[Kaufberatung] (Semi) Passiver Homelab Server/NAS

Lord-Homer

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In naher Zukunft möchte ich mein in die Jahre gekommenes Synology NAS und mehrere Raspberry Pis auf denen unterschiedliche Docker Container und Smart Home Systeme mit USB Adaptern laufen gegen einen einzigen Server ersetzen, der dann alle Aufgaben erledigt. Bestimmte Dienste für mein SmartHome bekomme ich vermutlich auch nur über eine eigene VM zum Laufen. Zusätzlich plane ich auch die Möglichkeit eine Windows VM darauf zu installieren, die aber nicht primär zum Spielen gedacht sein soll. Eine iGPU sollte dafür denke ich ausreichend sein. Sinnvoll fände ich auch DualLAN, um dem NAS einen eigenen NIC zuweisen zu können.

Da eine Ethernet-Verbindung bei mir nur im Wohnzimmer sinnvoll möglich ist, müsste der Server am besten passiv oder semi-passiv gekühlt werden. Er würde direkt hinter dem Sofa +-50cm der Ohrhöhe stehen. Die größte Zeit sollte die Last aber nicht besonders hoch sein, so dass CPU/Netzteil-Lüfter eventuell erst bei höherer Last laufen müssten.

Meine momentane Synoloyg DS213+ hat 2x3TB Speicher als JBOB mit externen USB-Backup und diese Größe sollte auch im neuen NAS vorhanden sein. Zusätzlich würde ich dann auch ein RAID bevorzugen, vermutlich RAID5. Der Bedarf an Speicherplatz ist bei mir über die letzte Jahre aber nicht mehr so stark gestiegen, so dass ein Großteil eher als Langzeitspeicher dient auf den nur sehr selten zugegriffen wird.
Machen NAS SSDs wie von WD als kompletter Speicher Sinn für das NAS oder sind die eher als Cache gedacht. Drehende Platten würde natürlich wieder die Lautstärke erhöhen. Oder laufen bei Einsatz einer Cache SSD die drehenden Platten auch nur beim Schreiben? Wenn die Cache SSD groß genug wäre, würde der Großteil der Platten dann nur selten laufen und das System leise halten.

Hier wird ja sehr oft ZFS zusammen mit ECC Ram empfohlen. Damit wäre ich bei der Hardware natürlich recht eingeschränkt. Ich bin mir noch nicht ganz sicher, da mit einem RAID5 und zusätzlichem USB Backup doch 2 Festplatten gleichzeitig ausfallen müssten, damit es zu einem unwiderruflichen Datenverlust kommt? Die Wahrscheinlich dafür sehe als recht gering an. Die Zeit zum Wiederherstellen kann ich verkraften, da die wichtigsten Daten sowieso nochmal lokal auf den Clients vorhanden sind. Zudem scheint das Thema ZFS auch sehr komplex zu sein, wenn man sich ansonsten nicht so in dem Thema Dateisysteme auskennt.

Als Hardware kam mir ursprünglich die Idee einen passiven Barbone zu nehmen wie eine Zotac Zbox mit 10-Gen i5 und per USB 3.1 ein externes 4-fach HDD-Gehäuse zu verbinden. Für den Preis dieser Kombi würde ich mit einem komplettem Selbstbau aber vermutlich mehr Leistung bekommen.
Als passive Selbstbau Lösung mit genügend Platz für 2,5" HDDs/SSDs habe ich eigentlich nur das Streacom FC8 gefunden. Der i3-9100 wird oft empfohlen und sollte auch ausreichend Leistung liefern. Macht eine Sockel 1200 CPU wie der i5-10400 Sinn als Upgrade Sinn? Durch die Heatpipe Position werden aber keine ECC Sever Mainboards unterstützt und Netzteile wären nur als PicoPSU bis maximal 160W verfügbar. Mit einer 65W CPU unter Last und 4 Festplatten könnte ich da eventuell an die Grenze kommen.
Eine andere Lösung wäre ein normales Mini-ITX Gehäuse mit Platz für große Gehäuse-Lüfter oder passive CPU Kühler. Leider scheinen viele empfohlene passive Kühler nicht mehr erhältlich zu sein. Gibt es aktuelle Empfehlungen auch was leise langsam drehende Lüfter angeht? Als Netzteile hätte ich entweder ein Seasonic SSR-600TL, Silverstone SST-NJ450-SX oder das Semi-passive Fractal Design Ion+ 560P im Blick.
Ein Ryzen wäre natürlich auch möglich. Gibt es in diesem Preisbereich da was vergleichbares. Größter Vorteil wäre natürlich die bessere iGPU aber die würde ich vermutlich gar nicht ausnutzen.

Die Software bzw. das Betriebssystem ist nochmal ein ganz eigenes Thema. Ich plane dafür Proxmox mit einer Ubuntu VM mit Docker + VMs für bestimmte IoT Systeme und für das NAS dann FreeNAS oder OMV als VM. Bin mir aber noch nicht sicher, da ja viele NAS Systeme auch selbst VMs bzw. Docker unterstützen.


Vielleicht könnt ihr mir bei meiner Suche etwas helfen, um die Auswahl etwas zu verkleinern oder mir auch ganz andere Vorschläge machen.
 
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Schau mal bei den Bauvorschlägen für 4 HDDs - statt HDDs kann man selbstredend auch SSDs nehmen, wird halt teurer.

ZFS ist eigentlich nicht kompliziert, man muß nur einmal die Begrifflichkeiten VDEV, Pool, Dataset bzw. Volume verinnerlicht haben.
Probiere doch einfach mal FreeNAS in einer VM (z.B. VMWare Workstation 15 Player) aus, dürfte mit der einfachste Einstieg sein, XigmaNAS wäre etwas puristischer aber auch weniger Ressourcenhungrig.

Die Grundsätzliche Entscheidung, die du treffen mußt, ist die Art der Virtualisierung
Typ1 Virtualisierer wie ESXi oder Proxmox, darauf dann alle VMs
- hier wäre Gea's AllInOne Konzept der Weg, geht auch mit FreeNAs oder XigmaNAS (habe ich beides schon gemacht - mit anderen NAS Distries, wie z.B. OMV, sehe ich eigentlich kein Argument, warum daß dort nicht auch gehen sollte.)

Typ2 Virtualisierer (VirtualBox, BHyve etc.)
Einen solchen bringen eigentlich alle NAS-Distributionen mit
 
Die Bauvorschläge habe ich mir auch schon angesehen. Allerdings wird dort eher nicht so auf passiv gekühlte Gehäuse bzw. Hardware eingegangen. Die dort empfohlenen Mainboards und CPUs hatte ich schon in meine Auswahlwahl genommen.
Die grundsätzliche Frage wäre, ob sich das Weglassen von ECC lohnt und man dann für das Geld einen Prozessor mit mehr Kernen nimmt, eventuell Sockel 1200. Oder würde das in meinem Anwendungszwecken sowieso nicht groß auffallen und ich hätte mehr von den Server Features und ZFS?
Ein reines SSD System geht natürlich ins Geld und da wäre die Lösung mit einer Cache SSD auf dem auch das Hauptsystem läuft ein Kompromiss. Laufen die non-Cache Platten mit einer Cache SSD dann nur bei Benutzung oder werden sie regelmäßig wieder hochgefahren? Damit könnte man die Festplattenlautstärke auf ein Minimum reduzieren. Bisher wird z.B. bei Synology die Cache SSD Lösung eher mit dem Geschwindigkeitsvorteil beworben.
Beim Betriebssystem scheinen ja alle Systeme außer Proxmox und Open Media Vault sowohl Hypervisor also auch die NAS-Verwaltung übernehmen zu wollen. Ich habe mir auch schon ein paar YouTube Videos dazu angesehen. Aber so wie ich das verstanden habe ist das alles eher eine Glaubensfrage.

EDIT: Gerade gelesen, dass unRaid wohl genau das gewünschte Feature unterstützt, dass aktuell unbenutzte Platten im Raid nicht laufen müssen. Theoretisch könnte mit unRaid auch eine der RAID Platten eine SSD sein was mit anderen System nicht so einfach geht. Per Folder Caching Plugin können häufig verwendete Files auch automatisch auf eine SSD verschoben werden. ZFS geht wiederum nur mit Zusatzplugins, dafür wird Docker nativ unterstützt. VMs gehen wohl auch. Was nicht geht ist aber die Weiterleitung der iGPU an die VMs. Damit würde die Windows VM dann bei einem non -ECC gar nicht laufen. Und beim Server Board nur mit der Onboard Grafik.
 
Zuletzt bearbeitet:
Die Lösung hat nicht viele Fans, läuft aber bei mir und die Leistung ist sogar ausreichend für mehrere Docker und VMs.
Supermicro SoC Boards mit 3000er Intel Atom. Die gibt es mit bis zu 16 Kernen (aber dann wird es teuer). Bis 8 Kerne sollte das mit leichtem Luftstrom easy zu kühlen sein.
HDDs im Wohnzimmer wirst du immer hören wenn diese laufen! Ich habe mein NAS in ein Schränkchen mit Schalldämmung gestellt, aber selbst da raus kann man das NAS teilweise hören (+ es muss aktiv belüftet werden).
 
Die SoC Boards sehen auf den ersten Blick interessant aus. Haben vor allem recht viele LAN Anschlüsse. Allerdings sind sie doch recht teuer. Die Atom C3758 Variante würde z.B. 40 Euro mehr kosten als ein i3-9100 mit ASRock Rack Board und einem großen Kühler. Die Epyc Embedded Varianten sehen auch nicht besser aus. Oder übersehe ich da etwas, das der i3 nicht bietet?
Plane als Gehäuse momentan das BitFenix Prodigy oder Thermaltake Core v1 mit einem großen 200/230mm Lüfter vorne.
Die meisten Festplatten würden zumindest mit unRaid nur bei Benutzung laufen. Das wäre für mich ein guter Kompromiss, wenn ich die häufig benutzten Daten dann auf einer SSD speichere.
 
Mittlerweile sind bei mir folgende Komponenten in Planung:

Gehäuse: Thermaltake Core V21 mit 3 Mesh Seitenteilen
Mainboard: Supermicro X11SCH-LN4F
CPU: Intel Core i3-9100
RAM: 2x Kingston Server Premier DIMM 8GB, DDR4-2400
CPU Kühler: Scythe Fuma 2
System + Cache SSD: Samsung SSD 970 EVO Plus 250GB
HDDs: 3x Western Digital WD Red Plus 4TB
Netzteil: Fractal Design Ion+ 560P (eventuell 660W falls später zusätzliche Grafikkarte gewünscht?)
eventuell bei Last noch Gehäuselüfter: Noiseblocker NB-eLoop B14-PS

Kann man das System so im Idle und bis leichter Last nur mit dem 230mm Frontlüfter betreiben? Die Reds sollten ja zu größten Teilen gar nicht laufen. Der Scythe Fuma 2 scheint große Abstände zwischen den Kühlrippen zu haben, was vorteilhaft für eine passive Kühlung ist. Ab 150W schaltet sowieso der NT Lüfter ein.
Beim Supermicro Board kann man die Lüftersteuerung wohl nur über die IPMI Kommandozeile im Detail steuern. Lassen sich die Lüfter bis zu einem bestimmten Threshold überhaupt ausschalten auf 0 RPM, da das in Servern ja eher unüblich ist?
Wenn ich das richtig verstanden habe, benötige ich zum Weiterleiten der iGPU an eine VM einen C246 Chipsatz. Könnte ich diese dann auch wieder per USB 3.1 Displayport/HDMI Adapter nach außen leiten?
 
Lassen sich die Lüfter bis zu einem bestimmten Threshold überhaupt ausschalten auf 0 RPM

Eher nicht. Praktisch alle PWM-Lüfter haben eine Mindestgeschwindigkeit, welche auch bei 0% PWM-Signal nicht unterschritten wird. Gute Lüfter hört man dann aber nicht mehr.

Ich würde mir aber eh nochmal überlegen, ob ich ein System mit 4 HDDs wirklich im Wohnzimmer stehen haben will.
 
Beim Supermicro Board kann man die Lüftersteuerung wohl nur über die IPMI Kommandozeile im Detail steuern. Lassen sich die Lüfter bis zu einem bestimmten Threshold überhaupt ausschalten auf 0 RPM, da das in Servern ja eher unüblich ist?
Man kann per Kommandozeile den Threshold für die Warnungen bei Unterschreiten von gewissen Lüfterdrehzahlen anpassen, da ansonsten gemeine Pieptöne ausgegeben werden.
Vor allem bei Silentlüftern macht das Sinn, da hier zu tiefe Drehzahlen für die Standard Thresholds anliegen und du damit ein Dauerkonzert verursachst :)
Über die Oberfläche der IPMI kannst du das Lüfterprofil ggf. auf Silent anpassen. Die Lüfter werden damit aber sicher nicht komplett abgeschaltet sondern laufen nur auf etwas niedrigeren Drehzahlen.
 
Ich würde mir aber eh nochmal überlegen, ob ich ein System mit 4 HDDs wirklich im Wohnzimmer stehen haben will.

So wie ich es verstanden habe, sind die Platten nur hörbar, wenn sie laufen und das passiert bei Unraid doch nur beim "Moven"? Die Teile auf die oft zugegriffen wird würden dauerhaft auf der SSD liegen und davon Nachts Backups auf dem Array erstellt werden. Wenn man auf ein Share, das auf dem Array liegt, zugreift und dieses nur einer Disk zugewiesen ist, sollte dann auch nur eine Platte gleichzeitig laufen.

Man kann per Kommandozeile den Threshold für die Warnungen bei Unterschreiten von gewissen Lüfterdrehzahlen anpassen, da ansonsten gemeine Pieptöne ausgegeben werden.
Vor allem bei Silentlüftern macht das Sinn, da hier zu tiefe Drehzahlen für die Standard Thresholds anliegen und du damit ein Dauerkonzert verursachst :)
Über die Oberfläche der IPMI kannst du das Lüfterprofil ggf. auf Silent anpassen. Die Lüfter werden damit aber sicher nicht komplett abgeschaltet sondern laufen nur auf etwas niedrigeren Drehzahlen.

Macht ein weiterer Gehäuselüfter Sinn, wenn die CPU Lüfter dann dauerhaft laufen? Aber ansonsten können die Lüfter bei entsprechender Konfiguration so leise laufen wie auf normalen Mainboards auch? Ich kann noch nicht so ganz einschätzen, ob das von der Lautstärke so viel ausmacht, wenn sie gar nicht oder mit minimaler Drehzahl laufen.
Aufgrund des semi-passiven Netzteils direkt unterm dem Mainboard, wird empfohlen, das Gehäuse in der gedrehten Variante zu betreiben. Dadurch und durch den gedrehten Sockel würden die CPU Lüfter auch nach oben zeigen. Hat das bei dem Kühler irgendwelche negativen Auswirkungen?
 
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