicher mindestens Schnittstellen nach dem SATA-II-Standard bereitstellt.

Ein weiteres Problem beim Selbstbau eines NAS-Systems aus vorhandenen Komponenten ergibt sich bei den Netzteilen. Herkömmliche ältere Modelle weisen meist eine relativ hohe Verlustleistung auf und sind außerdem für den Einsatz der seinerzeit aktuellen – und damit wenig sparsamen – Prozessoren ausgelegt. Da ein NAS jedoch in der Regel im Dauerbetrieb arbeitet, müssen Sie beim Einsatz solcher Komponenten mit deutlich höheren Kosten rechnen. Daher empfiehlt es sich, keine Systeme zu verwenden, die noch für Pentium-4-Prozessoren oder die ersten Dual-Core-Generationen konzipiert wurden. Neuere Netzteile hingegen werkeln meist nach der 80-Plus-Spezifikation, die für eine deutlich gesteigerte Effizienz sorgt.

Zu guter Letzt sollten Sie für das Selbstbauprojekt bei vorhandener Hardware darauf achten, dass Sie leicht von außen an die Massenspeicherslots kommen. Kommerzielle Systeme besitzen Wechselschächte mit entsprechender Mechanik, sodass sich eine defekte Platte innerhalb weniger Minuten tauschen lässt. Herkömmliche Gehäuse besitzen in aller Regel keine Wechselschächte zum Austausch von Speicherkomponenten, manchmal lassen sich diese jedoch zumindest nachträglich einbauen.

Insbesondere beim Einsatz von mehr als zwei Festplatten empfiehlt sich der Einsatz eines RAID-Controllers, der beim Betrieb in einem entsprechenden RAID-Level eine erhöhte Datensicherheit bei Festplattenausfällen bietet. Ein solcher schlägt ebenfalls auf der Kostenseite zu Buche, sodass Sie vor Beginn des Projekts genau kalkulieren sollten, ob sich das Aufrüsten vorhandener Hardware für den gewünschten Zweck tatsächlich noch lohnt oder der Kauf eines kompakten Systems sogar günstiger kommt.

Da inzwischen die Konfiguration eines Software-RAIDs ohne dedizierte Controller recht problemlos gelingt, empfiehlt sich insbesondere in Bezug auf die Massenspeicher eine genaue Planung, welches Niveau an Sicherheit Sie erreichen möchten. Unter Umständen genügt die einfache Software-Variante bereits Ihren Anforderungen.

ProLiant MicroServer

Optimal für den Einsatz als NAS ausgelegt präsentiert sich der ProLiant MicroServer Gen8 des US-Herstellers Hewlett-Packard [1], der bereits ab Werk alle benötigten Komponenten mitbringt. Sie erhalten das Gerät in unterschiedlichen Konfigurationen mit Prozessoren vom Celeron mit 2,3 GHz Taktfrequenz bis hin zum identisch getakteten Xeon.

Gemeinsam ist allen Varianten ein Smart-Array-Controller mit insgesamt vier Schächten für Festplatten oder SSDs. Die Konfiguration erlaubt – unterstützt durch die Hardware – den Betrieb verschiedener RAID-Level. Die Einschübe mit den Laufwerkskäfigen residieren vertikal an der Front des Geräts hinter einer Klappe, sind jedoch nicht auf das Hot-Swapping ausgelegt, also den Wechsel während des laufenden Betriebs.

Immerhin nehmen sie Massenspeicher bis zu einer Gesamtkapazität von 16 TByte auf. Sie sind auf 3,5-Zoll-Laufwerke ausgelegt. Für 2,5-Zoll-Laufwerke benötigen Sie einen entsprechenden Adapter. Während die ersten beiden Einschübe nach dem aktuellen SATA-III-Standard mit maximalen Transferraten von 6 Gbit/s operieren, unterstützen die zwei anderen lediglich die etwas ältere SATA-II-Spezifikation mit 3 Gbit/s.

Darüber hinaus verfügt das Gerät über vier externe USB-Ports, wovon zwei nach dem aktuellen USB-3.0-Standard arbeiten, sowie über drei LAN-Buchsen des Typs RJ45. Eine davon soll als iLO-Anschluss das Remote-Management des Servers ermöglichen. Die LAN-Schnittstellen beherrschen allesamt Gigabit-Ethernet.

Im Inneren des Servers befinden sich auf der Hauptplatine zudem noch ein Einschub für Speicherkarten nach dem SD/SDHC-Standard sowie ein USB-Anschluss. Die internen Anschlüsse sind ebenfalls bootfähig, was es ermöglicht, dort eingesteckte Medien als Boot-Laufwerk für Betriebssysteme zu nutzen.

Zudem gibt es einen weiteren Einschub für ein optisches Laufwerk im Slim-Formfaktor, der von außen zugänglich ist. Auf der Hauptplatine des ohne Werkzeug zu öffnenden Geräts befinden sich außerdem zwei Slots zum Bestücken des Arbeitsspeichers mit handelsüblichen DDR3-Bausteinen sowie ein freier PCIe-Slot für zusätzliche Karten.

Die auf dem Board verbaute Grafikkarte, eine Matrox G200, sendet Signale über einen VGA-Ausgang mit Auflösungen bis zu 1920 x 1200 Pixeln bei einer Farbtiefe von 16 Bit/Pixel.

Bootfähige USB-Sticks

Immer mehr Mainboards verfügen über USB-Anschlüsse für den internen Gebrauch, vereinzelt finden sich auch SD/MicroSD-Einschübe auf den Hauptplatinen. Diese sind meist im BIOS als bootfähig markiert, sodass Sie hier ein Startlaufwerk in Gestalt eines USB-Sticks oder einer Speicherkarte anschließen können. Rockstor-Linux unterstützt auch USB-Medien als Startlaufwerk. Grundsätzlich empfiehlt es sich jedoch, keine herkömmlichen USB-Speichersticks zu nutzen: Da insbesondere durch die Log-Funktionen des Betriebssystems viele Schreibvorgänge auf die Geräte stattfinden und deren Speicherzellen bei handelsüblichen USB-Sticks nur eine begrenzte Anzahl von Schreibzyklen unterstützen, sollten Sie als Bootlaufwerk einen USB-Stick wählen, der über SLC-Speicherzellen verfügt. Im Vergleich zu den handelsüblichen MLC- oder gar TLC-Speicherzellen verkraften sie nicht nur erheblich mehr Schreibzyklen, sondern arbeiten auch signifikant schneller und weisen eine ähnliche prognostizierte Lebensdauer auf wie SSD-Massenspeicher.

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