• DAS oder NAS? Dass ist hier die Frage...

    191227 NAS oder DAS

Vorgeschichte zu meinem NAS

Da sich mein 7 Jahre altes QNAP NAS hinter meinem Rücken an einem Botnetz mit Hacker Angriffen beteiligte (Informationen zur Malware ‘QSnatch’), hat mir die Swisscom den Internet Anschluss deaktiviert. Bis wir den Übeltäter gefunden hatten, geschah dies insgesamt 4-mal. Beim NAS half dann nur ein harter Factory-Reset mit Verlust aller Daten. Das NAS ist in der Zwischenzeit wieder aktiv und ‘clean’, dient aber nur noch als Musik-Server mit dem Logitech Media Server für meine Squeezebox Endgeräte. Daten (auch Backup’s) kommen nicht mehr aufs NAS und auch die Port-Weiterleitung im Router, welche für den Malware-Befall zuständig sein dürfte, ist natürlich längstens deaktiviert. So können auch die Gebühren für den DynDNS Service gespart werden!

Um meine Daten ins Netz zu stellen, nutze ich sowieso schon länger die Dropbox, so dass ich den Zugriff aufs NAS aus dem Internet nicht mehr benötige.

DAS oder NAS?

Einleitend kurz der Unterschied zwischen einem DAS und einem NAS (gilt aber nur für Consumer Systeme):

  • DAS steht für ‘direct attached Storage’ oder zu Deutsch; ‘direkt angeschlossener Speicher’.
    Die Anschluss-Art kann beliebig sein: z.B. SAS, USB, Thunderbolt usw.
    [Nachtrag vom 29.12.2019] Die meisten DAS Lösungen sind allerdings ‘nicht intelligent’ und werden dann auch als sog. JBOD (‘Just a Bunch of Disks’) bezeichnet. Dann ist die Anschlussart in der Regel SAS (Serial Attached SCSI (kann auch SATA)), da der Controller für diese Disks im Computer verbaut ist (SAS HBA, oder SAS RAID Controller). Universelle Bus-Systeme wie USB oder Thunderbolt können dafür nicht eingesetzt werden!
  • NAS steht für ‘network attached Storage’ oder zu Deutsch ‘(am) Netzwerk angeschlossener Speicher.
    Die Anschluss-Art ist Netzwerk, welches aber im Durchsatz und bei der Anschlussart variieren kann (1Gbit/s, 10Gbit/s, Kupfer oder Glas usw.)

Ein grosser Unterschied zwischen DAS und NAS besteht beim Einsatzgebiet. Ein DAS ist normalerweise auf den Einsatz als reines Storage-Device mit RAID Funktionalität beschränkt (Controller intern oder im Hostsystem), bietet selbst keine Möglichkeit, mehrere User zu bedienen und bietet auch keine Möglichkeit für Erweiterungen (ausser Storage Kapazität). Ein NAS dagegen ist per Default ein Multi-User System mit z.B. einem Linux Betriebssystem, welches sich fast beliebig erweitern lässt (Apps und Dienste) und nebenbei noch Storage Kapazität zur Verfügung stellt. Auch beim NAS werden die Harddisks bevorzugt in einem RAID Verbund betrieben.

Was passt für mich?

Durch das Verhalten meinese QNAP NAS und auch wegen des Alters desselbigen war ich gezwungen, mich nach etwas Neuem umzuschauen. Dabei wurde ich aus einer Facebook Diskussion auf die Produkte von Drobo aufmerksam und habe mir nach langem Überlegen und abwägen ein Drobo DAS 5D3 mit 5 x 4TB WD Red Harddisks (NAS Harddrive mit 5400 RPM’s) angeschafft. Auch die optionale 500GB mSATA SSD für den Cache habe ich mir gegönnt.

Die Inbetriebnahme war dann relativ einfach und schon standen mir mit einfacher Disk-Redundanz 14,52TB via USB 3.0 zur Verfügung. Obwohl ich zuerst auch noch mit Thunderbolt geliebäugelt hatte, musste ich diese Idee wieder verwerfen, da es zwar für Windows PCs Thunderbolt PCIe Karten gibt (aber nicht für meinen PC, da dazu entsprechende Motherboards benötigt werden) und zudem Drobo selbst Thunderbolt mit Windows nicht unterstützt (kein Treiber). So hätte auch das etwas günstigere Drobo 5C gereicht …

Wahl der richtigen Harddisk

Bei den Harddisks hat man natürlich durch das riesige Angebot die Qual der Wahl, wobei ein DAS bei weitem nicht so anspruchsvoll ist wie ein NAS, da ein DAS eher Betriebsstunden wie ein PC hat und nicht im 24×7 Betrieb läuft. Drehzahl und Vibrationen können aber ein Thema sein, aber auch der Preis spielt sicher eine wichtige Rolle. Einen Artikel, welcher die Merkmale von Harddisks für ein NAS System relativ gut beschreibt, ist bei Synology zu finden.

Wie nutze ich das DAS

Da ich auf meiner Workstation aktuell genügend Speicherkapazität habe (> 8TB), um alles lokal zu speichern, dient dieses System lediglich als Backup Device. Daten, die sich ständig ändern, werden mit dem Dateiversionsverlauf von Windows 10 automatisch auf das DAS System gespeichert (vergleichbar mit Time Machine beim Mac). Jede Stunde werden Änderungen gespeichert und 6 für Monate aufbewahrt. Alle übrigen Daten, wie Fotos und Videos werden 1:1 mit einem RoboCopy Skript ebenfalls auf das DAS gesichert. RoboCopy funktioniert in diesem Fall wie ein RAID 1 und erstellt am Ziel eine 1:1 Kopie der Quelle. Das heisst, im Ziel werden auch Dateien gelöscht, welche in der Quelle nicht mehr vorhanden sind! Weitere Kopien, vor allem der Fotos (RAW Dateien), werden ebenfalls mit RoboCopy auf zwei externe 4TB USB Harddisks kopiert (ohne XML-Dateien) und an verschiedenen Standorten aufbewahrt.

Da ich ‘nur’ Hobby-Fotograf und Hobby-Filmer bin, reicht diese Lösung für mein Datenvolumen vollends aus. Natürlich haben Berufs-Fotografen, Filmer und Jäger und Sammler (dazu zähle ich mich nicht) bezüglich Speicherkapazität und Datensicherheit ganz andere Anforderungen und bewegen sich im Bereich von hohen 2-stelligen bis tiefen 3-stelligen Terrabyte Zahlen.

Was ich vom Drobo DAS halte

Wie schon beschrieben, war die Inbetriebnahme ein Kinderspiel und da ich vom NAS bezüglich Datendurchsatz nicht verwöhnt war, hat sich das Drobo doch eher performant angefühlt.

Allerdings hat die Freude nicht lange angehalten, da scheinbar eine der 5 Harddisks ein Problem hatte und das Drobo eine kurze Meldung dazu ausgab. Ich habe dieser Meldung keine allzu grosse Aufmerksamkeit geschenkt und das System war dann auch beim nächsten Überprüfen im Drobo Dashboard gesamtheitlich auf grün.

Allerding habe ich dann irgendwann festgestellt, dass doch nicht alles so grün ist, sondern dass bei den Laufwerksinformationen für den Schacht 2 der Systemzustand mit ‘Warnung’ in Orange angezeigt wird.

Keine Ahnung, was diese Warnung bedeutet

Keine Ahnung, was diese Warnung bedeutet

Das dazu keine weiteren Informationen abgerufen werden können und dass schwerwiegende Ereignisse nicht geloggt werden (z.B. im Windows Ereignis Protokoll), sehe ich dann aber schon als grösseres Problem!

Die einzige Möglichkeit wäre, die Diagnosedaten vom Gerät abzuziehen und von Drobo auswerten zu lassen (die Daten werden in einem unleserlichen Binärformat ausgegeben…).

Da diese Warnung permanent angezeigt wird, habe ich als erstes das System auf doppelte Datenträgerredundanz umgestellt (nutzbare Kapazität verringert sich von 14,53TB auf 10,68TB) und eine zusätzlich 4TB Harddisk als Ersatz auf Vorrat bestellt. Die Umstellung auf doppelte Datenträgerredundanz hat mehrere Stunden gedauert!

RAID Technologie und BeyondRAID von Drobo

Seit mehr als 20 Jahren befasse ich mich beruflich als Server und Storage PreSales mit RAID Lösungen in verschiedenen Ausprägungen und habe die Entwicklung von modernen Storage Systemen hautnah miterlebt.

Deshalb hat mich natürlich interessiert, was sich hinter dem von Drobo so hochgelobten BeyondRaid verbirgt und habe mir das Whitepaper dazu von Drobo besorgt.

Leider gibt dieses Papier nicht wirklich viel her, ist stark von Marketing beeinflusst und zeigt eigentlich auf, dass auch hier nur mit Wasser gekocht wird.

So wird aus einer RAID Group ein Disk Pack, aus RAID 1 wird Mirror, aus RAID 5 wird Stripe + Parity und aus RAID 6 wird Stripe + Double Parity (nicht sehr einfallsreich) und dann lassen sie beim klassischen RAID Stack einfach die ‘Virtualization’ weg …

Vergleich RAID mit Beyond RAID (Quelle: Drobo Whitepaper)

Vergleich RAID mit BeyondRAID (Quelle: Drobo Whitepaper)

Auch viele weitere Funktionalitäten, die in diesem Whitepaper genannt werden, sind bei den meisten RAID Lösungen standardmässig implementiert (z.B: Drive reordering, RAID Expansion, RAID Level Migration, Thin Provisioning, Flashcache usw.)

Da wir uns hier aber sowieso nur im Consumer- und nicht im Enterprise-Bereich bewegen, möchte ich das nicht weiter kommentieren.

Das einzig interessante sind aus meiner Sicht die BeyondRAID Zones, welche es ermöglichen, unterschiedliche Harddisk-Kapazitäten in einem ‘Disk Pack’ zu nutzen. Diesbezüglich muss auch der Capacity Calculator gelobt werden, da dieser auch anzeigt, wenn unterschiedliche Kapazitäten keinen zusätzlichen Speicherplatz ergeben.

Mein Drobo ist aktuell mit 5 x 4TB und Dual Disk Redundancy konfiguriert.

Mein Drobo aktuell

Mein Drobo aktuell

Gemäss Konfigurator bringt es überhaupt nichts, wenn ich zwei der fünf 4TB Harddisks durch 8TB Exemplare ersetze!

2 x 4TB durch 2 x 8TB ersetzt - Reserved for Expansion

2 x 4TB durch 2 x 8TB ersetzt – Reserved for Expansion

Deshalb erachte ich diese Eigenschaft vor allem bei den 8- oder 12-Bay Varianten als nützlich. Ansonsten verhält sich dieses System wie ein normales RAID bei dem die Disks mit der geringsten Kapazität die weiteren Disks auf diese Kapazität einschränken.

Performance

Wie schon erwähnt, bin ich mit der Performance des Drobo Systems eigentlich zufrieden, wollte aber trotzdem herausfinden, wie sich das System im Vergleich zu internen SSDs und auch zu einer via USB-angeschlossenen SSD schlägt.

Irgendwie wollte ich auch verstehen, weshalb Drobo eine Thunderbolt Schnittstelle, welche einen Datendurchsatz von 40Gbit/s bewältigen könnte, in diese Systeme verbaut, welche vor allem mit langsamen SATA Harddisks bestückt werden. Auch der mSATA SSD Cache verlangt nicht nach Thunderbolt Speed! Verstehen würde ich es dann, wenn diese Systeme alternativ mit SSDs anstelle der Harddisks bestückt würden. Diese dürften aber in diesen Kapazitäten für den Consumer Markt doch noch etwas zu teuer sein.

Aus meiner Sicht genügt USB 3.0 (Drobo kann bei USB nur 3.0) mit 5Gbit/s oder 500Mbyte/s vollkommen und deshalb habe ich auch eine externe USB SSD zum Vergleich mit dem Drobo System vermessen. Hier ein aus meiner Sicht sehr seriöser Test der 4TG WD Red NAS HD WD40EFRX (Messung und Vergleich mit anderen HDs), welche in meinem Drobo eingesetzt wird. Dieser Test untermauert die Aussage, dass die Performance dieses Systems primär von den Harddisks und nicht von der Schnittstelle abhängt.

Alle 3 Probanden wurden mit absolut identischen Einstellungen und ohne Reboot am gleichen System vermessen.

Verwendet wurde das Kommandozeilen-Tool ‘DiskSpd.exe’ von Microsoft (OpenSource) mit 4 verschiedenen Lastprofilen (Random Schreiben/Lesen und Sequential Schreiben/Lesen).

Link zu den Beispielen für die Befehlzeile …

Die gemessenen IO/s wurden so auch im Drobo Dashboard ausgewiesen, sofern das Dashbord durch die hohe Last nicht die Verbindung zum Gerät verloren hatte – auch nicht besonderes vertrauensbildend 😉

Die gemessenen Werte sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen und zeigen eine klare Rangliste mit dem Drobo NAS auf dem letzten Platz. Der Vergleich mit der SSD ist natürlich ziemlich unfair, ich wollte damit aber einfach zeigen, dass die USB-Schnittstelle nicht der Flaschenhals ist!

[Nachtrag/Korrektur vom 6.1.2020] Am 6.1.2020 habe ich die Tabelle neu hochgeladen, da sich bei den Messungen ein Fehler eingeschlichen hatte. In der neuen Tabelle sind alle Messungen als ‘Administrator’ durchgeführt worden. Die Zahlen sind zum Teil um einiges besser geworden, aber an den Verhältnissen hat sich nichts gravierendes geändert!

Testresultate zum Vergleich

Ich habe dann auch noch Lese-Tests mit grösseren Blöcken durchgeführt (1MiB) und damit kommt das Drobo auf ~ 225 MiB/s. Aber auch hier ist die USB SSD mit 395 MiB/s deutlich überlegen und USB 3.0 ist immer noch kein Problem.

Der Disk Speed Test von ‘Blackmagicdesign’ zeigt ein ähnliches Bild, da dieser eine vergleichbare Messung mit grossen Blöcken und sequentiellem Lesen/Schreiben durchführt. Damit kommt die USB SSD auf einen Wert bei ‘Read’ von 426 MB/s.

mSATA SSD als Accelerator Cache

[Nachtrag/Korrektur vom 29.12.2019] Wenn ich mir den Text zu diesem ‘Beschleunigungs-Zwischenspeicher’ (Accelerator Cache) etwas genauer anschaue, würde ich diesen eher als ‘Tiering’, denn als Cache bezeichnen.

Text von Drobo: Our patented, Accelerator Cache technology keeps a copy of your most frequently accessed data to deliver blazing-fast speeds.

Das bedeutet, es gibt ein ‘Tier’ für heisse Daten (viel genutzte (heisse) Daten werden auf die SSD kopiert) und ein ‘Tier’ für kalte Daten (wenig oder nie genutzte (kalte) Daten verbleiben auf der Harddisk). Das würde dann aber auch bedeuten, dass für reinen Backup/Restore Betrieb diese SSD absolut keine Wirkung hat und man sich das Geld dafür sparen kann!

Fazit verhalten positiv

Alles in allem bekommt man für das ausgegebene Geld in etwa das, was zu erwarten ist. In diesem hart umkämpften Markt braucht es vor allem ein wirksames Marketing um sich einen Teil des Kuchens zu sichern. Ich sehe jetzt bei dieser Drobo Lösung keine wirklichen Vorteile gegenüber anderen Systemen. Eher halte ich dieses DAS System im Vergleich zu den aktuellen NAS Systemen von Synology oder QNAP, welche doch einiges mehr zu bieten haben, für zu teuer.

Für mich passt das aber so, da ich nicht mehr als ein DAS benötige, wobei ich aber doch hoffe, das Drobo beim Dashboard noch einige Funktionen z.B. bezüglich Logging und Status-Informationen nachliefert.

27 Dezember 2019, von Beat
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Reinhard
28. Dezember 2019 19:21

Hoi Beat, danke für die sehr informative Beschreibung.Ich habe 2 unterschiedliche Speichersysteme die anfangen zu zicken und ich möchte mit einer neuen Speicherlösung nicht warten bis sie def. Aussteigen.
Meine Frage wäre, kann ich meine 5 4 TB Hitachi Festplatten im Drobo weiterbenützen ?
Oder muss ich sie auf neue Festplatten umkopieren?
Danke und liebe Grüsse,
Reinhard