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NAS Advanced 3.0 - NAS mit Intel C246 Serverchipsatz und 6x SATA

01.02.2019 von Stefan
Unsere neue NAS Advanced 3.0 Zusammenstellung löst das eigentlich noch aktuelle NAS-Advanced 2.0 ab, welches mit einer AMD Ryzen 3 2200G APU ausgestattet ist. Leider ist die ECC-Unterstützung der aktuellen AMD-APUs sehr unklar und wird weder von AMD selbst noch von den Herstellern der Mainboards aktiv unterstützt. Da wir unser NAS Advanced auf eine ECC-Unterstützung ausgelegt haben und die ECC-Problematik bei AMD nun über 6 Monate andauert, haben wir uns dazu entschlossen ein Alternativsystem mit Intel Prozessor aufzubauen.

Die Basis für unsere neue NAS Zusammenstellung bildet das Fujitsu D3644-B Mainboard mit Intel C246 Serverchipsatz und 6x SATA. Das Betriebssystemlaufwerk kann über M.2 PCIe 4x oder USB 3.1 (Gen 2 mit 10 Gbit/s) angebunden werden.

Als Prozessor nutzen wir den Intel Pentium G5400 aus Intels aktueller Coffee-Lake Serie. Er kann auf diesem Mainboard sein volles Featureset ausspielen: die ECC Fehlerkorrektur des Arbeitsspeichers sowie sämtliche aktuelle Virtualisierungsfunktionen von Intel sind auf diesem Board aktiv.




Prozessor

EigenschaftWert Bemerkungen
Prozessor Intel Pentium G5400
Kerne 2
Hyperthreading
Takt[GHz] 3,7
Turbotakt (Einkern)[GHz]
Turbotakt (Mehrkern)[GHz]
Cache[MB] 4
Intel C6/C7 Support
Übertaktbar
Speicherchannels 2 max. DDR4-2400
ECC-Support auf Intel C-Chipsätzen
iGPU Intel UHD Graphics 610
iGPU - Ausführungseinheiten 12
iGPU - Takt (Basis)[MHz] 0,35
iGPU - Turbo[MHz] 1,05
iGPU - Rechenleistung[TFLOPS] 0,4
TDP[W] 54
Architektur Coffee Lake
Sockel LGA 1151 v2
Fertigung[nm] 14

Der Intel Pentium G5400 besitzt zwei Kerne die mit einer Taktfrequenz von 3,7 GHz arbeiten. Dank Hyper-Threading stellt der Intel Pentium vier logische Prozessoren zur Verfügung. Durch die hohe Taktfrequenz, die der CPU dauerhaft zur Verfügung steht, rechnet der Intel Pentium G5400 knapp 60 Prozent schneller als sein Vorgänger, dem Intel Pentium G4400.

Der Pentium Prozessor verfügt wie alle Coffee-Lake Prozessoren von Intel über eine interne Grafikkarte. Die Intel UHD Graphics 610 reicht zwar immer noch nicht aus um damit auch moderne Spiele zu spielen, für unser NAS ist sie aber natürlich völlig ausreichend und erspart uns den Einbau einer dedizierten Grafikkarte.

Es gibt diesen Prozessor auch als im Takt reduzierte Version: als Intel Pentium G5400T. Diesen empfehlen wir euch hier nicht. Warum könnt ihr hier nachlesen: Pentium G5400 vs 5400T - Energie und Effizienzvergleich.



Alle aktuellen Intel Virtualisierungsfunktionen (VT-x, VT-x EPT, VT-d) werden unterstützt, ebenso wie die ECC-Fehlerkorrektur, die wir in diesem NAS nutzen. Wer mehr Leistung benötigt, greift zum Intel Core i3-8100, der 4 echte Kerne mitbringt und nur minimal mehr Energie benötigt. Achtung: Intels Core i5 und Core i7 Prozessoren unterstützen kein ECC-Arbeitsspeicher und sind daher für diese Zusammenstellung ungeeignet.


Mainboard & Anschlüsse

EigenschaftWert Bemerkungen
Chipsatz C246
DDR4-Slots 2
max. Speicherspezifikation DDR4-2400
max. Speicherkapazität[GB] 64 128 GB Support per Update möglich
ECC-Support
PCI-E 3.0 x16 2 1x 16x, 1x 4x
PCI-E 3.0 x1 2
SATA (6Gbit/s) 6
M.2 Slot (PCIe 3.0 x4) 1 NVMe Boot Support
M.2 Slot WiFi (2230 Key-E) 1
LAN (1 Gbit/s) 1 Intel i219LM
USB 2 (0.5 GBit/s) an I/O-Blende 2
USB 2 (0.5 GBit/s) als Header 2
USB 3.0 (5 GBit/s) an I/O-Blende 2
USB 3.0 (5 GBit/s) als Header 4
USB 3.1 (10 GBit/s) an I/O-Blende 2
USB 3.1 (10 GBit/s) als Header 1 als USB-A
DisplayPort 1.2 2
DVI 1
Audio 5.1 CH Realtek ALC671
FAN-Header 3 3x 4-Pin
Formfaktor Micro-ATX

Das Fujitsu D3644-B Mainboard wird in Europa gefertigt, was für sich gesehen schon eine Seltenheit ist. Die Verarbeitungsqualität und die Komponentenauswahl ist dementsprechend hoch. Das Mainboard wurde für eine 24/7 Nutzung entwickelt und soll auch bei dauerhaften 50°C keinen Schaden nehmen. Beschriftung und Design des Mainboards sind durchdacht und machen einen sehr guten Eindruck. Auch die Ausstattung, z.B. in Bezug auf USB-Ports ist super.



Auf dem Mainboard sind extra sparsame Spannungswandler verbaut und die 24 PCIe-Lanes des C246 Chipsatzes machen sich durch eine große Auswahl an Schnittstellen bemerkbar, darunter befinden sich auch drei USB 3.1 Gen 2 ports mit 10 Gbit/s Bandbreite. Einer dieser Ports ist als USB-A Buchse auf dem Mainboard ausgeführt und eignet sich z.B. für den Datenträger des Betriebssystems den man so ohne Adapter direkt im Gehäuse verstauen kann.

Das Fujitsu D3644-B unterstützt zudem Intels AMT Technologie zur Fernwartung von PCs. Dafür wird allerdings ein Prozessor mit vPro Funktionalität benötigt. Dies bringt der Intel Pentium G5400 leider nicht mit (nur mit Intel Xeon Prozessoren voll nutzbar).

Als Arbeitsspeicher verwenden wir den Kingston KVR21E15D8 DDR4-2133 ECC mit 8 Gigabyte. Wer später viel virtualisieren möchte, kann den Arbeitsspeicher auf bis zu 64 GB erhöhen. Theoretisch sind auch 128 GB möglich (4x 32 GB), allerdings werden diese Module zumindest offiziell noch nicht beworben.

Die auf dem Mainboard verbaute Intel I219LM 1 Gbit Netzwerkkarte unterstützt WOL um das System aus der Ferne aufzuwecken und ist eine auf Sparsamkeit getrimmte I219 Version von Intels Netzwerkkarte.


ECC


ECC steht für Error Checking and Correction und ist ein Verfahren zur Fehlerkorrektur im Arbeitsspeicher. Einzelne Bit-Flips können so direkt gefunden und behoben werden. Dies geschieht vollautomatisch und verhindert eine schleichende Dateikorruption (so genanntes Bit-Rot).

Da die ECC-Prüfung komplett in Hardware zwischen Arbeitsspeicher, Prozessor und Mainboard abläuft, hat das Betriebssystem keinen Zugriff auf ECC-Protokolle und daher keine sichere Möglichkeit die korrekte ECC-Funktion der Hardware zu prüfen. Der PassMark MemTest erkennt über bestimmte Tricks (meistens werden Fehler absichtlich erzeugt um dann zu prüfen ob diese Fehler vom System korrigiert wurden) zuverlässig, ob ein System ECC unterstützt.




Bios


Fujitsu verwendet ein Bios von American Megatrends, welches recht altbacken aussieht. Hervorzuheben ist eigentlich nur die Update-Funktionalität, die sogar vollautomatisch ablaufen kann. Dies ist besonders bei System die dauerhaft ohne angeschlossenen Monitor betrieben werden sollen vorteilhaft.

In das Boot-Menü gelangt ihr wir bei vielen anderen Mainboards auch über das Drücken der F12 Taste während des Startvorganges.




Festplatten & RAID

EigenschaftWert Bemerkungen
AHCI & NCQ
Hot-Plug
HW/FR - RAID 0 Intel C246
HW/FR - RAID 1 Intel C246
HW/FR - RAID 6 via Software/FreeNAS
HW/FR - RAID 10 Intel C246
unterstützte 3,5 Zoll Festplatten[Stück] 6

Der Systemdatenträger kann auf vier Arten realisiert werden ohne das dabei einer der 6 SATA-Ports des Mainboard genutzt werden muss. Die SATA-Ports möchten die meisten Benutzer für ihre Datenfestplatten frei halten.


Von einem normalen USB-Stick als Datenträger für das Betriebssystem raten wir dringend ab, denn für die häufigen Lese- und Schreibvorgänge des Betriebssystem sind USB-Sticks nicht ausgelegt. Eine eingeschränkte Ausnahme bilden USB-Sticks mit speziellen SLC-Speicherzellen, die auf Langlebigkeit ausgerichtet sind. Allerdings haben wir auch mit SLC-Sticks schlechte Erfahrungen gemacht, daher raten wir auch von diesen Sticks ab.

Eine Ausnahme ist der empfohlene SanDisk Extreme PRO 128GB, der SSD-Technik an Board hat und dementsprechend haltbar ist. Da das verwendete Fujitsu D3644-B einen USB-Port direkt auf dem Mainboard besitzt, lässt sich so ein Datenträger ohne Adapter direkt im Gehäuse verstauen.

Alternativ kann man den Systemdatenträger auch mit einem USB 3.0 zu M.2 SATA Stick realisieren, in dem eine Transcend TS64GMTS400S 64GB SSD verbaut wird. Diese Lösung hat sich in der Vergangenheit schon bei mehreren System als sehr zuverlässig bewährt und liefert zudem eine hohe Lese- und Schreibgeschwindigkeit.

Die eleganteste Lösung bei diesem System ist es, den M.2 Slot des Mainboards zu benutzen und dort eine schnelle PCIe-SSD wie die 250GB Samsung 970 EVO zu verbauen. Diese Lösung verwenden wir auch in unserem System. Hinweis: wir verwenden hier den Vorgänger, die Samsung 960 EVO. Diese sollte sich identisch zur Samsung 970 EVO verhalten. Wir empfehlen euch aber den Kauf der neueren SSD.





Datenfestplatten


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



RAID


Der Intel C246 Serverchipsatz des Fujitsu D3644-B besitzt einen so genannten Fake-RAID. Hierbei lassen sich die Festplatten direkt über den Mainboard-Chipsatz zu einem RAID (Modi 0,1,5,10) zusammenschließen. Bei einem Defekt lässt sich das Mainboard gegen ein neues mit gleichem Chipsatz austauschen. Von der restlichen Hardware wie dem Prozessor ist der RAID unabhängig. Der Vorteil an der Benutzung des Fake-RAIDs ist es, dass das Betriebssystem keine eigene RAID-Verwaltung mitbringen muss.

Wir empfehlen aber die Benutzung des Software-RAIDs von Linux bzw. FreeBSD. In der Vergangenheit haben wir häufig die NAS-Verwaltungsoberfläche OpenMediaVault empfohlen, welche auf ein modernes Debian Linux 9 aufsetzt. In unseren Tests hat dieses System aber besser mit FreeNAS funktioniert. Daher setzen wir auf FreeNAS 11. Es lassen sich aber natürlich auch Windows 10 / Windows Server 2016 oder Linux benutzen.


Netzteil

EigenschaftWert Bemerkungen
Formfaktor ATX
Max. Leistung[W] 350
SATA-Power 5
80 PLUS Zertifizierung Bronze
Überstromschutz (OCP)
Überspannungsschutz (OVP)
Unterspannungsschutz (UVP)
Kurzschlussschutz (SCP)
Überhitzungsschutz (OTP)
Überlastschutz (OPP)

Als Netzteil empfehlen wir das be quiet! Pure Power 11 350W. Dieses Netzteil des Premium-Herstellers bringt alle modernen Schutzschaltungen und Features mit. Wer maximal vier Datenfestplatten einbauen möchte, greift zum kleineren be quiet! Pure Power 11 300W. Das größere be quiet! Pure Power 11 400W ist 80 PLUS Gold zertifiziert und damit nochmal effizienter als seine kleineren Brüder.


Wir setzen schon seit vielen Jahren die Netzteile von be quiet! ein und sind von deren Qualität und geringer Lautstärke überzeugt. Der Hersteller gewährt übrigens 5 Jahre Garantie auf die Pure Power Serie. Ihr könnt natürlich jedes andere Netzteil im ATX-Format für dieses System verwenden. Wir empfehlen euch aber darauf zu achten, ein 80 PLUS zertifiziertes Markennetzteil zu verwenden, welches über möglichst viele Schutzschaltungen verfügt und so eure teure Hardware schützt.


ATX-NetzteileSATA-PowerZertifizierung und EffizienzPreis
be quiet! Pure Power 11 300W480+ Bronze, bis zu 87%45 Euro
be quiet! Pure Power 11 350W580+ Bronze, bis zu 87%47 Euro
be quiet! Pure Power 11 400W580+ Gold, bis zu 91%52 Euro



Gehäuse

EigenschaftWert Bemerkungen
Micro-ATX
Mini-ITX

Beim Gehäuse ist unser Favorit das Fractal Design Define Mini, welches außerordentlich gut verarbeitet ist und sicher 2-3 Systemgenerationen mitmacht. Es ist gedämmt und verfügt über Staubfilter, kostet mit 90 Euro aber etwas mehr. Im Lieferumfang befinden sich zwei 120mm Lüfter, die in der Front untereinander montiert werden können und die Datenfestplatten so optimal gekühlt werden. Das Gehäuse bietet Platz für sechs 3,5 Zoll Festplatten, weitere können bei Bedarf mit Adaptern in die zwei 5,25 Zoll Slots verbaut werden.

Preislich attraktiver ist das Xigmatek Asgard II für 40 Euro. Es nimmt bis zu sieben 3,5 Zoll Festplatten auf, zudem besitzt es ganze 4 5,25 Zoll Einschübe. Ein 120mm Lüfter ist im Lieferumfang enthalten, dieser ist allerdings etwas lauter als die Fractal Design Lüfter. Das Gehäuse verfügt leider nicht über einen Staubfilter oder eine Geräuschdämmung.




Betriebssystem

EigenschaftWert Bemerkungen
OpenMediaVault 4 Debian 9 Linux mit mdadm Linux-Software-RAID
NAS4Free 11 Fork von FreeNAS mit guter ZFS-Unterstützung
FreeNAS 11 FreeBSD mit der besten ZFS-Unterstützung auf dem Markt
Rockstor 3 CentOS 7 Linux mit Btrfs Dateisystem
Windows 10
Windows Server 2012
Windows Server 2016

In diesem NAS verwenden wir das Betriebssystem FreeNAS 11, welches auf FreeBSD aufbaut und das meist benutze Betriebssystem für Speicherlösungen ist. Es wird häufig auch im professionellen Bereich genutzt und bietet die beste mir bekannte ZFS-Dateisystemeinbindung aller NAS Systeme.

ZFS ist ein sehr ausgereiftes Dateisystem, welches eure Daten durch viele Funktionen vor Korruption schützt. Es macht besonders mit Systemen Sinn, die über ECC-Arbeitsspeicher verfügen und einzelne Bit-Flips selber erkennen und korrigieren können. All dies bietet unser NAS Advanced 3.0, so dass wir uns diesmal für FreeNAS 11 entschieden haben.

FreeNAS benötigt mindestens 8 GB Arbeitsspeicher. Je nach Kapazität eurer Datenfestplatten kann es jedoch Sinn machen 16+ GB Arbeitsspeicher zu verbauen.

Die Installation von FreeNAS ist denkbar einfach. FreeNAS 11 kann kostenlos beim Hersteller als Image-Datei heruntergeladen werden. Dieses Image lässt sich dann z.B. via Etcher auf einen USB-Stick kopieren. Von diesem Stick bootet man nun und installiert FreeNAS in 6-Schritten auf das Systemlaufwerk des NAS. Im Anschluss ist das NAS über eine Weboberfläche im Netzwerk erreichbar.



Wie OpenMediaVault lässt sich auch FreeNAS durch Plugins im Funktionsumfang erweitern. Dieser ist bei FreeNAS allerdings von Haus aus deutlich größer als bei OpenMediaVault. Vor allem die direkt installierte VM-Verwaltung mit dem bhyve Hypervisor hat auf uns einen guten Eindruck gemacht.

Die neue FreeNAS Version ist auch deutlich einfacher zu bedienen, notwendige Scrub-Jobs werden z.B. bei der Erstellung eines ZFS-Pools (ähnlich einem RAID) automatisch mit erstellt. Auch Neulinge können so keine wichtigen Funktionen übersehen.



Als Alternative könnt ihr neben OpenMediaVault oder Windows 10 Pro z.B. auch NAS4Free benutzen. Interessiert ihr euch für NAS4Free, dann hilft euch vielleicht unsere Komplettanleitung NAS4Free inkl. ZFS-Grundkurs weiter.


Benchmarks

EigenschaftWert Bemerkungen
Max. Lesen via SMB/NFS[MB/s] 112
Max. Schreiben via SMB/NFS[MB/s] 113
Max. Lesen via FTP[MB/s] 114
Max. Schreiben via FTP[MB/s] 113
Max. CPU Last SMB-Lesen[%] 15
Max. CPU Last SMB-Schreiben[%] 14
Cinebench R15 Einkern[cb] 159 Windows 10
Cinebench R15 Mehrkern[cb] 403 Windows 10

Unser NAS-Bauvorschlag nutzt die 1 Gbit Netzwerkschnittstelle aus und erreicht gute 112 MB/s beim Lesen und Schreiben von Daten. Das System ist dabei zu maximal 15% ausgelastet und kann nebenbei noch andere Aufgaben im Netzwerk übernehmen, ohne dass sich die Übertragungsraten verschlechtern.


Wer noch mehr Netzwerkleistung benötigt, kann auch eine 10Gbit Karte wie die Intel X540-T2 10Gbit Base-T Netzwerkkarte in den PCIe-Slot des Mainboards einbauen.


Energieverbrauch

EigenschaftWert Bemerkungen
Ausgeschaltet[W] 0,5
Leerlauf[W] 15 ohne Datenfestplatten

Den Energieverbrauch haben wir ohne Datenfestplatten mit dem Betriebssystem FreeNAS 11 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.

FreeNAS ist für eine 24/7 Nutzung ausgelegt und verfügt nicht über einen Standby-Modus. Der Leerlauf-Verbrauch von 15 Watt geht für ein System dieser Klasse in Ordnung und ist durchaus gut. Fährt man das System komplett herunter, werden ca. 0,5 Watt benötigt. Auch dies ist ein guter Wert, normale Systeme dieser Kategorie benötigen meist 1-2 Watt mehr.


Kühlung


Wir haben den Intel Pentium G5400 in der Box-Version erworben. Hier liegt der CPU ein passender Kühler bei. Zwar verfügt das Mainboard über eine anpassbare Lüftersteuerung, trotzdem kann man dem Intel-Lüfter keine Bestnote in der Kategorie Lautstärke bescheinigen. Bei Bedarf könnt ihr einen leiseren Lüfter nachträglich einbauen.




Temperatur


Auch unter voller Last wird der Prozessor nie wärmer als 80°C. Die Kühlleistung des CPU-Kühlers ist also ausreichend. Da ein NAS aber meistens nicht stark ausgelastet wird, muss man sich hier sowieso keine großen Gedanken machen.



FreeNAS kann die CPU-Temperatur überwachen und anzeigen. Es empfiehlt sich die Reports in regelmäßigen Abständen zu sichten und auf Fehler zu überprüfen. Wichtige Fehler kann FreeNAS aber auch automatisch zum Beispiel an eine E-Mail Adresse melden.


Technische Daten (Zusammenfassung)

EigenschaftWert Bemerkungen
Prozessor Intel Pentium G5400 2x 3,7 GHz, HT, 4MB Cache, 54W TDP
Prozessor (Alternativ) Intel Core i3-8100 4x 3,6 GHz, 6MB Cache, 65W TDP
Mainboard Fujitsu D3644-B 6x SATA, 1x M.2
Mainboard (Alternativ) Gigabyte B360M D2V KEIN ECC !, 6x SATA, 1x M.2
Arbeitsspeicher Kingston KVR21E15D8 DDR4-2133 8GB ECC (CL15)
Systemdatenträger 250GB Samsung 970 EVO
Systemdatenträger (Alternativ) SanDisk Extreme PRO 128GB
Netzteil be quiet! Pure Power 11 350W 5x SATA, 80 PLUS Bronze
Netzteil (Alternativ) be quiet! Pure Power 11 400W 5x SATA, 80 PLUS Gold
Gehäuse Fractal Design Define Mini 2x 120mm Lüfter, Staubfilter
Gehäuse (Alternativ) Xigmatek Asgard II 1x 120mm Lüfter
Datenfestplatte WD Red NAS ca. 38 Euro / TB
Datenfestplatte (Alternativ) Seagate Ironwolf NAS ca. 35 Euro / TB
Adapter / Kleinteile (Optional) Syba SD-PEX40099 4 Port SATA 3 Controller weitere 4 SATA3 Ports über PCIe
Adapter / Kleinteile (Optional) Syba SD-PEX40099 8 Port SATA 3 Controller weitere 8 SATA3 Ports über PCIe
Adapter / Kleinteile (Optional) Intel X540-T2 10Gbit Base-T Netzwerkkarte 2x 10 Gbit Base-T für RJ45 Netzwerkkabel
Adapter / Kleinteile (Optional) SATA Power Y-Kabel je nach Netzteil ab 5/6 Festplatten
Gesamtpreis System[€] 455 mit 8GB ECC-Arbeitsspeicher ohne Datenfestplatten



Zusammenfassung


Auch wenn wir es zeitlich eigentlich noch gar nicht geplant hatten: der Bau des NAS Advanced 3.0 hat mal wieder richtig Spaß gemacht. Vor allem die Leistung der Hardware in FreeNAS ist beachtlich. Durch die ECC-Unterstützung und die Virtualisierungsfunktionen kann dieses NAS auch gehobenere Ansprüche bedienen und ist dennoch recht sparsam.

Das Fujitsu D3644-B Mainboard ist super verarbeitet und durch den Intel C246 Chipsatz in der Lage viele Komponenten anzubinden. Vor allem das Design und die auf Sparsamkeit ausgelegten Komponenten machen das Fujitsu Mainboard zu einem Kauftipp.

Durch den PCIe 3.0 x16 Slot lässt sich das System weiter ausbauen und kann dann z.B. durch den Einsatz einer Syba SD-PEX40099 4 Port SATA 3 Controller mehr Datenfestplatten ansteuern oder den Datenaustausch über eine Intel X540-T2 10Gbit Base-T Netzwerkkarte beschleunigen. Je nach RAID-Konfiguration sind so Datenraten über 400 MB/s über das Netzwerk möglich.



Alternativen


Wem 4 SATA-Ports ohne M.2 Slot und PCIe 3.0 x16 Erweiterungsmöglichkeit ausreichen und wer auf den Einsatz von ECC-Arbeitsspeicher verzichten kann, für den dürfte unser NAS Basic 2.0 eine gute Ausweichmöglichkeit sein. Hier setzen wir auf einen passiven Intel Celeron 4-Kern Prozessor der neuen Gemini-Lake Architektur im Mini-ITX Formfaktor. Die Leistung ist für den normalen 1 Gbit Datenaustausch ausreichend.

Noch kleiner und günstiger geht es mit einem NAS auf Raspberry Pi Basis.

Kommentare (24)


Lucky
19.02.2019
Ist der Speicher trotzdem nutzbar? Ist halt Taktfrequenz 2400 und soll auch ECC haben. Den von Euch vorgeschlagenen Speicher gibt es bei Kingston nicht mehr (discontinued).

Lucky
19.02.2019
Hallo,

Vorsicht: Ich habe den von Euch verlinkten Speicher bestellt und einen anderen Speicher KTD-PE424S8/8G erhalten. Also nach Erhalt überprüfen.

Stefan (Team)
19.02.2019
1. Beim Mirror werden natürlich 2 Festplatten eingesetzt. 15 Watt im Leerlauf unter FreeBSD / FreeNAS, unter Windows 10 sind es 13 Watt.

Felix
18.02.2019
Noch ein Update von meiner Seite: ECC ist bei meinem Board wohl doch aktiv. "Disabled" im Bios zu setzen scheint daran nichts zu ändern. Das führte dazu, dass ich die Ausgabe fehlinterpretiert habe. Zum Auslesen des Prozessorregisters habe ich für ältere Prozessoren hier ein C-Programm gefunden:
https://hardforum.com/threads/ecc-check-on-intel-i3-processors.1693051/
Das habe ich kurzerhand auf die korrekten Offsets angepasst und hier hochgeladen:
https://pastebin.com/FdRTydbw
Wer also prüfen will, ob sein Speichercontroller ECC als aktiv meldet, kann dieses C-Programm dafür verwenden. Natürlich ohne Gewähr, dass alles funktioniert und auch die richtigen Werte ausliest. (Es wurde auf Linux mit dem Pentium G5400 getestet, könnte aber auch auf anderen Systemen und mit Prozessoren ab Skylake funktionieren...)

HDD
17.02.2019
15 Watt im Leerlauf - gerade bei diesem Board - ist recht viel. Mehr als 10 Watt sollte das im Leerlauf mit ATX-Netzteil nicht schlucken. C-States? FreeNAS/FreeBSD?

HDD
17.02.2019
ZFS mit nur einer HDD? Dann verzichtet man auf die Selbstheilung...
2 HDDs sollten es schon sein, um einen Mirror zu bauen.

Stefan (Team)
17.02.2019
Wenn Du kein ECC benötigst, wäre die günstigste Möglichkeit das Gigabyte B360M D2V (kein ECC, 6x SATA)

Rolf
16.02.2019
Könnt ihr eine Empfehlung für ein stromsparendes Board geben, wenn man auf ECC verzichten wollte?

Stefan (Team)
15.02.2019
ECC sollte ziemlich sicher (so gut man das eben testen kann) funktionieren. Intel gibt für den C246 Chipsatz mit diesem Pentium Prozessor jedenfalls an, dass ECC unterstützt wird. ECC dürfte laut Intel nur auf Core i5 und Core i7 Prozessoren NICHT funktionieren.

Bee
15.02.2019
Habt ihr getestet ob ECC bei dem Mainboard hier auch wirklich aktiv ist und funktioniert? Das Datasheet dazu (https://sp.ts.fujitsu.com/dmsp/Publications/public/DS-D3644-B.pdf) sagt auf Seite 2 unten:
ECC support for XEON processors only

Nachdem das Board jetzt wieder lieferbar ist, würde ich eure Zusammenstellung gerne nachbauen. Zögere nur noch wegen der ECC unsicherheit. Aber auf jeden Fall schon einmal Danke für den Artikel.

Stefan (Team)
15.02.2019
Ich kann das hier natürlich nicht testen, da ich keinen Intel Xeon E hier habe. Es sollte aber laut Intel Dokumentation funktionieren, denn Voraussetzung für die Intel Active Management Technik ist ein Xeon Prozessor und ein Intel Serverchipsatz. Das hättest Du ja dann beides.

Lucky
14.02.2019
Hallo,

mit Interesse habe ich den Artikel gelesen, da ich gerne mein QNAP gegen ein FreeNAS-System austauschen möchte. Ich würde gerne die vorgeschlagene Konfiguration nehmen, allerdings einen XEON E-2124G bevorzugen, um Remote auf die Kiste zugreifen zu können (Intel AMP). Ist dies in dieser Konfiguration dann möglich? Mit dem Pentium geht es ja wohl nicht.

Felix
14.02.2019
Kurzes Update: Ich habe mir nochmal angeschaut, wie man die ECC-Funktion beim Pentium Gold G5400 verifizieren kann. Es stellte sich raus, dass das Datenblatt [1] fast identisch ist zu Kaby Lake und Skylake. Ich habe also den ECC-Linux-Treiber für den Xeon-E3 hergenommen (ie31200_edac) und im Code testweise die PCI-Device-IDs angepasst. Ging zu laden, Fehler-Counter werden ausgegeben, aber keine Indikation, ob ECC auch aktiv ist. Das kann der Treiber leider nicht.

Im Datenblatt [1] findet man auf Seite 199 das MAD-Register ("Address Decoder Intra Channel Configuration Register") an Adresse 5004h für den ersten bzw. 5008h für den zweiten Kanal. Dieses Register enthält zwei Bit zu "ECC", die entweder 00 ("No ECC active in the channel.") oder 11 ("ECC active in both IO and ECC logic.") sein können. Ich habe also das Kernelmodul erweitert, sodass es mit printk das Register ausgibt. Bei mir war das Resultat 0x3110, womit die zwei ECC-Bit den Wert 00 haben. Damit ist bei mir also ECC inaktiv, obwohl MemTest86 das Gegenteil anzeigt und die Funktion im BIOS aktiviert wurde.

Ich werde in den kommenden Wochen nochmal mit alternativer Hardware (CPU, RAM) testen und danach ein Update geben. Hier kurz noch meine HW: Asus P11C-M/4L (Intel C242), Kingston Server Premier KSM24ES8/8ME DDR4-2400 ECC, Intel Pentium Gold G5400
Falls ich irgendwas übersehen habe, wäre ein Hinweis sehr hilfreich.

[1] https://www.intel.com/content/www/us/en/products/docs/processors/core/8th-gen-core-family-datasheet-vol-2.html

Felix
12.02.2019
Hi,

vielen Dank für den guten Artikel. Ich habe mir vor kurzem fast die gleiche Zusammenstellung, nur mit dem Board Asus P11C-M/4L (Intel C242), besorgt und wollte nun einmal herausfinden, ob ECC auch tut. Ich kann mich da Robert nur anschließen - das ist ziemliches Voodoo.

Wie ihr schon richtig schreibt, hat man im OS keine Chance, das herauszufinden - unter Linux z.B. wird der Speichercontroller im Prozessor von keinem der *_edac-Treiber unterstützt. dmidecode sagt einem nur, dass ECC-RAM verbaut ist. Andererseits zeigt MemTest86 _immer_ "ECC Enabled: Yes", vollkommen egal, ob man die Unterstützung im BIOS aktiviert oder nicht. Heißt, da scheint die Erkennung auch nicht zuverlässig zu laufen. Die Erzeugung von Fehlern wird laut Website des Tools nur in der Pro-Version unterstützt und selbst da nur bei bestimmten Prozessoren [1]. Der Coffee-Lake-Pentium ist nicht darunter.

Nun bleibt die Frage, ob man irgendwie anders die ECC-Funktion testen kann. Ich hoffe ja, dass ECC-Fehler zumindest in den BIOS/IPMI-Logs auftauchen. Das lässt sich nur ohne Fehler schlecht verifizieren. Vom Abkleben eines Datenpins beim RAM wollte ich eigentlich gern absehen, zumal das bei DDR4 nicht so einfach sein dürfte. Eine andere Variante wäre das bewusste Übertakten, Undervolting oder die Reduktion der Latenzen des RAM im BIOS, um Fehler zu provozieren. Das kann mein Board aber leider nicht. Aktuell sehe ich keine weitere Möglichkeit, bei dem Setup ECC zu verifizieren. Vermutlich hilft da nur der Umstieg auf einen Xeon, der zumindest unter Linux vom EDAC-Subsystem erkannt werden dürfte...

[1] https://www.memtest86.com/features.htm#fn3

Stefan (Team)
06.02.2019
FreeNAS hat ganz einfach aufgrund seiner höheren Verbreitung und des größeren Teams (10x mehr Programmierer) für mich die beste Unterstützung. FreeNAS ist konservativer, das stimmt - das ist einfach dem Enterprise-Umfeld geschuldet.

ECC ist eine Sache für sich und teilweise schon recht intransparent. Gerade mit neueren Systemen gibt es immer mal wieder Ärger. Einen Nachteil hat man dadurch aber auf keinen Fall und am Ende entscheidet ja jeder selbst ob er ein System mit ECC oder ohne ECC aufbauen möchte. Da wir viele Anfragen für Systeme mit ECC-Unterstützung bekommen, setzen wir dies hiermit um :)

Stefan (Team)
06.02.2019
Danke für den Hinweis, Du hast Recht es handelt sich um CL15 Speicher. Habe ich im Text berichtigt.

Bee
06.02.2019
Den Speicher habt ihr CL14 angegeben, müsste aber CL15 sein

Marcus
05.02.2019
Vielen Dank für die Info zu den T-Varianten.

Ich bin gespannt auf euren Test.

Stefan (Team)
05.02.2019
Die T-Varianten sind nicht sparsamer als die normalen Versionen, es handelt sich hierbei um den identischen Prozessor, nur mit dem Unterschied dass der Maximaltakt reduziert wurde. Dadurch lassen sich z.B. kleinere Gehäuse oder Kühllösungen nutzen, im Endeffekt muss der im Takt reduzierte Prozessor aber wesentlich länger bei seinem Maximaltakt arbeiten um die gleiche Aufgabe wie der normale Prozessor abzuarbeiten. Der Energieaufwand ist am Ende gleich oder sogar höher, da auch andere Komponenten länger im Active-State verbringen müssen, wie z.B. Chipsatz und Arbeitsspeicher. Ich werde hierzu in der Zukunft mal einen Testaufbau nachreichen.

Nachtrag: einen Test findet ihr hier: Pentium G5400 vs Pentium G5400T - Energie und Effizienzvergleich

Marcus
04.02.2019
Vielen Dank, für die neue Zusammenstellung. Eine ähnliche Konfiguration hatte ich auch schon im Kopf.

Eine Frage habe ich allerdings noch dazu. Ich hätte für das NAS eine stromsparendere CPU genommen, beispielsweise diese hier: G5400T.

Gibt es einen Grund, nicht auf die T-Variante zu setzen?

Robert
04.02.2019
Vielen Dank für diese neue Zusammenstellung und den Test der einzelnen NAS-Komponenten. Habe hier noch 2 Fragen bzw. Anmerkungen dazu:

1. Wieso bewertet Ihr NAS4Free mit "guter ZFS-Unterstützung" und FreeNAS mit "der besten ZFS-Unterstützung"? Beide basieren doch auf dem selbem FreeBSD-OS, haben also den komplett gleichen Unterbau. Momentan bauen beide sogar auf der identischen stable version 11.2 ihr System auf. Wobei in der Vergangenheit NAS4Free sehr viel schneller neue FreeBSD-Kernel verwendet hat als FreeNAS. Beispielsweise war v11.2 innerhalb weniger Wochen in NAS4Free verfügbar, während FreeNAS noch über ein halbes Jahr auf einer (veralteten) 10er Version blieb.
Übrigens heißt NAS4Free neuerdings XigmaNAS https://en.wikipedia.org/wiki/XigmaNAS
Einen technischen Unterschied beim ZFS-System kann ich nicht erkennen. Wie also kommt Ihr zu Eurer Einschätzung?

2. ECC-Unterstützung finde ich gut und sinnvoll und natürlich besonders für Server. Das grundsätzliche Problem besteht jedoch -und das kann man aktuell am RYZEN besonders gut beobachten- im vernünftigen Zusammenspiel der 3 dafür notwendigen Komponenten: CPU+BOARD+RAM, denn alle gemeinsam müssen ECC unterstützen! Und so wie es ausschaut scheinen tatsächlich nur absolute "low-level-Regeln" für die jewiligen ECC-Umsetzungen zu gelten: https://en.wikipedia.org/wiki/ECC_memory#Implementations
Jeder Hersteller darf da wohl etwas anderes einbauen. Einige RAM-Chips scheinen ausschließlich alles intern alleine regeln zu wollen, ohne irgendwohin Informationen zu senden. Viele zeigen nicht einmal an (z.B. im BIOS oder OS), ob oder wann es zu (automatisch korrigierten) Bit-Flips kam und melden vielleicht gar nur -und auch diese Funktion ist "freiwillig"- ob es denn auch Nicht-korrigierbare Bit-Flips aufgetreten sind. Selbst die ganzen spezial und sehr hardwarenah-programmierten "System- und Speicher"-Testprogramme ermitteln meist voneinander abweichende Werte - das habt Ihr ja auch schon selbst festgestellt. ECC -zumindest im Consumer-Bereich- erscheint mir deshalb fast ein wenig wie Voodoo-Magie. Es fehlt hier vollkommen die Transparenz. Man investiert zwangsläufig eben mind. 20% mehr Geld für den ECC-Support, doch dann muss man einfach darauf vertrauen das es funktioniert und wirklich das tut, was es tun soll.
Und das alles obwohl von 1981 bis Anfang der 90er Jahre bereits ALLE IBM-PC von Hause aus einen "Parity-Check" im Arbeitsspeicher eingebaut hatten der einwandfrei funktionierte: http://www.pcguide.com/ref/ram/errChecking-c.html Der Grund weshalb diese Funktion beim IBM-PC dann abgeschafft wurde war Apple, die aus Kostengründen begannen alle ihre Rechner ohne Parity-Check auf den Markt zu bringen. Und so ist das vor fast 30 Jahren aus allen Consumer-PCs verschwunden. Heutzutage aber hat man 100-fach mehr Speicher und ein 100-fach höheres Risiko.
Solange es hier in dem Bereich keine erweiterten, besser definierten, Standard-Schnittstellen zwischen ECC-CPU+ECC-BOARD+ECC-RAM gibt wird sich an dieser Situation zukünftig auch nicht viel ändern. Sehr schade, denn ein Bedarf und Nachfrage ist auf jeden Fall vorhanden. Ein anderer gangbarer Weg, nicht gegen Bit-Flips aber zumindest gegen Bit-Rot (ist viel schlimmer), der zudem auch noch kostenlos ist, ist der Einsatz von SNAPRAID, das sich aber grundsätzlich eher für Daten/Dateien eignet die sich nicht ständig verändern.
Mich würde Eure ehrliche Meinung zur ganzen ECC-Thematik wirklich sehr interessieren. Vielleicht habe ich irgendwo etwas übersehen? Danke und weiter so!

Peter
04.02.2019
Hi,

Debian und D3644 erfordert wohl etwas Handarbeit siehe:

Grafikprobleme bei Installation:
https://www.heise.de/forum/c-t/Kommentare-zu-c-t-Artikeln/Test-Sparsames-Mainboard-Fujitsu-D3643-H-fuer-Intel-Core-i-8000/Re-D3644-vs-Debian/posting-33297616/show/

"Abhilfe schafft wie dort beschrieben das Deaktivieren der Option "Above 4GB decoding" im PCI-Menu des BIOS."

i219LM:
https://www.heise.de/forum/c-t/Kommentare-zu-c-t-Artikeln/Heim-Server-im-Selbstbau/Re-Probleme-Fujitsu-D3644-und-Debian-Installation/posting-33429079/show/

Stefan (Team)
01.02.2019
Ja das Board kostet 150 Euro, was für ein Mainboard mit Serverchipsatz wirklich günstig ist. Die Verfügbarkeit ist aktuell schlecht das stimmt, wir mussten bei Mindfactory auch eine Woche auf das Board warten. Bei der Installation von Debian Linux gab es während der Installation einen Anzeigefehler der Debian Installationsoberfläche, Headless (automatisch) lässt sich dieses aber installieren.

Das D3642-B hat übrigens keinen Serverchipsatz verbaut, daher würde ich dies nicht empfehlen. Ich denke die Verfügbarkeit wird sich in den nächsten Tagen wieder verbessern.

Tim
01.02.2019
Erstmal Danke für das neue Advanced-NAS.
Jedoch ist das Board weder im verlinkten Amazon.de, noch auf geizhals.de europaweit verfügbar. Der Board-Bruder "D3642-B" kostet stolze 147 Euro. Ist das Board dann wirklich so empfehlenswert?

Aus dem Text:
"Wir empfehlen aber die Benutzung des Software-RAIDs von Linux bzw. FreeBSD. In der Vergangenheit haben wir häufig die NAS-Verwaltungsoberfläche OpenMediaVault empfohlen, welche auf ein modernes Debian Linux 9 aufsetzt. In unseren Tests hat dieses System aber besser mit FreeNAS funktioniert."

Frage dazu:
Was hat denn am OMV dann nicht so gut funktioniert?

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