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NAS-Festplatten: So bleibt die Hardware dauerhaft fit

26.08.2019 | 08:01 Uhr | Ines Walke-Chomjakov

Herzstück eines NAS-Systems sind die eingebauten Festplatten. Die Laufwerke stehen im Dauerbetrieb und sind deshalb stark beansprucht. Mit den richtigen Pflegetipps bleiben Ihre Datenträger trotzdem leistungsstark sowie verlässlich und behalten ihr Tempo.

Arbeiten die Festplatten im NAS-System normal, bekommen sie oft keine Aufmerksamkeit. Doch das heißt nicht, dass sie keine Pflege benötigen. Immerhin sollen sie gleichbleibend schnell lesen und schreiben, stets gesunde Blöcke aufweisen und nicht mehr Strom verwenden, als unbedingt nötig ist. Um das alles zu gewährleisten, empfiehlt es sich, die Datenträgerfitness des Heimservers im Auge zu behalten. Viel Aufwand müssen Sie dabei nicht betreiben. Ein paar gezielte Wartungsaktionen – und Ihre NAS-Platten werden es Ihnen mit langanhaltender Verlässlichkeit danken.

Das perfekte NAS: Tipps für den Einsatz

Tipp 1: Per Grundservice die Firmware auf Stand halten

Der Hinweis im Dashboard informiert Sie über ein vorliegendes Update.
Vergrößern Der Hinweis im Dashboard informiert Sie über ein vorliegendes Update.

Zur Basiswartung Ihres NAS-Systems gehört eine stets aktuelle Firmware. Deshalb erhalten Sie auf vielfältigen Wegen einen Hinweis, sobald eine Aktualisierung des NAS-Betriebssystems vorliegt – etwa über das Client-Finder-Programm oder die Finder-App auf Ihrem Mobilgerät. Auch wenn Sie sich an der Bedienoberfläche des Netzwerkspeichers anmelden, poppt sofort ein Hinweisfenster zu einem vorhandenen Update auf. Meist müssen Sie nur auf „Aktualisieren“ oder „Update durchführen“ klicken, um den Vorgang zu starten.

Firmware-Updates ergänzen das Betriebssystem nicht nur um neue Funktionen, sondern schließen auch Sicherheitslücken oder sorgen dafür, dass der vorhandene Speicherplatz möglichst clever genutzt wird. So ergänzt Qnap beispielsweise das NAS-Betriebssystem QTS ab der Version 4.3.6 mit einer SSD-Funktion, über die sich das Over-Provisioning individuell steuern lässt. Damit legen Sie den Bereich Ihrer SSD fest, den der Flashspeicher dem Controller als Zwischenspeicher zu Verfügung stellt. Dieser nutzt ihn, um Daten temporär abzulegen und durch ständiges Verschieben von Daten die Blöcke möglichst gleichmäßig zu belegen. Das Verfahren soll die SSD-Leistung im Dauerbetrieb möglichst auf hohem Niveau halten.

Tipp 2: Dateisystem des Netzwerkspeichers bereinigen

Zur NAS-Pflege gehört eine gelegentliche Dateisystemprüfung.
Vergrößern Zur NAS-Pflege gehört eine gelegentliche Dateisystemprüfung.

Netzwerkspeicher sind in der Regel auf den Dauerbetrieb vorbereitet und daher robust gebaut. Trotzdem kann es bei den Festplatten zu Lesefehlern kommen. Mögliche Gründe: Sie setzen Desktop-Festplatten statt NAS-HDDs ein. Desktop-Platten sind nicht auf den ständigen Einsatz ausgelegt und reagieren weniger fehlertolerant – weitere Informationen dazu finden Sie im Kasten „Desktop-oder NAS-Festplatte: Das richtige Laufwerk für den Netzwerkspeicher“. Doch auch plötzliche Ereignisse wie ein Stromausfall führen zu Fehlern, da das System nicht ordnungsgemäß herunterfahren kann und so Prozesse abrupt abbricht. Melden Sie sich nach dem Hochfahren an der NAS-Bedienoberfläche an, sehen Sie dann oft den Hinweis „Dateisystem ist nicht bereinigt“.

Doch auch ohne unvorhergesehenes Vorkommnis ist eine gelegentliche Dateisystembereinigung bei HDDs ratsam. Sie erhöhen so die Datenkonsistenz und damit die Leistungsfähigkeit Ihrer NAS-Platten. Sie starten die Dateisystembereinigung im Speichermanager. Bei Qnap-Netzwerkspeichern etwa unter „System –› Speicher & Snapshots –› Storage/Snapshots“. Wählen Sie das entsprechende Volume aus. Bei Speicherverbünden wie Raid 1 können Sie auch den gesamten Speicherpool markieren. Klicken Sie dann auf „Verwalten“ und wählen Sie im nächsten Fenster unter „Aktionen“ die Option „Dateisystem prüfen“. Der Vorgang kann je nach Speicherplatzgröße viel Zeit in Anspruch nehmen. Beachten Sie außerdem, dass Ihr Netzwerkspeicher während der Dateisystemprüfung eventuell nicht ansprechbar ist, da alle Dienste gestoppt sind. Sie sollten den Prozess deshalb starten, wenn Sie Ihr NAS-System nicht benötigen – etwa während der Nacht.

Tipp 3: Die Leistung der Platten testen – am besten regelmäßig

Oft lassen sich Festplatten direkt im Dashboard einem Leistungstest unterziehen.
Vergrößern Oft lassen sich Festplatten direkt im Dashboard einem Leistungstest unterziehen.

Manche NAS-Hersteller bieten in der Firmware integrierte Verfahren, um die Leistung der eingebauten Festplatten zu testen. So können Sie sich einen Eindruck vom Performancezustand der HDDs verschaffen. Es empfiehlt sich, die Tests nicht nur einmalig, sondern regelmäßig durchzuführen. Auf diese Weise können Sie die Leistung über einen längeren Zeitraum besser vergleichen und bemerken schneller, wenn sie sich verschlechtert. Achten Sie darauf, dass die Platten während der Tests nicht zu sehr mit anderen Aufgaben beschäftigt sind, da sich dadurch die Ergebnisse verfälschen.

Beispielsweise bei Qnap finden Sie die Leistungstests im Dashboard unter „System –› Speicher & Snapshots –› Datenträger/ VJBOD“. Wählen Sie „Leistungstest“ und markieren Sie die Platte, für die Sie die Tests durchführen wollen, mit einem Häkchen. Die Option „Leistungstest“ bietet zwei Verfahren, um das Tempo der Platte festzustellen: „Sequentielles Lesen“ gibt die Datenmenge an, die nacheinander ausgelesen werden kann. „IOPS/Lesen“ ermittelt die Anzahl der Eingabe-und Ausgabeoperationen pro Sekunde. Setzen Sie den Regler bei „Wöchentlicher Test“ aktiv, um die Leistungsfähigkeit regelmäßig zu prüfen.

NAS-Probleme beseitigen: So retten Sie Ihre Daten

Tipp 4: S.M.A.R.T.-Daten von NAS-Platten erfassen

Um den Plattenzustand festzustellen, eignet sich ein S.M.A.R.T. -Test.
Vergrößern Um den Plattenzustand festzustellen, eignet sich ein S.M.A.R.T. -Test.

Alle NAS-Systeme haben Verfahren integriert, um die eingebauten Festplatten zu überwachen. Wie tief die Überwachungsmechanismen gehen, hängt nicht zuletzt auch von Ihrem Raid-Verbund ab. In jedem Fall können Sie die S.M.A.R.T-Werte (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) für jede eingebaute Platte auslesen lassen und so deren Gesundheitszustand feststellen.

Dazu melden Sie sich am Dashboard Ihres Netzwerkspeichers an und suchen im Menü den Bereich „Speicher“. Beispielsweise bei Synology-NAS-Servern wählen Sie „Speicher-Manager“ und „HDD/SSD“. Über den Reiter „S.M.A.R.T.“ können Sie die Testläufe Ihrer Laufwerke anstoßen. Andere Hersteller wie Qnap bieten diese Funktion etwa unter „Datenträgerstatus“ an. In der Regel können Sie zwischen einem Schnelltest und einer intensiveren Prüfung der Platte auswählen. Letzterer checkt nicht nur den beschriebenen Bereich, sondern bezieht das gesamte Laufwerk in den Test ein. Schnelltests dauern nur wenige Minuten, umfassende Testläufe können sich abhängig von der Kapazität eine gute Weile hinziehen. Zusätzlich lässt sich oft ein Zeitplan definieren, nach dem die Tests regelmäßig und ohne Ihr aktives Zutun durchgeführt werden.

Praktisch ist das Setzen von Alarmen, mit denen Sie sich warnen lassen können, wenn sich bestimmte Parameter außerhalb der Norm bewegen. In der Regel sollten Sie zumindest für die Temperatur eine Grenze festlegen können, die bei Überschreitung einen akustischen und/oder optischen Alarm am Gerät auslöst. Haben Sie sie einmal definiert, lässt sie sich oft auf alle Platten anwenden.

Tipp 5: Mehr Infos über spezielles NAS-Diagnosetool

Diagnose-Tools untersuchen neben den Platten auch RAM und SSD-Cache.
Vergrößern Diagnose-Tools untersuchen neben den Platten auch RAM und SSD-Cache.

Wollen Sie tiefer in die NAS-Analyse einsteigen, können Sie bei manchen Herstellern auf zusätzliche Tools zurückgreifen. Beispielsweise Asustor hat in der Web-Bedienoberfläche mit Dr. Asustor ein Prüfprogramm integriert, das den aktuellen Systemstatus, die Einstellungen und die Konnektivität das NAS-Systems prüft. Die Festplatten-Aufgaben eines Synology-NAS lassen sich mit der App Speicher-Analysator optimieren, die Sie aus dem Paketzentrum auf Ihren Netzwerkspeicher herunterladen. Ein umfangreiches Prüfprogramm bietet Qnap mit „ Diagnostic Tool “ an, das Sie sich ebenfalls zusätzlich auf Ihr NAS-System über das App Center aufspielen. Die Lösungen sind auch dazu gedacht, dem technischen Support bei Bedarf Hintergrundinformationen zum NAS-Zustand senden zu können. Qnap hat dazu die Funktion „Dump-Protokoll“ in sein Programm integriert.

Beispielsweise im Qnap-Diagnose-Tool finden Sie unter „HDD Stress Test“ eine Routine eingebaut, die Ihre NAS-Festplatten auf Blockebene untersucht und Fehler aufzeichnet. Allerdings dauert der Test mehrere Stunden, in denen Sie das NAS-System nicht einsetzen können. Der Test bietet sich deshalb nur an, wenn Sie konkrete Zweifel an der Funktionsfähigkeit eines Laufwerks haben. Sie können unter fünf unterschiedlichen Prüfungen auswählen. Neben dem Auslesen der S.M.A.R.T.-Werte gibt es Tests zur Leistung und dem Platten-Standby. Dazu lassen sich Raid-Informationen einholen oder der Superblock auslesen. Letzterer gibt wichtige Informationen, wenn Sie mit Raid-Verbünden Probleme haben.

Tipp 6: Defragmentieren bei NAS-Festplatten

Das Dateisystem entscheidet, ob Sie die NAS-Platten defragmentieren müssen.
Vergrößern Das Dateisystem entscheidet, ob Sie die NAS-Platten defragmentieren müssen.

Von einem Windows-Rechner mit Magnetfestplatte und FAT32-Dateisystem waren Sie es gewohnt, von Zeit zu Zeit eine Defragmentierung des Datenträgers vorzunehmen, um verstreute, aber logisch zusammenhängende Datenblöcke zusammenzuführen. Der Vorgang schaffte Ordnung und verkürzte die Lese-und Schreibvorgänge insbesondere bei sequenziellen Aufgaben. Da auch Ihr NAS-System mit Magnetfestplatten bestückt ist, stellt sich die Frage, ob eine Defragmentierung nötig ist.

Die meisten NAS-Systeme nutzen die von Linux bekannten Dateisysteme EXT4 (Forth Extended File System) oder BTRFS (B-tree File System). Da sich die Dateisysteme unterscheiden, gehen sie auch mit dem Vorgang des Defragmentierens auf verschiedene Weise um.

EXT4 ist von Hause aus darauf ausgelegt, große, zusammenhängende Dateien möglichst in benachbarten Blockgruppen abzulegen, die mit Puffer für weiteres Anwachsen versehen sind. Dazu verzögert das Dateisystem den Schreibvorgang etwas, führt ihn jedoch dann an einem ausreichend großen Ort auf der Platte aus. So wird ein Fragmentieren von Dateien von vornherein verhindert oder zumindest minimiert, so lange der Datenträger nicht vollgeschrieben ist. Erst wenn es mit dem Speicherplatz auf der Festplatte zur Neige geht, kann es auch bei EXT4 zu fragmentierten Dateien kommen. Meist finden Sie deshalb bei NAS-Systemen mit EXT4 wie etwa von Qnap keine Option zum Defragmentieren von Datenträgern und müssen sich auch über eine manuelle Defragmentierung keine Gedanken machen.

Bei NAS-Systemen mit BTRFS-Dateisystem (etwa von Synology oder Asustor) gibt es dagegen in den Web-Bedienoberflächen entsprechende Optionen zum Defragmentieren der Datenträger – beispielsweise bei Synology unter „Speicher-Manager –› Volume –› Aktion“. Der Grund: BTRFS nutzt das Verfahren Copy-on-Write (COW). Dabei werden geänderte Blöcke nicht überschrieben, sondern erst einmal an einen freien Platz auf der Platte kopiert und mit Verweisen auf die Blöcke in den Metadaten aktualisiert. Die alten Metadaten und Blöcke bleiben erhalten. So sind jederzeit Speicherabbilder und Snapshots möglich, Dateien werden jedoch fragmentiert. Eine Defragmentierung bietet sich an, wenn Sie vorhandene Dateien oft ändern und sich der Zugriff auf die Dateien merklich verlangsamt.

Desktop-oder NAS-Festplatte: Das richtige Laufwerk für den Netzwerkspeicher

In der Regel werden NAS-Server mit 3,5-Zoll-Magnetfestplatten bestückt. Sie sind bis in hohe Kapazitäten erschwinglich und als Datenlager schnell genug. SSD-Flashspeicher machen bei NAS-Systemen mit einem Gigabit-Ethernet-LAN-Anschluss keinen Sinn, weil die Schnittstelle das SSD-Übertragungstempo bremst. Doch auch nicht jede HDD eignet sich für Ihren Netzwerkspeicher.

Desktop-Festplatten: Sie sind auf den Einsatz im Rechner ausgelegt, nicht auf den Dauerbetrieb. Deshalb finden Sie vielfach eine Laufzeitangabe von „nur“ 2400 Stunden. Da sie in der Regel als einziges Laufwerk im Rechner fungieren, fehlt ihnen ein Vibrationsschutz. Für den Einsatz im NAS-System sind sie zu fehleranfällig.

NAS-Laufwerke: In der Regel sind diese Datenträger etwas teurer als Desktop-Varianten. Allerdings sind sie auf den Dauerbetrieb ausgelegt. Wichtig sind dabei Faktoren wie eingebaute Vibrationssensoren, um sie problemlos im Verbund mit anderen Datenträgern einzusetzen, da sie Schwingungen kompensieren können. Außerdem bringen sie die Fähigkeit mit, dem Raid-Controller Lesefehler zu melden. Dieser beschafft die angeforderten Daten dann aus den redundanten Informationen der anderen Platten und verhindert so einen Ausfall, wie er bei einer Desktop-Platte passieren würde.

Die wichtigsten Serien sind Seagate Ironwolf und Ironwolf Pro , Toshiba N300 und Western Digital Red sowie Red Pro . Dabei sind die Pro-Versionen für den professionellen Einsatz in Unternehmen, die anderen Plattenserien für den Einsatz im Privatumfeld und kleinen Firmen gedacht. Die derzeitig höchste Kapazität liegt bei 16 TB, die Herstellergarantie im Mittel bei drei Jahren, bei den Pro-Reihen bei fünf Jahren. Für den Betrieb im NAS-System zu Hause sind Kapazitäten von drei bis sechs TB empfehlenswert. Pro NAS-Platte investieren Sie in dieser Plattengröße rund 100 bis 200 Euro. Beachten Sie die Kompatibilitätslisten der NAS-Hersteller, da die Firmen die Zusammenarbeit mit den jeweiligen NAS-Modellen testen.

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