Forum: PC Hard- und Software Sparsames NAS mit SSD Cache und HDD


von Holger (loetbadender)


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Hallo zusammen,

ich möchte mir ein neues NAS anschaffen und habe mich gefragt, ob es 
bereits fertige Lösungen für meine Vorstellung gibt.
Mir schwebt ein Raid 1 zwischen einer SSD und einer HDD vor, wobei alle 
(lesenden) Zugriffe zunächst über die SSD stattfinden sollen. Änderungen 
/ neue Dateien sollen zuerst auf die SSD geschrieben werden und dann 
gesammelt auf die HDD. Ich glaube LVM im WriteBack funktioniert so 
ähnlich?

Worauf ich hinaus will: Geringerer Stromverbrauch und weniger 
mechanischer Verschleiß der HDD und trotzdem Sicherheit der Daten bei 
Ausfall der SSD oder der HDD.

Bei meinem aktuellen System mit 2x HDDs habe ich jedes Mal ein 
schlechtes Gewissen, wenn ich auf eine kleine Datei zugreife und dafür 
zwei 3,5" HDDs hochfahren muss.

Ist eine solche Konfiguration mit aktuellen Consumer NAS Systemen 
möglich? Könnt ihr den Gedanken nachvollziehen oder macht es keinen 
Sinn?

von (prx) A. K. (prx)


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Holger schrieb:
> Mir schwebt ein Raid 1 zwischen einer SSD und einer HDD vor

Verbreiteter sind welche mit 2xHDD in RAID-1 und m.2 SSD Cache. Das 
klappt dann auch mit 10 TB HDDs, ohne allzu tief in die Tasche greifen 
zu müssen.

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Holger schrieb:
> Mir schwebt ein Raid 1 zwischen einer SSD und einer HDD vor

Das ist wenig sinnvoll. Bei Raid 1 werden beide Datenträger gleichzeitig 
beschrieben und gleichzeitig gelesen, also sollten sie ähnlich schnell 
sein. Vor allem müssen sie die gleiche Größe haben.

Damit ist Dein NAS entweder sehr klein oder sehr teuer. Wenn es sehr 
klein ist, kannst Du auch einfach zwei SSDs im RAID-1 verwenden, wenn Du 
meinst, mit dem RAID den Ausfall einer der beiden SSDs abfangen zu 
müssen.


Holger schrieb:
> Änderungen / neue Dateien sollen zuerst auf die SSD geschrieben
> werden und dann gesammelt auf die HDD.

Das ist dann kein RAID.

Holger schrieb:
> Bei meinem aktuellen System mit 2x HDDs habe ich jedes Mal ein
> schlechtes Gewissen, wenn ich auf eine kleine Datei zugreife und dafür
> zwei 3,5" HDDs hochfahren muss.

Das ist dann natürlich schrecklich. Furchtbar.

Warum sollte die kleine Datei bei Deinem Konzept ausgerechnet auf der 
Cache-SSD liegen?

Also würde bei Deinem Konzept eine 3.5"-Festplatte hochgefahren. Ist das 
so viel besser?

Es gibt NAS mit SSD als Cache, wie z.B. DS723+ von Synology. Zwei 
Schächte für 3.5"-Festplatten, zwei Steckplätze für NVMe-SSDs.

Aber so etwas macht recht sicher nicht das, was Dir vorschwebt.

von Benedikt M. (bmuessig)


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Holger schrieb:
> Worauf ich hinaus will: Geringerer Stromverbrauch und weniger
> mechanischer Verschleiß der HDD und trotzdem Sicherheit der Daten bei
> Ausfall der SSD oder der HDD.

Diesen Betrieb fahre ich aktuell mit meiner Synology DS224+. Dafür 
speichere ich die Daten primär auf der 2 TB SSD und habe einen täglichen 
Backup-Task, der ein inkrementelles Backup auf die 4 TB WD Red HDD 
schreibt.
Die Synology kann auch Integritätsdaten ergänzen, um die Datensicherheit 
zu verbessern.

von (prx) A. K. (prx)


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@Holger: Was du vorhast klingt weniger nach RAID, sondern eher nach 
einer SSD-NAS vorne und einer Backup-HDD hinten. Letztere dann 
vielleicht als USB-Disk doppelt, im gelegentlichen Wechsel aus der 
Brandzone heraus.

: Bearbeitet durch User
von Holger (loetbadender)


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Das Thema SSD Cache (bei Synology etwas eingelesen) ist mir ein Rätsel, 
soweit ich das Verstanden habe, bringt es nichts wenn es um den 
Stromverbrauch geht oder das Verhindern die Platte aufzuwecken.
Da die Netzwerkschnittstelle in den meisten Fällen der Flaschenhals ist, 
ist mir die Cache Funktion ein Rätsel.
Ich muss dazu sagen das ich nicht viel Speicher benötige < 4TB.

@bmuessig: Das ist auch ein guter Ansatz, das wäre eine Überlegung wert. 
Weiß das System auch wenn keine Daten verändert wurden und überspringt 
das Backup? Wenn man sehr kleinlich ist, würde das ein erneutes 
hochdrehen der HDD verhindern :D

von (prx) A. K. (prx)


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Holger schrieb:
> Da die Netzwerkschnittstelle in den meisten Fällen der Flaschenhals ist,
> ist mir die Cache Funktion ein Rätsel.

Es geht dabei primär um die Zugriffszeit, nicht um die Transferrate. Und 
in der Beziehung trennen auch bei 1 Gb/s Ethernet HDDs und SSDs Welten. 
Zudem migrieren NAS mittlerweile in dern 2,5-10 Gb/s Bereich.

von (prx) A. K. (prx)


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Holger schrieb:
> und überspringt das Backup?

Gute Backups arbeiten vorwiegend inkrementell. Dabei werden ohnehin nur 
Metadaten und geänderte Inhalte übertragen.

> würde das ein erneutes hochdrehen der HDD verhindern :D

Wenn du Angst davon hast, dass eine HDD bei 1x pro Tag oder Stunde dir 
alsbald Grüsse aus Nirvana zukommen lässt, solltest du auf Marmortafeln 
umsteigen. :)

Mein Serverlein abeitet so, wobei ich die externe Backup-Disk per Script 
nach dem Job unmounte und runterfahre. Aber nicht aus Angst vor Defekt, 
sondern weil zu laut und weil Strom.

: Bearbeitet durch User
von Mladen G. (mgira)


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> Da die Netzwerkschnittstelle in den meisten Fällen der Flaschenhals ist, ist mir 
die Cache Funktion ein Rätsel.

Im Consumer Bereich hat man jetzt Multi-Gigabit eingeführt, das ist dann 
1G, 2,5G, 5G oder 10G.

Je nachdem wie du dein NAS einsetzt, sind HDDs vollkommen ausreichend 
oder gar nicht.

> Ich muss dazu sagen das ich nicht viel Speicher benötige < 4TB.

Das ist IMO ein Fall für SSDs wenn es ums Energie sparen (und Lärm) 
geht, Backups dann auf HDD.

: Bearbeitet durch User
von Holger (loetbadender)


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Benedikt M. schrieb:
> Diesen Betrieb fahre ich aktuell mit meiner Synology DS224+.

Hast du dich aus einem bestimmten Grund für das DS224+ entschieden?
Welche Backup Lösung verwendest du? HyperBackup?

Laut dem Verbrauchsranking von: 
https://www.computerbase.de/2023-08/synology-ds224-test-nas/3/
ist das Synology DS223 mit 2,4W am sparsamsten, allerdings keine x86 CPU

von Thomas W. (dbstw)


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@TO: Dir ist der Unterschied zwischen RAID-1 und Backup bewusst? Denn 
wenn Dich ein freundlicher Blitz (oder der finale Trojaner) besucht, 
hast Du hinterher ganz viel Platz.

von Benedikt M. (bmuessig)


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Holger schrieb:
> @bmuessig: Das ist auch ein guter Ansatz, das wäre eine Überlegung wert.
> Weiß das System auch wenn keine Daten verändert wurden und überspringt
> das Backup? Wenn man sehr kleinlich ist, würde das ein erneutes
> hochdrehen der HDD verhindern :D

Synology speichert eine Kopie des Betriebssystems auf allen fest 
installierten Speichermedien. Daher dreht die HDD auch z.B. bei Updates 
und beim Backup hoch.
Das müsste sich verhindern lassen, wenn man z.B. ein 1 Bay Modell mit 
externer USB3 HDD verwendet. Alternativ würde ich bei deinen Datenmengen 
eher auf zwei SSDs setzen. Preislich überschneiden sich HDDs und SSDs 
bis <= 2TB ;)

Holger schrieb:
> Hast du dich aus einem bestimmten Grund für das DS224+ entschieden?
> Welche Backup Lösung verwendest du? HyperBackup?

Ich verwende Hyper-Backup für die inkrementelle Sicherung.
Die DS224+ (Intel-Modell statt ARM) habe ich mir gekauft, da ich etwas 
mehr Leistung haben wollte (z.B. für Docker oder VMs).

von Holger (loetbadender)


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Ja, der ist mir bewusst, im Idealfall sollte man auch regelmäßig Backups 
auf externe Datenträger machen und diese woanders lagern.

von Benedikt M. (bmuessig)


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Die Synologies können übrigens auch verschlüsselte Backups auf 
Clouddienste automatisch durchführen. Das könnte man sich auch 
überlegen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Holger schrieb:
> Das Thema SSD Cache (bei Synology etwas eingelesen) ist mir ein Rätsel,
> soweit ich das Verstanden habe, bringt es nichts wenn es um den
> Stromverbrauch geht oder das Verhindern die Platte aufzuwecken.
> Da die Netzwerkschnittstelle in den meisten Fällen der Flaschenhals ist,
> ist mir die Cache Funktion ein Rätsel.

Das von mir genannte Gerät kann mit einer 10GE-Karte ausgestattet 
werden, dann sind die Festplatten der Flaschenhals, nicht das Netzwerk.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Holger,

Holger schrieb:
> Ist eine solche Konfiguration mit aktuellen Consumer NAS Systemen
> möglich? Könnt ihr den Gedanken nachvollziehen oder macht es keinen
> Sinn?

Aktuelle 5TB-Festplatten mit <=5700 rpm benötigen weniger als 5W im 
Betrieb, zwei Stück bewirken einen Jahresverbrauch von weniger als 9 kWh 
bei 100% Einschaltdauer. Deine Einschaltdauer ist sicherlich kleiner!

Bei €0,40 pro kWh liegt Dein maximales Sparpotenzial bei €3,60 pro Jahr 
(bei Nichtnutzung des NAS).

Wieviel Geld möchtest Du nun per NAS-Kauf zum Fenster hinauswerfen um 
irgendwie Deine Jahreskosten von €1,80 (50% Einschaltdauer) auf 
vielleicht €1 zu drücken?

Der Kauf amortisiert sich vielleicht im nächsten Jahrhundert!

Grundsätzlich wird Deine Idee in einem neuen Dateisystem names bcachefs, 
das gleichzeitig auch Festplatten verwaltet, unter Linux realisiert.

bcachefs wurde aber nicht als Stromspardateisystem konzipiert und wird 
vermutlich kaum die bei Dir geforderten Stillstandszeiten der 
Festplatten umsetzen.

Deine Idee verstehe ich sehr wohl, aber finanziell ist die Umsetzung 
sinnlos.

: Bearbeitet durch User
von Norbert (der_norbert)


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Peter M. schrieb:
> Aktuelle 5TB-Festplatten mit <=5700 rpm benötigen weniger als 5W im
> Betrieb, zwei Stück bewirken einen Jahresverbrauch von weniger als 9 kWh
> bei 100% Einschaltdauer. Deine Einschaltdauer ist sicherlich kleiner!
>
> Bei €0,40 pro kWh liegt Dein maximales Sparpotenzial bei €3,60 pro Jahr
> (bei Nichtnutzung des NAS).

Hmmm…
365d * 24h/d = 8760h
8760h * 10W = 87,6kWh
87,6kWh * 0,4€/kWh = 35,04€

von G. K. (zumsel)


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Norbert schrieb:

> 87,6kWh * 0,4€/kWh = 35,04€

Wer zahlt den noch 0,4€ für Strom, und wer hat das überhaupt mal 
gezahlt?

von Norbert (der_norbert)


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G. K. schrieb:
> Wer zahlt den noch 0,4€ für Strom, und wer hat das überhaupt mal
> gezahlt?

Ist das alles was du aus den vorhergehenden Beiträgen heraus gezogen 
hast?

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Norbert,

Norbert schrieb:
> Hmmm…
> 365d * 24h/d = 8760h
> 8760h * 10W = 87,6kWh
> 87,6kWh * 0,4€/kWh = 35,04€

danke für Deine Fehlerkorrektur und den Folgekommentar!

Nachtrag:
bcachefs ist nicht nur ein Dateisystem wie die FATXX-Familie, NTF S oder 
die extX-Familie, bcachefs verwaltet auch gleich ganze Datenträger.

Beispiel:
https://bcachefs.org/GettingStarted/

: Bearbeitet durch User
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