Tutorial - Synology Discstation (DS) - Hardware

Erst einmal vorweg: Ich erhalte von der Firma Synology kein Geld und auch keinen Bonus für das Präsentieren dieses Produkts.
Es gibt noch viele andere Firmen, die ebenfalls eine sehr gute Discstation herstellen. Und auch ist nicht immer alles Gold was glänzt, also auch die Synology hat Nachteile.

Die Wahl der "richtigen" Discstation

Es gibt bei Synology einiges an Auswahl. Bauarten für einen Server-Rack (RS) und System für ein "Normales" Regal (DS), als grundlegende Entscheidung wie es denn aussehen soll.

1. Die Anzahl der Festplattenplätze
2. Der verwendete Prozessor
3. Netzwerk Anschlüsse
4. RAM Steckplätze
5. Erweiterungsmöglichkeiten (USB, PCIe)

Beispiel: die "DS1825+"

1) Anzahl Festplatten

Mindestens 4, als absolute untere Grenze. Man kann bei der Discstation eine Ausfallsicherheit von 2 Festplatten im Volume konfigurieren. Das bedeutet, dass man 2 Festplatten extra kaufen muss. Sobald eine Festplatte defekt geht (und ja die können defekt gehen!), sind die Daten immer noch in Takt und die Festplatte kann man tauschen und anschließend das Volume wieder reparieren, dazu benötigt die DS ca. 2 Tage, danach ist wieder alles gut. Und wenn man Festplatten gleichzeitig kauft, so gehen die meist auch gleichzeitig kaputt, daher am besten gleich 2 als Ausfallsicherheit verwenden.

Der Platzbedarf / Anzahl der Festplatten

Wenn man z.B. überschlagen 10TB an Daten derzeit hat, dann kann man planen, dass man 10TB HDD einsetzt. Davon werden dann 4 Stück eingesetzt. 2 als Daten und 2 als Ausfallsicherheit. Nun hat man 10TB freien Speicher.

Nun sollte man an die Zukunft denken, so eine DS kann man für 10 Jahre betreiben und die Daten werden immer mehr. Bei der DS kann man, wenn der Speicherplatz knapp wird, einfach eine neue Festplatte in einen freien Schacht hinzufügen und diese neue Platte dem Volume zuordnen. Nach ca. 2 Tagen ist dann die Platte mit im Volume drin und dann kann man das Volume vergrößern.

Da man den Plattenplatz so einfach jederzeit vergrößern kann ist es zu Anfang nicht wichtig wie viele Platten eingebaut sind, sondern wie viele man im Laufe der Zeit nachrüsten kann.

Daher empfehle ich gleich eine DS mit 8 Plätzen zu kaufen. Zu Anfang wären hier 20TB verfügbar und man kann noch bis zu 4 weitere Platten mit 10TB dazu bauen und hätte somit im Endausbau bis zu 60TB. Das sollte dann auch die ersten 10 Jahre reichen.

Alle Platten sollten die gleiche Speichergröße haben, damit das mit der 2-Platten Ausfallsicherheit immer zuverlässig funktioniert. In diesem Beispiel sind 10TB Platten genannt, je nach Datenmenge kann es auch mehr sein.

Kameras

Sollte man planen, dass Kameras mit in das System mit der "Surveillance Station" aufgezeichnet werden, so werden diese ebenfalls Speicherplatz benötigen. Wenn man merkt dass der Platz doch zu knapp wird, so kann man entweder eine HDD dazu einbauen oder die Aufnahmen der Kameras reduzieren. In einer DS kann man kostenlos bis zu 2 Kameras aufzeichnen, mehr kosten eine extra Lizenz.

Nachteile der Synology

Synology will unbedingt seine eigene Platten verkaufen und die "XS+" Geräte machen wohl zum Teil Probleme wenn man fremde HDD verwendet. Mit der "+" Variante (ohne "XS") ist es noch kein Problem. Es werden Funktionen ab der DSM Version V7.4 eingeschränkt (Tier Feature) wenn man keine HDD von Synology verwendet.

M.2 SSD's für den Cache

Zusätzlich werden M.2 SSD's für den Cache eingebaut. Ich habe mich für 2x 512GB entschieden.

2) Prozessor

Von Synology gibt es die DS mit AMD und mit ARM Prozessoren. Da wir einen VMM mit virtuelle Computer haben wollen muss es eine DS mit AMD Prozessor sein. Synology setzt daher die AMD Prozessoren ein weil diese RAM Module mit ECC unterstützen.

Die "XS+" Variante hat einen besseren Prozessor, was eigentlich zu empfehlen wäre, jedoch mit der Einschränkung der HDD's, siehe Punkt 1/Nachteile.

Die "+" Variante, ohne "XS" ist jetzt nicht die schnellste Rakete, jedoch ausreichend.

Eine DS ohne "+" sollte man nicht kaufen.

3) Netzwerk Ports

Eine DS sollte mindestens 2 Netzwerk Ports haben, damit man hier 2 Netzwerke mit unterschiedlichen TCP/IP Adressen und VLAN's anschließen kann. Besser sind 3 oder 4.

Allerdings haben die DS von Haus aus kein SFP+ Port für Glasfaser, dieser muss extra über eine PCIe Steckkarte nachgerüstet werden. Siehe dazu Punkt 5)

4) RAM

Eine DS wird in der Regel mit 4 oder 8 GB RAM ausgeliefert. Das reicht jedoch nicht wenn man ernsthaft virtuelle Computer mit betreiben möchte. Auch wird z.B. die "DS1825+" mit maximaler Ausbaustufe auf 32GB RAM beschrieben. Das stimmt ebenfalls nicht, man kann 64GB einbauen und diese werden auch erkannt und genutzt.

Diese Parameter muss der RAM haben, damit er von der DS erkannt wird (2 Module werden benötigt):

• SO-DIMM DDR4 ECC 32GB, 2Rx8
• 3200MHz / PC4-25600
• Clk: 22
• Spannung 1,2V
• 260 Pin

2 von diesen Modulen für 64GB RAM. Module gibt es z.B. bei www.speicher.de.

Wichtig! Dieser Speichertyp ist für eine "DS1825+", andere DS benötigen andere Speicher! Bei "www.speicher.de" findet man andere DS, die auch getestet sind, für viele Hersteller, nicht nur Synology.

Um so mehr RAM um so schneller ist die DS beim Kopieren von Dateien, da diese erst in den RAM kopiert werden und dann auf die HDD's. Auch wenn die DS Software selbst mit 4GB auskommt, ist für das Arbeiten mit der DS der RAM entscheidend um deutlich schneller Dateien kopieren zu können..

5) USB / PCIe

Über USB können extra Geräte angeschlossen werden, z.B.

• USB Festplatte für Backup
• PCAN USB Adapter (Peak Systems)
• USB-Seriell Wandler

Man kann so ziemlich alles anschließen und diese USB Anschlüsse einem virtuellen Computer zuordnen und damit dann die speziellen USB Adapter nutzen.

Der PCIe Port ist sehr wichtig. Denn nur darüber lassen sich PCIe Steckkarten einsetzen. Die meisten kleinere DS haben KEINEN Steckplatz für eine PCIe Steckkarte, sondern nur einen verkrüppelten Platz für eine spezielle Karte.

In unserem Fall wollen wir dass die DS direkt mit Glasfaser zu den Switches verbunden ist, so dass die maximal mögliche Datenübertragung zwischen DS und den Computern möglich ist. Die "normale" Netzwerkkabel sind dazu viel zu langsam. Nun kann man im Internet suchen, welche Netzwerkkarten von Haus aus von der DS unterstützt und erkannt werden. Ich habe diesen Typ verwendet:

• Mellanox ConnectX-3 MCX312A
  • PCI-Express 3.0 x8
  • 2 x SFP+
  • 10 Gb/s je port
  • Niedriges Profil !
    

Diese Karte ist schon ein älteres Modell, jedoch funktioniert diese zuverlässig und wird in der DS ohne extra Konfiguration direkt erkannt und bei den Netzwerk Schnittstellen sofort mit angezeigt (Webinterface der DS). Daher: Einbauen, geht.

Die tatsächlichen Geschwindigkeiten

Mit einer 10 GBit Lan Karte hat man noch lange keine 10 GBit Geschwindigkeit bei der Datenübertragung, diese ist noch von vielen anderen Faktoren abhängig. Dennoch möchte man gerne vorher wissen, was bringt einem ein Netzwerk mit einer so hohen Geschwindigkeit.

Datei schreiben:

Zu Anfang mit ca. 800 MByte/Sec, zumindest so lange bis der RAM voll ist (siehe Punkt 4) ). Danach müssen die Daten direkt auf die Festplatte geschrieben werden, nur noch 200 MByte/Sec.

Datei lesen:

Wenn die Datei bereits im RAM Cache ist, dann kann die DS 1 GByte/Sec senden. Wenn diese erst von der Festplatte gelesen werden muss, dann ist die Übertragung ca. 650 MByte/Sec.

Der Test:

Getestet wurde diese Geschwindigkeit mit einem Laptop mit USB4 Port mit 10 GBit USB4 zu SFP+ Adapter, mit M.2 Gen5 SSD's. Dieser Laptop kann intern bis zu 2,5 GByte/Sec kopieren und hat somit mehr Leistungsfähigkeit als eine 10 GBit Glasfaserleitung.
Mit Glasfaser am Server hat man deutliche Leistungssteigerungen bei der Datenübertragung. Im Vergleich zum 1 GBit Netzwerkkabel, welches maximal 110 MByte/Sec überträgt kann man bis zu 10x schneller die Daten lesen und schreiben. Somit kann man dank Glasfaser die volle Leistungsfähigkeit der DS ausnutzen.

Bei 2,5 GBit LAN

Viele moderne PC's haben eine 2,5 GBit LAN Schnittstelle eingebaut. Hier kann man nun bis zu 280 MByte/Sec übertragen.

*Übertragungswerte nur bei größeren Dateien. Bei viele kleine Dateien ist die Übertragungsrate deutlich geringer. Dennoch ist insgesamt die Geschwindigkeit sehr viel höher.

Fazit, Kaufempfehlung

Eine DS mit mindestens 4 HDD Plätzen, PCIe und die "+" Variante beginnt ab der Ausführung mit 8 HDD Steckplätze:

• DS1825+

Synology erweitert immer wieder der Umfang und ändert die Hardware. Daher kann es sein dass in einigen Jahren es die DS1825+ nicht mehr gibt und diese dann z.B. DS1827+ heißt. Im Grunde ist dies jedoch das identische, bzw. ich versuche diese Beschreibung so zu halten dass diese auch noch in vielen Jahren funktioniert. Im Detail muss man bei der Synology Seite nachschauen welche Anschlüsse und Möglichkeiten die jeweilige Variante bietet (PCIe beachten!).

Umbau der DS

Bevor man die DS im vollen Umfang nutzen kann werden diese Dinge umgebaut / eingebaut:

• Erweiterung RAM, 2x SO-DIMM auf 64GB
• Einbau der SFP+ PCIe Erweiterungskarte
• Einbau der 2x M.2 SSD Platten (Cache)
• Einbau der 4...8 Festplatten (verteilen links und rechts für bessere Wärmeverteilung)