Günstiger RAID-5-NAS im Eigenbau

Eine Festplatte geht kaputt, man baut eine neue ein, und die Daten sind wieder da - das ist der RAID-5-Traum. In diesem Artikel soll ein möglichst günstiges NAS-System (Network Attached Storage) mit RAID-5-Festplattenverbund in Eigenregie gebaut werden. Anschließend soll dieses selbst entwickelte System mit Standardprodukten verglichen werden, um es bezüglich seiner Performance zu analysieren.

Für dieses Projekt haben wir einen RAID-5-Controller aus LSI Logics MegaRAID-Familie gewählt. Denn die Wiederherstellung von Daten ist der einzige und wichtigste Aspekt bei RAID 5. Zudem bedeutet ein Hardware-RAID-Controller eine gewisse Unabhängigkeit gegenüber dem Betriebssystem. Wir haben Windows 2003, FreeNAS, Ubuntu, ClarkConnect und SUSE auf derselben Hardware installiert, ohne uns für jedes System mit der Einrichtung von RAID und damit befassen zu müssen, wie man Daten bei RAID wiederherstellt.

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28 Kommentare
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    Dein Kommentar
  • SickThought
    Seeehr profesioneller Artikel. :roll:
    Die teilweise schlecht übersetzten bzw. einfach aus'm englsichen Artikel übernommenen Abschnitte fallen fast garnicht auf :P.
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  • Schugy
    Das System wurde eine Stunde formatiert, aber irgendwie konnte ich nicht finden, mit welchem Dateisystem das geschehen ist. Von der Zeit her, wird es aber nicht reiserFS gewesen sein.

    security=user ist ein Feature, dass man nicht abstellen sollte. Gerade im kleinen Familienkreis wird man es hinbekommen, seine 3 Pappenheimer einzubestellen, mal kurz ihr Passwort mit smbpasswd einzutippen, dass dann mit dem WinXP-Login identisch ist. Denn wir sind ja alle Sicherheitsbewusst und nutzen WinXP nur mit User-Accounts und nehmen nur zur Verwaltung den admin und geben somit sowieso jedes mal ein Passwort ein.

    Dann bekommt jeder sein home und alle ein Verzeichnis für gemeinsame Daten. Ein gemeinsamer Laserdrucker ist bestimmt auch was feines.
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  • Saty
    Ich finde beachtlich, daß die amerikanischen Kollegen vorbildlich und zukunftsorientiert arbeiten.

    Zitat:
    Wir haben Ubuntu 6.06 verwendet, weil es sich wunderbar installieren lässt.



    :mrgreen:


    PS: Was auf deutscher Seite wieder absolut überflüssig war, ist der Untertitel.

    .
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  • fry
    Das Original liest sich in der Tat deutlich angenehmer.

    Neben der schlechten Übersetzung mag das vor allem daran liegen, dass Schlussfolgerungen des Autors überhaupt nicht nachvollziehbar sind, weil ganze Absätze herausgekürzt wurden (keine Lust zum Übersetzen gehabt? :shock:)

    Und warum die "Ich"-Form aus dem Original plötzlich in ein "wir" umschlägt, weiss man wohl auch nur in Unterföhring ;-)
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  • ijuz
    Sehr übersichtlich der Artikel, allerdings mit Fehlern und Ungenauigkeiten.

    Ich weiss auch wo das Problem ist mit software RAID, die mdadm Manpage beschreibt recht genau wie man devices hinzufügt und entfernt, wenn man sich ein paar Minuten zum lesen nimmt.

    Diese Hardware Controller scheinen auf den ersten Blick ja ganz nett zu sein, es gibt aber auch Nachteile:
    -Was ist wenn der Controller defekt ist? Das Software RAID kann man einfach in einen anderen Rechner stecken.
    -Diese Hardware RAID5 Controller sind lahm
    -Wirklich so billig auf ebay verfügbar?
    -Bei so einem kleinen Controller ist bei 4 Platten schluss
    -Was muss man machen um per Mail benachrichtigt zu werden wenn was schiefläuft.

    IMO ist man besser und billiger dran mit einem neuen nforce socket939 oder am2 board, welches ca. 80 EUR kostet und mindestens 4 SATA Ports und Gigabit Ethernet mitbringt. Dazu dann einen Sempron für 40 EUR.

    Der Author erklaert ja auch nicht warum die Performance mit großen Dateien soviel geringer als mit kleinen ist, da ist an der Messmethode etwas falsch.
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  • MatMan
    der Artikel hört leider praktisch nach der (langen) Einleitung auf.
    Es fehlt ein Vergleich mit Software Raid Lösungen und auf die verschiedenen Controller Arten hätte auch eingegangen werden sollen: mit Hardware XOR Einheit, wie das wohl dieser Controller hat und ohne (wie z.B. einige Modelle von Highpoint). Das wäre mal interessant gewesen, die 3 Möglichkeiten für den Heimanwender im Vergleich zu sehen:
    - rein Software Raid 5
    - Controller, aber Raid Funktionalität hauptsächlich in Software
    - Controller mit Hardwareunterstützung

    Weiter fehlt in dem Artikel, was denn im Falle eines Ausfalls passiert. Ich meine dabei nicht nur Festplattenausfall, sondern auch Stromausfall. Vor einiger Zeit hatte ich genau das Problem, in meinem Heimnetzwerk ein NAS haben zu wollen und habe einiges ausprobiert:
    Das Windows Software Raid 5 -> mehr oder weniger Schrott, lahm und unsicher.
    Ich hatte einen LSI Controller für 8 Festplatten bei ebay gekauft, mit Hardware XOR Einheit, erstmal ist das Ding langsamer als das Windows Software RAID 5, besser wird es nur, wenn man den Cache Speicher auf dem Controller auch für Schreibzugriffe zulässt (war das auch im Artikel so?), trotzdem hat man nur eine, im MB Bereich einstellige, Schreibtransferrate, super. :x Das Problem dabei ist - was passiert bei einem Stromausfall? Von LSI Logic gibt es optional ein Batterie Pack, was ich natürlich nicht hatte.
    Ich habe das also getestet:
    - Raid 5 Array eingerichtet
    - über das Netzwerk angefangen eine größere Datei auf das Array zu kopieren
    - nach etwa der Hälfte des Transfers den Rechner mit dem Raid 5 per Reset Knopf neu gestartet
    - siehe da, das ganze Array zerstört! :shock:
    -> ohne Schreibcache ist der Controller nicht zu benutzen (Schreibrate um 1 MB/s, wenn ich mich recht erinnere), mit Schreibcache ist das Raid 5 nicht benutzbar, da ich bei jedem Gewitter Angst haben muss meine kompletten Daten zu verlieren
    => einfach nur Mist

    Im Moment bin ich bei einem Linux Software Raid 5.

    Übrigens: Die hohen Transferraten bei kleineren Dateien im Artikel kommen meiner Meinung einfach nur dadurch zustande, weil der der Server mit dem Raid 5 wohl den zu schreibenden Datenstrom cached, der eigentliche Schreibvorgang auf die Festplatte aber noch andauert, wahrend der Transfer schon als fetig gemeldet ist. Bei großen Dateien hat der Cache natürlich keinen Einfluß mehr.
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  • Saty
    Zitat:
    Das Original liest sich in der Tat deutlich angenehmer.



    Hey, Danke. hab ich heut auch schon gesucht. :)


    Mal ne OT-Frage:

    Könnte man die Navigation im Artikel auf der dt. Seite nicht auch so machen, wie in Amörika?

    Ist viel angenehmer, so ganz ohne Phantomseiten und korrekt dargestellten "Zurück | Weiter" - Links.
    Im Firefox verschwinden diese manchmal .
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  • Supaman
    der artikel ist etwas an der zielsetzung vorbei.

    entweder schreibt man eine anleitung für fortgeschrittene, dann kann man die gaaanz grundlegenden sachen z.b. wie man überhaupt einen pc zusammenschraubt weglassen und sich um die wirklich wichtigen dinge kümmern. wie schon beschrieben, ist der artikel nach einer fast endlosen einleitung zu ende.

    oder man schreibt eine anleitung für leute die absolut keine ahnung haben, dann ist eine linux installation mit händischer samba-konfiguration fehl am platze. allerdings sollten solche leute auch die finger von einem solchen system lassen und sich lieber eine terastation kaufen.

    ein wichtiger punkt fehlt überhaupt: ein raid-5 hat nicht nur vorteile, raid-5 hat auch sehr grosse nachteile: die daten sind immer nur in einem intakten verbund lesbar, gehen mehr als 2 platten kaputt ist nichts mehr lesbar. überhaupt gestaltet sich die datenrekonstruktion eines beschädigten raids eher im unmöglichen bereich, oder man schickt sein raid an ein labor.
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  • MatMan
    Zitat:
    ein wichtiger punkt fehlt überhaupt: ein raid-5 hat nicht nur vorteile, raid-5 hat auch sehr grosse nachteile: die daten sind immer nur in einem intakten verbund lesbar, gehen mehr als 2 platten kaputt ist nichts mehr lesbar. überhaupt gestaltet sich die datenrekonstruktion eines beschädigten raids eher im unmöglichen bereich, oder man schickt sein raid an ein labor.


    naja dass 2 oder mehr Platten gleichzeitig kaputt gehen halte ich für ziemlich unwahrscheinlich. Man muss es halt mitbekommen wenn eine kaputt ist und dann diese gleich ersetzen.
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  • 6522
    Ein RAID 5 - Verbund verträgt keinesfalls den Ausfall von zwei Platten, sondern nur den von einer Platte. Soll der Ausfall von zwei Platten verkraftet werden, benötigt man z.B. RAID 6. Wobei dann endgültig soviel Rechenleistung fällig wird, dass man möglichst einen "intelligenten" Festplattenkontroller nehmen sollte.
    Aber man sollte speziell im trauten Heim vor der Anschaffung von semiprofessioneller oder professioneller Hardware für die Festplatten erst einmal für eine vernünftige Datensicherungsstrategie nebst passender Hardware sorgen, denn gegen Schadprogramme und planlose Anwender bieten selbst quasi ausfallsichere und im laufenden Betrieb auswechselbare Datenspeicher im Heimrechenzentrum normalerweise überhaupt keine Sicherheit.

    Von sehr wichtigen Dateien reichen mir @ Home minimal zwei voneinander unabhängige Sicherheitskopien (also nicht auf demselben Datenträger, hier meist DVD-RAM), von mittelprächtig wichtigen Dateien eine Sicherheitskopie auf einem externen Laufwerk oder DVD. Festplatten werden bei mir grundsätzlich aktiv belüftet, sodass sie im Dauerbetrieb nur bei hoher Auslastung über 40°C warm werden. Und sie werden genauso wie neue Mainboards, RAM und Prozessoren ca. 200 Stunden lang "eingebrannt", bevor ich ihnen wichtige Daten anvertraue.

    Ich hatte schon mal das Vergnügen, für einige Zeit nebenamtlich ein Novell-Netzwerk für 10 PCs betreuen zu dürfen. Mit Streamer und Backup nach dem Generationenprinzip. Natürlich habe ich auch das Wiederaufsetzen des Servers einmal geübt. Dem Server wurde lediglich eine USV und kein RAID - Kontroller spendiert (typische Desktop-Hardware mit einem 80486er - Board).
    Beim Üben des Wiederaufsetzens wurde eine zusätzliche Platte bespielt, die im Ernstfall das Wiederaufsetzen des Servers innerhalb von einigen Stunden garantiert hätte.
    Das war für ein kleines mittelständisches Unternehmen ein so gerade akzeptabler Standard zur Datensicherung, da Chefe ebenfalls in der Lage war, die Kassetten im Streamer täglich zu wechseln und ggf. auch extern (= in sein Haus) auszulagern.
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  • ijuz
    Zitat:
    Ein RAID 5 - Verbund verträgt keinesfalls den Ausfall von zwei Platten, sondern nur den von einer Platte. Soll der Ausfall von zwei Platten verkraftet werden, benötigt man z.B. RAID 6. Wobei dann endgültig soviel Rechenleistung fällig wird, dass man möglichst einen "intelligenten" Festplattenkontroller nehmen sollte.


    Der Rechenaufwand ist gering, das ist kein Problem, das ist scheinbar weniger als 1 cycle pro byte.
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  • marodeur
    Zitat:
    Diese Hardware Controller scheinen auf den ersten Blick ja ganz nett zu sein, es gibt aber auch Nachteile:

    -Wirklich so billig auf ebay verfügbar?


    Ich hab sofort beim Auftauchen des Artikels mal bei ebay geschaut.. Es wurde 3 Stück in Amerika angeboten. etwa 160$. Das wars..

    Da wollt wohl der Autor seinen Controller für viel Geld loswerden :-))
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  • 6522
    Zitat:

    Der Rechenaufwand ist gering, das ist kein Problem, das ist scheinbar weniger als 1 cycle pro byte.

    Der Rechenaufwand hält sich lediglich beim Lesen vom RAID 5 bzw. RAID 6 in überschaubaren Grenzen, d.h. dazu müssen bei intaktem Array nur Bytes umsortiert werden. Beim Schreiben steigt der Rechenaufwand deutlich.

    Der Selbstbau-Artikel ist auch ein Beweis für die Flaschenhälse der Sockel-A - Architektur. I/O über normalerweise lediglich einen PCI-Bus in obendrein nicht immer optimalen Chipsätzen setzt ebenso Grenzen wie der lahme Prozessor mit lahmem FSB sowie ein nicht echtzeitfähiges Betriebssystem. Denn große Dateien lassen sich von einem RAID 5 mit 4 Platten theoretisch mit der dreifachen Geschwindigkeit der einzelnen Platte lesen, sodass 50 MByte/Sekunde nur dann ein Problem darstellen, wenn die Hardware, Treiber und Betriebssystem die Daten nicht rechtzeitig über die Netzwerkschnittstelle schaufeln.

    Wie MatMan andeutete, ist die im Artikel vorgestellte Lösung leider ein wenig merkwürdig geraten. Man gewinnt mit RAID 5 zunächst einmal eine größere Datensicherheit gegenüber Festplatten-Ausfällen. Aber die Empfindlichkeit des Dateisystems gegenüber Stromausfällen steigt bei der Zusammenfassung mehrerer Festplatten und ist nur durch Batteriepufferung bzw. USV wieder zu senken. Und selbst komplett fehlertolerante Hardware kann die Datensicherung nicht ersetzen.

    Dennoch möchte ich solche Artikel hier weiterhin lesen.
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  • Schugy
    Das PCI-Karten nur die PCI-Bandbreite des einen Steckplatzes nutzen können, ist auf allen Architekturen gleich gewesen, aber dafür kommt jetzt AMD mit Torrenza, was für jeden kleinen Mann erschwinglich sein wird. Hier ging es um ein Serverbetriebssystem für jedermann. Wer Echtzeitfähigkeiten haben möchte, sollte dann eben nicht die Mainstream-Distribution Ubuntu Dapper verwenden. Normalos sind mit Dapper bestens bedient. Eine kraftvolle USV kostet wahrscheinlich mehr als der Rest des Systems und hat nur eine begrenzte Lebensdauer.
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  • pivo
    Mal abgesehen von PCI, RAID und sonstigen scheinbaren Problemen, wie schaffe ich es eigentlich, daß sich die Kiste bei Zugriff auf sie von selbst einschaltet?

    Im Vorgriff einer möglichen Umsetzung dieses Projekts habe ich das gestern mit meinem normalen PC (Board: ASUS P5W DH) ausprobiert.
    Also Netzwerkfreigaben eingerichtet, auf dem Laptop dann gleich einen Laufwerksbuchstaben geroutet und am PC WOL und Aufwachen bei Netzwerkaktivität eingestellt.

    Dann hab ich meinen PC in den Schlaf geschickt und versucht, ihn über den Laptop wieder zum Leben zu erwecken.
    Nichts passiert.
    Ich habe alle drei Möglichkeiten ausprobiert, S1, S3 und Hibernation. In keinem der 3 Fälle hat das funktioniert.

    Ich meine aber, daß ein "Wake up on demand" für einen einigermaßen komfortablen NAS-Server unerlässlich ist, wenn er nicht Tag und Nacht durchlaufen soll.

    Wenn ich den NAS-Server manuell ein-, bzw. ausschalten muß kann ich ihn mir sparen, weil ich dann in meinen normalen PC noch ein paar fette Festplatten reinhängen und das Ganze über profane Netzwerkfreigaben erledigen kann.

    Meiner Meinung nach (wie gesagt, das ist MEINE Meinung) müssen erst solch essentielle Dinge geklärt sein, bevor wir uns in die Tiefen von Ubuntu, RAID und PCI hinabbegeben.

    Viele Grüße
    Pivo

    PS: Zum Thema Kontroller, bevor ich auf das aussterbende IDE-Pferd setze, würde ich lieber noch ein paar Euros drauflegen einen preiswerten SATA-Kontroller (z.B. den Highpoint 2310 mit 4x SATA und PCIe für ca. 160 Euro) kaufen.
    Der ist problemlos, hängt am PCI-Express-Bus und ist für sein Geld ziemlich performant.
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  • M.i.G.
    Zitat:
    wie schaffe ich es eigentlich, daß sich die Kiste bei Zugriff auf sie von selbst einschaltet?


    Ich meine aber, daß ein "Wake up on demand" für einen einigermaßen komfortablen NAS-Server unerlässlich ist, wenn er nicht Tag und Nacht durchlaufen soll.

    Wenn ich den NAS-Server manuell ein-, bzw. ausschalten muß kann ich ihn mir sparen,

    Viele Grüße
    Pivo


    genau das interessiert mich auch.
    es muss doch möglich sein, die kiste mit WOL aufzuwecken und auch so einzustellen, das sie bei sagen wir 15 min. oder 20min nichtzugriff in standby geht. um dan wieder bei zugriff geweckt zu werden.

    ich bastel da auch schon länger rum, hab aber bis jetzt noch kein OS gefunden, geschweige den eine möglichkeit, wie ich das umsetzen kann.
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  • pivo
    Nun ja, das Abschalten lassen in jedweden Schlafzustand ist kein Problem. Unter Windows lässt sich das einfach über die Energieoptionen einstellen und bei Linux gibt es mit Sicherheit eine ähnliche Funktion.

    Das Problem ist das Aufwachen.
    Was nutzt der lauteste Wecker, wenn der PC auf diesem Ohr taub is?

    Ich hab auch schon den DHCP-Server im Router abgeschaltet und meinem PC eine feste IP zugewiesen.
    Nichtmal der Zugriff auf diese IP hat ihn beeindruckt.

    Ich hab noch ein altes Slot-I Board im Keller und eine 3COM 3C905 Netzwerkkarte. Die hat einen WOL-Abschluß, den mat mit einem WOL-Anschluß auf dem Board verbinden kann.
    Damit wollte ich vor längerer Zeit mal einen kleinen NetWare-Server aufsetzen, was aus Zeitgründen gescheitert ist.

    Ich erinnere mich, das damals auch schon mal versucht zu haben - ebenfalls ohne Erfolg.

    Mann, wie funktioniert das eigentlich bei den ganzen Remote-Geschichten, wo man von zu Hause aus auf den PC auf der Arbeit zugreifen kann (und umgekehrt)?

    Irgendeiner aus der großen THG-Gemeinde müsste doch dazu einen Iput geben können.

    -

    Mal was anderes, passt allerdings nur rudimentär zum Thema:

    Habe heute vormittag mit BUFFALO telefoniert (das ist nämlich eine ernstzunehmende und durchaus skalierbare NAS-Alternative).

    Dort erfuhr ich, daß voraussichtlich Ende Januar eine "LinkStation Live" vorgestellt werden soll.
    Die soll eine ähnliche Funktionalität wie die TeraStation Home Server mitbringen (also auch einen Streaming Server), aber speziell für den Retailmarkt zugeschnitten sein.
    Die Kiste bringt 2 SATA-Ports mit und kann mit handelsüblichen Festplatten (Raid 0,1 und JBOD) bestückt werden.
    Sie soll im Verhältnis einiges preiswerter sein als die großen 4-fach-Brummer. Schätze also mal unbestückt in der Gegend von 250 Euronen (allerdings wird es sie, wie bei Buffalo üblich wohl nur bestückt geben).

    Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, ob ein NAS im Eigenbau überhaupt noch Sinn macht, zumal die Buffalo-Geräte im Standby nur knapp 10 Watt benötigen.

    Grüße
    Pivo
    0
  • M.i.G.
    Zitat:

    Das Problem ist das Aufwachen.
    Was nutzt der lauteste Wecker, wenn der PC auf diesem Ohr taub is?


    du sagst es.
    weis keiner, wie das geht?
    wie stellt man das richtig ein, das ein packet den "server" weckt?
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  • konkretor
    da ich sowas ähnliches gerade plane wird kein ubuntu genommen, brauch viel zu viel platz.


    es gibt da eine sehr gute lösung mit free bsd kernel

    www.freenas.org seite ist etwas schwer erreichbar

    da kann man alles per web interface machen und braucht keine 30 mb fürs system
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  • pivo
    Männi Sänks für den Tip, das ist ja dann von der Funktionalität fast wie ein fertiges NAS.
    Hört sich echt gut an.

    Ungeklärt bleibt weiterhin das Aufwachen aus diversen Schlafmodi.

    Langsam erhärtet sich für mich der Verdacht, daß nur Emluer, Kaazaeaner und Bittorrenter über derartige Lösungen nachdenken - da ist abschalten schließlich strengstens verboten.
    :lol:

    Konkretor, was hast Du für ne Hardware geplant (Prozzi, MB, Controller)?


    Viele Grüße
    Pivo
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