NAS Hardware Architektur: Weitere Komponenten

Dies ist ein Artikel aus der Kategorie und behandelt periphere Kernkomponenten. Einen weiteren Artikel mit zentralen Komponenten finden Sie unter NAS Hardware Architektur: Kernkomponenten.

Festplatte

Die wohl entscheidende Komponente in einem NAS ist die Festplatte, bzw. sind die Festplatten. Denn in den meistens wird in einem NAS mehr als eine Festplatte verbaut. Da das Thema „Festplatte" so wichtig ist, habe ich dieser Komponente einen eigenen Artikel gewidmet ( Die richtige NAS Festplatte) und biete auch eine tagesaktuelle Marktübersicht über alle relevanten Festplattenmodelle an. Details zu den Festplatten finden Sie in diesen Artikeln. An dieser Stelle möchte ich ergänzend nur kurz die Abhängigkeiten einer Festplatte in einer NAS-Architektur zeigen:

Die Festplatte ist durch folgende Eigenschaften von und zu anderen Komponenten abhängig:

• SATA-Ports: Abhängigkeit zu Mainboard (Anzahl und Version - SATA2.0 / 3.0 / etc. müssen übereinstimmen)
• Einbauschächte: Abhängigkeit zu Gehäuse (Das Gehäuse benötigt genügend physikalischen Platz für die Festplatten)
• Stromanschlüsse: Abhängigkeit zu Netzteil (Das Netzteil benötigt genügend Anschlüsse für die Festplatten)

Eine SSD in einem NAS ist immernoch ein Exot. Sie bringt einerseits viel Geschwindigkeit beim Ausführen von Betriebssystem und Anwendungen. Auf der anderen Seite ist das Ausführen von Betriebssystem und Anwendungen kein Hauptanwendungszweck eines NAS (im Gegensatz zu einem Arbeitsplatz-PC). Das NAS ist vornehmlich dazu da, Daten von den Festplatten ins Netzwerk zu liefern. In diesem Anwendungsfall bringt eine SSD keinen Vorteil, denn der begrenzende Faktor dürfte in den meisten (Gigabit-)Heimnetzwerken das Netzwerk selbst sein. Ein Gigabit-Netzwerk überträgt im theoretischen Optimalfall 125 MByte/sec. In der Praxis wird dieser Wert jedoch so gut wie nie erreicht (siehe auch NAS Benchmark). Die Western Digital Red-Serie als typische NAS-Festplatte erreicht jedoch Werte zwischen 140 und 175 MByte/sec und ist damit bereits als einzelne Festplatte schneller als das was ein Gigabit-Netzwerk leisten kann. Die Geschwindigkeit einer SSD würde also in einem NAS, das an einem Gigabit-Netzwerk hängt, keinerlei Vorteile bringen.

Sie ist lediglich eine schicke Angelegenheit, wenn man das Betriebssystem unabhängig von den Daten auf einem NAS speichern möchte. Diesem Umstand würde ich dennoch nicht allzu viel Gewicht verleihen, weil die SSD dadurch einen wertvollen SATA-Port wegnimmt, der durch eine weitere Festplatte genutzt werden könnte. Falls man tatsächlich eine SSD in einem NAS einsetzen möchte, das in einem Gigabit-Netzwerk hängt, dann muss man die gleichen Abhängigkeiten wie bei einer Festplatte beachten:

• SATA-Ports: Abhängigkeit zu Mainboard (Anzahl und Version - SATA2.0 / 3.0 / etc. müssen übereinstimmen)
• Einbauschächte: Abhängigkeit zu Gehäuse (Das Gehäuse benötigt genügend physikalischen Platz für die SSDs)
• Stromanschlüsse: Abhängigkeit zu Netzteil (Das Netzteil benötigt genügend Anschlüsse für die SSDs)

Setzt man zu Hause kein Gigabit-LAN oder WLAN ein, sondern baut auf 10 GBit/Ethernet, dann wird ein NAS auf Basis von SSDs wieder interessant. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt (2015/2016) ist das für einen Heimanwender eher unrealistisch, daher gehe ich auf diesen Fall momentan nicht gesondert ein.

Optisches Laufwerk

Ein optisches Laufwerk - also ein CD/DVD oder BluRay-Laufwerk wird in einem NAS selten benötigt. Es gibt nur 2 Anwendungsfälle, bei deinen das optische Laufwerk sinnvoll zum Einsatz kommt:

• Zur Installation des Betriebssystems: Falls man sein NAS-Betriebssystem auf CD/DVD vorliegen hat, kann man das Laufwerk nutzen um das Betriebssystem von diesen Medien zu installieren. Alternativ könnte man diesen Anwendungsfall aber auch mit einem bootbaren USB-Stick abdecken.
• Für das Brennen von Backups: Da ein NAS kein Backup ersetzt, kann man einen DVD/BluRay-Brenner einsetzen um Daten direkt vom NAS aus zu brennen. Da die Datenmenge auf optischen Datenträgern jedoch sehr begrenzt ist (DVD: 4,7 GByte / BluRay: 25 GByte) im Vergleich zu einem NAS (mehrere TByte), macht das Backup auf optische Medien immer weniger Sinn.

Die Betrachtung zeigt, dass auch das optische Laufwerk nur begrenzten Nutzen in einem NAS hat - und dass man es ohne große Umstände ersetzen kann. Wer dennoch ein optisches Laufwerk einsetzen - und dafür einen wertvollen SATA-Port opfern - möchte, muss die folgendenden Abhängigkeiten beachten. Alternativ kann man auch ein optischen Laufwerk nutzen, das per USB an das NAS angeschlossen wird. Das schließt man nur dann an, wenn man es braucht - so kann es an anderen Rechnern ebenfalls verwendet werden und es nimmt keine wertvollen SATA-Ports weg.

• SATA-Ports: Abhängigkeit zu Mainboard (Anzahl und Version - SATA2.0 / 3.0 / etc. müssen übereinstimmen)
• Einbauschächte: Abhängigkeit zu Gehäuse (Das Gehäuse benötigt genügend physikalischen Platz für das optische Laufwerk)
• Stromanschlüsse: Abhängigkeit zu Netzteil (Das Netzteil benötigt genügend Anschlüsse für das optische Laufwerk)

Alternativ:

USB-Ports: Abhängigkeit zu Mainboard (für USB-Laufwerke)

Das Gehäuse ist für die einen eine sehr wichtige Angelegenheit, für die anderen nur eine Nebensächlichkeit. Je nachdem ob das NAS gut sichtbar im Wohnzimmer oder versteckt im Keller steht, ist das Aussehen des Gehäuses mehr oder weniger wichtig. Die Wahl des Gehäuses ist daher Geschmackssache. Doch neben diesen „weichen" Faktoren, spielt es auch eine Rolle, dass das Gehäuse den nüchternen Ansprüchen genügt. Folgende Abhängigkeiten sind für das NAS-Gehäuse wichtig:

• Formfaktor: Abhängigkeit zu Mainboard
• Formfaktor: Abhängigkeit zu Netzteil
• Einbauschächte: Abhängigkeit zu Festplatten, SSDs, Optische Laufwerke
• Höhe/Breite: Abhängigkeit zu CPU-Kühler

Letztendlich sind NAS-Gehäuse nichts anderes als PC-Gehäuse mit einem leicht veränderten Fokus (mehr Platz für Festplatten, anderer Formfaktor, etc.). Dennoch taugen die meisten PC-Gehäuse als NAS-Gehäuse wenn die o.g. Abhängigkeiten erfüllt sind. Einige mögliche Gehäuse stelle ich in den folgenden Artikeln vor: Große NAS Gehäuse und Kleine NAS Gehäuse.

Wichtig bei einem Netzteil für ein NAS ist, dass der Wirkungsgrad desselben möglichst hoch ist - so dass das System unterm Strich so wenig Strom wie möglich benötigt. Das Netzteil sollte darüber hinaus weder über- noch unterdimensioniert sein. Ein 500Watt-Netzteil hat in einem NAS die meiste Zeit so gut wie nichts zu tun - ein 100Watt-Netzteil ist womöglich aber zu wenig (je nach CPU und Anzahl der Festplatten). Zur Einschätzung der Energieeffizienz tragen Netzteile das „80 Plus" Zertifizierungsemblem. Es zeigt bei wieviel Prozent der Maximal-Last das Netzteil welchen Wirkungsgrad erreicht. Je näher die „Dauerlast" des Systems an der zertifizierten Last und je höher der Wirkungsgrad des Netzteils ist, desto besser ist der Energieverbrauch in Relation zur erbrachten Leistung:

Quelle: Wikipedia; Alle Angaben ohne Gewähr

Das Netzteil hat folgende Abhängigkeiten:

• Formfaktor: Abhängigkeit zu Mainboard (durch die Strom-Anschlüsse des Mainboards)
• Formfaktor: Abhängigkeit zu Gehäuse
• Spannungsstabilität: Abhängigkeit zu CPUs (Ab der Haswell-Generation haben die Intel-CPUs höhere Ansprüche)
• Elektrische Leistung: Abhängigkeit zu CPU, Mainboard, Laufwerken
• Lüfter-Ports: Abhängigkeit zu Gehäuselüftern, falls diese ans Netzteil angeschlossen werden sollen

Erweitungskarten

Erweiterungskarten für ein NAS können alles mögliche sein. Es sind Karten, die die Funktionalität des Gesamtsystems erweitern, wie zum Beispiel:

• SATA-Karten: Die im NAS wohl am häufigsten verwendeten Karten: Sie werden gebraucht, wenn die SATA-Ports des Mainboards für die geplante Anzahl an Laufwerken nicht ausreichen.
• Netzwerkkarten: Falls man das NAS besser, schneller oder an mehr Netzwerke anbinden möchte, benötigt man zusätzliche Netzwerkkarten.
• USB-Karten: Falls man ein älteres NAS hat und moderne USB3.0-Anschlüsse nachrüsten möchte, kann man das über eine USB-Erweiterungskarte tun.
• TV-Karten: Wer sein NAS auch zum Aufzeichnen von TV-Sendungen benutzen möchte, benötigt eine TV-Karte als Erweiterungskarte.
• Grafikkarten: Werden in einem NAS wohl eher selten eingesetzt. Können allerdings verwendet werden, wenn das Mainboard die benötigen Video-Anschlüsse nicht besitzt.
• Soundkarten: Wohl wirklich selten in einem NAS zu finden, könnten aber eingesetzt werden um das NAS auch als Musik-Abspielstation zu verwenden.

Die Erweiterungskarten haben in einem NAS folgende Abhängigkeiten:

Ports: Abhängigkeit zu Mainboard (Erweiterungskarten werden per PCI/PCIe-Bus an das Mainboard angeschlossen. Die entsprechenden Ports müssen vorhanden sein).