NAS Basic 2.0 - Effizientes Selbstbau NAS mit 4x SATA im Mini-ITX Format

Verglichen mit der Vorgängerarchitektur "Apollo-Lake" sind die neuen Gemini-Lake Prozessoren ca. 45% schneller und verbrauchen dabei nicht mehr Energie. Zudem unterstützen die neuen Prozessoren nun DDR4-Arbeitsspeicher und besitzen mit 4MB einen doppelt so großen Cache. Der Basistakt von 1,5 GHz ist zwar relativ gering, dafür kann sich der Prozessor aber beinahe durchgehend im maximalen Turbobereich von 2,4 bis 2,5 GHz aufhalten.

Die Gen9LP iGPU der Gemini-Lake Prozessoren ist zwar nur rund 10% schneller als die Gen9 Grafik der Apollo-Lake Prozessoren, dafür besitzen die neuen Prozessoren den Gen10 Displaycontroller, der erstmals eine native HDMI 2.0 Ausgabe ohne Converterchip ermöglicht. Das System hat genügend Rechenleistung für 2-3 1080p Plex Streams. Auch mit 4K Material hat der Intel Celeron J4105 keine Probleme.


Das ASRock J4105-ITX * ist ideal für ein kleines und effizientes NAS-System geeignet. Insgesamt vier USB 3.0 Anschlüsse (2x I/O Blende und 2x per Mainboard-Header) sowie 4 SATA Ports gewährleisten eine gute Konnektivität. Dank HDMI 2.0 Anschluss (4k Videmoaterial @ 60 Hz) des Mainboards könnte dieses NAS auch als 4K-Mediacenter oder Allround-PC genutzt werden.

Alternativ lässt sich das ansonsten identische ASRock J5005-ITX * verbauen, welches mit dem Intel Pentium J5005 einen ca. 10% schnelleren Prozessor besitzt (siehe Vergleich Intel Celeron J4105 vs. Intel Pentium J5005).

Neben 4 SATA3 Ports verfügt das Mainboard über einen M.2 2230 Key-E Slot für eine kleine W-Lan Karte wie z.B. der Intel Dual-Band Wireless AC 8265 *. Diese funkt über 2x2 MiMo (2,4 + 5 GHz) mit bis zu 867 MBit/s im aktuellen 802.11ac Standard. Zusätzlich verfügt das ASRock J4105-ITX * über einen PCIe 2.0 x1 Slot, z.B. für die Nachrüstung einer weiteren Netzwerkkarte.

Wir haben das Mainboard separat einem vollständigen Test unterzogen, den Test dazu findet ihr hier.


Der Systemdatenträger kann auf 3 Arten realisiert werden, wobei nur bei Option 1 und 3 alle 4 SATA-Ports des Mainboards für Datenfestplatten genutzt werden können.

• als USB 3.0 zu M.2 SATA Stick *, z.B. mit Transcend TS32GMTS400S * 32GB SSD (4 SATA-Datenfestplatten möglich)


• als normale SSD an SATA, z.B. SanDisk SSD PLUS 120GB * (3 SATA-Datenfestplatten möglich)


• als USB 3.0 SSD Stick an einem USB 3.0 Port, z.B. SanDisk Extreme PRO * 128GB * (4 SATA-Datenfestplatten möglich)

Wer mit der dritten Möglichkeit (SanDisk Extreme PRO * 128GB *) liebäugelt, sollte sich im klaren sein, dass es sich hier um einen professionellen Stick mit SSD-Haltbarkeit und dementsprechender Leistung handelt. Der Stick ist nicht mit normalen USB 3.0 Sticks vergleichbar. Normale Sticks eignen sich unser Erfahrung nach nicht für die Nutzung als Systemdatenträger da diese im Dauerbetrieb schnell kaputt gehen.

Wir benutzen in unserem Testsystem die Lösung mit USB 3.0 zu M.2 SATA Stick *, in dem eine Transcend TS32GMTS400S * 32GB SSD verbaut wurde. Diese Lösung hat sich in der Vergangenheit schon bei mehreren System als sehr zuverlässig bewährt und liefert zudem eine hohe Lese- und Schreibgeschwindigkeit. Mit einem Delock USB 3.0 PinHead auf 2x USB 3.0 * Adapter kann der Stick auf Wunsch auch in das Gehäuseinnere verlegt und an den USB 3.0 Header des Mainboards angeschlossen werden.


Bei den Datenfestplatten greifen wir zur WD Red NAS Serie, die für den Einsatz im NAS konzipiert sind und über eine abgestimmte Firmware sowie TLER (Time Limited Error Recovery) verfügen und sich ideal für den Einsatz in einem RAID eignen. Alternativ kann man die Seagate Ironwolf * NAS Serie nutzen, die technisch fast identisch mit den WD Red Festplatten ist. So verfügen die Seagate NAS Festplatten etwa mit ERC (Error Recovery Control) ebenfalls über ein Feature zur Minimierung von Problemen im RAID-Betrieb. Beide Hersteller gewähren 3 Jahre Garantie auf die NAS Festplatten.

Denkt bei der Wahl des Gehäuses (siehe weiter unten) unbedingt an eine gute Belüftung der Datenfestplatten. Festplatten die im Betrieb über längere Zeit zu warm werden, fallen deutlich schneller aus als ausreichend gekühlte Festplatten.

Möchtet ihr mehr über die NAS-Festplatten der WD-Red bzw. Seagates Ironwolf Serie wissen ? Dann schaut mal hier vorbei: Western Digital Red * vs. Seagate Ironwolf





Das Mainboard wird über eine PicoPSU-90 * an einem Salcar 72W Externes Netzteil * angeschlossen. Die Salcar Netzteile haben sich bei uns über die letzten Jahre bewährt. Sie sind nicht nur sparsamer als die meisten anderen externen Netzteile, sondern verfügen über eine Absicherung gegen Überstrom, Überspannung und Überlast, was sie für den Dauereinsatz qualifiziert.

Da die PicoPSU-90 * nur über ein SATA-Power Kabel verfügt, könnt ihr mehrere SATA Power Y-Kabel * benutzen um bis zu 5 Festplatten (1x Systemdatenträger + 4 Datenfestplatten) mit Energie zu versorgen.

Wer trotzdem lieber ein normales ATX-Netzteil verbauen möchte, für den haben nachfolgend einige Alternativen herausgesucht:

Alternative ATX-Netzteile	SATA-Power	Zertifizierung und Effizienz	Preis
be quiet! System Power 9 400W *	5	80+, bis zu 89%	41 Euro
be quiet! Pure Power 11 300W *	4	80+ Bronze, bis zu 87%	48 Euro
be quiet! Pure Power 11 350W *	5	80+ Bronze, bis zu 87%	55 Euro
be quiet! Pure Power 11 400W *	5	80+ Gold, bis zu 91%	52 Euro

Möchtet ihr eines der internen ATX-Netzteile verwenden, benötigt ihr die PicoPSU-90 * nicht, denn der DC-Wandler ist im ATX-Netzteil bereits enthalten.


Das Cooler Master Elite 120 Advanced * ist unsere erste Wahl für ein Mini-ITX NAS, da es Platz für bis zu 4 Datenfestplatten bietet. 3 Festplatten lassen sich direkt in die 3,5 Zoll Slots einbauen, die vierte kann mit einem 5,25 Zoll auf 3,5 Zoll HDD Adapter * in den 5,25 Zoll Laufwerkschatz verbaut werden.

Optisch und Qualitativ ist das Fractal Design Node 304 * in diesem Bereich den beiden anderen Gehäusen weit voraus, dafür kostet es mit ca. 80 Euro aber auch deutlich mehr. Das Fractal Design Node 304 * bietet Platz für bis zu 6 Datenfestplatten.

Das Xigmatek Asgard II * * ist mit 45 Euro recht günstig und kann bis zu 11 Festplatten aufnehmen. Es wird mit einem 120mm Lüfter in der Front geliefert, der ausreicht um 4 Datenfestplatten zu kühlen.

Empfohlene Gehäuse	3,5 Zoll HDDs	Lüfter inkl.	Preis
Cooler Master Elite 120 Advanced * (schwarz/silber)	3+1	1x 120mmm, 1x 80mm	50 Euro
Fractal Design Node 304 * (weiß/schwarz)	6	1x 140mmm, 2x 92mm	80 Euro
Xigmatek Asgard II * * (schwarz)	8	1x 120mm	45 Euro

Wir benutzen für unsere Tests das NAS-Betriebssystem OpenMediaVault 4 (Beta), welches auf ein schlankes Debian 9 Linux Grundsystem aufsetzt. OpenMediaVault 4 ist nur eine Weboberfläche zur Konfiguration des Linux Grundsystemes, wird aber als komplettes Installationsimage angeboten. Linux Kenntnisse werden daher nicht benötigt.

Hinweis: zum Testzeitpunkt hat das ASRock J4105-ITX * ein Booten nur via UEFI zugelassen. Daher kann man nicht auf das normale OpenMediaVault 4 Installationsimage zurückgreifen (dieses lässt sich nur via Legacy booten). Wir haben daherDebian 9 als NetInst Paket manuell heruntergeladen und den Installer im UEFI-Modus gestartet (wichtig).

Diese alternative Installationsmethode ist ebenso wie die komplette Konfiguration von OpenMediaVault in unserer OpenMediaVault Komplettanleitung beschrieben.

Nach der Installation ist das NAS via Browser erreichbar. Der Default-Login für OpenMediaVault erfolgt mit dem Benutzer admin und dem Passwort openmediavault.



Auch wenn auf normalen Computern immer noch das Betriebssystem Windows dominiert, laufen Server unserer Erfahrung nach mit Linux schneller und stabiler. Noch dazu ist Linux deutlich unanfälliger für Viren und Malware als Windows. Für Windows Server ist unser NAS Basic Bauvorschlag eher ungeeignet, da Windows Server sehr ressourcenhungrig ist.

Als Alternative könnt ihr auch FreeNAS oder NAS4Free benutzen. Interessiert ihr euch für NAS4Free, dann hilft euch vielleicht unsere Komplettanleitung NAS4Free inkl. ZFS-Grundkurs weiter.


Unser NAS-Bauvorschlag nutzt die 1 Gbit Netzwerkschnittstelle fast aus und erreicht gute 112 MB/s beim Lesen und 110 MB/s beim Schreiben von Daten. Das System ist dabei zu maximal 20% ausgelastet und kann nebenbei noch andere Aufgaben im Netzwerk übernehmen, ohne dass sich die Übertragungsraten verschlechtern.


Den Energieverbrauch haben wir ohne Datenfestplatten mit dem Betriebssystem OpenMediaVault 4 (Linux Kernel 4.9 BPO) ermittelt. Zur Verbrauchsmessung verwenden wir einen Voltcraft Energy-Logger 4000 *, der sich auch für die Messung besonders geringer Ströme bewährt hat. Etwas günstiger aber auch recht genau ist der Brennenstuhl Primera-Line PM 231 *.

Um Energie zu sparen, ist unser NAS zudem nur aktiv wenn es gebraucht wird. Ist kein Client im Netzwerk aktiv der für die Benutzung des NAS registriert ist, versetzt sich das NAS von alleine in den Standby. In diesem Zustand verbraucht unser NAS dann nur 3,5 Watt und wartet bis es von einem Client per Wake-On-Lan (WOL) mit einem Magic-Paket aufgeweckt wird.

Dazu benutzen wir das Autoshutdown Plugin der OMV-Extras, das dann einfach per OpenMediaVault Weboberfläche eingerichtet wird. Neben der Client-Aktivitätsprüfung kann das Plugin auch Zugriffe auf die Festplatten registrieren und dementsprechend das NAS aktiv halten. Auch Ports oder die Systemlast können überwacht werden. Wer möchte kann eine Zeitspanne festlegen, in der das NAS generell nicht in den Standby-Modus versetzt werden soll.

Zusammenfassung

Effizienz ist die Hauptstärke des kleinen und passiv gekühlten NAS Basic 2.0. Der Intel Celeron J4105 der aktuellen Intel Gemini-Lake Architektur ist dabei schnell unterwegs und muss sich nicht vor größeren, aktiv gekühlten Prozessoren verstecken.

Das ASRock J4105-ITX * Mainboard ist hochwertig verarbeitet und kommt komplett montiert mit Prozessor und Prozessorkühler. Dies macht es vor allem Einsteigern leicht ein eigenes System auf die Beine zu stellen, ohne dass eine Aufwändige Kühlermontage notwendig wäre.

Unsere aktuellen NAS-Zusammenstellungen in der Übersicht

Hier haben wir für euch eine Übersicht aller aktuellen NAS Zusammenstellungen erstellt. Diese Liste wird ständig aktualisiert und ist damit immer auf dem letzten Stand. Alle Systeme können mit einem beliebigen Betriebssystem (z.B. Windows 10, Linux oder FreeBSD) genutzt werden.

Wir nutzen als Standard-NAS Betriebssystem in unseren Artikeln OpenMediaVault, welches auf Debian Linux aufsetzt und eine Weboberfläche mit allen benötigten NAS-Funktionen zur Verfügung stellt. Linux Fachwissen wird nicht benötigt.

Name	HDDs	Prozessor	CB 15 MC	ECC	Letztes Update	Preis
NAS Starter 2.0	2	Raspberry Pi 4 B *	--	Nein	07/2019	ab 67 €
NAS Basic 2.0	4	Intel Celeron J4105 onBoard *	263 cb	Nein	03/2018	ab 250 €
NAS Advanced 3.0B	6+	AMD Athlon 3000G *	388 cb	Nein	01/2020	ab 255 €
NAS Expert 3.0	6+	Intel Pentium G5400 *	403 cb	Ja	01/2020	ab 455 €