Was NAS-Festplatten auszeichnet

NAS sollen eure Daten lange und sicher speichern. Wir verraten euch, warum ihr deshalb auf spezielle NAS-Festplatten setzen solltet.

Was NAS-Festplatten auszeichnet

USB-Sticks und -Festplatten sind populär, doch NAS laufen ihnen den Rang ab. Die kompakten Netzwerkspeicher funktionieren wie eine Cloud für daheim. Mit vielen Vorteilen: Große Speichervolumen, Zugriff auch von unterwegs und das gute Gefühl, die Daten physisch in den eigenen vier Wänden zu haben.

Inhalt:

Am falschen Ende gespart?

Bei den Netzwerkspeichern kommt das Webergrill-Paradox zum Tragen. Das Kochgerät war teuer genug, deshalb sparen wir an der Wurst! Das meint: Viele greifen fürs NAS tief in die Tasche und suchen bei Festplatten nach vermeintlichen Schnäppchen.

Billig sind in diesem Fall vor allem Desktop-Festplatten im 3,5-Zoll-Format, wie sie in den meisten Stand-PCs stecken. Einen Terabyte HDD-Speicher vom Markenhersteller gibt es für unter 40 Euro. Eine Speicherverdoppelung auf 2 TB kostet nur wenige Euro mehr.

Die gleiche Speicherausstattung für NAS ist mit 50 Euro (1 TB) respektive 60 Euro (2 TB) etwas teurer – und schlägt bei Spitzenmodellen auch mal in dreistellige Eurobeträge aus. Das klingt wie Wucher oder ein flottes Geschäft mit markigen Tech-Begriffen. Aber NAS-Festplatten bieten drei konkrete Vorteile gegenüber den Standard-Speicherplatten.

Vorteil 1: 24/7-Betrieb und hoher Workload

Desktop-Festplatten arbeiten nur, wenn der Rechner eingeschaltet ist. Ein NAS läuft aber 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche. Netzwerkspeicherplatten sind durch spezielle Mechanik und Elektronik dafür ausgerüstet. Die Hersteller geben die Zuverlässigkeit in TB/yr und MTBF an.

TB/yr (Terabyte pro Jahr) beziffert die garantierte Arbeitsbelastung pro Jahr, ehe ein Hardware-Defekt wahrscheinlich ist. MTBF bedeutet „Mean Time between Failure“, zu deutsch: die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen. Je höher diese Zahl ist, desto wartungsärmer sind die eingesetzten Geräte.

NAS-Platten sind für den 24/7-Einsatz konzipiert. (Foto: Pexels / Pixabay)

Zu komplex? Machen wir es an zwei Beispielen fest. Desktop-Festplatten haben einen durchschnittlichen Wert von 55 TB/yr, während die MTBF auf dem Datenblatt gänzlich fehlt. Warum auch angeben? Die Festplatten sind nur für vergleichsweise kurze Arbeitsintervalle eingesetzt. Die von NAS-Hersteller Synology empfohlene IronWolf Pro garantiert 300 TB/yr und besitzt bei diesem Workload eine MTBF von 1,2 Millionen Stunden.

Vorteil 2: Temperaturkontrolle, geringer Geräuschpegel und weniger Vibrationen

Für den Dauerbetrieb haben die Ingenieure weitere Features verbaut. NAS-Laufwerke sind in enge Speicherbuchten gequetscht. Eine reguläre Festplatte käme dort hinsichtlich Temperatur, Vibrationen und Geräuschkulisse an ihre Grenzen.

Die NAS-Drives drehen meist mit 5.400 Umdrehungen pro Minute. Desktop-Festplatten liegen bei über 7.000 Umdrehungen/Minute. Klingt nach einem Vorteil für die Standard-Platten, aber die NAS-Spezialisten sind im Vorteil. Mit der geringeren Geschwindigkeit steuern sie die Temperaturentwicklung und senken den Geräuschpegel.

Spezielle Dämpfungsmechanismen verhindern Vibrationen. So sorgt die Festplatte einem Datenverlust bei Erschütterungen vor. Ältere User kennen vielleicht Geschichten von defekten Festplatten, die der Lesekopf malträtierte. Unser Synology-Pressekontakt bestätigte, dass die eigens beworbenen IronWolf-Festplatten über Vibrationssensoren verfügen, die dem System erlauben, die Umdrehungen zu drosseln. So verhindert die Platte aktiv das „Aufschaukeln“.

Vorteil 3: Zusätzliche Tools und Services

Mit höherer Haltbarkeit und optimiertem Design sind die NAS-Platten ihren Pendants aus dem Standrechner bereits überlegen. Die meisten Hersteller der speziellen Laufwerke schnüren zudem ein großes Software-Paket. Das bietet beispielsweise S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology). Unterstützt ein NAS-Drive diese Fuktion, überwacht ein Programm permanent 20 Parameter und sendet gegebenenfalls eine Warnung, sollte ein Teil- oder Totalausfall bevorstehen. IronWolfs Heath Management überwacht gar 100 Parameter.

Hinter manchen Features stecken echte Service-Leistungen. Seagate bietet einen Recovery Data Plan, der die Inanspruchnahme professioneller Hilfe abdeckt, sollte euer NAS ein Datenverlust erleiden.

NAS-Festplatten liefern dem System Informationen, ob ein Ausfall bevorsteht. Unter QNAPs QTS-System könnt ihr problemlos auf das Monitoring zugreifen.

Was NAS-Platten voneinander unterscheidet

Gegenüber den Desktop-Festplatten sind die NAS-Laufwerke ausreichend abgegrenzt. Aber was unterscheidet die Spezialisten voneinander? Zunächst ganz offensichtlich der Speicherplatz. Kapazitäten von 1 TB bis zu 20 TB sind auf dem Markt verfügbar und bieten somit eine bedarfsgerechte Speicherabdeckung.

Wie oben erwähnt, verfügen NAS-Festplatten außerdem über Sensoren und bestimmte Software-Tools. Welche der Hersteller verbaut oder reinpackt, entscheidet sich von Modell zu Modell. Das hat nicht nur Auswirkungen auf den Preis – mehr Features kosten in der Regel auch mehr.

Die Hersteller arbeiten eng mit einem oder wenigen Festplatten-Produzenten zusammen, um die Speicherscheiben auf die NAS-Riege abzustimmen. Synology beispielsweise empfiehlt IronWolf-Festplatten von Seagate, die mit den DS-Modellen hervorragend arbeiten. QNAP legt sich dagegen nicht fest, schreibt aber, dass sie alle Festplattenmodelle auf Integrität hin prüfen.

Überblicke bietet aber jeder größere Hersteller:

SMR vs CMR – eine philosophische Frage?

Habt ihr euch einen Überblick verschafft, schaut unbedingt noch in die Details. MTBF und Workload sollten aufgelistet sein. Daneben spricht für die Transparenz eines Herstellers, ob dieser SMR bzw. CMR als Schreibtechnologie anführt.

SMR im Detail

SMR steht für Shingled Magnetic Recording und meint, dass der Festplatten-Schreibkopf größer ist als der Lesekopf. Daten schreibt die Festplatte daher überlappend. Liegen die neu geschriebenen auf bereits abgelegten Informationen, schreibt das Gerät diese Datenspuren auf die nächste freie Sektion. Sind dort ebenfalls Daten, beginnt das Spiel von vorn. Es schiebt die Daten immer weiter, gleich einem Dach, das mit Schindeln (engl.: shingle) gedeckt ist.

Die SMR-Vorteile liegen ganz klar beim Hersteller. Mit gleichem Material erreicht der Produzent eine um bis 25 Prozent höhere Datendichte. Entsprechend reizvoll ist es für euch als Endkunden, eine SMR-Platte zu kaufen, die nur in seltenen Fällen mehr kostet als die CMR-Variante, über die wir gleich noch reden.

SMR im Detail – die neuen Daten von Track 1 (gelb und orange) nehmen der zweiten Spur Platz weg. Die verschiebt die SMR-Platte auf Spur 3. (Abbildung: Wiki Commons)

Die Nachteile liegen mit SMR bei euch und eurem NAS. Das ständige Verschieben überlappter Daten würde die Platte bei hoher Kapazitätsauslastung an ihre Leistungsgrenzen bringen. Um das zu verhindern, sind SMR-Laufwerke in Bänder/Gruppen aufgeteilt. Diese verwaltet ein Controller. Kommt der im RAID-Verbund irgendwann nicht mehr hinterher mit der Datenschubserei, kann die Platte mit einem Defekt aussteigen.

Die Daten zu retten, braucht auf einem SMR-RAID ungleich viel mehr Zeit als im CMR-Verbund. Es galt und gilt also, Defekte und Performanceprobleme zu vermeiden. Die Hersteller erreichen das über einen größeren Cache als Zwischenspeicher und einer separaten Datenspur für Auslagerungsdateien.

Per se sind SMR-Platten nicht schlecht für einen NAS. Sie eignen sich aber nur dann, wenn ihr ein stilles Archiv aufbaut, das Video, Dokumenten, Bilder und Dateien bereithält, die ihr nur selten ändert, kopiert, löscht, ergänzt oder verschiebt.

CMR – robuste NAS-Variante

Das Conventional Magnetic Recording – kurz CMR – bezeichnet die Technik, bei der die Festplatte Daten in freie Bereiche schreibt. Dabei muss sie keine Daten neu schreiben oder verschieben. CMR-Platten sind schneller als ihre SMR-Pendants – und diese Leistung spitzt sich zu, je mehr Daten die Platte schreibt und über je weniger freien Speicherplatz sie verfügt.

Nachteile gibt es für NAS-User kaum. Der gegenüber speicherdichteren SMR-Modellen höhere Anschaffungspreis kann aber den Ausschlag für die eine wie andere Technik geben.

SSDs im NAS?

Die Frage drängt sich auf: Sind SSDs nicht gute Alternativen zu Magnetfestplatten? Die Preise fallen, die Geschwindigkeiten sind hoch, die Mechanik reduziert. Auf unsere Anfragen reagierte QNAP: Normale Festplatten seien pro Terabyte gerechnet günstiger, aber SSDs sind für schnelle Server und App-Anwendungen klar empfohlen. „Um ein Gleichgewicht herzustellen“, schrieb uns unser Pressekontakt, „sollten Sie beides verwenden – HDDs in den Festplattenschächten (als Hauptspeicher) und SSDs in den M.2-Steckplätzen (als Cache).

Augen auf beim NAS-Platten-Kauf

Sucht ihr im Netz nach SMR vs CMR, steht die Technikwelt Kopf. Nicht etwa entzündete sich der Streit an der Sinnhaftigkeit beider Technologien. Jede von ihnen hat ihre tatsächliche Daseinsberechtigung. Es war eher das Verhalten von Hersteller Western Digital. Der rüstete 2020 seine Red-Modellreihe klammheimlich von CMR auf das kostengünstigere SMR um, ohne die substanzielle Änderung öffentlich zu kommunizieren. Mittlerweile sind die CMR-Platten wieder im Portfolio geführt und firmieren als Western Digital Red Plus und Western Digital Red Pro.

Western Digital listet die Festplatten-Schreib-und-Lesemethode im Datenblatt auf.

Fazit

SMR und CMR sind vom Einsatzzweck abhängig und sollten eines der Hauptkriterien für euren NAS-Platten-Kauf sein. Kapazitäten, Schnittstellen, Cache (64 MB sind ausreichend) und Übertragungsgeschwindigkeiten sollten weitere Eckpfeiler eurer Kaufentscheidung sein. Zu günstigeren Desktop-Festplatten solltet ihr nicht greifen und aus – wortwörtlich gemeint – Datenschutzgründen ein paar Euro mehr investieren. Euer NAS-Rack dankt es.

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