[PROLOG]
„Wer keine Arbeit hat, der macht sich welche“. Zumindest der zweite Teil dieses Satzes trifft auf mich zu, Arbeit und zu tun habe ich eigentlich genug. Trotzdem spiele ich schon lange mit dem Gedanken, ein QNAP NAS, welches keine aktuellen Updates mehr bekommt, mit TrueNAS aufzusetzen und das Gerät somit mit aktueller Software weiter betreiben zu können.
Die meisten dieser Geräte die ich rumstehen habe kommen für TrueNAS leider nicht in Frage, da ein 64-bit Prozessor zwingend erforderlich ist und zudem 16GB RAM als Minimum angesetzt werden. Mit einem frisch erworbenen TS-470U-SP steht mir diese Möglichkeit nun offen. Das Schicke daran: Die CPU ist gesockelt und somit austauschbar, sodass ich daraus ein etwas kräftigeres System zaubern kann!
Dieses Projekt birgt also nicht nur die Installation einer Software, sondern auch Veränderungen an der Hardware, welche im Verlauf etwas mehr geworden sind, als anfangs gedacht. „Try and error“ ist eigentlich nicht so meins, manchmal bleibt es aber nicht aus. Nachfolgend möchte ich von dem Werdegang und dem Resultat dieses Projekts berichten.
[DIE ERSTEN GEDANKEN]
Als ich das TS-470U in den Händen hielt, galt es zunächst das Gerät zu sichten und erste Eindrücke zu sammeln, woraus sich dann weitere Anforderungen und die ToDo ergeben sollten.
Das System soll zunächst nur zum Testen und Spielen errichtet werden, später soll es bei Bedarf eingeschaltet werden und ggf. Backups und VMs hosten. Dabei ist der Stromverbrauch für mich wichtig. Bei gemessenen 15-20W (ca. 4€/mon.) im abgeschalteten Zustand, was häufiger der Fall sein wird, kann das Teil allerdings nicht die ganze Zeit am Netz hängen, demnach werde ich es an meine Ausgangsgruppe 3 der USV anschließen, diese schalte ich nur bei Bedarf über das Netzwerk ein. Außerdem soll ein neuer Prozessor her. Der verbaute Celeron G1620 steht mit 55W TDP zwar schon recht gut da, allerdings leistet diese CPU auch nicht sehr viel. Hier gilt es einen guten Kompromiss zwischen Leistung und Verlustleistung zu finden.
Geräusche sind mir in meinem Rack im Keller zwar nicht so wichtig, aber das, was das Gerät nach dem Einschalten von sich gibt will ich keinesfalls haben! Die Lüfter drehen anfangs beim Booten auf voller Geschwindigkeit; mit 61,8 dB war das doch schon sehr laut, genauer gesagt fast so laut wie der „MAN Raketenbrenner“ an meiner Heizung (Öl), die direkt neben dem Testaufbau stand. Glücklicherweise werden die Lüfter nach kurzer Zeit heruntergefahren, sodass das Gerät -für 1HE Server üblich- zwar immer noch relativ laut, aber mit erträglichem Schalldruckpegel kühlt. Den Aufwand des Austauschs der 3 Lüfter (2x Gehäuse/CPU und 1x Netzteil) kann ich mir somit ersparen. Um den Mindestanforderungen von TrueNAS gerecht zu werden möchte ich auch den RAM aufrüsten. Dazu stehen mir 2 DDR3 SO-DIMM Slots zur Verfügung, verbaut sind 2x 2GB, das Maximum laut QNAP sind 16GB, auch wenn die verbaute CPU 32GB unterstützt.
TrueNAS soll auf einer 512GB SSD in einem der 4 Laufwerkschächte installiert werden, sodass ich darauf auch virtuelle Maschinen ablegen und betreiben kann; eine Installation auf dem DOM (interner Flashspeicher) des QNAP ist nicht möglich, da der DOM nur 512MB Kapazität bietet, TrueNAS aber mindestens 1,2GB ohne Reserven benötigt, laut Mindestanforderungen sogar 16GB.
Daraus resultiert folgende ToDo:
1. Platz im Rack schaffen und das Gerät an USV Ausgangsgruppe 3 anschließen
2. Prozessor austauschen um mehr Leistung und weniger Verlustleistung zu erzielen
3. RAM auf 16GB erweitern
4. TrueNAS auf SSD installieren
[DIE ERSTEN VERSUCHE]
Bevor ich Geld, Zeit und Mühe in das Projekt investiere, schaute ich mir das Ganze erstmal versuchsweise mit mir zur Verfügung stehenden Mitteln an.
Als erstes konnte ich die CPU aufrüsten, da ich noch einen i5-2300 herumliegen hatte. Kein Effektivitätswunder bei 95W TDP, aber er bietet erstmal mehr Leistung und ich konnte feststellen, ob das Gerät überhaupt mit einer anderen CPU bootet. Der Austausch erfolgte problemlos und das Gerät bootete auch einwandfrei ins QTS. Den RAM konnte ich zunächst nur auf 6GB aufrüsten, auch das verlief problemlos, das TS-470U scheint hier nicht so anspruchsvoll zu sein wie die Tower-Modelle die ich kenne. Die SSD war schnell eingebaut, sodass es dann schon zur Software gehen konnte:
Der USB Stick mit dem TrueNAS Installations-Image war ebenfalls schnell fertiggestellt und eingesteckt. Als nächstes musste die Bootreihenfolge im BIOS angepasst werden, sodass von dem USB Stick gebootet wird und nicht vom DOM ins QTS. Auch schnell erledigt.
Die Installation von TrueNAS erfolgte dann ebenfalls schnell und problemlos, sodass ich kurz darauf das GUI von TrueNAS vor Augen hatte. Zuvor hatte ich noch die Bootreihenfolge entsprechend auf die SSD als erstes Bootgerät umgestellt.
Während der Installation drehten die Lüfter auf voller Geschwindigkeit, was sich leider auch nicht änderte, als TrueNAS hochgefahren ist. Unglücklicherweise ist es in FreeBSD (das eigentliche Betriebssystem) nicht möglich die Drehzahl der Lüfter zu regeln, geschweige denn abzufragen. Das scheint nur mit manchen Supermicro Boards zu funktionieren. Weiter geforscht und probiert habe ich an dieser Stelle nicht, sondern meine ToDo um einen weiteren Punkt ergänzt:
Lüfter ersetzen.
Nachdem ich mich ein wenig in TrueNAS herumgetummelt habe, musste ich auch feststellen, dass es (per Default) nicht möglich ist, den System/-Boot Datenträger für andere Zwecke zu verwenden. Es gibt zwar eine Möglichkeit dafür, diese wird aber ausdrücklich nicht empfohlen. Schade, dann kann ich mir die SSD und den Laufwerksschacht für das System auch sparen und einen USB Stick für das System verwenden, aber zunächst habe ich kein Problem damit, nur drei nutzbare Laufwerkschächte zu haben.
Zwischenzeitlich hatte ich das System mal abgeschaltet und natürlich vom Netz getrennt. Als ich es wieder einschaltete war ich etwas verwundert, da ich das System nicht erreichen konnte. Ein IP Scan zeigte mir allerdings, dass das Gerät online ist, er zeigte mir aber auch, dass hier keine TrueNAS Dienste laufen, sondern Dienste von QTS. Das Gerät hat also vom DOM gebootet und nicht von der SSD. Ein Blick ins BIOS klärt auf: Die Bootreihenfolge war wieder auf Standard, offensichtlich dadurch, dass das Gerät von der Spannungsversorgung getrennt war. Da die CMOS Batterie ok ist und auch die Uhrzeit stimmt, gehe ich davon aus, dass die Bootreihenfolge standardmäßig zurückgesetzt wird, was für ein System im Dauerbetrieb gerade noch akzeptabel sein mag, nicht aber für meinen Anwendungsfall. Dadurch ergibt sich ein weiterer Punkt auf meiner ToDo, damit zukünftig nicht mehr vom DOM gebootet wird:
DOM ausbauen.
In Anbetracht dessen, dass mir die System-SSD nichts weiter bringt als einen belegten Laufwerksschacht, wurde dieser Punkt direkt wie folgt abgeändert:
DOM durch einen mit mehr Kapazität ersetzen, sodass ich das System darauf installieren kann.
Die neue ToDo sieht somit wie folgt aus:
1. Platz im Rack schaffen und das Gerät an USV Ausgangsgruppe 3 anschließen
2. Lüfter ersetzen
3. Prozessor austauschen um mehr Leistung und weniger Verlustleistung zu erzielen
4. RAM auf 16GB erweitern
5. DOM ersetzen
6. TrueNAS auf neuem DOM installieren
[DER PLAN UND DIE UMSETZUNG]
Punkt 1: Platz im Rack schaffen und das Gerät an USV Ausgangsgruppe 3 anschließen
Dazu brauche ich nicht viel zu sagen, außer dass für das TS-470U ein alter Core2Duo PowerEdge Server weichen muss. Ganz so einfach ist das gar nicht, da der Server gleichzeitig als Fachboden dient und darauf ein TVS-473 und TVS-463 stehen; also drei Geräte abbauen um eins zu installieren 
.
Punkt 2: Lüfter ersetzen
Verbaut sind 3 Lüfter von Sanyo Typ SanAce, zu denen ich leider keine exakten Spezifikationen gefunden habe. Es sind 12V Lüfter, 40x40x28mm mit vermutlich 22,8 m³/h oder mehr Volumenstrom bei 40 dB(A) und PWM, also 4-Pin Anschluss. Ich habe mich entschieden diese durch Lüfter der Sunon MF-Serie mit 13,1 m³/h und 21 dB(A) zu ersetzen. Die CPU hatte idle eine Temperatur von max. 39°C, bei einer TDP von 95W, sodass ich keine Sorge habe, dass die Lüfter mit einem geringeren Volumenstrom eine etwaige zukünftige CPU mit weniger Verlustleistung nicht ausreichend kühlen könnten. Dennoch werde ich die CPU Temperatur im Auge behalten müssen; um das Netzteil mache ich mir keine Sorgen. Da die neuen Lüfter weder PWM noch ein Tachosignal haben, würde QTS bei diesen Lüftern schimpfen, bei TrueNAS/ FreeBSD ist das aber egal, da das Tachosignal hier ja nicht ausgewertet wird. Die Lüfter werden mit blanken Adern ausgeliefert, das Anlöten passender Steckverbinder stellt für mich aber keinerlei Probleme dar; der Einbau ebenso wenig. Zu beachten ist allerdings bereits bei der Auswahl neuer Lüfter, dass die Leitungsführung der Lüfter passt. Insbesondere in engen 1HE Gehäusen kommt es hier schnell zu Kollisionen mit dem Gehäuse oder den Trägerrahmen der Lüfter. Das TS-470U ist diesbezüglich allerdings wieder relativ anspruchslos.
Nach dem Booten von TrueNAS hat die CPU nun idle eine Temperatur von 34°C, das ist sogar weniger als mit den originalen, stärkeren Lüftern, sodass die Vermutung naheliegt, dass die Zeitpunkte des Ablesens nicht vergleichbar sind, wichtig ist mir hier dass die neue Temperatur nicht deutlich höher liegt, und das ist erfüllt.
Punkt 3: Prozessor austauschen um mehr Leistung und weniger Verlustleistung zu erzielen
Der aktuell verbaute i5-2300 (95W TDP) ist sicherlich keine gute Wahl, aber vorerst alles was ich habe. Ich liebäugle hier mit den i7-3770T und S (45W/65W TDP) sowie dem i5-3470S (65W TDP), da diese nicht nur eine relativ geringe Verlustleistung, sondern vor allem ein gutes Verhältnis zwischen Leistung und Verlustleistung aufweisen. Die Preise für einen gebrauchten i7 sind mir jedoch zu hoch für das Projekt, aber immerhin konnte ich meine zweite Wahl, den i5-3470S, günstig ergattern, das muss erstmal reichen.
Der Einbau war natürlich wieder schnell und problemlos erledigt, booten tut das Gerät auch mit der aktuellen Konfiguration. Die Temperatur nach dem Booten beträgt 33°C, hier hat sich also nicht viel geändert. Mit den 37W die das System idle (ohne HDD) zieht bin ich ganz zufrieden, dabei fällt mir auf, dass ich diesen Wert mit den anderen CPUs gar nicht gemessen habe. Schade.
Übrigens: um die Kompatibilität der CPUs habe ich mir offensichtlich zu Recht keine Sorgen gemacht, ältere TS-470U haben allerdings noch einen älteren Celeron verbaut, hier kann es durchaus Probleme mit der Kompatibilität zum ebenfalls älteren BIOS geben.
Punkt 4: RAM auf 16GB erweitern
Kaum einer Rede wert, aber natürlich will ich mir auch hier nichts Neues für dieses Projekt kaufen, sondern gebraucht und günstig. Hier warte ich ab, bis ich zwei passende 8GB Module günstig erstehen kann, im ersten Test lief TrueNAS auch mit 6GB RAM sehr gut, natürlich ohne gewisse Vorzüge von ZFS oder gar virtuellen Maschinen. Mich interessiert aber ohnehin wie das System läuft, wenn die Mindestanforderung des RAM nicht eingehalten wird. Zwischenzeitlich konnte ich den RAM auf immerhin 8GB erweitern.
Punkt 5: DOM ersetzen
Mir ist bekannt, dass ich einen neuen passenden DOM bei einem Händler, der aus den USA versendet, erwerben kann. Kostet mich inkl. der 20€ Versand allerdings 120€ für 8GB, weshalb ich es mir billiger und sogar besser machen will: Mit einer USB-A Doppelbuchse an dem USB-Pinheader (DOM-Anschluss) kann ich gleich zwei gespiegelte USB-Sticks verwenden, um das System darauf zu installieren. Kostet mich keine 12€ inkl. der zwei 16GB Sticks. Geil, geil, geil! (Bei sowas könnte ich vor Freude ausflippen 
). Die 480 Mbit/s vom USB 2 sollten auch absolut für den Zweck ausreichen.
Manche Freude währt aber nur kurz: „Gerne“ hätte ich die USB Sticks nämlich so platziert, dass ich im Bedarfsfall noch drankomme, nämlich im leeren Slot des zweiten Netzteils. Das ist ohne Weiteres (Zerstörung des Chassis) aber nicht möglich, und die Sticks einfach im Gehäuse liegen lassen sodass sie nur schwer zugänglich sind, mag ich ganz und gar nicht, da ich USB Sticks nicht sonderlich viel Vertrauen entgegenbringe.
Plan B sieht nun vor den DOM einfach auszubauen und die beiden System-Sticks hinten am Gerät anzuschließen. Das ist auch kein Problem, denn ohne den DOM bleibt die Bootreihenfolge nach dem spannungsfreien Zustand des Geräts erhalten. Dieser Punkt ist also mit dem Einstecken von zwei USB Sticks erledigt, nun könnte ich sogar USB 3 verwenden und das System so richtig auf Zack bringen, jedoch wird davon abgeraten, da USB 3 Sticks bei derartigem Betrieb zum Überhitzen neigen und sterben; demnach bleibe ich bei meinen USB 2.0 Sticks.
Punkt 6: TrueNAS auf neuem DOM 2x USB Stick installieren
Nochmal schnell vom Stick mit dem TrueNAS-Installations-Image gebootet, beginnt auch schon die finale Installation. Kurzer Schock: Mit den USB Sticks an den USB 3 Schnittstellen wird kein Zielmedium erkannt, im BIOS aber schon. An den USB 2 Ports klappt es. Dabei kann ich die beiden USB-Sticks wählen und als gespiegelte Bootdatenträger konfigurieren, sodass ich mir keine Sorgen vor dem Ausfall eines Sticks machen muss.
Übrigens: Wer meint, dass es sich bei den beiden Sticks dann um ein RAID 1 handelt, der irrt. Die Datenträger sind zwar wie bei einem RAID 1 gespiegelt, allerdings fehlen hier die Redundanz und die Möglichkeit eines Rebuilds. Fällt ein Stick im Betrieb aus, übernimmt also nicht automatisch der andere Stick dessen Aufgabe, sondern das System muss von dem funktionierenden Stick neu gebootet werden. Ersetzt man den defekten Stick startet auch nicht gleich ein Rebuild, sondern man muss den neuen Stick manuell als gespiegelten Datenträger einrichten. Die entscheidenen Funktionen eines RAID fehlen hier also.
Die Installation startet, doch auch diese Freude währt nur kurz:
Die Installation dauert ewig, nach über einer Stunde und nichtmal 10% Fortschritt breche ich ab und würde selbst auch am liebsten brechen! Nach etwas Recherche stellt sich heraus, dass die Installation auf USB Sticks -wenn auch aus anderen Gründen- seit Mitte 2019 nicht mehr empfohlen wird, teils wird sogar von Inkompatibilität gesprochen. Was genau das Problem ist bleibt für mich ungeklärt, zumindest ist es unabhängig davon, wie die USB Ports belegt werden, ob ich auf nur einen Stick installieren möchte, einen anderen Stick verwende oder statt Legacy BIOS das UEFI BIOS verwende. Fakt ist jedoch, dass stets davon berichtet wird, dass das System, wenn überhaupt, miserabel rennt, wenn diese Komplikationen bei der Installation auftreten.
Also back to the Roots, das System muss auf der SSD bleiben; eine SSD und ein Bay verschenkt, blöd aber zu verkraften, bei einem 2-Bay Gerät sähe das anders aus!
[DAS ERGEBNIS]
Die Lautstärke konnte dank der neuen Lüfter zunächst um 11 dB auf 50,8 dB reduziert werden, bei der logarithmischen Skala des Schalldruckpegels ist das schon ganz ordentlich. So wirklich zufrieden bin ich aber nicht, ich hätte da mehr erwartet. Die Lüfter selbst sind relativ leise, aber der Luftstrom und die Vibrationen am Gehäuse tun ihr Übriges. Da nur einer der beiden Gehäuselüfter die CPU kühlt habe ich mich entschlossen den anderen, der nur ins Gehäuse pustet, wegzulassen, sodass ich ich im Endeffekt auf 48,3 dB gekommen bin. Der Luftstrom ist immer noch ordentlich, sodass hier noch „Luft nach unten ist“ und ich bei Bedarf Lüfter mit geringerem Luftstrom einsetzen kann um die Kiste noch leiser zu bekommen, sofern denn die Temperaturen mitspielen…
… das tun sie auch. Die CPU Temperatur liegt idle bei 33°C. Bei einem CPU-Stresstest mit dem Tool „stress“ erreichte die CPU bei Beaufschlagung aller 4 Kerne unter Volllast nach 10 Minuten 76°C, das ist absolut akzeptabel. Mit den 85W die das System dabei zieht kann ich ebenfalls leben, in der Praxis werde ich eine derartige Belastung kaum zustande bringen.
Die Front-LED weisen nur teilweise ihre entsprechenden Funktionen auf, wie man es aus QTS gewohnt ist: Die Laufwerk-LED leuchten und blinken bei entsprechendem Zugriff und die LAN-LED ebenso. Die USB-LED hat keine Funktion und die Status-LED leuchtet stets grün, das hatte ich aber auch nicht anders erwartet. Ein Display hat das Gerät nicht, bezweifle aber, dass dies entsprechend funktionieren würde wenn man sich softwareseitig nichts Eigenes dafür baut.
[EPILOG]
Das Projekt der Auf- und Umrüstung des TS-470U hat mir sehr viel Freude bereitet, auch wenn es nicht ganz so rund lief wie erhofft. Die CPU und der RAM müssen noch etwas aufgestockt werden, sobald sich eine günstige Gelegenheit ergibt. Auch bei den Lüftern denke ich über einen erneuten Austausch nach um die Lautstärke bei etwa 9m³/h weiter zu reduzieren. Etwas schade finde ich den immensen Standby-Stromverbrauch, der bei derartigen Servern nicht unüblich ist. Dadurch möchte ich das Gerät, welches im zukünftig geplanten Einsatz die meiste Zeit im Standby verbringt, nicht ständig am Netz hängen haben, weshalb ich das Gerät, bzw. die Ausgangsgruppe der USV, stets manuell einschalten muss. Eventuell werde ich hier eine andere Lösung suchen, mal sehen. Die Tatsache, dass offensichtlich ein Datenträger-Slot für das System geopfert werden muss, missfällt mir gar sehr, insbesondere wenn ich an 2-Bay Geräte denke.
Um das Gerät wieder mit QTS in Betrieb zu nehmen müssten DOM und Lüfter wieder zurückgebaut werden, aber das steht erstmal nicht zur Debatte. Damit die erforderlichen Teile für den Rückbau nicht wieder irgendwo herumfliegen, habe ich sie im freien Netzteil-Slot gelagert, damit habe ich nun auch diesen Platz sinnvoll genutzt und kann mich darüber freuen .
Die Kosten für dieses kleine Herzensprojekt sind bislang auch überschaubar geblieben:
TS-470U : 100 €
RAM + CPU : 33 €
Lüfter : 13 €
SSD/HDD : hatte ich noch rumliegen, HDD werden später bei Bedarf eingebaut.
Gesamt : 146 €
Dafür habe ich nun ein recht aktuelles und relativ flottes System, da kann ich mich echt nicht beschweren! Für non-x86 Systeme, insbesondere mit weniger Leistung und Laufwerkschächten, muss ich mir aber noch eine andere Lösung überlegen, hier bietet sich eventuell EasyNAS oder OMV an, die Kosten dürften sich dann allenfalls auf die eines USB Sticks beschränken, aber auch das werde ich mir bei Gelegenheit anschauen, ein Testkandidat dafür habe ich ja noch rumstehen.
Das Hardware-Projekt sowie die Inbetriebnahme von TrueNAS ist damit abgeschlossen, nun werde ich mich nach und nach an das System herantasten und softwareseitig einrichten. Auch wenn mir das Projekt bis hierhin Spaß gemacht hat, gab es doch zu viele Dämpfer und Abweichungen vom eigentlichen Plan. Nach Feiern ist mir nicht zumute, für Frustsaufen reicht es auch nicht, aber es ist ja bald Weihnachten und Urlaub steht vor der Tür. Passt doch. Cheers! 