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Längeres Leben für Festplatten und SSDs in Linux

05.07.2019 | 08:01 Uhr | David Wolski

Oft verkürzen hohe Temperaturen oder Überbeanspruchung die Lebensdauer von SSDs. Doch das muss nicht sein.

Das Speichermedium im PC oder Notebook muss das Betriebssystem und Ihre persönlichen Daten möglichst zuverlässig aufnehmen. Defekte können jedoch jederzeit auftreten, weshalb Sie Ihre Daten regelmäßig sichern sollten. Außerdem lässt sich das Ausfallrisiko von Laufwerken durch geeignete Maßnahmen verringern.

Die geeignete Festplatte wählen 

Wer eine schnelle Festplatte benötigt, um davon das Betriebssystem zu starten, greift zu einem Modell mit hoher Drehzahl, beispielsweise mit 7200 Umdrehungen pro Minute. Das produziert allerdings mehr Abwärme und höheren Verschleiß. 2,5-Zoll-Festplatten in Notebooks drehen mit 5400 Umdrehungen meist langsamer und entwickeln daher auch weniger Wärme.

Festplattenhersteller geben für den Betrieb Umgebungstemperaturen zwischen fünf und 55 Grad Celsius an. Bei Raumtemperatur erreichen Festplatten in der Regel bis zu 40 Grad. Langsame Laufwerke mit 5200 oder 5700 Umdrehungen pro Minute sind meist gut zehn Grad kühler. Eine Seagate-Studie  kommt zu dem Schluss, dass ein Betrieb bei 25 Grad im Vergleich zu 42 Grad Umgebungstemperatur die Lebenszeit einer Festplatte verdoppelt.

Bei schnellen Festplatten muss man daher für eine ausreichende Kühlung sorgen. Bei internen Festplatten stellt das in der Regel kein Problem dar, weil die Lüfter in Netzteil und Gehäuse für ausreichenden Luftstrom sorgen. Kommt die Festplatte in einem USB-Gehäuse oder einer USB-Docking-Station zum Einsatz, kann sie aber schnell zu warm werden. Für den externen Betrieb sind daher Modelle mit geringerer Drehzahl zu empfehlen.

Ruhemodus der Festplatten steuern 

Festplatten lassen sich per Software in den Ruhemodus schicken, wodurch sich die Abwärme verringert. So kann etwa Ubuntu über das standardmäßig installierte Tool „Laufwerke“ (gnome-disks) einstellen, wann sich das Gerät abschalten soll. Wählen Sie dort die gewünschte Festplatte aus und gehen Sie im Hamburger-Menü (mit den drei horizontalen Linien) auf „Laufwerkseinstellungen“. Auf der Registerkarte „Bereitschaft“ setzen Sie den Schalter auf „An“ und stellen darunter die Zeit ein, nach der die Festplatte sich abschalten soll. Die Zeitspanne reicht von „Niemals“ bis „5 Stunden und 30 Minuten“.

Kaufberatung Festplatten: Wie viel Speicherplatz benötige ich?

Standby-Modus bei USB-Laufwerken

Festplatte im Standby: Ein Festplatte, in der sich die Scheiben nicht drehen, wird weniger warm.
Vergrößern Festplatte im Standby: Ein Festplatte, in der sich die Scheiben nicht drehen, wird weniger warm.

Bei USB-Festplatten ist im Tool „Laufwerke“ der Menüpunkt „Laufwerkseinstellungen“ ausgegraut. Das Tool hdparm kann den Bereitschaftsmodus (Standby) aber auch für die meisten USB-Laufwerke konfigurieren. Öffnen Sie ein Terminalfenster und ermitteln Sie zuerst mit 

blkid 

die Laufwerke, Bezeichnungen und UUID-Kennungen.

Ist die gewünschte Festplatte beispielsweise „/dev/sdb“, dann aktivieren Sie mit folgendem Befehl den Ruhezustand: 

sudo hdparm -y /dev/sdb 

Wenn das funktioniert, können Sie mit folgender Befehlszeile eine automatische Abschaltung festlegen:

sudo hdparm -S 180 /dev/sdb 

Der Wert hinter „-S“ steht für 180 x 5 Sekunden, also 15 Minuten. Verwenden Sie „-S 0“, wenn sich eine bestimmte Festplatte niemals abschalten soll (siehe auch: man hdparm). Die direkte Konfiguration über hdparm wirkt nur bis zum nächsten Neustart des Systems. Für eine dauerhafte Änderung bearbeiten Sie die hdparm-Konfigurationsdatei:

sudo gedit /etc/hdparm.conf

Fügen Sie im Editor folgende Zeile am Ende der Datei an: 

/dev/disk/by-uuid/<Partitions-ID> { spindown_time = 180 }

Den Platzhalter <Partitions-ID> ersetzen Sie durch die zuvor mit blkid ermittelte UUID.

Festplatten: Fachbegriffe verständlich erklärt

Schreibzugriffe auf SSD reduzieren 

Externe USB-Festplatten kann bei Bedarf das Tool hdparm in den Ruhemodus schicken.
Vergrößern Externe USB-Festplatten kann bei Bedarf das Tool hdparm in den Ruhemodus schicken.

Bei SSDs gibt es keine mechanischen Teile, Wärme entsteht in geringem Maße nur durch die Elektronik. Auch wenn sich eine SSD im Dauerbetrieb befindet, gibt es daher kaum Verschleiß. Die Flashspeicher sind jedoch nur für eine begrenzte Menge von Lösch- und Schreibzyklen ausgelegt. Hersteller geben beispielsweise auf ein Laufwerk eine Garantie von fünf Jahren oder 150 TBW (Terabytes Written). Das sind gut 82 GB pro Tag. Ein durchschnittlicher Desktopnutzer kommt aber meist nur auf 20 GB pro Tag, womit 150 TBW erst nach 20 Jahren erreicht wären. Zudem bieten SSDs einen Reservespeicher, der defekte Zellen bei Bedarf ersetzt.

Um auf der sicheren Seite zu sein, kann man aber die Schreibzugriffe trotzdem reduzieren. Es empfiehlt sich beispielsweise, die Swapdatei und Verzeichnisse mit zahlreichen Schreibzugriffen auf die Festplatte zu verlagern, wenn eine verfügbar ist. Wenn die Festplatte bereits beispielsweise unter „/mnt/data“ eingebunden ist, kopieren Sie unter Ubuntu 18.04/19.04 die Datei „/swapfile“ in den Ordner „/mnt/data“. In der Datei „/etc/fstab“ ändern Sie „/swapfile“ auf „/mnt/data/swapfile“ und sorgen dafür, dass die Zeile unterhalb des Eintrags steht, über den die Festplatte eingebunden wird. Für das Verzeichnis „/tmp“ fügen Sie am Ende der Datei „/etc/fstab“ die Zeile 

/mnt/data/tmp /tmp none bind 0 0 

hinzu. Bei dieser Gelegenheit können Sie auch die Mountoptionen für die SSD ergänzen. Ein Eintrag kann dann beispielsweise so aussehen: 

UUID=[ID] / ext4 errors=remount-ro, noatime,nodiratime 0 1 

Die Parameter „noatime,nodiratime“ verhindern, dass Linux Infos zu den letzten Zugriffszeiten für Dateien und Ordner im Dateisystem speichert, was für unnötige Schreibzugriffe sorgt.

Bei anderen Verzeichnissen gehen Sie entsprechend vor. Wenn Dateien enthalten sind, beispielsweise im Ordner „/var“, führen Sie die Arbeiten in einem Livesystem durch, etwa in Ubuntu 19.04, das Sie bootfähig auf der Heft-DVD finden. Kopieren Sie zuerst den Inhalt von der SSD in das Verzeichnis „/mnt/data/var“, dann benennen Sie „/var“ auf der SSD sicherheitshalber um und erstellen ein neues Verzeichnis „/var“. Mit der Zeile 

/mnt/data/var /var none bind 0 0

in der „fstab“ verbinden Sie den Ordner auf der Festplatte mit dem auf der SSD.

Tipp: Auch das Netzwerk lässt sich unter Linux noch ordentlich optimieren (Insider)

Weiterführende Lektüre: Linux: Das umfassende Handbuch von Michael Kofler. Für alle aktuellen Distributionen (Desktop und Server)

Festplatten für besondere Aufgaben

Die Festplatten, die PCs standardmäßig mitbringen, sind nicht für lange Lebenszeit gedacht. Hersteller wie Seagate  und Western Digital  haben aber Laufwerke für jeden Einsatzbereich im Angebot. Es gibt spezielle Modelle für den Einsatz im Server oder in einem NAS (Network Attached Storage), beispielsweise Seagate Iron Wolf NAS-Festplatten oder WD Red NAS Drive. Solche NAS-Laufwerke sind für permanenten Betrieb und größere Transferraten pro Tag ausgelegt.

Die Magnetscheiben rotieren bei diesen Festplatten langsamer, was zu einer geringeren Wärmeentwicklung führt. Außerdem entstehen weniger Vibrationen, wodurch sich auch mehrere Festplatten ohne gegenseitige Störung zusammen in einem Gehäuse unterbringen lassen. Auf ausreichende Lüftung müssen Sie aber trotzdem achten.

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