Tipps für Kauf und Einrichtung eines Heim-NAS Mehr als nur ein Datenlager

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NAS-Systeme erfreuen sich auch bei Heimanwendern wachsender Beliebtheit – als Backup-Speicher für private Daten, Medienserver für Musik und Videos sowie als Schaltzentrale für das Smart Home. Doch die Auswahl ist groß. Welches Gerät ist das richtige, und warum sollte es unbedingt mit speziellen NAS-Festplatten bestückt werden?

Die Zahl der digitalen Geräte in Privathaushalten wächst schnell, und mit ihnen die Menge an Daten. Unabhängig davon, ob es sich um private Fotos und Videos oder wichtige Dokumente handelt, eines haben sie gemeinsam: Für ihre Besitzer sind sie von unschätzbarem Wert, und ein Verlust – etwa durch ein defektes Notebook oder ein gestohlenes Smartphone – wäre sehr schmerzhaft.

Immer mehr Anwender sehen sich deshalb nach Lösungen um, die ihre Datenschätze zentral sichern und gleichzeitig anderen Geräten oder Familienmitgliedern einen Zugriff darauf gewähren. Der Einfachheit halber ist dieser zentrale Speicherort oft die Cloud, doch dort steht nur vergleichsweise wenig Speicherplatz bereit, und die Übertragung kann je nach Internetanbindung recht lange dauern. Darüber hinaus möchte auch nicht jeder Anwender seine privaten Daten einem Cloud-Anbieter anvertrauen.

Wahre Alleskönner

Als Alternative bieten sich daher NAS-Systeme an, kompakte und zuverlässige Geräte, die sich nahtlos ins Heimnetzwerk einfügen und sowohl große Speicherkapazitäten bereitstellen als auch hohe Übertragungsgeschwindigkeiten unterstützen. In den vergangenen Jahren haben sich NAS-Systeme von reinen Datenlagern und Backup-Speichern zu wahren Alleskönnern weiterentwickelt.

Inzwischen dienen sie als zentraler Medienserver für das Streaming von Musik und Videos im gesamten Haushalt, kommen als Schaltzentrale für das Smart Home zum Einsatz und nehmen die Bilder der heimischen Überwachungskamera in Empfang. Auf vielen Geräten laufen Multimedia- und Kommunikationsanwendungen, und selbst komplette virtuelle Umgebungen lassen sich einrichten, sodass kaum Funktionswünsche offenbleiben.

Das NAS-Angebot im Markt ist riesig und umfasst Geräte mit unterschiedlichster Ausstattung. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal ist die Zahl der Laufwerksschächte, der sogenannten Bays. Für die meisten Heimanwender reichen Systeme mit zwei Bays aus, da sie bereits mehrere Terabyte Speicherplatz bereitstellen können und einen Schutz vor Festplattenausfällen bieten. 1-Bay-Systeme mögen noch etwas günstiger sein, sind aber nicht gegen Datenverluste bei einem Festplattenausfall gewappnet. Systeme mit vier oder mehr Bays wiederum lohnen sich eigentlich nur bei sehr großen Datenmengen und hohen Performance-Anforderungen, wie sie beispielsweise Videoenthusiasten haben.

Auf die Festplatten kommt es an

Die meisten NAS-Systeme werden als Leergehäuse verkauft, die der Anwender mit Festplatten bestücken muss. Prinzipiell funktionieren die Geräte mit nahezu allen SATA-Laufwerken, doch Anwender sollten unbedingt zu den NAS-Serien der Festplattenhersteller greifen. Diese wurden speziell für den Einsatz in Netzwerkspeichern entwickelt und stehen auch auf den Kompatibilitätslisten der NAS-Hersteller, sodass eine reibungslose Zusammenarbeit sichergestellt ist.

Desktop-HDDs mögen günstiger sein, sind aber schlicht nicht für den 24/7-Betrieb gemacht und üblicherweise nur für eine jährliche Arbeitslast von 55 TB ausgelegt. Sie erreichen bei regelmäßigen Zugriffen mehrerer Nutzer und aufgrund von internen Verwaltungs- und Kontrollprozessen des NAS, die zusätzliche Lese- und Schreibaktivitäten verursachen, schnell ihre Belastungsgrenze – dann steigen Fehler- und Ausfallwahrscheinlichkeit.

NAS-HDDs dagegen verkraften eine Arbeitslast von 180 TB pro Jahr. Zudem besitzen sie Schwingungssensoren und Steuerungsmechanismen, die verhindern, dass sich die Rotationsschwingungen mehrerer Festplatten in einem Gehäuse gegenseitig verstärken und die Leistung beeinträchtigen. Die Laufwerke fassen zwischen 4 und 16 TB, wobei die größeren Modelle mit Helium gefüllt sind und darum einen etwas geringeren Stromverbrauch als ihre kleineren Schwestermodelle aufweisen. Die Hersteller bieten für NAS-Festplatten eine dreijährige Garantie – in der Regel laufen die HDDs problemlos länger; häufig wird nach dieser Zeit aber ohnehin der Speicherplatz knapp, sodass Anwender auf größere Platten umsteigen.

RAID schützt vor Datenverlusten …

Beim Festplattenkauf müssen Anwender einplanen, dass nicht die gesamte Kapazität der Festplatten für die Datenspeicherung bereitsteht. Zwar können sie die Platten durchaus als einzelne Laufwerke nutzen oder sogar zu einem großen Laufwerk zusammenfassen, doch dann bietet das NAS keinerlei Ausfallsicherheit – fällt eine Platte aus, sind die auf ihr gespeicherten Daten verloren. Besser ist es daher, die HDDs in einem 2-Bay-NAS als RAID 1 einzurichten. Dann speichert das System sämtliche Daten redundant gespiegelt auf beiden Laufwerken, sodass bei einem Festplattendefekt der komplette Datenbestand noch auf dem anderen Laufwerk verfügbar ist. Die defekte Platte sollte dann allerdings so schnell wie möglich ersetzt werden – nach dem Austausch erstellt das NAS wieder eine vollständige Spiegelung der Daten.

Bei einem RAID 1 entspricht die Speicherkapazität des NAS der Kapazität der kleinsten Festplatte, bei zwei identischen Laufwerken also der Hälfte der Gesamtkapazität. NAS-Systeme mit vier oder mehr Bays unterstützen höhere RAID-Level, bei denen ein größerer Anteil der Gesamtkapazität nutzbar ist und die durch eine geschickte Verteilung der Daten auf die einzelnen Laufwerke überdies eine höhere Performance erreichen.

Storage-Insider-Podcast: Gespräch mit Rainer W. Kaese, Toshiba

Die Zukunft der HDD

In typischen Heimnetzwerken bemerkt man davon aber kaum etwas, da die Übertragungsgeschwindigkeit durch Gigabit-Ethernet begrenzt ist. Natürlich gibt es auch NAS-Systeme mit schnelleren Schnittstellen oder zwei Gigabit-LAN-Ports, die sich per Link-Aggregation zusammenschalten lassen, doch die Investition lohnt nur, wenn Switch und andere Geräte des Heimnetzwerks die höheren Datenraten beziehungsweise die Port-Zusammenschaltung unterstützen.

… ist aber kein Backup

Ein RAID bietet Schutz vor Datenverlusten durch Festplattenausfälle, ersetzt allerdings kein Backup. Um Datenverluste durch Ransomware, einen Brand oder Wasserrohrbruch, einen Gerätediebstahl oder Defekt des NAS zu vermeiden, sollten Anwender ihre Daten daher regelmäßig auf einen weiteren Speicher sichern und diesen außer Haus aufbewahren, etwa bei Verwandten oder im Büro. Am einfachsten klappt das mit USB-Festplatten, da eigentlich alle NAS-Systeme eine Schnittstelle für USB 3.0 oder schneller mitbringen und so konfiguriert werden können, dass sie vorgegebene Verzeichnisse vollständig oder inkrementell auf eine externe Platte kopieren, sobald diese angeschlossen wird.

Nicht nur wegen des immensen Funktionsumfangs moderner NAS-Systeme ist es ratsam, sich eingehend mit der webbasierten Konfigurationsoberfläche des Gerätes vertraut zu machen. Auch die Basisfunktionen setzen einige IT-Kenntnisse voraus, damit Backups von Rechnern im Heimnetzwerk zuverlässig auf dem Netzwerkspeicher landen oder die Einrichtung eines Fernzugriffs aus dem Internet keine Sicherheitslücken aufreißt.

Außerdem sollten Anwender den Zustand der Festplatten im Auge behalten, um nicht von einem Ausfall überrascht zu werden. Die NAS-Systeme bieten dafür unter anderem eine Benachrichtigung per E-Mail, die allerdings erst eingerichtet werden muss. Zwar zeigen auch die Status-LEDs am Gehäuse Probleme mit den Laufwerken an, doch die hat man häufig nicht im Blick, weil ein NAS oft dort aufgebaut wird, wo es nicht direkt sichtbar ist. Dann kann es durchaus passieren, dass eine Festplatte ausfällt, ohne dass der Anwender das bemerkt, denn dank RAID sind alle Daten weiterhin verfügbar. Das böse Erwachen kommt, wenn die zweite Platte streikt – das ist dann einer der worst cases, in denen das externe Backup Gold wert ist.

*Der Autor: Rainer W. Kaese ist Senior Manager, HDD Business Development bei der Toshiba Electronics Europe GmbH

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