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Lt. Commander
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Hi zusammen, da mich folgendes Thema eine ganze Weile beschäftigt hat dachte ich mir ich schreibe mal meine Erfahrung nieder und teile diese. Vielleicht hilft oder inspiriert das ja jemanden. Los geht's:
Motivation
Vor Start dieses kleinen Projektes hatte ich für viele Jahre einen kleinen Raspberry-Pi als Mini-Heimserver laufen. Genutzt wurde dieser primär für das Bereitstellen eines eigenen DNS-Servers mit Filterfunktionen (anfangs Pi-Hole und später AdGuard-Home) im Heimnetz. Zusätzlich kam irgendwann noch ein großer USB-Stick dran und ich habe das Gerät noch als Seafile-Server genutzt um ein paar Daten über mehrere Endgeräte zu synchronisieren.
Klappte auch alles super und soweit zufriedenstellend. Mittlerweile wuchs jedoch sowohl die Menge der digitalisierten Dokumente als auch die Anzahl der Fotos die ich länger archivieren möchte. Dazu kommt, dass ich Berufsbedingt auch gerne mal mit neuen Tools und Technologien experimentiere und da hätte auch schon gerne mal eine kleine Spielwiese für ein paar Experimente die ich auf meinem Desktop oft nicht so einfach umsetzen kann bzw. will.
Also wuchs mit der Zeit auch der Wunsch mal einen etwas ausgewachseneren Heimserver zu haben, auf dem ich beispielsweise auch mal einen Zoo an Linux-Containern, eine VM oder auch eine Kubernetes-Umgebung hochfahren kann. Mein Raspberry Pi ist für all das etwas zu limitiert.
Anforderungsanalyse
Nachdem ich mir grob ausgemalt hatte was ich erreichen möchte kam mir ad-hoc irgendein NAS mit x86'er CPU in den Sinn. Da ich den NAS-Markt nicht beobachte, ging es dann mit der Recherche los. Gesichtet was es da aktuell so gibt, was die Hardware- & Softwaretechnisch können, was die Testberichte und Nutzer in Foren sagen, was das Kostet etc...
Das zog sich quasi über Wochen. Ich hatte immer neue Ideen was ich mit so einem Teil machen könnte und was es können sollte. Irgendwann war mir dann z.B. ECC-RAM und mehr als 1 Gbit/s Ethernet super wichtig, womit die Auswahl massiv kleiner und die Preise immer größer wurden. Frustriert von den verfügbaren Fertig-Lösungen und vor allem deren Preisen stieg ich dann in den Kaninchenbau der Selbstbau-NAS und Homelabs. Wieder ein riesiger Zeitfresser.
Gut, ist halt ein Hobby. Aber mit der Zeit kam dann Frust auf, weil es irgendwie nichts gab was meine Bedürfnisse so wirklich zufriedenstellt bzw. was für mich noch Vertretbar war hinsichtlich der zu erwartenden Ausgaben. Ich habe das Projekt dann gefrustet erst einmal wieder auf Eis gelegt, da eh nicht dringend.
Nachdem ich dann eine Weile weiter mit dem Gedanken schwanger ging einen kleinen Server zuhause zu haben, habe ich mich diesmal hingesetzt und ganz trocken überlegt was mir eigentlich wirklich wichtig ist und was ich wirklich brauche und nicht was ich gerne haben will. Grob war das Ergebnis davon:
Für mich wichtige Eigenschaften:
Nun zur Technik, was ist mit ECC-RAM? Brauche ich das wirklich? Nun ja, haben ist oft besser als brauchen und der Gedanke, dass zumindest das NAS für RAM-Fehler nicht anfällig ist hat schon seinen Charme, es geht ja schließlich um die Sicherung meine Daten.
Andererseits hat mein aktueller Zoo an Endgeräte wo alles liegt auch kein ECC. Ist zwar "Prinzip Hoffnung" aber naja. Wirklich wichtige Daten kommen in dedizierte Backup-Archive die ich mit Prüfsummen und Paritätsdaten versehe, sowie in mehreren Ausführungen offline sichere. Und gegen Bit-rot auf Storage-Ebene werde ich ein Dateisystem mit Prüfsummen einsetzen. Für mich ist das letztendlich ein Risiko das ich bereit bin einzugehen. Brauche ich wohl doch nicht in meinem privaten Kontext.
Als nächstes zum Netzwerk. Da das NAS und Homelab ja schon ein paar Jahre den Dienst verrichten soll wäre hier natürlich mindestens 2,5 GBit/s etwas zukunfstsicherer. Aktuell habe ich jedoch kein 2,5 GBit/s fähiges Netzwerk Zuhause und plane auch nicht auf absehbare Zeit mein Equipment dafür zu tauschen, da der Preis, Stromverbrauch und Nutzen für mich in keinem guten Verhältnis stehen.
Auch habe ich aktuell keinen wirklichen Anwendungsfall dafür. Natürlich ist schnelleres Kopieren nett, aber ich werde nicht so viel Traffic zum NAS/Homelab haben als das ich nicht mal 2 Minuten warten kann. Also sollte ich mit 1 Gbit/s im Zweifel auch gut leben können und sofern das NAS einen USB3-Port frei hat gibt es notfalls auch die Option irgendwann 2,5 Gbit/s Ethernet via USB nachzurüsten. Mehr als 1 GBit/s brauche ich ehrlicherweise also auch nicht.
Also fasse ich mal zusammen womit ich vermutlich mehr als gut auskomme werde:
Selbstbau- oder Fertiges-NAS
Wie eingangs erwähnt habe ich bereits viel Recherche betrieben was es so alles für Möglichkeiten gibt, mit dem neuen Anforderungsprofil wusste ich nun schon grob welche Möglichkeiten ich habe.
Dabei kann ich mich kurzfassen: Ich möchte komplette Freiheit bei der Software, dementsprechend kommt ein Fertig-NAS für mich eher nicht in Betracht. Da ich gerade für Containerisierung und Virtualisierung einfach nicht auf den - mal mehr oder mal weniger guten - Software-Updatezyklus der üblichen Verdächtigen Hersteller angewiesen sein will. Dazu kommt, dass ich bei einem Selbstbau-NAS mehr Einfluss auf die Kühlung und Lüfter, und damit auch auf die Lautstärke habe.
Mir ist bewusst, dass ein Fertiges-NAS auch einiges an Komfort mit sich bringt und dass man auf die Hardware manchmal offiziell (z.B. lobenswert bei Asustor) oder auch inoffiziell ein anderes OS aufspielen kann. Wenn ich aber schon bastle dann mache ich es direkt selbst und habe obendrein mehr Optionen was die Hardwareauswahl angeht. Zumal es auch hinsichtlich der Software fertige Lösungen gibt, aber darauf gehe ich später ein.
Randnotiz: Ich wollte auch einfach mal wieder was selber bauen. Insofern gibt es hier ein leichtes Bias…
Die Qual der Wahl
Anfangs hatte ich mich stark auf ein Mini-ITX-Board mit einem ITX-Gehäuse wie z.B. Jonsbo N2 eingeschossen und viel Zeit damit verbracht dutzende Konfigurationen durchzurechnen. Nur preislich war das dann irgendwie immer jenseits von dem was ich bereit war auszugeben. Mit Gehäuse, Board, CPU, RAM, Netzteil etc… kam ich dann immer schnell auf grob 600 Euro, ohne Storage!
Die Mainboards mit Embedded-CPU empfand ich dabei immer unverhältnismäßig teuer und oft gab es dort nur 1-2 SATA Ports, was mit dem Jonsbo N2 mit 5 Festplatten-Bays nicht aufgeht, wo man dann nach einer funktionierenden Adapterlösung (z.B. M.2 <-> SATA) suchen müsste.
Dementsprechend waren bei meiner MB-Auswahl immer zwei M.2 Slots für NVME-SSDs und 4 SATA-Ports vorausgesetzt. Der dahinterliegende Gedanke war, dass das OS sowie die Container/VMs auf den stillen und sparsamen SSDs liegen, während die HDDs nur als Cold-Storage genutzt werden und nur bei Bedarf anlaufen. Das ist übrigens auch so ein Punkt der sich nur mit wenigen fertigen NAS einfach bzw. bezahlbar umsetzen lässt, weil dort M.2 SSDs dann gerne mal nur als Cache und nicht als Storage-Pool genutzt werden können oder es teure M.2 SSD des Herstellers sein müssen um als Storage nutzbar zu sein.
Jedenfalls war mir das in der Form dann einfach zu teuer. Und die für den Anwendungsfall idR. viel zu überdimensionierten und damit auch ineffizienten SFX-Netzteile waren mir ebenfalls ein Dorn im Auge. Alternative Selbstbau-Setups mit Pico-PSU wären zwar auch eine Option, aber das sah mit immer zu Heikel aus.
In Anbetracht der Kosten schwenkte mein Blick dann in Richtung Mini-PCs. Denn da ich recht wenig Speicherplatz brauche stand für mich eigentlich schon fest, dass ich komplett auf SSD gehen werde.
Zum einen benötigen SSD oft weniger Energie als HDDs und zum anderen soll mein NAS so leise wie möglich sein, was mit klassischen HDD schwer zu realisieren ist sofern man die HDD nicht ordentlich entkoppeln kann. Außerdem neigen mechanische Teile meiner Erfahrung danach eher das zeitliche zu segnen als elektronische. Zumindest ist mir in all den Jahren bisher keine einzige SSD "gestorben". Wobei ich hier fairerweise anmerken muss, dass die alle keine nennenswerte Schreiblast hatten.
Wie auch immer, bei den Mini-PCs gibt ein paar bekannte und beliebte Kandidaten (z.B. Fujitsu S740 Futro Mini PC, Lenovo ThinkCentre M720q Tiny, HP ProDesk 600 G4 USFF Mini-PC… um mal ein paar zu nennen) die im Endeffekt genau das können was ich suche und gebraucht aus alten Firmenbeständen relativ preiswert zu haben sind.
Dabei wurmte es mich jedoch immer irgendwas um die 100~200 Eur für irgendeinen ollen 6000-8000'er i3 auszugeben und on-top auch nochmal Geld für RAM in die Hand nehmen zu müssen. Zudem wollte ich gerne zwei reguläre M.2 Slots die oft nicht gegeben waren. Außerdem haben die Dinger dann wieder so einen quirligen Mini-Lüfter der im Zweifel ärger machen kann, meh.
Letztendlich erinnerte ich mich an einen Beitrag über den Asrock DeskMini X300 den ich damals wieder schnell vergessen hatte, da kein ECC-RAM und kein 2,5 GBit/s Ethernet. In der zweiten Lesung mit den neuen Erkenntnissen schien das nun doch recht passend für meinen Anwendungsfall.
Keinen Lüfter bis auf den selbst wählbaren CPU-Kühler, mit 2x M.2 PCIe und 2x 2,5" SATA genug Optionen für meinen Schmalspur- Storage und ~10 W sollen damit möglich sein, all das in einem Formfaktor ähnlich einer Kaffeepackung. Das klingt doch gut. Also mal geschaut was mich so ein Komplettsetup (ohne Storage) kosten würde:
(Stand: Ende September 2023)
Als Storage habe ich mich dann für 2x 2TB NVMe M.2-SSD und 1x 2 TB SATA-SSD entschieden. In Summe also 6 TB Storage, wobei die SATA-SSD als Paritäts-Datenträger geplant ist. Effektiv werden also ca. 4 TB nutzbar sein. Zum Zeitpunkt der Zusammenstellung waren die Preise bei ungefähr 50 Euro pro TB SSD-Storage.
Der Zusammenbau
Weniger Worte, siehe angehangene Bilder.
Die Einrichtung
Der gelieferte DeskMini X300 wurde lt. Kleber im Juli 2023 gefertigt und hatte ab Werk eine BIOS-Version die bereits die 5000'er G-Series Prozessoren von AMD unterstützt und nach dem Zusammenbau konnte ich direkt erfolgreich in das BIOS/UEFI booten.
Also zuallererst mal etwas im BIOS umgeschaut und auf das neuste BIOS aktualisiert. Danach ein paar Anpassungen vorgenommen, darunter:
Nun der erste Blick auf mein Energiemessgerät ("REV Control-Line"): 13~15 W Idle auf dem Desktop mit einem Terminal in dem HTOP lief, dabei waren eine Logitech Maus & Tastatur mit LED-Bling-Bling sowie LAN und HDMI angeschlossen. Mit Windows schafft man angeblich weniger als 10 W (siehe oben verlinkten Reddit-Post) aber auch mit "powertop --auto-tune" hat sich hier nicht mehr viel geändert. Während einem "apt upgrade" waren es dann grob die maximalen 35 W. Ist denke ich okay.
Danach habe ich ein Unraid-Stick angefertigt, gebootet und mein Setup soweit konfiguriert. Dabei ist die SATA SSD die Paritäts-SSD und die beiden M.2 bilden ein Array mit verschlüsseltem ZFS. Während des Parity-Rebuilds zeiget das Energiemessgerät ~30 W. Nachdem das abgeschlossen war und das Homelab nur noch mit Ethernet in der Ecke stand betrug der Energieverbrauch tatsächlich 10 W in Ruhe, mit periodischen Sprüngen auf 11-15 W wobei auch der CPU-Lüfter aus ist und die ganze Kiste damit quasi passiv gekühlt wird.
Apropos passiv gekühlt: Während des Parity-Rebuilds (~60 Minuten für meine 2 TB, bei durchgehend 520 MB/s) gingen die M.2-SSD auf ca. 75°C (reines lesen) und die SATA-SSD auf 70°C (schreiben), idle pendelt sich bisher alles bei knapp unter 40°C ein.
Mal schauen was ich bei Unraid noch in Erfahrung bringen kann bzgl. weitere Energiesparoptionen, das sind meine ersten Schritte mit dem OS. Mittels „powertop“ konnte ich zwar noch einige Einstellungen mutmaßlich optimieren, das ergab aber keine sichtbaren Änderungen am Energiemessgerät. Eventuell werfe ich auch nochmal einen Blick auf "TrueNAS Scale" oder ganz andere Optionen. Jetzt fängt die hauptsächliche Spielerei erst richtig an... :^)
Schlussbemerkungen
Zusammengefasst habe ich nun im "quasi RAID 5" grob 4 TB Storage deren Tempo ich nicht mal ansatzweise über die 1 GBit/s Netzwerkanbindung genutzt werden können. Dafür ist das Teil Semi-Passiv und bisher quasi lautlos, denn selbst wenn der CPU-Kühler mal läuft ist dieser ab 50 cm nicht mehr wahrnehmbar. Wobei bei mir aktuell aber auch die Boost-Optionen deaktiviert sind und die CPU im 35 W Power-Korsett läuft.
Man muss auch sagen, dass das ist natürlich ein Bastel-Projekt ist und nicht zwingend die beste P/L hat. Für vergleichbares Geld bekommt man aktuell z.B. auch ein "Asustor AS5402T Nimbustor 2 Gen2" welches 4xM.2 und 2xSATA bietet, mit einem "Intel Celeron N5105", aufrüstbarem RAM und sogar 2x2,5 GBit Ethernet. Ausführliche Reviews gibt es dazu aktuell kaum, aber vermutlich würde man dort primär bei der CPU Abstriche machen müssen, verglichen mit meiner Bastellösung. Wenn ich keine Lust auf das Basteln gehabt hätte, wäre es vermutlich eher das geworden.
Das war es erst einmal, ich hoffe meine Erfahrungen und Gedanken helfen dem einen oder anderen bei der Thematik vielleicht ein wenig. Wenn ihr Fragen oder Anregungen habt gerne her damit!
PS: Bei Gelegenheit werde ich auch mal den Energieverbrauch beim Lesen/Schreiben über die 1 GBit/s-Leitung messen und nachtragen. Das hatte ich vergessen.
// Update 2023-09-25
Eine kurze Test-Messung hinsichtlich des Energiebedarfs beim Kopieren von Daten:
15 GiB schreibend zeigen schwankend 25-35 W, hier geht alle paar Sekunden immer ein Kern auf knapp 100%. Das erschien mir recht hoch und ich hatte erst ZFS in Verdacht aber lt. htop braucht der SMB-Service hier wohl die meiste CPU-Zeit. Die gleiche Datei lesend sind es dann recht konstant 29W (±2W). In beiden Szenarien erreiche ich stabile 113 MiB/s via SMB.
// Update 2023-10-03
Siehe meinen Beitrag unten.
Motivation
Vor Start dieses kleinen Projektes hatte ich für viele Jahre einen kleinen Raspberry-Pi als Mini-Heimserver laufen. Genutzt wurde dieser primär für das Bereitstellen eines eigenen DNS-Servers mit Filterfunktionen (anfangs Pi-Hole und später AdGuard-Home) im Heimnetz. Zusätzlich kam irgendwann noch ein großer USB-Stick dran und ich habe das Gerät noch als Seafile-Server genutzt um ein paar Daten über mehrere Endgeräte zu synchronisieren.
Klappte auch alles super und soweit zufriedenstellend. Mittlerweile wuchs jedoch sowohl die Menge der digitalisierten Dokumente als auch die Anzahl der Fotos die ich länger archivieren möchte. Dazu kommt, dass ich Berufsbedingt auch gerne mal mit neuen Tools und Technologien experimentiere und da hätte auch schon gerne mal eine kleine Spielwiese für ein paar Experimente die ich auf meinem Desktop oft nicht so einfach umsetzen kann bzw. will.
Also wuchs mit der Zeit auch der Wunsch mal einen etwas ausgewachseneren Heimserver zu haben, auf dem ich beispielsweise auch mal einen Zoo an Linux-Containern, eine VM oder auch eine Kubernetes-Umgebung hochfahren kann. Mein Raspberry Pi ist für all das etwas zu limitiert.
Anforderungsanalyse
Nachdem ich mir grob ausgemalt hatte was ich erreichen möchte kam mir ad-hoc irgendein NAS mit x86'er CPU in den Sinn. Da ich den NAS-Markt nicht beobachte, ging es dann mit der Recherche los. Gesichtet was es da aktuell so gibt, was die Hardware- & Softwaretechnisch können, was die Testberichte und Nutzer in Foren sagen, was das Kostet etc...
Das zog sich quasi über Wochen. Ich hatte immer neue Ideen was ich mit so einem Teil machen könnte und was es können sollte. Irgendwann war mir dann z.B. ECC-RAM und mehr als 1 Gbit/s Ethernet super wichtig, womit die Auswahl massiv kleiner und die Preise immer größer wurden. Frustriert von den verfügbaren Fertig-Lösungen und vor allem deren Preisen stieg ich dann in den Kaninchenbau der Selbstbau-NAS und Homelabs. Wieder ein riesiger Zeitfresser.
Gut, ist halt ein Hobby. Aber mit der Zeit kam dann Frust auf, weil es irgendwie nichts gab was meine Bedürfnisse so wirklich zufriedenstellt bzw. was für mich noch Vertretbar war hinsichtlich der zu erwartenden Ausgaben. Ich habe das Projekt dann gefrustet erst einmal wieder auf Eis gelegt, da eh nicht dringend.
Nachdem ich dann eine Weile weiter mit dem Gedanken schwanger ging einen kleinen Server zuhause zu haben, habe ich mich diesmal hingesetzt und ganz trocken überlegt was mir eigentlich wirklich wichtig ist und was ich wirklich brauche und nicht was ich gerne haben will. Grob war das Ergebnis davon:
Für mich wichtige Eigenschaften:
- Niedriger Stromverbrauch, idealerweise ≤ 10 Watt im Idle
- Leise bzw. idealerweise Lautlos
- Klein, soll in ein Kallax-Fach passen
- Keine Softwareeinschränkungen und Virtualisierungsunterstützung
- (Digitalisierte) Dokumente (aktuell ~10 GB)
- Fotos (aktuell ~20 GB)
- Musikalben und andere Medien (aktuell ~50 GB)
- Endgeräte-Backups ohne Medien (aktuell ~500 GB)
Nun zur Technik, was ist mit ECC-RAM? Brauche ich das wirklich? Nun ja, haben ist oft besser als brauchen und der Gedanke, dass zumindest das NAS für RAM-Fehler nicht anfällig ist hat schon seinen Charme, es geht ja schließlich um die Sicherung meine Daten.
Andererseits hat mein aktueller Zoo an Endgeräte wo alles liegt auch kein ECC. Ist zwar "Prinzip Hoffnung" aber naja. Wirklich wichtige Daten kommen in dedizierte Backup-Archive die ich mit Prüfsummen und Paritätsdaten versehe, sowie in mehreren Ausführungen offline sichere. Und gegen Bit-rot auf Storage-Ebene werde ich ein Dateisystem mit Prüfsummen einsetzen. Für mich ist das letztendlich ein Risiko das ich bereit bin einzugehen. Brauche ich wohl doch nicht in meinem privaten Kontext.
Als nächstes zum Netzwerk. Da das NAS und Homelab ja schon ein paar Jahre den Dienst verrichten soll wäre hier natürlich mindestens 2,5 GBit/s etwas zukunfstsicherer. Aktuell habe ich jedoch kein 2,5 GBit/s fähiges Netzwerk Zuhause und plane auch nicht auf absehbare Zeit mein Equipment dafür zu tauschen, da der Preis, Stromverbrauch und Nutzen für mich in keinem guten Verhältnis stehen.
Auch habe ich aktuell keinen wirklichen Anwendungsfall dafür. Natürlich ist schnelleres Kopieren nett, aber ich werde nicht so viel Traffic zum NAS/Homelab haben als das ich nicht mal 2 Minuten warten kann. Also sollte ich mit 1 Gbit/s im Zweifel auch gut leben können und sofern das NAS einen USB3-Port frei hat gibt es notfalls auch die Option irgendwann 2,5 Gbit/s Ethernet via USB nachzurüsten. Mehr als 1 GBit/s brauche ich ehrlicherweise also auch nicht.
Also fasse ich mal zusammen womit ich vermutlich mehr als gut auskomme werde:
- x86'er CPU (maximale Freiheit bzgl. Software)
- 16-32 GB RAM für etwas Spielraum mit Containern und VMs (ECC wäre nett, muss aber nicht)
- Mindestens 2 TB Storage
- Mindestens 1 GBit/s Ethernet
Selbstbau- oder Fertiges-NAS
Wie eingangs erwähnt habe ich bereits viel Recherche betrieben was es so alles für Möglichkeiten gibt, mit dem neuen Anforderungsprofil wusste ich nun schon grob welche Möglichkeiten ich habe.
Dabei kann ich mich kurzfassen: Ich möchte komplette Freiheit bei der Software, dementsprechend kommt ein Fertig-NAS für mich eher nicht in Betracht. Da ich gerade für Containerisierung und Virtualisierung einfach nicht auf den - mal mehr oder mal weniger guten - Software-Updatezyklus der üblichen Verdächtigen Hersteller angewiesen sein will. Dazu kommt, dass ich bei einem Selbstbau-NAS mehr Einfluss auf die Kühlung und Lüfter, und damit auch auf die Lautstärke habe.
Mir ist bewusst, dass ein Fertiges-NAS auch einiges an Komfort mit sich bringt und dass man auf die Hardware manchmal offiziell (z.B. lobenswert bei Asustor) oder auch inoffiziell ein anderes OS aufspielen kann. Wenn ich aber schon bastle dann mache ich es direkt selbst und habe obendrein mehr Optionen was die Hardwareauswahl angeht. Zumal es auch hinsichtlich der Software fertige Lösungen gibt, aber darauf gehe ich später ein.
Randnotiz: Ich wollte auch einfach mal wieder was selber bauen. Insofern gibt es hier ein leichtes Bias…
Die Qual der Wahl
Anfangs hatte ich mich stark auf ein Mini-ITX-Board mit einem ITX-Gehäuse wie z.B. Jonsbo N2 eingeschossen und viel Zeit damit verbracht dutzende Konfigurationen durchzurechnen. Nur preislich war das dann irgendwie immer jenseits von dem was ich bereit war auszugeben. Mit Gehäuse, Board, CPU, RAM, Netzteil etc… kam ich dann immer schnell auf grob 600 Euro, ohne Storage!
Die Mainboards mit Embedded-CPU empfand ich dabei immer unverhältnismäßig teuer und oft gab es dort nur 1-2 SATA Ports, was mit dem Jonsbo N2 mit 5 Festplatten-Bays nicht aufgeht, wo man dann nach einer funktionierenden Adapterlösung (z.B. M.2 <-> SATA) suchen müsste.
Dementsprechend waren bei meiner MB-Auswahl immer zwei M.2 Slots für NVME-SSDs und 4 SATA-Ports vorausgesetzt. Der dahinterliegende Gedanke war, dass das OS sowie die Container/VMs auf den stillen und sparsamen SSDs liegen, während die HDDs nur als Cold-Storage genutzt werden und nur bei Bedarf anlaufen. Das ist übrigens auch so ein Punkt der sich nur mit wenigen fertigen NAS einfach bzw. bezahlbar umsetzen lässt, weil dort M.2 SSDs dann gerne mal nur als Cache und nicht als Storage-Pool genutzt werden können oder es teure M.2 SSD des Herstellers sein müssen um als Storage nutzbar zu sein.
Jedenfalls war mir das in der Form dann einfach zu teuer. Und die für den Anwendungsfall idR. viel zu überdimensionierten und damit auch ineffizienten SFX-Netzteile waren mir ebenfalls ein Dorn im Auge. Alternative Selbstbau-Setups mit Pico-PSU wären zwar auch eine Option, aber das sah mit immer zu Heikel aus.
In Anbetracht der Kosten schwenkte mein Blick dann in Richtung Mini-PCs. Denn da ich recht wenig Speicherplatz brauche stand für mich eigentlich schon fest, dass ich komplett auf SSD gehen werde.
Zum einen benötigen SSD oft weniger Energie als HDDs und zum anderen soll mein NAS so leise wie möglich sein, was mit klassischen HDD schwer zu realisieren ist sofern man die HDD nicht ordentlich entkoppeln kann. Außerdem neigen mechanische Teile meiner Erfahrung danach eher das zeitliche zu segnen als elektronische. Zumindest ist mir in all den Jahren bisher keine einzige SSD "gestorben". Wobei ich hier fairerweise anmerken muss, dass die alle keine nennenswerte Schreiblast hatten.
Wie auch immer, bei den Mini-PCs gibt ein paar bekannte und beliebte Kandidaten (z.B. Fujitsu S740 Futro Mini PC, Lenovo ThinkCentre M720q Tiny, HP ProDesk 600 G4 USFF Mini-PC… um mal ein paar zu nennen) die im Endeffekt genau das können was ich suche und gebraucht aus alten Firmenbeständen relativ preiswert zu haben sind.
Dabei wurmte es mich jedoch immer irgendwas um die 100~200 Eur für irgendeinen ollen 6000-8000'er i3 auszugeben und on-top auch nochmal Geld für RAM in die Hand nehmen zu müssen. Zudem wollte ich gerne zwei reguläre M.2 Slots die oft nicht gegeben waren. Außerdem haben die Dinger dann wieder so einen quirligen Mini-Lüfter der im Zweifel ärger machen kann, meh.
Letztendlich erinnerte ich mich an einen Beitrag über den Asrock DeskMini X300 den ich damals wieder schnell vergessen hatte, da kein ECC-RAM und kein 2,5 GBit/s Ethernet. In der zweiten Lesung mit den neuen Erkenntnissen schien das nun doch recht passend für meinen Anwendungsfall.
Keinen Lüfter bis auf den selbst wählbaren CPU-Kühler, mit 2x M.2 PCIe und 2x 2,5" SATA genug Optionen für meinen Schmalspur- Storage und ~10 W sollen damit möglich sein, all das in einem Formfaktor ähnlich einer Kaffeepackung. Das klingt doch gut. Also mal geschaut was mich so ein Komplettsetup (ohne Storage) kosten würde:
(Stand: Ende September 2023)
- ~145 Euro - Asrock DeskMini X300
- ~115 Euro - AMD Ryzen 5600G
- ~60 Euro - 2x 16 GB Crucial DDR4-3200 SODIMM
- ~45 Euro - Noctua NH-L9a-AM4 chromax.black (refurbished)
Als Storage habe ich mich dann für 2x 2TB NVMe M.2-SSD und 1x 2 TB SATA-SSD entschieden. In Summe also 6 TB Storage, wobei die SATA-SSD als Paritäts-Datenträger geplant ist. Effektiv werden also ca. 4 TB nutzbar sein. Zum Zeitpunkt der Zusammenstellung waren die Preise bei ungefähr 50 Euro pro TB SSD-Storage.
Der Zusammenbau
Weniger Worte, siehe angehangene Bilder.
Die Einrichtung
Der gelieferte DeskMini X300 wurde lt. Kleber im Juli 2023 gefertigt und hatte ab Werk eine BIOS-Version die bereits die 5000'er G-Series Prozessoren von AMD unterstützt und nach dem Zusammenbau konnte ich direkt erfolgreich in das BIOS/UEFI booten.
Also zuallererst mal etwas im BIOS umgeschaut und auf das neuste BIOS aktualisiert. Danach ein paar Anpassungen vorgenommen, darunter:
- Secure Boot ausgeschaltet (für Memtest86+ und Unraid)
- PBO sowie CPE deaktiviert, die 35 W CPU-Konfig aktiviert und RAM-Takt auf 2133 MHz reduziert (verspreche mir davon niedrigerer Temperaturen und die Leistung benötige ich aktuell eh nicht)
- UMA Buffer Size auf 128 MB fixiert (RAM welcher der iGPU zugeordnet wird), sollte für etwas UI bei einer VM reichen
- Lüfterkurve angepasst, sodass unter 50°C der CPU-Kühler deaktiviert ist
- Soundchip sowie das (nicht vorhandene) WLAN deaktiviert
- "Deep-Sleep" aktiviert
Nun der erste Blick auf mein Energiemessgerät ("REV Control-Line"): 13~15 W Idle auf dem Desktop mit einem Terminal in dem HTOP lief, dabei waren eine Logitech Maus & Tastatur mit LED-Bling-Bling sowie LAN und HDMI angeschlossen. Mit Windows schafft man angeblich weniger als 10 W (siehe oben verlinkten Reddit-Post) aber auch mit "powertop --auto-tune" hat sich hier nicht mehr viel geändert. Während einem "apt upgrade" waren es dann grob die maximalen 35 W. Ist denke ich okay.
Danach habe ich ein Unraid-Stick angefertigt, gebootet und mein Setup soweit konfiguriert. Dabei ist die SATA SSD die Paritäts-SSD und die beiden M.2 bilden ein Array mit verschlüsseltem ZFS. Während des Parity-Rebuilds zeiget das Energiemessgerät ~30 W. Nachdem das abgeschlossen war und das Homelab nur noch mit Ethernet in der Ecke stand betrug der Energieverbrauch tatsächlich 10 W in Ruhe, mit periodischen Sprüngen auf 11-15 W wobei auch der CPU-Lüfter aus ist und die ganze Kiste damit quasi passiv gekühlt wird.
Apropos passiv gekühlt: Während des Parity-Rebuilds (~60 Minuten für meine 2 TB, bei durchgehend 520 MB/s) gingen die M.2-SSD auf ca. 75°C (reines lesen) und die SATA-SSD auf 70°C (schreiben), idle pendelt sich bisher alles bei knapp unter 40°C ein.
Mal schauen was ich bei Unraid noch in Erfahrung bringen kann bzgl. weitere Energiesparoptionen, das sind meine ersten Schritte mit dem OS. Mittels „powertop“ konnte ich zwar noch einige Einstellungen mutmaßlich optimieren, das ergab aber keine sichtbaren Änderungen am Energiemessgerät. Eventuell werfe ich auch nochmal einen Blick auf "TrueNAS Scale" oder ganz andere Optionen. Jetzt fängt die hauptsächliche Spielerei erst richtig an... :^)
Schlussbemerkungen
Zusammengefasst habe ich nun im "quasi RAID 5" grob 4 TB Storage deren Tempo ich nicht mal ansatzweise über die 1 GBit/s Netzwerkanbindung genutzt werden können. Dafür ist das Teil Semi-Passiv und bisher quasi lautlos, denn selbst wenn der CPU-Kühler mal läuft ist dieser ab 50 cm nicht mehr wahrnehmbar. Wobei bei mir aktuell aber auch die Boost-Optionen deaktiviert sind und die CPU im 35 W Power-Korsett läuft.
Man muss auch sagen, dass das ist natürlich ein Bastel-Projekt ist und nicht zwingend die beste P/L hat. Für vergleichbares Geld bekommt man aktuell z.B. auch ein "Asustor AS5402T Nimbustor 2 Gen2" welches 4xM.2 und 2xSATA bietet, mit einem "Intel Celeron N5105", aufrüstbarem RAM und sogar 2x2,5 GBit Ethernet. Ausführliche Reviews gibt es dazu aktuell kaum, aber vermutlich würde man dort primär bei der CPU Abstriche machen müssen, verglichen mit meiner Bastellösung. Wenn ich keine Lust auf das Basteln gehabt hätte, wäre es vermutlich eher das geworden.
Das war es erst einmal, ich hoffe meine Erfahrungen und Gedanken helfen dem einen oder anderen bei der Thematik vielleicht ein wenig. Wenn ihr Fragen oder Anregungen habt gerne her damit!
PS: Bei Gelegenheit werde ich auch mal den Energieverbrauch beim Lesen/Schreiben über die 1 GBit/s-Leitung messen und nachtragen. Das hatte ich vergessen.
// Update 2023-09-25
Eine kurze Test-Messung hinsichtlich des Energiebedarfs beim Kopieren von Daten:
15 GiB schreibend zeigen schwankend 25-35 W, hier geht alle paar Sekunden immer ein Kern auf knapp 100%. Das erschien mir recht hoch und ich hatte erst ZFS in Verdacht aber lt. htop braucht der SMB-Service hier wohl die meiste CPU-Zeit. Die gleiche Datei lesend sind es dann recht konstant 29W (±2W). In beiden Szenarien erreiche ich stabile 113 MiB/s via SMB.
// Update 2023-10-03
Siehe meinen Beitrag unten.
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