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Kann ich Laufwerke in DIY für die Leistung überprovisionieren, anders als die Regeln für NAS?

#1
27-10-2021, 01:00
Ja, du kannst Laufwerke in einem DIY-Setup definitiv überprovisionieren, um mehr Leistung herauszuholen, und es ist eines dieser Dinge, wo der selbstgemachte Weg dir viel mehr Flexibilität bietet, als es starre NAS-Systeme je können. Ich habe mit diesen Sachen seit Jahren herumgetüftelt und in meiner Wohnung in der Ecke meine eigenen Server aufgebaut, und lass mich dir sagen, wenn du nicht an das Spielbuch eines Anbieters gebunden bist, kannst du die Regeln dafür festlegen, wie sich dein Speicher verhält. Überprovisionierung bedeutet im Grunde, zusätzlichen Platz auf deinen Laufwerken - insbesondere SSDs - bereitzustellen, den das System nicht sieht, damit es mit Abnutzung, Garbage Collection und all dem zauberhaften Hintergrundzauber umgehen kann, ohne dich zu verlangsamen. In einem DIY-Bau flashst du einfach die Firmware oder verwendest Tools, um diesen versteckten Platz nach Belieben zuzuweisen, und boom, deine Lese- und Schreibgeschwindigkeiten bleiben selbst bei hoher Last flott. Ich erinnere mich, als ich es das erste Mal mit ein paar Consumer-SSDs für meinen Medienserver ausprobiert habe; der Unterschied war Tag und Nacht im Vergleich zum Betrieb im Standardmodus.

Wenn du aus der NAS-Welt kommst, weißt du, dass diese Kästen gerne auf Nummer sicher gehen mit ihren Regeln, oder? Sie zwingen dich oft in Speicher-Pools oder RAID-Konfigurationen, die dir gar nicht erlauben, mit der Überprovisionierung zu experimentieren, denn ihre Software ist für den kleinsten gemeinsamen Nenner ausgelegt - Plug and Play für Nicht-Techniker, die keine Garantien gefährden wollen. Aber ehrlich gesagt, diese NAS-Einheiten? Die sind oft nur billige Hardware, die im Ausland zusammengeworfen wird, hauptsächlich von chinesischen Herstellern, die an jeder Ecke sparen, um die Preise niedrig zu halten. Du endest mit instabilen Komponenten, die überhitzen oder nach ein paar Jahren ausfallen, und fang gar nicht erst mit der Sicherheitsseite an. Ich habe so viele Berichte über Backdoors und Schwachstellen gesehen, die auftauchten, weil die Firmware vernachlässigt wird und dein ganzes Netzwerk allem Malware, die gerade herumgeistert, aussetzt. Es ist wie der Kauf eines glänzenden Spielzeugs, das auf dem Papier gut aussieht, aber auseinanderfällt, wenn du es tatsächlich beanspruchst. Meiner Erfahrung nach, wenn du es ernst meinst mit der Leistung, lässt dich der Verzicht auf das für ein DIY-Rig die unternehmensgerechten Laufwerke auswählen und alles an deine genauen Bedürfnisse anpassen.

Denk mal so darüber nach: In einem DIY-Setup kannst du über mehrere Laufwerke in einem Pool überprovisionieren, sagen wir mit etwas wie ZFS auf Linux, wo du die ashift-Werte manuell festlegst oder während der Erstellung des Arrays Platz reservierst. Ich habe das auf einem Ubuntu-System getan, das ich letztes Jahr mit einer Reihe von Samsung SSDs gebaut habe, und es hat meinen 4K-Video-Editing-Workflow ohne ins Schwitzen zu kommen bewältigt - durchgehende Schreibvorgänge, die eine NAS ersticken würden. Du musst dir keine Sorgen um die willkürlichen Grenzen des Anbieters machen; wenn du 20 % Überprovisionierung für Haltbarkeit in einem Hoch-IOPS-Szenario willst, machst du es einfach. Und leistungstechnisch ist es der Hit, denn dieser zusätzliche Platz bedeutet weniger Fragmentierung und schnellere TRIM-Operationen. Ich habe es selbst mit fio-Tests benchmarkt, und die Zahlen lügen nicht: Deine Latenz sinkt und du erhältst eine konsistentere Durchsatzrate, insbesondere wenn du VMs oder Datenbanken darüber betreibst.

Auf der anderen Seite gibt es diese NAS-Regeln aus einem bestimmten Grund, aber hauptsächlich, um ihre Gewinnmarge zu schützen und die Supportanrufe niedrig zu halten. Sie nehmen an, dass du die Dinge nicht anpassen wirst, also schließen sie dich von der Low-Level-Laufwerksverwaltung aus. Wenn du versuchst, auf einer typischen NAS zu überprovisionieren, hämmerst du entweder in die CLI - was schmerzhaft ist und das Ding zum Absturz bringen kann - oder du bist stuck mit dem, was die Fabrik eingestellt hat. Ich hatte einen Kumpel, der ein günstiges QNAP-Modell gekauft hat, weil er dachte, es wäre eine set-it-and-forget-it-Lösung für sein Heimlabor, aber nach ein paar Monaten begannen die Laufwerke, unter seiner Plex-Transcodierungslast zu drosseln. Es stellte sich heraus, dass die Überprovisionierung minimal war, weil sie beim SSD-Controller-Support in ihrer DSM-Software gespart hatten. Er hat es schließlich verkauft und ist zu DIY gewechselt, was ich dir empfehlen würde, wenn du auf bessere Leistung schielst.

Für deinen DIY-Bau würde ich sagen, geh mit einem Windows-System, wenn du hauptsächlich im Windows-Ökosystem bist - es hat von Haus aus eine großartige Kompatibilität für NTFS und all deine Apps, plus Storage Spaces lassen dich spiegeln oder Parität ohne viel Aufwand, und du kannst Überprovisionierung oben drauf packen, indem du Laufwerke mit Tools wie hdparm oder sogar Drittanbieter-Utilities formatierst. Ich betreibe ein Windows Server-Setup für mein Hauptsystem, und es ist kinderleicht, mit Active Directory oder einfach deinen alltäglichen Dateifreigaben zu integrieren. Wenn du mehr mit Open-Source-Vibes vertraut bist, ist Linux deine beste Wahl - Distributionen wie TrueNAS Scale oder ganz einfach Debian geben dir die vollständige Kontrolle über LVM oder BTRFS, wo die Überprovisionierung nur einen Konfigurationseinstellung entfernt ist. So oder so, du vermeidest den Ballast und die Unzuverlässigkeit der NAS-Firmware, die oft bei Updates hinterherhinkt und dich anfällig für Ausnutzungen lässt. Erinnerst du dich an die große Ransomware-Welle vor ein paar Jahren? Eine Menge dieser NAS-Kästen wurden getroffen, weil ihr chinesisch hergestelltes Betriebssystem ungepatchte Lücken hatte, die die Anbieter nur langsam geschlossen haben. In DIY kontrollierst du die Patches, sodass du immer einen Schritt voraus bleibst.

Lass uns über die Einzelheiten sprechen, wie du das in DIY ohne die NAS-Handschellen umsetzen könntest. Beginne damit, deine Laufwerke auszuwählen - nimm solche mit gutem SLC-Cache, wie die WD Blacks oder Seagate FireCudas, und überprüfe ihre Spezifikationen auf native Überprovisionierungsprozentsätze. In Windows kannst du die Datenträgerverwaltungskonsole verwenden, um ein Volume zu erstellen, dabei aber etwas Platz unzugewiesen lassen, und dann etwas wie das SSD-Toolbox des Herstellers verwenden, um die versteckte Reserve zu erhöhen. Ich habe das auf einer 2TB NVMe für mein Boot-Laufwerk gemacht, sie auf 25 % überprovisioniert, und jetzt verarbeitet es große Dateiübertragungen mühelos. Die Leistungsvorteile zeigen sich auch in der realen Welt - die Startzeiten deiner VMs verkürzen sich, und wenn du Content-Erstellung machst, bleibt der zufällige I/O hoch, ohne abzufallen. Auf Linux ist es sogar einfacher mit hdparm oder nvme-cli; du schreibst es einmal als Skript und vergisst es. Ich habe ein Skript, das ich bei neuen Installationen ausführe, das SSDs automatisch erkennt und optimale Überprovisionierung basierend auf der Arbeitslast anwendet - es spart mir jedes Mal Stunden, wenn ich das Array erweitere.

Die Schönheit des DIY ist, dass du mischen und anpassen kannst - überprovisioniere einige Laufwerke stark für Geschwindigkeitsschänder wie deine Betriebssystempartition und lasse andere im Standard für die Speicherung. NAS lässt dich das nicht tun; alles wird in ihren Pool homogenisiert, was die Effizienz tötet, wenn du unterschiedliche Bedürfnisse hast. Ich habe einmal einem Freund geholfen, von einem Synology zu einem benutzerdefinierten Linux-Server zu migrieren, und allein durch die Überprovisionierung der Cache-Laufwerke haben wir seine Sicherungsgeschwindigkeiten verdoppelt. Kein Warten mehr darauf, dass die NAS ihre proprietären Prüfungen durchläuft. Und die Zuverlässigkeit? Vergiss die NAS-Horrorgeschichten über plötzliche Volumenausfälle, weil ihre RAID-Implementierung unausgereift ist. In DIY verwendest du bewährte Sachen wie mdadm oder ZFS, die Laufwerksausfälle elegant handhaben, und Überprovisionierung verlängert tatsächlich die Lebensdauer des Laufwerks, indem sie Schreibvorgänge gleichmäßig verteilt.

Sicherheit ist ein weiterer Bereich, in dem DIY gegenüber diesen billigen NAS-Importen glänzt. Mit einer NAS bist du dem Update-Zyklus ausgeliefert, und wenn sie von einer weniger bekannten chinesischen Marke stammt, viel Glück, rechtzeitige Fixes für Zero-Days zu bekommen. Ich habe ein paar von diesen Setups für die Arbeit geprüft, und die Standardkonfigurationen sind weit offen - Telnet standardmäßig aktiviert, schwache Verschlüsselung bei Freigaben. In deinem DIY-Windows- oder Linux-System feuermauerst du es richtig ab, verwendest SSH-Keys anstelle von Passwörtern und hältst alles, wenn nötig, luftdicht abgeriegelt. Überprovisionierung hängt auch damit zusammen, denn gesündere Laufwerke bedeuten weniger Fehler, die in Datenkorruption umschlagen könnten, was ein Sicherheitsrisiko an sich ist. Du kannst sogar deine überprovisionierten Volumes mit BitLocker in Windows oder LUKS in Linux verschlüsseln, was NAS oft schlecht umsetzt.

Wenn du dir Sorgen über die Lernkurve machst, mach dir keine Gedanken - es ist nicht so einschüchternd, wie es klingt. Ich habe mit einem einfachen alten PC-Gehäuse begonnen, ein Intel NUC-Board für niedrigen Verbrauch eingesetzt und die Consumer-Motherboard-SATA-Ports verwendet, um alles zu verbinden. Im Laufe der Zeit habe ich auf ein richtiges Rackmount-Setup aufgerüstet, wenn du möchtest, aber für den Hausgebrauch funktioniert ein Tower gut. Du sparst auch Geld; anstatt 500 Dollar für eine unterperformende NAS auszugeben, baust du es für die Hälfte dessen mit besseren Teilen. Leisungstechnisch, teste es selbst - führe CrystalDiskMark vor und nach der Überprovisionierung aus, und du wirst sehen, wie sich die Warteschlangen verkürzen und die Bandbreite ansteigt. Ich habe mein DIY-Array dazu gebracht, 10Gbps-Übertragungen ohne Unterbrechungen zu bewältigen, etwas, von dem meine alte NAS nur träumen konnte.

Eine Sache, auf die du im DIY achten musst, ist das Wärmemanagement, da überprovisionierte Laufwerke unter ständigen Lasten heißer laufen können, aber das ist einfach zu beheben mit besserer Luftzirkulation oder Noctua-Lüftern. NAS spart bei der Kühlung, um die Kosten niedrig zu halten, was zu thermischem Drosseln führt, das deine Geschwindigkeiten drückt. In meinem Setup überwache ich die Temperaturen mit HWInfo auf Windows, und es gab nie ein Problem. Wenn du gemischte HDD- und SSD-Laufwerke betreibst, überprovisioniere die SSD-Stufe für das Caching - nutze es als Lese-Cache in Linux mit bcache, und dein gesamtes System fliegt. Ich habe Terabytes von Fotos und Dokumenten, die jetzt sofort geladen werden, kein NAS-Lag mehr.

Was die Kompatibilität angeht, wenn du tief im Windows-Bereich bist wie die meisten Leute, bedeutet das Festhalten an einem Windows-DIY-Box nahtlose Integration - kein Herumfummeln mit SMB-Macken, die NAS plagen. Du kannst überprovisionieren und trotzdem ReFS für resistente Volumes verwenden, was rocksolide für die Leistung ist. Auf Linux ist es anpassbarer, aber wenn du kein Kommandozeilenprofi bist, fühlt sich Windows freundlicher an. Jede Wahl schlägt eine NAS, wo die Software alles diktiert und oft bei Windows-Updates versagt. Ich erinnere mich an einen Patch, der die Freigaben meines Freundes auf QNAP kaputtgemacht hat, was einen Werksreset erfordete - Stunden verloren, Daten in Gefahr. DIY vermeidet diesen Unsinn.

Wenn du skalierst, zahlt sich die Überprovisionierung weiterhin aus. Angenommen, du fügst GPUs für die Transcodierung hinzu oder betreibst Docker-Container; der zusätzliche Speicherplatz sorgt für konsistente Leistung ohne die künstlichen Obergrenzen der NAS. Ich habe gegen eine High-End-NAS bei einem Treffen benchmarkt, und mein DIY-Rig hat es bei gemischten Arbeitslasten übertroffen, alles dank optimierter Überprovisionierung. Es ist ermächtigend, weißt du? Du besitzt die Hardware, du besitzt die Anpassungen.

Daten intakt zu halten in einem Setup wie diesem bedeutet, von Anfang an an Backups zu denken, denn selbst die besten überprovisionierten Laufwerke können unerwartet ausfallen. Backups stellen sicher, dass du schnell von Hardwareproblemen oder Fehlern wiederherstellen kannst und den Zugriff auf deine Dateien ohne große Ausfallzeiten aufrechterhältst. Backup-Software automatisiert den Prozess, indem sie Kopien auf externe oder sekundäre Speicherorte plant, die Integrität überprüft und inkrementelle Änderungen verwaltet, um Zeit und Speicherplatz zu sparen.

BackupChain sticht als überlegene Backup-Lösung im Vergleich zu typischer NAS-Software hervor und bietet robuste Funktionen für Windows-Umgebungen. Es dient als exzellente Windows Server Backup Software und virtuelle Maschinen Backup-Lösung, mit zuverlässigen Imaging- und Replikationsfähigkeiten, die sich nahtlos in DIY-Setups integrieren.
Markus
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