Ein neues NAS für die Redaktion, oder auch: Das 10 Gigabit Büro! Part 1: Die Hardware

      Ein neues NAS für die Redaktion, oder auch: Das 10 Gigabit Büro! Part 1: Die Hardware

      In der Redaktion setzen wir schon geraume Zeit auf einen gemeinsamen Netzwerkspeicher. In der letzten Zeit ist dieser stetig gewachsen. So weit, dass nun ein Upgrade dringend nötig wurde, da das System nicht nur voll, sondern auch schlicht überlastet war. Auftritt QNAP und Seagate: Die beiden Hersteller haben sich zusammengetan und uns für ein neues Setup jede Menge Hardware zukommen lassen.

      Vorweg daher: Die Hardware in diesem Beitrag wurde uns für den Test zur Verfügung gestellt, was aber keinen Einfluss auf die Beurteilung hat.

      Wo fängt man bei einem so komplexen Thema am besten an? Dem Grundkonzept natürlich.

      Unser bisheriges Setup besteht aus einem QNAP TS-251+ mit 4GB RAM und 2x12TB Seagate IronWolf NAS HDDs im RAID1. Dazu kommt ein QNAP TR-004 Erweiterungsgehäuse, angebunden per USB 3.2 Gen1 und ausgestattet mit 4x8TB Seagate Ironwolf NAS HDDs im RAID5. Insgesamt kamen wir damit auf etwas über 20TB Speicher, der schlicht erschöpft war. Außerdem waren zwar bereits beide LAN-Ports per SMB Multichannel gekoppelt, wirklich schnelles Arbeiten war damit trotzdem kaum noch möglich, wenn zeitgleich mehrere Nutzer Fotos bearbeiten, Videos schneiden und parallel noch die 20 Marketing-Kollegen Excel-Sheets hin und her schieben.

      Volle HDDs sind auch nicht bekannt dafür die Performance zu steigern, daher war recht schnell klar, dass etwas Neues her muss. Diesmal gleich so, dass ein Gerät alles kann und nicht über externe Gehäuse nachgeregelt werden muss.

      QNAP NAS bei NBB

      Das neue Setup mit dem QNAP TVS-1282 als Basis

      Ok, jetzt aber zum neuen Aufbau. QNAP hat uns hierfür sein aktuelles SMB Flaggschiff samt 10GBe Hardware für das Netzwerk und schnelles WiFi zur Verfügung gestellt. Im QNAP TVS-1282 steckt in unserem Fall ein Intel Core i7-7700 Quad Core Prozessor, der von 32GB RAM unterstützt wird. Insgesamt bietet es 12 SSD/HDD Slots, die wir auch voll ausschöpfen werden. Als System-Cache bietet es zudem noch zwei M.2 PCIe-Slots. Insgesamt sind drei PCIe-Slots für Erweiterungen verfügbar, von denen wir auch direkt zwei belegen. Die verwendete Hardware habe ich euch am Ende des Absatzes auch noch mal aufgelistet.

      Zum einen kommt für eine bestmögliche WiFi-Abdeckung eine QWA-AC2600 zum Einsatz. Bis zu 2,6Gbit sollen damit möglich sein. Wie viel am Ende an den Geräten ankommt, muss der Test zeigen. Zum anderen kommt noch eine QM2-2P10G1TA in einen weiteren PCIe-Slot. Die Erweiterungskarte bietet einerseits 10Gbe LAN, andererseits aber auch zwei weitere PCIe-M.2 Slots in einer Erweiterungskarte. Allerdings: Wir werden diese beiden Slots nicht nutzen, da sich LAN-Port und M.2-Slots die PCIe-Bandbreite teilen müssen. Wer aber sein System um SSD Cache und/oder Tiering erweitern möchte ist bei der Karte genau richtig. Den dritten Slot lassen wir frei – eventuell wird hier noch eine GPU nachgerüstet 😉.

      Hier noch einmal die vollständigen technischen Daten unseres QNAP TVS-1282:

      • Prozessor: Intel® Core™ i7-7700 3.4GHz Quad-Core Prozessor
      • Grafik: Intel HD Graphics 630
      • Arbeitsspeicher: 32GB DDR4 UDIMM, 4x8GB – Max: 4x16GB
      • Festplattenschächte: 2 x M.2 PCIe, 4 x 2.5″ SSD, 8 x 2.5″/3.5″ HDD/SSD
      • Ports: 4x Gigabit-LAN, 5x USB 3.0, 3x HDMI, 2x 6,35mm MIC-In, 1x 3,5mm MIC-In
      • Formfaktor: Tower
      • Erweiterungsslots: 3x PCIe – 1x PCIe Gen 3 x8 (x16 Slot) , 2x PCIe Gen 3 x4

      Für die nötige Bandbreite brauchen wir natürlich noch 10Gbe-LAN. Das liefert uns der QNAP QSW-1208-8C 10Gbe Switch. Derzeit wohl der günstigste, voll ausgestattete 10Gbe-Switch auf dem Markt. Unmanaged, aber in dieser Größenordnung ist das auch noch völlig ausreichend und unsere IT wäre sicher nicht erfreut über einen Managed Switch in unserem Büro. Insgesamt acht 10Gbe-Ports per RJ45 stehen zur Verfügung, erweitert werden kann dann noch über SFP+ Module, sodass am Ende 12 10Gbe-Ports verfügbar sind. In den Schnitt-PCs kommt dann noch je eine QNAP QXG-10G1T LAN-Karte zum Einsatz. Diese setzen auf den Aquantia Aqtion AQC107-Chipsatz und sind vollkompatibel mit den QNAP 10Gbe NAS, Switch und Erweiterungskarten. Und ja, teilweise gibt es zwischen 10Gbe Chipsätzen tatsächlich noch Inkompatibilitäten, die wir damit umgehen.

      Zusammengefasst hier noch einmal die eingesetzte neue Hardware:

      QNAP 10Gbe Lösungen bei NBB

      Der Speicher: SSDs und HDDs von Seagate

      Die Daten müssen irgendwo hin und hier kommt Seagate ins Spiel.

      Wir hatten ja schon diverse NAS HDDs im Test und bislang hatten wir nie Probleme mit deren Haltbarkeit oder Performance. Außerdem unterstützt QNAP das IronWolf Health Management, ich kann also festlegen, dass regelmäßig der Zustand der HDDs geprüft wird. Sollte etwas nicht in Ordnung sein, gibt es direkt eine Meldung. Diese Tests sind umfassender und genauer als das Auslesen von SMART Daten, was aber natürlich auch unterstützt wird.

      Beim Speicher setzen wir außerdem auf automatisches Tiering. Dafür werden alle Laufwerke zu einem großen Pool zusammengefügt und das System entscheidet selbständig, wo die Daten abgelegt werden. So sind gerade benötigte Daten in der Regel auf den SSDs abgelegt, während große, nicht so häufig verwendete Daten auf den HDDs verbleiben. Unterstützt wird das ganze durch die M.2 SSDs. Also wird es zumindest bald, aktuell konnten wir diese noch nicht verbauen. Bei unserem TS-1282 wurden nämlich die M.2 Schrauben vergessen. Da QNAP ein eigenes Format nutzt, hat auch keine einzige Schraube aus unserem Fundus gepasst.

      Konkret verbauen wir folgende Speichermedien:

      • 2x 1TB Seagate FireCuda 510 PCIe SSD – Es gibt zwar die etwas neueren FireCuda 520, allerdings bieten die 510 eine nochmals höhere TBW. Laut Seagate können 1300 Terabyte Daten auf die SSD geschrieben werden, bevor sie womöglich ausfällt. Natürlich ist das immer nur ein Mindestwert.
      • 4x 480GB Seagate IronWolf SSD – Auch hier war vor allem die TBW entscheidend. Außerdem sind die IronWolf SSD wie ihre HDD Geschwister auf Dauerbetrieb im NAS ausgelegt. Diese SSD laufen im RAID 10, es werden also jeweils 2 SSDs im RAID 0 zusammengefasst und dann per RAID1 miteinander verbunden. Da wir keine Daten dauerhaft auf diesen Laufwerken speichern, ist das Risiko von Datenverlust durch den RAID0 äußerst gering.
      • 8x 8TB Seagate IronWolf HDD – Die 8TB HDDs waren vor allem eine Preis-Leistungs-Entscheidung. Im RAID 6 erreichen wir damit 46TB Speicher bei einer Redundanz von 2 HDDs, die zeitgleich ausfallen könnten. Die noch vorhandenen 2x 12TB Ironwolf HDDs hätten in dieser Konfiguration keinen Mehrwert geboten, daher bleiben sie als Backup für sehr wichtige Daten im alten NAS erhalten.

      Generell haben wir uns für Seagate entschieden, weil die IronWolf NAS HDD deutlich mehr Performance bieten als beispielsweise WD RED. Das führt zu einem etwas höheren Geräuschpegel, da die HDDs mit 7200RPM drehen. In unserem Fall ist das aber egal. Auch bieten die IronWolf eine gesteigerte Performance bei parallelen Zugriffen durch mehrere Nutzer bzw. Instanzen. Gerade in unserem Fall sehr wichtig.

      Seagate SSD bei NBB

      Insgesamt stehen uns damit nun effektiv 40TB nutzbarer Speicher zu Verfügung. Der Rest wird für Snapshots und generelle Verwaltungsdienste des QTS genutzt.

      Das Speichersetup: Tiering mit QTier

      Die Grundeinstellungen des NAS erspare ich euch an dieser Stelle, denn QNAP begrüßt euch direkt mit einem sehr übersichtlichen Assistenten, der keine weitere Erklärung benötigt.

      Seagate IronWolf bei NBB

      Ähnlich ist es beim Speichersetup, aber hier steckt etwas mehr Planung dahinter. QTier – die Tiering-Lösung von QTS – kann hierbei in mehrere Stufen unterscheiden. Angefangen bei „Ultra-Hohe Geschwindigkeit“ über „Hochschnell“ bis hin zu „Kapazität“ – also dem langsamen Speicher mit großem Volumen. In der Regel spricht man hier von SSD (Ultra-Hohe Geschwindigkeit), SAS (Hohe Geschwindigkeit) und normalen SATA HDDs (Kapazität). Natürlich kann dies aber auch angepasst werden, wenn man beispielsweise auf eine Mischung aus PCIe-SSDs, SATA SSDs und SAS Platten setzt.

      In unserem Fall werden zunächst die Seagate IronWolf SSDs in den erwähnten RAID 10 zusammengefasst und als „Ultra-Hohe Geschwindigkeit“ klassifiziert. Da die M.2 SSDs noch nicht verbaut sind, sind sie also die höchstmögliche Ebene des Tierings. Hier landen damit alle Daten, die regelmäßig genutzt werden und schnell abgerufen werden müssen. Dafür stehen uns nach Abzug des Over-Provisionings noch knapp 780GB zur Verfügung. Genug also, um selbst ein größeres Projekt in dem schnellen SSD Speicher vorzuhalten.

      Im nächsten Schritt erstellen wir den RAID für die HDDs, also dem langsamen Speicher. Wie erwähnt setzen wir auf einen RAID6, um eine gute Balance aus Ausfallsicherheit und Speicherplatz zu erreichen. Im RAID6 können bis zu zwei Laufwerke parallel ausfallen, ohne dadurch einen Datenverlust zu erleiden oder das NAS unbenutzbar zu machen. Das ersetzt kein Backup, gibt aber ausreichend Sicherheit für den Fall eines Ausfalls.

      Sind beide RAIDs erstellt werden sie zu einem Volumen zusammengefasst. All das erledigt wie erwähnt der QTier-Assistent, somit ist es auch problemlos für Einsteiger umsetzbar.

      Jetzt geht es noch ans Feintuning. Für jeden Shared Folder kann bei der Erstellung ausgewählt werden, ob für diesen Auto-Tiering aktiviert werden soll. Festgelegt werden kann zudem, ob QTier selbst, also vollautomatisch, über das Tiering entscheidet oder ob es vom Nutzer vorgegeben eingesetzt werden soll. Beste Ergebnisse erzielt man mit der Automatik, sofern man keine tiefgreifenden Kenntnisse mitbringt.

      QNAP NAS bei NBB

      Fazit & Ausblick

      Der Speicher ist nun also eingerichtet und verfügbar. Auch automatisches Tiering, das den Datenzugriff beschleunigt, ist fertig eingerichtet und das NAS per 10GBit angebunden.

      Durch die Assistenten und Anleitungen von QTS war die Einrichtung super schnell und einfach erledigt. Auch die Montage der HDDs und SSDs – mit Ausnahme der M.2 – war in wenigen Handgriffen erledigt. Hier hat QNAP aus meiner Sicht mittlerweile einen großen Vorsprung gegenüber der Konkurrenz erarbeitet. Nicht nur bietet man transparente Einstellungen und Übersichten für erfahrene Nutzer, sondern sie nehmen Neueinsteiger auch direkt an die Hand, um die nötigen Einstellungen zu treffen. Wenn man die Zeit abzieht, die das System benötigt, um RAID und Tiering einzurichten und die HDDs zu formatieren, dauert das Lesen des Beitrags vermutlich länger als die Einrichtung eines zweistufigen Speichers samt Cache und Thin Volume.

      Im nächsten Schritt müssen wir dann die Performance messen. Wie in vielen Bereichen derzeit sind auch wir von den Einschränkungen rund um COVID-19 betroffen und ich habe nur Remotezugriff auf das System via VPN. Damit lässt sich natürlich schlecht die Netzwerkperformance messen, daher wird es hierzu einen oder auch mehrere weitere Beiträge geben, die das Setup noch tiefergehend beleuchtet. Gerade im Hinblick auf die Kooperation im Videoschnitt und parallelen Zugriffen auf Fotodatenbanken etc. wird es sehr spannend, wie sich das System schlägt.

      Auch wird es noch mindestens einen Beitrag geben, was man denn so mit dem System alles anstellen kann. Denn das QNAP TS-1282 ist natürlich mehr als nur ein Datenspeicher – dank des üppigen RAM und der hohen Leistung des Core i7 lassen sich auch diverse Anwendungen wie Custom DNS mittels PiHole, eigene Webserver für Testumgebungen oder ganze Betriebssysteme per Virtualisierung auf dem NAS einrichten.

      Fragen zum Setup oder generell zu NAS-Systemen und Netzwerkspeicher? Oder habt ihr vor ein NAS einzurichten, wisst aber nicht genau wie? Dann ab in die Kommentare!

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