Home-Cloud: vom Rechner zum NAS

Warum?

Mit zunehmender Nutzung wuchs über die Jahre auch der Speicherbedarf erheblich. Video-Rohmaterial von Kameras, Drohnen und GoPros, virtuelle Maschinen, Datensicherungen, Programme sowie größere Medienarchive belegten immer mehr Platz.

Der Speicher wurde regelmäßig durch größere Festplatten erweitert. Irgendwann war jedoch der Punkt erreicht, an dem sich mehr Laufwerke im Rechner befanden, als das Gehäuse sinnvoll aufnehmen konnte.

Spätestens hier stellte sich die Frage nach einer zentralen Speicherlösung.

Ein NAS – Network Attached Storage – bot dafür mehrere Vorteile: Daten konnten zentral gespeichert, von verschiedenen Geräten im Netzwerk genutzt und gleichzeitig gegen den Ausfall einzelner Festplatten abgesichert werden.

HDD oder SSD?

Klassische Festplatten, sogenannte HDDs – Hard Disk Drives –, speichern Daten auf rotierenden Magnetscheiben. Schreib- und Leseköpfe bewegen sich dabei über die Plattenoberflächen.

SSDs – Solid State Drives – arbeiten dagegen ohne bewegliche Teile und speichern Daten auf Flash-Speicherchips. Sie bieten wesentlich höhere Schreib- und Leseraten, arbeiten lautlos und sind unempfindlicher gegenüber Erschütterungen.

Bei großen Datenmengen haben HDDs jedoch weiterhin einen entscheidenden Vorteil: den deutlich günstigeren Preis pro Terabyte. Gerade für NAS-Systeme, Archive und große Datensicherungen kommen sie deshalb nach wie vor häufig zum Einsatz.

Fertig-NAS oder Eigenbau?

Grundsätzlich lässt sich ein NAS auch selbst aufbauen. Ein individuell konfigurierter Server bietet dabei maximale Flexibilität, erfordert jedoch in der Regel mehr Zeit für Installation, Konfiguration und laufende Wartung.

Für den damaligen Einsatzzweck fiel die Entscheidung deshalb bewusst auf eine fertige NAS-Lösung.

Wichtige Anforderungen waren ein kompakter Aufbau, niedriger Stromverbrauch, einfache Administration und die Möglichkeit, mehrere Festplatten redundant zu betreiben.

Die Wahl fiel auf ein QNAP TS-453Be mit vier Laufwerksschächten.

Erste Erweiterungen

Das NAS wurde ab Werk mit lediglich 2 GB Arbeitsspeicher ausgeliefert. Für die geplante Nutzung war das relativ knapp bemessen, deshalb wurde der Arbeitsspeicher direkt auf 8 GB erweitert.

Für den Speicherverbund kamen insgesamt vier Festplatten zum Einsatz. Zwei zusätzliche Seagate-IronWolf-Festplatten mit jeweils 6 TB ergänzten die bereits vorhandenen Laufwerke.

Die vier Festplatten wurden anschließend als RAID 10 eingerichtet. Bei RAID 10 werden Spiegelung und Striping miteinander kombiniert. Dadurch erhöht sich sowohl die Ausfallsicherheit als auch die Performance. Im Gegenzug steht nur ungefähr die Hälfte der gesamten Rohkapazität als nutzbarer Speicher zur Verfügung.

RAID-LevelMindestanzahl FestplattenVorteilNachteil
RAID 02Hohe Geschwindigkeit, gesamte Kapazität nutzbarKeine Ausfallsicherheit – fällt eine Platte aus, sind alle Daten verloren
RAID 12Sehr einfache Spiegelung, gute AusfallsicherheitNur etwa 50 % der Gesamtkapazität nutzbar
RAID 53Gute Mischung aus Kapazität und AusfallsicherheitNur eine Festplatte darf ausfallen, Wiederaufbau kann lange dauern
RAID 64Zwei Festplatten dürfen gleichzeitig ausfallenWeniger nutzbare Kapazität und etwas geringere Schreibgeschwindigkeit
RAID 104Hohe Geschwindigkeit und gute AusfallsicherheitNur etwa 50 % der Gesamtkapazität nutzbar

Wichtig ist dabei eine grundsätzliche Unterscheidung: Ein RAID ersetzt kein Backup.
RAID schützt hauptsächlich vor dem Ausfall einzelner Festplatten. Werden Dateien versehentlich gelöscht, durch Schadsoftware verschlüsselt oder durch einen Fehler beschädigt, sind zusätzliche Datensicherungen erforderlich.

Wer genauer wissen möchte, wie RAID funktioniert, findet dazu sicher auch gute Beiträge auf YouTube.

Migration der vorhandenen Daten

Ein häufiges Missverständnis bei der Einrichtung eines NAS besteht darin, dass bereits gefüllte Festplatten einfach aus einem Rechner ausgebaut und anschließend in das NAS eingesetzt werden können.

In der Praxis funktioniert das in der Regel nicht. Laufwerke, die in einen neuen Speicherverbund aufgenommen werden, müssen zunächst initialisiert beziehungsweise formatiert werden. Bereits vorhandene Daten würden dabei verloren gehen.

Die Migration musste deshalb schrittweise erfolgen.

Zunächst wurden neue und leere Festplatten in das NAS eingebaut. Anschließend konnten die vorhandenen Daten über das Netzwerk auf den neuen Speicher übertragen werden.

Sobald dadurch eine Festplatte im bisherigen Rechner frei wurde, konnte diese ebenfalls in das NAS übernommen und dem neuen Speicherverbund hinzugefügt werden.

Auf diese Weise ließ sich der Datenbestand nach und nach vollständig auf das NAS übertragen. Dank eines schnellen lokalen Netzwerks war der Aufwand dabei geringer als zunächst erwartet.

Der Einstieg in die zentrale Datenspeicherung

Mit dem QNAP TS-453Be war damit erstmals eine zentrale Speicherlösung vorhanden, die nicht mehr an einen einzelnen Rechner gebunden war. Dokumente, Medien und Datensicherungen konnten zentral abgelegt und von mehreren Geräten im Netzwerk verwendet werden. Gleichzeitig sorgte der RAID-Verbund für zusätzliche Ausfallsicherheit. Das NAS entwickelte sich in den folgenden Jahren zunehmend vom reinen Netzwerkspeicher zu einer zentralen Plattform für weitere Dienste.

Was ein NAS grundsätzlich ist und welche Vorteile es bietet, wird im nächsten Beitrag genauer erklärt:

"Was ist ein NAS?"

der heimische Netzwerkschrank mit Switch und einigen Geräten

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