Starthilfe: aller Anfang - Teil 2: Das Einrichten der Festplatten

In diesem Artikel geht es nicht um eine technische Anleitung, sondern um konzeptionelle und strategische Überlegungen wie das Projekt "QNAP" umgesetzt werden kann - eine Starthilfe zu den richtigen Ansatzpunkten. Ohne wälzen von einschlägiger Fachliteratur wird es auch hier nicht gehen - je nach Projekt und Wissensstand.
Grundsätzlich gibt es hier kein Richtig oder Falsch, sondern was ist für mein Projekt die optimale Herangehensweise und Lösung. Eine Entscheidung die letzten Endes jeder für sich selbst fällen muss.


Nachdem wir uns im 1. Teil (Starthilfe: aller Anfang - Teil 1: Der Kauf) Gedanken darüber gemacht haben welche QNAP denn die richtige sein könnte und welche Festplatten es sein sollen, geht es im 2. Teil darum wie die Festplatten eingerichtet werden sollen. Hier gibt es verschiedene Ansätze und Möglichkeiten.



1. Die Basis

…oder die Frage: Einzellaufwerk, RAID oder JBOD?
Eine Frage die zu Beginn nicht immer leicht zu beantworten ist und sich leider meist im Laufe der Nutzung verändern kann.
Die gute Nachricht zuerst: Dies lässt sich meist im Nachhinein auch ohne größere Probleme ändern. Aber auch hier gilt: „Besser einmal richtig, als zweimal falsch.“


Aber vielleicht beginnen wir hier mit der Erklärung der Begriffe.



1.1 Einzellaufwerk

Hier wird jede eingebaute Festplatte für sich alleine benutzt. Dies ist so wie man es meist vom PC her kennt.
Dies würde ich bei nur einer verbauten Festplatte oder bei NAS mit nur einem Schacht empfehlen.

Was sind die Vorteile?

  • Kein Speicherverlust durch Ausfallsicherheit: Es kann die volle Kapazität der Festplatten verwendet werden

Was sind die Nachteile?

  • Keine Ausfallsicherheit: Fällt eine Platte aus, sind die Daten auf dieser Platte weg.
  • Fällt die Festplatte mit dem Betriebssystem aus steht eine Neuinstallation der QNAP an. Bei NAS mit nur einer Festplatte trifft dies leider immer zu.



1.2 RAID

Beim RAID (Redundant Array of Independent Disks) handelt es sich um einen Verbund von mehreren Festplatten zu „einer großen Festplatte“. Je nach RAID-Level hat dieser Festplattenverbund unterschiedliche Eigenschaften.


Vorne weg: Ein RAID ersetzt keine vernünftige Backupstrategie. Danke @phoneo

RAID1:
Ein Verbund aus min. 2 Festplatten die in Echtzeit gespiegelt werden. In den QNAPs häufig verwendet wenn 2 Festplatten verbaut oder nur 2 Schächte vorhanden sind. Es empfiehlt sich 2 gleichgroße Festplatten zu verwenden, denn die kleinere Festplatte ist maßgebend für den zur Verfügung stehende Speicher.

:!: Tipp:
RAID1 würde ich für kleine NAS mit einem kleinen RAID-Verbund aus 2 Festplatten empfehlen.

Was sind die Vorteile?

  • Ausfallsicherheit: Fällt eine Festplatte aus funktioniert das RAID weiterhin und somit das NAS
  • Höhere Leseleistung: Gleichzeitiges lesen von mehreren Festplatten
  • Wechsel der defekten Festplatte im laufenden Betrieb
  • Benötigt relativ wenig Rechenleistung

Was sind die Nachteile?

  • Nur die Hälfte des Speichers steht für Daten zur Verfügung. Die andere Hälfte dient der Ausfallsicherheit. Bei 2 Festplatten ist nur der Speicherplatz von einer Festplatte benutzbar.


RAID5:

Ein Verbund aus min. 3 Festplatten bei denen in Echtzeit einmal eine Parität (Prüfverfahren / Fehlerkorrektur) errechnet und gespeichert wird. In den QNAPs häufig verwendet wenn 3 oder mehr Festplatten verbaut, meist wenn 4 oder 5 Schächte vorhanden sind. Es empfiehlt sich gleichgroße Festplatten zu verwenden, denn die kleinere Festplatte ist maßgebend für den zur Verfügung stehende Speicher.

:!: Tipp:
RAID5 würde ich für mittlere NAS mit einem RAID-Verbund von 3 bis 6 Festplatten empfehlen.

Was sind die Vorteile?

  • Ausfallsicherheit: Fällt eine Festplatte aus funktioniert das RAID weiterhin und somit das NAS
  • Höhere Leseleistung: Gleichzeitiges lesen von mehreren Festplatten
  • Wechsel der defekten Festplatte im laufenden Betrieb

Was sind die Nachteile?

  • Es steht nicht die komplette Festplattenkapazität zur Verfügung. Die Kapazität errechnet sich aus Anzahl Festplatten minus einer Platte (n - 1) für die Parität. Bei 3 x 4 TB ergibt dies 8 TB Speicherplatz.
  • Benötigt etwas mehr Rechenleistung, für die Paritätsberechnung.


RAID6:
Ein Verbund aus min. 4 Festplatten bei denen in Echtzeit zweimal eine Parität (Prüfverfahren / Fehlerkorrektur) errechnet und gespeichert wird. In den QNAPs häufig verwendet wenn min. 4 oder mehr Festplatten verbaut, meist wenn 6 oder mehr Schächte vorhanden sind. Es empfiehlt sich gleichgroße Festplatten zu verwenden, denn die kleinere Festplatte ist maßgebend für den zur Verfügung stehende Speicher.

:!: Tipp:
RAID6 würde ich für größere NAS mit einem RAID-Verbund von 5 bis 10 Festplatten empfehlen. Bei mehr als 10 Festplatten kann ein weiterer RAID-Verbund sinnvoll sein.

Was sind die Vorteile?

  • Große Ausfallsicherheit: Hier können 2 Festplatten ausfallen und das RAID funktioniert immer noch
  • Höhere Leseleistung: Gleichzeitiges lesen von mehreren Platten
  • Wechsel der defekten Festplatte im laufenden Betrieb

Was sind die Nachteile?

  • Es steht nicht die komplette Festplattenkapazität zur Verfügung. Die Kapazität errechnet sich aus Anzahl Festplatten minus 2 Platten (n -2) für die Parität. Bei 4 x 4 TB ergibt dies 8 TB Speicherplatz.
  • Benötigt mehr Rechenleistung, für die Paritätsberechnung. Kann je nach QNAP zu einer etwas geringeren Schreibgeschwindigkeit führen.


RAID0:
RAID0 ist im Grunde genommen kein RAID im eigentlichen Sinne, da die Ausfallsicherheit fehlt.

:!: Tipp:
Dies würde ich nur in ganz speziellen Fällen verwenden, wenn es in erster Linie um Schnelligkeit und nicht um Daten- und Ausfallsicherheit geht.

Was sind die Vorteile?

  • Hohe Transferraten
  • Der Speicher kann komplett genutzt werden

Was sind die Nachteile?

  • Ein gravierender Nachteil ist, wenn eine Festplatte beschädigt wird sind alle Daten verloren, da diese über alle Platten verteilt werden und keinerlei Sicherheit verbaut ist.


RAID10:
Ist eine Kombination von RAID0 und RAID1. Hier werden die Vorteil beider RAID-Level miteinander kombiniert. Es werden min. 4 Festplatten benötigt.

:!: Tipp:
Würde ich eher für Spezialfälle einsetzten.

Was sind die Vorteile?

  • Hohe Transferraten
  • Ausfallsicherheit: Ein RAID0 kann ausfallen und die NAS funktioniert immer noch.

Was sind die Nachteile?

  • Wie RAID1 wird die Hälfte des Speicherplatzes für die Spiegelung benötigt.


Wer sich genauer mit den verschiedenen RAID-Leveln auseinandersetzen will kann in diesem Wikipedia-Beitrag: RAID nachlesen:



1.3. JBOD

JBOD (Just a Bunch of Disks) ist ein Zusammenschluss von beliebigen Festplatten.
Das verwenden von JBOD macht dann Sinn, wenn man mehrere unterschiedlich große Festplatten schon hat und diese zu einem großen Volume zusammen schließen muss. Ansonsten würde ich bei verschieden großen Festplatten eher Einzelfestplatten empfehlen.

Was sind die Vorteile?

  • Es können „beliebige“ Festplatten in Größe und Anzahl verwendet werden
  • Sie können zu einem großem logischen Volumen zusammengefügt werden

Was sind die Nachteile?

  • Keine Ausfallsicherheit



2. Volumes

Nach dem man sich nun entschieden hat wie die Basis der Festplatten aussehen soll, ob Einzelfestplatten, RAID oder JBOD, besteht immer noch die Möglichkeit den Festplattenspeicher in unterschiedlich große Volumes zu unterteilen oder man macht aus dem ganzen Speicher ein großes Volume.



2.1. Ein großes statisches Volume

In diesem Fall würde bei einem RAID5 mit 3 x 4 TB ein Datenvolume von 8 TB entstehen.

Was sind die Vorteile?

  • Keine Hin und Her beim Verteilen des freien Speichers
  • Kein Verwaltungsaufwand
  • Kein Aufwand beim Einrichten

Was sind die Nachteile?

  • Es sind keine Snapshots möglich.



2.2 Aufteilen in mehrere statische Volumes

Zum Beispiel kann bei einem RAID5 mit 3 x 4 TB ein Volume mit 3 TB und ein Volume mit 5 TB erstellt werden.

Was sind die Vorteile?

  • Sind mir eigentlich keine Bekannt.
    Manch einer zieht es jedoch vor mit Volumes Daten zu unterteilen denn mit Ordnern und Ordnerfreigaben zu arbeiten, z.B. ein Volume für Musik und ein Volume für Filme.

Was sind die Nachteile?

  • Hin und Her beim Verteilen des freien Speichers
  • Verwaltungsaufwand
  • Aufwand beim Einrichten
  • Es sind keine Snapshots möglich.



3. Speicherpool

Wer immer noch keine passende Option für sich gefunden hat, kann es mit dem Speicherpool der QNAP versuchen.

Ein Speicherpool ist dafür gedacht, physische Festplatten zu einem größeren Speicherplatz zu aggregieren und optimierten RAID-Schutz dafür zu bieten“

Da ich mich nicht näher mit diesem Thema beschäftigt habe kann vielleicht jemand von Euch ein paar Worte dazu sagen.



4. Mein Fazit

Überlegt was Ihr wirklich braucht. Gerade für Anfänger gilt: „Je einfacher, desto besser.“
Überlegt ob Ihr wirklich einen komplexen „Unterbau“ wollt und braucht. Wie so oft gilt auch hier: Je einfacher das Ganz gehalten wird desto weniger Möglichkeiten für Probleme entstehen.


Deshalb habe ich dies bei meinen NASen immer einfach gehalten:
Aus allen Festplatten 1 großes RAID und daraus 1 großes Volume. Den Rest mache ich mit Ordnern und Ordnerfreigaben.

So nun seit Ihr an der Reihe. Dieser Beitrag soll kontinuierlich weiterentwickelt werden. Was fällt Euch noch konzeptionelles zu dem Thema "Festplatteneinrichtung" ein.

Bitte keine zu technische Dinge, hier geht es nur um konzeptionelle und strategische Überlegungen.

Bisherige Artikel zu diesem Thema

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Weitere Teile folgen.