Festplatten, RAID und Hot Swap

Ein NAS-Server hat ähnliche Bestandteile wie ein PC. Innerhalb des Gehäuses befinden sich ein Mainboard, ein Prozessor, Arbeitsspeicher, die Festplatten und ein Betriebssystem.

Die wichtigste Komponente sind die Festplatten. Sie bestimmen, wie viel Speicher dem Netzwerk zur Verfügung gestellt wird – und das ist die Hauptaufgabe eines NAS.

Wenn man ein Leersystem kauft und die Festplatten selbst auswählt, gibt es drei Punkte zu beachten:

Erstens kann ein NAS nicht mit allen Festplatten umgehen. Auf den Internetseiten der NAS-Hersteller findet sich meist eine Kompatibilitätsliste, die Auskunft darüber gibt, welche Festplatten vom NAS unterstützt werden.

Zweitens benötigen NAS-Festplatten eine robuste Mechanik, da sie im Gegensatz zu Desktop-Festplatten theoretisch rund um die Uhr laufen. Verbaut man Festplatten in einem NAS, die nicht für den Dauerbetrieb ausgelegt sind, kommt es zu erhöhten Ausfallraten. Hersteller kennzeichnen für den Dauerbetrieb konzipierte Festplatten daher mit dem Kürzel „24x7“.

Drittens ist natürlich die Speicherkapazität der Festplatten wichtig. Während Excel-Tabellen oder die private Audiosammlung ein NAS nie in Verlegenheit bringen, sieht es bei großen Multimedia-Inhalten wie HD-Filmen schon anders aus. Eine MP3-Datei ist beispielsweise knapp 5 MByte groß. Ein HD-Film in Blu-ray-Qualität hingegen hat eine Größe von rund 10 GByte.

Ein NAS mit einem Terabyte Speicherplatz kann daher etwa 200.000 Lieder, aber nur 100 HD-Filme speichern.

Übrigens: Aktuelle Festplatten übertragen mit SATA III vielfach schneller, als es die Geschwindigkeit zwischen dem Gigabit-Ethernet-Anschluss des NAS und dem Router zulässt. Festplatten mit SATA II genügen daher vollkommen — siehe auch das nebenstehende Schaubild.

Ebensowenig spielt die Umdrehungsgeschwindigkeit der Festplatte im NAS ein Rolle. Mehr als 5400 Umdrehungen pro Minute bringen keine Geschwindigkeitsvorteile. Im Gegenteil: Der Stromverbrauch und die Betriebslautstärke des NAS werden nur unnötig erhöht.

Beispielhaft haben wir vier Festplatten von 1 bis 4 TByte in der Tabelle im Abschnitt „Marktübersicht: NAS-Festplatten“ vorgestellt. Alle eignen sich grundsätzlich für ein NAS. Beachten Sie aber trotzdem die Kompatibilitätsliste des jeweiligen NAS-Herstellers.

Bei einem NAS sollte es sich mindestens um ein 2-Bay-System handeln, also ein System mit zwei Festplatten. Nur dann lässt sich ein RAID-Verbund einrichten, der die Daten des NAS bei einem Festplattenausfall schützt. RAID steht für „Redundant Array of Independent Disks“ – redundante Anordnung unabhängiger Festplatten.

Alle 2-Bay-Systeme unterstützen RAID Level 1. Dabei wird der Inhalt der ersten Festplatte permanent auf die zweite gespiegelt. Das hat den Vorteil, dass Ihre Daten auch dann noch vorhanden sind, wenn eine Festplatte mal ausfallen sollte – ein doppelter Boden quasi.

Der Nachteil von RAID Level 1 ist, dass Sie nur die Hälfte des Plattenplatzes nutzen können, den Sie gekauft haben. Die andere Hälfte dient dem RAID-Verbund. Wenn Sie sich zumBeispiel ein NAS mit zwei Festplatten à 3 TByte kaufen, also eigentlich über 6 TByte Speicherplatz verfügen, dann können Sie mit RAID Level 1 eben doch nur 3 TByte nutzen.

Bei 4-Bay-Systemen mit vier Festplatten nutzt man RAID Level 5. Er bietet auch Schutz vor Festplattenausfall, nutzt aber nur eine Festplatte für die Sicherung – also nur 25 Prozent der Gesamtkapazität. Die anderen drei Festplatten werden zu einem logischen Laufwerk zusammengefasst. So sind bei 4 Festplatten mit jeweils 2 TByte Speicher immer noch 6 TByte für den Anwender nutzbar. Auch hier darf maximal eine Festplatte ausfallen.

Neben den klassischen RAID-Leveln bieten einige NAS-Hersteller auch eigene RAID-Varianten an. Bei Synology etwa gibt es SHR – Synology Hybrid RAID. SHR ist dann hilfreich, wenn Sie in Ihrem NAS Festplatten unterschiedlicher Größe verbauen.

Netgear nennt seine RAID-Variante X-RAID. Sie soll immer automatisch den besten RAID-Level für das NAS-System einstellen.

Für den Fall, dass mal eine Festplatte des RAID-Verbunds kaputtgeht, ist es praktisch, wenn das NAS über Hot Swap verfügt. Dann kann die defekte Platte im laufenden Betrieb ausgetauscht werden.

Nach dem Austausch bindet das NAS die neue Festplatte automatisch in den RAID-Verbund ein und sichert die Daten auf die neue Platte. Die Dauer dieses Vorgangs ist abhängig von der Größe der genutzten Festplatten.

Ob ein NAS Hot Swap unterstützt, erkennt man an den Festplatteneinschüben. Sind sie von außen zugänglich, handelt es sich in der Regel um ein NAS mit Hot Swap. Die Hersteller geben das aber jeweils explizit im Datenblatt an.