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FreeNAS und Windows 10: Der erste NAS-Selbstbau macht glücklich

Es ist gar nicht so schwer, wie es aussieht: Mit dem Betriebssystem FreeNAS, den richtigen Hardwarekomponenten und Tutorials baue ich mir zum ersten Mal ein NAS-System auf und lerne auf diesem Weg viel darüber - auch warum es Spaß macht, selbst zu bauen, statt fertig zu kaufen.

Ein Erfahrungsbericht von veröffentlicht am
Zum Testen wird das NAS-System erst einmal offen aufgebaut.
Zum Testen wird das NAS-System erst einmal offen aufgebaut. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)

Mit Datensicherheit habe ich es eine sehr lange Zeit nicht so genau genommen, wie wahrscheinlich viele andere Menschen auch. Irgendwann habe ich realisiert, welch praktischen und teilweise auch emotionalen Wert die eigenen Dokumente, Bilder, Videos und Daten haben. Möchte ich die Kopie von Unreal Tournament aus dem Jahr 1999, meine uralten Bilder und Hausarbeiten aus der Schulzeit für immer verlieren? Schließlich sind das Dinge, an die man sich gerne zurückerinnert.

Daher war es umso bedauerlicher, als meine mehr als zehn Jahre alte Samsung-F3-Festplatte, die ich vom ersten Gehalt gekauft hatte, auf einmal nicht mehr vom Betriebssystem erkannt wurde. Meine ganzen schönen Erinnerungen an alte Schulfreunde, Projekte und Urlaube, all die Nostalgie, waren vom einen auf den anderen Moment verschwunden.

Ich entschied mich, künftig vernünftige Backups mit einem eigenen NAS-System anzulegen - zumal mit steigender Verantwortung Dateien immer wichtiger werden: Rechnungen, Steuererklärungen, Gehaltsnachweise. NAS-Systeme gibt es viele. Unternehmen wie Qnap, Buffalo oder Synology bauen die kleinen Server, die in vielen Heimbüros oder in größeren Varianten auch in Enterprise-Netzwerken genutzt werden. Sie dienen als oftmals redundant angelegtes Backup-System, das von überall erreichbar ist. Deshalb sind sie gerade im Home-Office-Bereich beliebt.

Die Suche nach der richtigen Hardware

Sich ein NAS-System fertig zu kaufen, ist aber zumindest für mich keine Option. Ich möchte mir meinen eigenen Server bauen und davon etwas lernen. Das ist wie mit dem Essenbestellen und dem Selbstkochen - aus eigener Hand schmeckt das Essen irgendwie besser. Bei diesem Projekt stelle ich mich daher auch darauf ein, etwas mehr Geld auszugeben: Etwa 330 Euro wird mich die Hardware kosten.

  • Ein Druck auf "Create Dataset"... (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • ... ruft das entsprechende Fenster auf. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Das Netzwerk kann auch in der Weboberfläche eingestellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Dem Dataset wird ein Besitzeraccount zugewiesen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es können automatisch periodische Snapshots erstellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Parameter wie Dauer, Frequenz und Auszeiten der Snapshots sind einstellbar. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Erstellte Snapshots erscheinen in einer Übersicht. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Im Volume Manager wählen wir Platten aus, die zu einem Volume zusammengeführt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es können auch neue Nutzer und Nutzergruppen erstellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Nutzer werden in einer Übersicht angezeigt. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Verschiedene Serverdienste lassen sich an- oder ausschalten. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es werden Shares für Unix, MacOS oder Windows separat erstellt. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Ein Share muss ich auf ein Dataset beziehen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der Pfad kann im Drop-Down-Menü gewählt werden.(Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der SMB-Dienst lässt sich nach Belieben einstellen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Der Server wird als Netzlaufwerk erkannt - Erfolg! (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der NAS-Server gibt nur rudimentäre Einstellungsmöglichkeiten lokal. (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Gekauft wurde die Hardware beim Onlineversand Mindfactory, andere Anbieter haben aber ähnliche Teile. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Das Gerüst soll einmal so ähnlich aussehen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es besteht aus acht solcher Eckteile.  (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Bis auf das Netzteil ist die Hardware kompakt. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Mainboard, Festplatte, SSD und RAM - mehr braucht man nicht. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Mainboard, Festplatte, SSD und RAM - mehr braucht man nicht. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Wichtig beim Mainboard: RJ45... (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • ... und viele SATA-Buchsen. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Nur zwei der acht Eckteile konnten bisher gedruckt werden. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
Gekauft wurde die Hardware beim Onlineversand Mindfactory, andere Anbieter haben aber ähnliche Teile. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
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Mein Ziel ist es, einen einfachen NAS-Server von Grund auf zu bauen und meine Windows-Maschinen damit zu verknüpfen. Der Server soll also im Prinzip als Netzlaufwerk dienen. Das bedeutet, dass ich Komponenten kaufen, zusammenzubauen, ein Gehäuse entwerfen und die entsprechende Software installieren und konfigurieren muss. Dass ich bisher sehr wenig Erfahrung mit NAS-Systemen habe, macht mein Projekt zwar nicht unbedingt simpler, aber dafür spaßiger und lehrreicher.

Die Komponenten zu kaufen, ist recht simpel und unterscheidet sich wenig vom Bau eines herkömmlichen PCs, was ich für Freunde, Bekannte und Familie bereits mehrmals gemacht habe. Mainboards mit integriertem System-on-a-Chip sind der Ausgangspunkt für mein Projekt. Eine dedizierte Grafikkarte ist nicht notwendig. Mehr als zwei SATA-Anschlüsse auf der Platine und wenigstens Gigabit-Ethernet für eine schnelle Netzwerkverbindung hingegen schon. Ich möchte zumindest ein simples RAID 1, also eine Spiegelung der Daten von einer Festplatte auf die andere.

  • Ein Druck auf "Create Dataset"... (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • ... ruft das entsprechende Fenster auf. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Das Netzwerk kann auch in der Weboberfläche eingestellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Dem Dataset wird ein Besitzeraccount zugewiesen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es können automatisch periodische Snapshots erstellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Parameter wie Dauer, Frequenz und Auszeiten der Snapshots sind einstellbar. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Erstellte Snapshots erscheinen in einer Übersicht. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Im Volume Manager wählen wir Platten aus, die zu einem Volume zusammengeführt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es können auch neue Nutzer und Nutzergruppen erstellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Nutzer werden in einer Übersicht angezeigt. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Verschiedene Serverdienste lassen sich an- oder ausschalten. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es werden Shares für Unix, MacOS oder Windows separat erstellt. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Ein Share muss ich auf ein Dataset beziehen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der Pfad kann im Drop-Down-Menü gewählt werden.(Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der SMB-Dienst lässt sich nach Belieben einstellen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Der Server wird als Netzlaufwerk erkannt - Erfolg! (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der NAS-Server gibt nur rudimentäre Einstellungsmöglichkeiten lokal. (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Gekauft wurde die Hardware beim Onlineversand Mindfactory, andere Anbieter haben aber ähnliche Teile. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Das Gerüst soll einmal so ähnlich aussehen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es besteht aus acht solcher Eckteile.  (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Bis auf das Netzteil ist die Hardware kompakt. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Mainboard, Festplatte, SSD und RAM - mehr braucht man nicht. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Mainboard, Festplatte, SSD und RAM - mehr braucht man nicht. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Wichtig beim Mainboard: RJ45... (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • ... und viele SATA-Buchsen. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Nur zwei der acht Eckteile konnten bisher gedruckt werden. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
Bis auf das Netzteil ist die Hardware kompakt. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)

Aus diesem Grund habe ich mich für ein x86-Mainboard im Mini-ITX-Format mit integriertem Pentium-J4205 von Intel entschieden: Das Asrock J4205ITX für 107 Euro scheint geeignet zu sein. Der darauf verlötete Prozessor hat vier Kerne und ist - sollte ich künftig andere Dinge planen wollen - auch für mehr als nur einen Dateiserver geeignet. Ein System mit ARM-Prozessor ist schwieriger zu finden: Systeme wie der Raspberry Pi, das Asus Tinkerboard, der Odroid Xu4 oder der Orangepi Plus 2E H3 ermöglichen nur über Umwege SATA-Anschlüsse, die ich für mein Projekt benötige. Außerdem unterstützt das Betriebssystem, das ich verwenden möchte, die Architektur zumindest jetzt noch nicht. Ich wähle die BSD-Distribution FreeNAS, die ich für sehr gut dokumentiert und erklärt halte. Es gibt viele Tutorials vom Hersteller IXSystems selbst und von anderen Nutzern.

Für die Verwendung von FreeNAS empfiehlt der Hersteller mindestens 8 GByte RAM. Ich habe einen einzelnen DDR3-SODIMM bestellt: Kingstons ValueRAM mit 4 GByte Kapazität für 27 Euro. Ob das ausreicht? Als Speichermedium für das Betriebssystem entscheide ich mich für eine 120 GByte große Kingston M400. Diese SSD wird per SATA verbunden, ist nicht gerade schnell, dafür mit 20,50 Euro recht preiswert. Generell möchte ich mein NAS-System recht kompakt halten, weshalb ich mir 2,5-Zoll-Laufwerke zulege.

  • Ein Druck auf "Create Dataset"... (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • ... ruft das entsprechende Fenster auf. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Das Netzwerk kann auch in der Weboberfläche eingestellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Dem Dataset wird ein Besitzeraccount zugewiesen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es können automatisch periodische Snapshots erstellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Parameter wie Dauer, Frequenz und Auszeiten der Snapshots sind einstellbar. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Erstellte Snapshots erscheinen in einer Übersicht. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Im Volume Manager wählen wir Platten aus, die zu einem Volume zusammengeführt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es können auch neue Nutzer und Nutzergruppen erstellt werden. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Nutzer werden in einer Übersicht angezeigt. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Verschiedene Serverdienste lassen sich an- oder ausschalten. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es werden Shares für Unix, MacOS oder Windows separat erstellt. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Ein Share muss ich auf ein Dataset beziehen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der Pfad kann im Drop-Down-Menü gewählt werden.(Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der SMB-Dienst lässt sich nach Belieben einstellen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Auszug aus dem Installationsprozess (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Der Server wird als Netzlaufwerk erkannt - Erfolg! (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Der NAS-Server gibt nur rudimentäre Einstellungsmöglichkeiten lokal. (Bild: Youtube.com/FreeNASTeam)
  • Gekauft wurde die Hardware beim Onlineversand Mindfactory, andere Anbieter haben aber ähnliche Teile. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Das Gerüst soll einmal so ähnlich aussehen. (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Es besteht aus acht solcher Eckteile.  (Screenshot: Oliver Nickel/Golem.de)
  • Bis auf das Netzteil ist die Hardware kompakt. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Mainboard, Festplatte, SSD und RAM - mehr braucht man nicht. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Mainboard, Festplatte, SSD und RAM - mehr braucht man nicht. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Wichtig beim Mainboard: RJ45... (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • ... und viele SATA-Buchsen. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Nur zwei der acht Eckteile konnten bisher gedruckt werden. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
Wichtig beim Mainboard: RJ45... (Bild: Martin Wolf/Golem.de)

Das hat allerdings seinen Preis: Eine Seagate Barracuda ST1000LM049 ist für eine 1-TByte-HDD ziemlich teuer. 56 Euro kostet eine 2,5-Zoll große Festplatte mit 7.200 Umdrehungen pro Minute. Ich bestelle zwei Stück, um einen simplen RAID 1 zu betreiben. Für viele Anwender ist 1 TByte Speicherkapazität viel zu wenig - etwa, wenn ein NAS als Ablage für hochauflösende Fotos genutzt wird. 3,5-Zoll-HDDs bieten in etwa die doppelte Kapazität fürs gleiche Geld. SSDs sind hingegen zumindest derzeit noch teurer und daher im NAS-Sektor als pure Datenablage nicht so sinnvoll, gerade wenn ich mit ständigen inkrementellen Backups viele Schreibzugriffe durchführe. Diese verkürzen die Lebensdauer bei preiswerteren TLC- oder QLC-SSDs. Oft ist zudem die Netzwerkgeschwindigkeit der Flaschenhals, und nicht die Festplattenschreibrate.

Mainboard, Arbeitsspeicher und Datenträger stehen für meinen Server fest. Angetrieben werden soll das System von einem energieeffizienten Netzteil. Die Auswahl ist recht groß. Ich nehme ein ein Bequiet! TFX Power 2, das 300 Watt mit einem 80-Plus-Gold-Wirkungsgrad liefert. Der ungewöhnliche TFX-Formfaktor und der gute Wirkungsgrad kosten aber fast 60 Euro. Hier kann auf jeden Fall Geld gespart werden, wenn Kunden nicht zu viel Wert auf den Wirkungsgrad und die Marke legen.

Obwohl das Netzteil gut funktioniert, merke ich später, dass ich die falsche Entscheidung getroffen habe. Das Netzteil ist nicht kompakt genug, hat keinen dedizierten Netzschalter an der Rückseite und kein modulares Kabelmanagement. Für einen möglichst kleinen NAS-Server wäre ein SFX-Netzteil besser gewesen. Es ist auch möglich, noch kleinere ITX-Netzteile zu verwenden, die als externe Box konstruiert sind. Dafür ist allerdings eine weitere Wandlerplatine notwendig, die die gewohnten Stecker für den ATX-Standard bringt. Das kostet Geld.

Gehäuse aus dem Drucker 
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sschnee 21. Mär 2019 / Themenstart

Der Autor des Artikels macht den Eindruck, als ob er ein Paeckchen Butter gern mit dem...

jhonnydoe 20. Mär 2019 / Themenstart

man sollte die platten nicht abschalten. man sollte sie weiter drehen lassen und nur den...

gadthrawn 20. Mär 2019 / Themenstart

Schön für dich. Allerdings hat HP gerade bei den Microservern seitdem - die Preise...

thomas.pi 20. Mär 2019 / Themenstart

Es gibt nur wenige Unterschied zwischen billigen Customer Platten und teuren Raid...

dc 19. Mär 2019 / Themenstart

Eine 4-Bay IcyDock Backplane hatte ich jahrelang im Einsatz in meinem Towergehäuse...

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