Eigenbau-NAS stromsparend mit SATA-HDDs

[mtu]

Moin! Ich würde mich über etwas Hilfe beim Denken freuen.

Ich habe vor ein paar Jahren einen alten Mini-PC von Shuttle zur NAS umgebaut. Ich habe das kleine Gehäuse mit 6 Laufwerken bis zum Rand vollgestopft, 4 davon sind SATA-HDDs mit großer Kapazität. Es läuft darauf ein selbst zurechtgebasteltes FreeBSD (kein TrueNAS), das die HDDs mit zfs benutzt. Das alles funktioniert hervorragend. Dank viel RAM und guter Rechenleistung kompiliert die Maschine sogar gelegentlich Softwarepakete für sich selbst und andere Server.

Allerdings verbraucht die Maschine absurd viel Strom dafür, dass sie im Dauerbetrieb ist. Der Idle-Verbrauch liegt weit jenseits der 30W (der genaue Wert ist mir peinlich). Nach meinem Dafürhalten habe ich alles Erdenkliche versucht:

• Die SATA-HDDs stehen fast immer still und laufen nur an, wenn ich an die Daten muss (was selten ist).
• Die CPU schläft mit C3, tiefer kommt sie nicht.
• Wake-on-LAN kommt leider aus Gründen™ nicht in Frage.

Mein Eindruck ist, dass es mit dieser Hardware nicht mehr besser wird, deshalb suche ich nach Alternativen. Es gibt viele Vor- und Nachteile zu bedenken, und ich bin dankbar für Tipps. Folgende Gedanken habe ich bisher gehabt:

1. Dasselbe nochmal bauen, mit modernerem Board und Netzteil: klappt ziemlich sicher, doch welchen Idle-Verbrauch kann ich so erreichen? Wenn ich nicht auf ≲20W komme, lohnt sich der Aufwand für mich nicht (der Zeitaufwand ist noch bedeutender als der Preis).
2. Auf ein Thinkpad umziehen und die HDDs irgendwie anders als per SATA dranklemmen: vom Stromverbrauch super (ein anderer Server läuft hier als Thinkpad mit ~10W im Idle), doch wie soll ich die Platten anschließen? USB ist mir zu langsam und viel zu unzuverlässig. Außerdem würde das mit ≳4 externen 3,5"-Gehäusen mit jeweils eigenem Netzteil eine Monstrosität.
3. Ein kleines, sparsames ARM-Board in einem geräumigen Gehäuse für die HDDs: guter Ansatz, doch die Hardware-Unterstützung macht mir Sorgen. FreeBSD unterstützt ARMv8 offiziell voll, aber spätestens wenn ich das Board um einen SATA-Controller erweitere (für die vielen HDDs), wird es zum Glücksspiel. Außerdem: Gibt es für solche Boards Netzteile, die den Spitzen-Anlaufstrom der HDDs von >100W mitmachen?
4. Umstieg auf eine „fertige“ NAS à la Synology: ausgeschlossen, da ich die Freiheit mit dem Betriebssystem brauche.
5. Umstieg auf NVMe-SSDs: Das wäre elegant, stromsparend und kompakt. Allerdings traue ich "spinning metal" deutlich mehr, was die Zuverlässigkeit und Integrität der Daten angeht. Außerdem wäre die Investition sehr groß, und ich hätte hinterher ~20TiB an HDD-Kapazität ohne Einsatzzweck rumliegen.

 

[IronEagle]

Ich bin ja echt entsetzt muss ich sagen, also was die aktuelle „Heimserver“ Lage angeht.

Persönlich setze ich den Bauvorschlag der c‘t von 2020 ein - Quadcore i3, 32gb ecc Ram, Supermicro-Board mit IPMI, 2 M.2 SSDs, 2 Ironwolf 6TB Platten, normales ATX Netzteil, ein Gehäuselüfter. Mit Platten im Spindown idlet die Kiste bei 14 Watt.

Der aktuelle Bauvorschlag von Heise liegt spürbar drüber, und hat weder ECC noch IPMI.

Irgendwie scheint alle aktuelle Hardware, von Sparbüchsen wie die genannten N100er abgesehen, den Fokus komplett verloren zu haben. Mein AMD Ryzen Rechner idlet mit um die 40 Watt oder so, weil AMD nen IO Die aus der Steinzeit verbaut. Chipsatzlose Mainboards mit AM4 sind abseits Asrock Deskmini nicht zu kriegen.

Und so nen N100 kann halt was Storage und Performance angeht nicht mit meiner Kiste von vor 4 Jahren mithalten, und liegt beim Stromverbrauch (also als ITX Board, nicht Chinanonameminipc ohne Storageoption) auch mindestens in dem Bereich.

 

[ebastler]

Chipsatzlose Mainboards mit AM4 sind abseits Asrock Deskmini nicht zu kriegen.

Das geht mir wahnsinnig auf den Zeiger. Ich brauche auch am Desktop PC eine Grafikkarte, schnelles Ethernet, 4x USB, und ein paar NVMe Ports. Das wäre perfekt für ein chipsatzloses AM5 Board. Ryzen 9700X sobald sie kommt, und gut. Aber nein, ich muss wenn ich halbwegs sinnvolle Boards will so n Board mit 1 oder gar 2 (???) Chipsätzen nehmen nur dass ich 1x USB4 und 2x NVMe habe, obwohl die CPU das von alleine könnte

Dafür habe ich dann drölfhundert SATA Ports die ich nicht brauche, dumme "Overclocking" Features die mich nicht interessieren (Verbrauch verdoppeln für 3% Leistungsplus, how about no), RGB LEDs die sowieso aus sind, und 50 USB Ports nach denen ich nie gefragt habe.

Mein Server (AsRock X470D4U mit IPMI und Ryzen 5 3600, 2x NVMe, 1x SATA SSD, 2x SATA HDD im Spindown) idled um die 28W aus der Steckdose. Nicht gerade super, aber akzeptabel - vor allem weil das IPMI auch seine 5W zieht. Doofer AsMedia Chipsatz aus der Serverwelt.

Aber wenn man mal schaut wie neidrig eine Skylake/Kaby Lake Plattform idlen konnte... Gnarf.

Das einzige Gute aktuell sind die N100/N97. Die sind extrem sparsam, locker schnell genug für alles das man als NAS/Heim-Webserver und ggf auch mit ein paar Containern so bräuchte, und haben dabei noch top moderne Hardware-Encoder für Plex/Jellyfin und Hardwarebeschleunigung für VPNs und andere Verschlüsselungen.

 

[mtu]

Irgendwie scheint alle aktuelle Hardware, von Sparbüchsen wie die genannten N100er abgesehen, den Fokus komplett verloren zu haben.

Sicherlich ist es so. Ein Überbietungswettbewerb bei der Leistung verkauft sich besser als aggressives Energiesparen mit den (moderaten) Kompromissen, die dafür nötig sind.

 

[Deufel]

wenn keine grossartige leistung abgefragt wird, sprich nur ein paar dockercontainer drauf laufen müssen, reicht auch ein thin client mit einem j4105 celeron drauf. die stehen passiv in ner ecke rum und ideln je nach ssd/hdd ausstattung halt auch mal bei 5w rum.

ich bau mir gerade ein unraid system auf, ein dell wyse 5070 bildet das grundgerät. eine 2,5g nic wird reingebastelt, dazu gibt es bei ali für 13 euro eine m.2 a&e key rtl lankarte die statt dem wlanmodul verbaut wird. eine m.2 ssd und 2 externe bilden den datenspeicher und das nas. der celeron wird bei 2,5g bei weitem nicht ausgelastet, der dell hat 6 usb3 ports, man kann also gut externe festplatten anschliessen.
der nachteil ist das jetzige unraid lizenzmodel, aber ich hab noch ne alte lizenz.

aktuell läuft das system auf einem 73 tiny, der idelt mit den 3 ssd aber bei 18 watt rum und da läuft der lüfter ständig
zudem bootet der m73 nicht ohne tastatur (zumindest meiner), was zusätzlicher stromverbrauch bedeutet.

 

[ubu]

Für alle die ein gebrauchtes NB o.ä. als NAS einsetzen wollen, es gibt m.2 zu Sata Adapter:

https://www.reichelt.de/m-2-key-b-m-4-x-sata-raid-hyperduo-delock-61062-p368158.html?PROVID=2788&gad_source=1&gclid=Cj0KCQjw-ai0BhDPARIsAB6hmP7_J0boP0r_FmKnsO4PJAzEiqaoebWqogqhe6NNjvBUXujXaKrB4IQaAkGlEALw_wcB

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Beitrag automatisch zusammengeführt: 8 Juli 2024

Ja aber es macht schon einen ordentlichen Unterschied ob ich das host OS frei wählen kann oder ob ich da nur eine VM zur verfügung habe für das was ich möchte.

Auf diversen (x86) NAS Systemen kannst du installieren was du willst, das simnd normale PCs,
Terramaster zb.oder auch ugreen , bei aktuellen synology und qnap bin ich mir nicht ganz sicher

 

[hikaru]

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Bei den Dingern sollte man wählerisch sein! Ich hatte mir mal so einen Adapter [1] für einen Test besorgt, und dort 4 SSDs angeschlossen. Auf den nackten Controllerchip hatte ich in weiser Voraussicht extra noch einen kleinen Kühlkörper aus einem Cubieboard-Bausatz geklebt. Am Ende sah das Ding also ziemlich genauso aus wie auf den Bildern aus deinen Links.

Die Probleme:
1. Unter Volllast ist der Controller trotzdem (vermutlich) wegen Überhitzung ausgestiegen.
2. Das PCB ist so dünn, dass man höllisch aufpasen muss, es nicht zu verbiegen, viel dünner als eine gewöhnliche M.2-SSD. Da war ich irgendwann nicht vorsichtig genug und habe den Adapter so zerstört.

Seitdem ich ihn durch einen Delock 64051 [2] ersetzt habe, habe ich keine Probleme mehr. Der Kühlkörper ist deutlich größer, und das ganze Teil steckt in einem stabilen Metallrahmen.


[1] https://www.amazon.de/Interner-Non-Raid-Adapter-Unterstützung-Chipsatz/dp/B07T3RMFFT
[2] https://www.delock.de/produkt/64051/merkmale.html?setLanguage=de

 

[Herr Moehre]

Wie bekomme ich denn diese Karte in ein Notebook eingebaut? die ist doch viel zu fett -> Kabel nach draußen?

 

[hikaru]

Diese Controller sind nicht für Notebooks gedacht. Ich habe meinen in einem Mini-ITX-Gehäuse verbaut um mehr als vier Datenträger anschließen zu können.
Was man bedenken sollte: Der Controller ist je nach Mainboard maximal mit 6GBit/s angebunden. D.h., schon mit zwei SSDs kann man ihn locker auslasten. Für fünf HDDs ist er aber passend dimensioniert.

 

[cuco]

Ich bin ja echt entsetzt muss ich sagen, also was die aktuelle „Heimserver“ Lage angeht.
[...]
Mit Platten im Spindown idlet die Kiste bei 14 Watt.

Der aktuelle Bauvorschlag von Heise liegt spürbar drüber, und hat weder ECC noch IPMI.

Irgendwie scheint alle aktuelle Hardware, von Sparbüchsen wie die genannten N100er abgesehen, den Fokus komplett verloren zu haben. Mein AMD Ryzen Rechner idlet mit um die 40 Watt oder so, weil AMD nen IO Die aus der Steinzeit verbaut. Chipsatzlose Mainboards mit AM4 sind abseits Asrock Deskmini nicht zu kriegen.

Ja, das kommt mir auch bekannt vor. Ich hab' angefangen mit einem Intel DQ45EK (Core2Duo), dann ein Intel DQ67EP (2nd Gen., Sandy Bridge). Dann ein Supermicro X9SAE-V (3rd Gen., Ivy Bridge) und ein Supermicro X11SSH-CTF (Skylake/Kaby Lake, also 6./7. Gen). Jetzt ein Asrock X470D4U (AMD Zen 2). Während meine Intel-Server immer unter 40W waren, trotz leichter Last, aktivem AMT/IPMI, SAS-Controller und z.T. 10G-Netzwerkkarten, bin ich seit dem Wechsel auf AMD eher beim Doppelten.
Gerne würde ich was sparsameres einsetzen, aber AMD hat da gar nix vergleichbares (dann kann ich lieber wieder zu meiner alten Hardware zurück) und auch bei Intel gibt's eher nur mehr Performance, aber nicht mehr Effizienz...

 

[Prof Theorie]

Ja, das kommt mir auch bekannt vor. Ich hab' angefangen mit einem Intel DQ45EK (Core2Duo), dann ein Intel DQ67EP (2nd Gen., Sandy Bridge). Dann ein Supermicro X9SAE-V (3rd Gen., Ivy Bridge) und ein Supermicro X11SSH-CTF (Skylake/Kaby Lake, also 6./7. Gen). Jetzt ein Asrock X470D4U (AMD Zen 2). Während meine Intel-Server immer unter 40W waren, trotz leichter Last, aktivem AMT/IPMI, SAS-Controller und z.T. 10G-Netzwerkkarten, bin ich seit dem Wechsel auf AMD eher beim Doppelten.
Gerne würde ich was sparsameres einsetzen, aber AMD hat da gar nix vergleichbares (dann kann ich lieber wieder zu meiner alten Hardware zurück) und auch bei Intel gibt's eher nur mehr Performance, aber nicht mehr Effizienz...

Bei 40 Watt Mehrverbrauch bzw. 80 Watt komplett läuft dann aber irgendwas gehörig schief, die normalen Ryzens sind jetzt keine Stromsparer aber so viel sollten sie wirklich nicht verbrauchen - das ist ja schon fast im Bereich Vollast.

Die APUs (Achtung, nur die Pro-Versionen [4X50g, 5X50g] unterstützen ECC) sind Monolithen und sparen damit 15-20w ein aber auch die normalen Ryzens sollten auf <40w laufen - wobei dann die Frage ist wv die restliche angeschlossene Hardware zieht.

 

[ebastler]

Bei 40 Watt Mehrverbrauch bzw. 80 Watt komplett läuft dann aber irgendwas gehörig schief, die normalen Ryzens sind jetzt keine Stromsparer aber so viel sollten sie wirklich nicht verbrauchen - das ist ja schon fast im Bereich Vollast.

Mein X470D4U ist bei 28W aus der Steckdose, mit Ryzen 5 3600, 4x8 GB DDR4 der mit 3000 MHz läuft, 2 NVMe SSDs, 1 SATA SSD, 2 SATA HDDs im Spindown. BMC ist aktiv (Das ASMedia Ding braucht auch ein paar Watt), Arch Linux, mit ~8 Linux Containern für diverses Zeug (Satisfactory Server, Minecraft Server, Webserver, Nextcloud, IRC Bouncer, Smart-Home Steuerung...)

 

[cuco]

Bei 40 Watt Mehrverbrauch bzw. 80 Watt komplett läuft dann aber irgendwas gehörig schief, die normalen Ryzens sind jetzt keine Stromsparer aber so viel sollten sie wirklich nicht verbrauchen - das ist ja schon fast im Bereich Vollast.

Hier läuft halt doch noch ein bisschen mehr Hardware, die grundsätzlich einen Mehrverbrauch erklärt. Das X470D4U inkl. BMC, mit Ryzen 3600, 4x 32GB RAM, eine Nvidia 1650 SUPER, ein Lenovo ThinkSystem 430-16i SAS-HBA (Broadcom SAS3416), 1x m.2 NVMe-SSD, 1x U.2 SSD (Intel 3D-XPoint), 1x Intel X550-T2 10Gbit-Netzwerkkarte, 12x 16TB SAS HDD. Aber: Das lief mehr oder weniger identisch vorher auch mit dem Supermicro X11SSH-CTF. Unterschiede waren z.B., dass der SAS-Controller und der 2-Port-10Gbit-Netzwerk-Controller onboard waren.

 

[ebastler]

Aber: Das lief mehr oder weniger identisch vorher auch mit dem Supermicro X11SSH-CTF.

Da ist trotzdem was komisch. Das AM4 System braucht bei gleicher sonstiger Hardware 40W mehr als das alte System, während ich mit dem selben Board+CPU bei 28W komplett aus der Steckdose bin, inkl. Laufwerken.

 

[mtu]

Ich kann einen schönen Erfolg vermelden, besonders dank der geduldigen Auskünfte und Hilfe von @Prof Theorie

Ich habe einen Fujitsu Esprimo P956 in der Variante mit dem maximal effizienten Netzteil „E94+“ für ca. €100 gebraucht bekommen. Darin läuft ein i7-6700 @ 3.4 GHz mit 32GB RAM. Er hat das D3402-Mainboard mit 5 SATA-Ports und einem m.2-NVMe/SATA-Steckplatz. Ich habe nun 4x spinning rust und 2 SSDs drinnen.

Die Kiste idlet bei 10,5 Watt und spart mir gegenüber dem alten Server gut €10 im Monat(!). Selbst wenn die HDDs laufen – was sehr selten der Fall ist – zieht der Server nur etwa 25 bis 30 Watt.

(Es könnten noch ca. 4 Watt weniger im Idle sein, wenn Linux drauf liefe. FreeBSD ist leider nicht sonderlich gut darin, die Hardware in tiefe C-States fallen zu lassen. Macht mir aber nichts, die Verbesserung ist trotzdem enorm.)

Danke an alle Tippgeber!

 

[nitzpipp]

ich mache bei solchen gelegenheiten immer gern werbung für das 1W-Nas:

[Guide] - Ultra Low Power SSD NAS | 1G 0,85W Idle | 2.5G 1,00W Idle

Man nehme: - Single Board Computer mit Rockchip RK3588s SoC und M.2 Slot. Dieser SoC ist im Samsung 8nm Low Power Prozess gefertigt und hat 4 kleine und 4 große Kerne. Durch den Herstellungsprozess und die kleinen Kerne hat der SoC eine sehr niedrige Leistungsaufnahme im Idle. - MicroSD-Karte...

www.hardwareluxx.de

läuft bei mir zuhause mit der 4TB SSD, verbraucht tatsächlich wenig mehr als 1W.

 

[zacki06]

ich mache bei solchen gelegenheiten immer gern werbung für das 1W-Nas:

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Man nehme: - Single Board Computer mit Rockchip RK3588s SoC und M.2 Slot. Dieser SoC ist im Samsung 8nm Low Power Prozess gefertigt und hat 4 kleine und 4 große Kerne. Durch den Herstellungsprozess und die kleinen Kerne hat der SoC eine sehr niedrige Leistungsaufnahme im Idle. - MicroSD-Karte...

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läuft bei mir zuhause mit der 4TB SSD, verbraucht tatsächlich wenig mehr als 1W.

Das erfüllt zwar nicht meine Anforderungen an ein NAS/HomeLab aber wenn das für einen reicht dann ist das echt schick

 

[Fabian2602]

Wenn es den nun auch noch mit zwei m2-Slots geben würde...

 

[nitzpipp]

da gibts dann noch https://www.friendlyelec.com/index....cription=true&category_id=0&sub_category=true

hab aber keine Daten zu verbrauch oder sowas. gleicher SoC, mehr weiss ich nicht.

 

[tfugit]

Ich kann einen schönen Erfolg vermelden, besonders dank der geduldigen Auskünfte und Hilfe von @Prof Theorie

Ich möchte auch diesem P956-Rat folgen und um ein paar Auskünfte dazu bitten.

Mit welchen Teilen habt Ihr konkret die HDDs 3 und 4 in den 5,25" Schächten verbaut?
Sind sie irgendwie geräusch-/vibrationsgedämpft?
Ist ein Zusatzlüfter für sie nötig, oder ist die Temperatur an der Stelle unkritisch?

Es gibt einen schönen Einbaurahmen für Fujitsu Easy Rail, leider nur in 2x2,5 auf 3,5 gefunden.

Fujitsu Einbaurahmen 2 x 2,5Zoll Platten auf 1 x 3,5 Zoll HDD / SSD Fes, 3,99 €

twoGe.de Zustand: Gebraucht Kompatible: Ersetzt HDD im 3,5 Zoll Einbauschacht Farbe: Silber Bauform: 3,5 Zoll für 2x 2,5 Zoll HDD´s / SSD´s / SSHD´s Geeigne

twoge.de

Kennt das jemand in 3,5 auf 5,25?

 

[mtu]

Mit welchen Teilen habt Ihr konkret die HDDs 3 und 4 in den 5,25" Schächten verbaut?

Es gibt verschiedene Varianten dieser Gehäuse, man muss auf den Fotos genau hinschauen, wenn man sie gebraucht kauft. Bei meinem gibt es ganz unten am Boden drei Einbauschächte: zweimal 3,5" und einmal 2,5".

In diesen drei Schächten stecken in meinem Fall 3 von 4 HDDs, die vierte habe ich oben in einem 5¼"-Schacht einfach mit einem simplen metallischen Einbaurahmen verschraubt, den ich noch rumliegen hatte. Eine weitere 2,5"-SSD habe ich irgendwo in die Gegend geschraubt, die wiegen ja nix. Im obersten 5¼"-Schacht habe ich das optische Laufwerk einfach drin gelassen, damit die Gehäuse-Front keine hässliche Lücke hat – auch wenn es gar nicht angeschlossen ist, weil kein SATA-Anschluss mehr übrig war

Sind sie irgendwie geräusch-/vibrationsgedämpft?

Nein. Bei mir laufen die HDDs nur so selten, dass mir die Dämpfung einigermaßen egal ist – aber das ganze Gehäuse an sich steht auf Schaum-Füßen.

Ist ein Zusatzlüfter für sie nötig, oder ist die Temperatur an der Stelle unkritisch?

Mein Gehäuse hat eine Metallplatte, um ein bisschen Luft vom vorderen Gehäuselüfter in Richtung der HDD-Schächte zu leiten. Das scheint zu reichen, jedenfalls habe ich auch bei intensiveren Schreib-Operationen auf mehreren HDDs zugleich noch keine Probleme gehabt.

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twoge.de

Kennt das jemand in 3,5 auf 5,25?

Ich habe mit recht allgemeinen Suchbegriffen eBay und Kleinanzeigen abgegrast, bis ich die richtigen Rails zusammen hatte. Gerade bei diesen Gebraucht-Geräten ist die Suche nach speziellen Modell-Nummer oder sowas oft nicht hilfreich – die Leute stellen diese Teile mit irgendwelchen Bezeichnungen ein, die nicht immer passend sind.

Man muss einfach wissen, was man braucht und auf den Fotos genau hingucken. Im Zweifelsfall kauft man zwei- oder dreimal, bis man das Richtige hat Ist aber bei den Preisen für diese Teile auch kein Drama.