Projekt Backup Server

Zu Zeiten meines zweiten PCs hatte ich dort ein Bandlaufwerk eingebaut, mit dem sich 800 MB an Daten sichern ließen. Klingt nach kaum Kapazität, aber die Festplatte hatte damals auch nur 540 MB und die war lange nicht voll. Auch ein CD-Rohling konnte locker mal eben die Kapazität der Platte aufnehmen, wenn man sich denn für über 400 DM einen Singlespeed-CD-Brenner geleistet hatte.

Heute steht hier im Keller ein kleiner Server, der eigene Dokumente, Digitalkamera-Fotos, TV-Aufnahmen, die komplette CD-Sammlung im MP3 Format und vermutlich demnächst auch noch die komplette DVD-Sammlung aufnehmen wird. Momentan sind dort etwa 4 TB Nutzkapazität vorhanden, allzeit von jedem PC im Haus verfügbar. Doch wie sichert man das? Streamer gibt es zwar immer noch, aber ein einzelnes Band fasst keine 4 TB und ein Bandwechsler ist preislich jenseits von Gut und Böse für den Privatanwender. CDs, DVDs und selbst BDs kommen mit den Datenmengen schon lange nicht mehr mit. Bleibt die Sicherung auf Festplatte.

Preislich attraktive Festplatten mit USB oder LAN Anschluss gibt es wie Sand am Meer, aber für 4 TB reicht auch das noch nicht ganz. Es muss schon ein Gehäuse mit mehreren Platten sein, idealerweise mit Gigabit-LAN-Anschluss. Sowas gibt es z.B. von NETGEAR, nur kostet hier das Leergehäuse schon 1200 €. Da hilft dann nur noch Eigenbau.

Ein passendes Mainboard mit onboard RAID, eine stromsparende CPU, Speicher, Festplatten, ein Gehäuse mit Netzteil. Letztlich sollte man da doch eigentlich mit deutlich unter 1200 € voll bestückt hinkommen.

Von Intel gibt es mit der Atom Plattform interessante CPUs, allerdings wollte ich den Kauf eines teuren RAID Controllers vermeiden. Somit wurde ich anderweitig fündig und als Mainboard wurde ein Intel DQ35JO auserkoren. Mit sechs SATA Anschlüssen und Intel Matrix RAID 0/1/5/10 eine interessante Basis. In den Sockel 775 wanderte eine Intel Pentium Dualcore E2140 CPU mit zwei Mal 1,6 GHz. Da die CPU in einer “boxed” Version mit Lüfter kam, war das Thema auch schon geklärt.

Das preiswerte Cooler Master Elite RC330 Gehäuse bietet vier von außen zugängliche Einbauschächte und wurde mit einem 350 Watt Delta Netzteil versehen. Einen zusätzlichen Gehäuselüfter hinten bringt es serienmäßig mit. Die Kanten sind entgratet, allerdings haben die Seitenwände die Stärke von Dosenblech. Aber für den Zweck und vor allem für den Preis ist es absolut ausreichend. Es würde genug Platz bieten, um alle Festplatten intern einzubauen, allerdings möchte ich zumindest für die Datenplatten eine Hotswap-Backplane, wie sie auch im Server selber schon steckt. In diesem Fall ist das eine Fünffach SAS/SATA Backplane von Fantec namens 3051SS.

Bei den Festplatten kam dank des unschlagbar günstigen Preises von unter 90 € Samsungs HD103UJ in fünffacher Ausführung hier an. Der sechste SATA Port des Mainboards wird vom SATA DVD-ROM Laufwerk in Beschlag genommen. DDR2 Speichermodule sind preislich auch weit unten und da hier ein 64-bit Windows als Betriebssystem eingesetzt werden soll, kommen 2 GB aufs Board. An sich sind 2 GB eher übertrieben. Würde man das System mit einem Windows Homeserver bestücken, wäre auch 1 GB schon locker genug. Andererseits waren sie aber beim gebraucht gekauften Intel Board eh gleich dabei… 😉

Ich habe früher zeitweise mal FreeNAS eingesetzt, eine freie NAS Software auf FreeBSD Basis mit vielen Funktionen. Falls diese mit dem Intel Matrix RAID zurecht kommen sollte, könnte man beim Arbeitsspeicher noch etwas mehr knausern.

Nun kommen wir nur langsam zu einer unschönen Limitierung. Das RAID aus fünf 1 TB Platten kommt auf 4 TB Nutzkapazität. Das bisher genutzte MBR Partitionsschema kann allerdings nur Festplatten bis 2 TB verwalten. Da das RAID Volume als eine Festplatte gesehen wird, ist das etwas problematisch. Ein Nachfolger für MBR ist auch schon länger verfügbar. Die Lösung nennt sich GPT und wird z.B. von Windows Vista und Server 2008 in den x64 Versionen unterstützt. Dummerweise fehlt diesen aber noch eine Kleinigkeit zum Glück: sie können auf normaler PC-Hardware nicht von GPT Datenträgern booten.

Nachdem vom früheren Backup-Server noch ein paar 400 GB IDE Platten übrig waren, wurde das Problem kurzerhand dadurch gelöst, dass an die PATA Schnittstelle des Intel Boards zwei dieser Platten als Bootplatten gehängt wurden, die dann später via Software gespiegelt werden. Eigentlich würden auch zwei 40 GB Platten oder gar eine SSD reichen, nur hatte ich die grad nicht zur Hand. 🙂 Wer FreeNAS verwendet, wird dies vermutlich gleich von einer CF Karte booten wollen. Damit fallen dann die Kosten für Bootplatten weg, dafür brauchts da nur noch einen IDE-CF-Adapter.

Damit wären wir dann komplett. 😉

Werfen wir doch mal ein wenig einen Blick auf die Performance. Der Server schreibt ein komprimiertes Image auf den Backup-Server. Hierbei ist er alleine durch die Kompression schon recht gut ausgelastet. Nebenbei sind natürlich dort auch weiterhin alle Dienste aktiv und er hat etwas Last.

RAID5 über solch einen onboard RAID Controller wird größtenteils auf die CPU abgewälzt. Trotzdem bleibt die CPU Auslastung beim Schreiben über Netz auf den Backup-Server bei etwa 15%. Die Netzwerkauslastung im Gigabit-Netzwerk liegt bei um die 25%, die Maschine schreibt also beim Backup Daten mit gut 31 MB/s.

Allerdings ist da erstmal die Frage, wie schnell der ja auch nicht unbeschäftigte Server überhaupt die Daten liefern könnte. Somit wird nach Abschluss des Backups einfach mal direkt kopiert. Ein sieben GB großes DVD Image findet seinen Weg mit etwa 39 MB/s vom Server auf den Backup-Server. Das ist doch schonmal eine Hausnummer. 😉

Ach und ganz nebenbei habe ich natürlich auch mal ein Schätzometer für den Stromverbrauch vor die Maschine gehängt. Das sagt, dass sich das System bei voller Last auf allen fünf Datenplatten (RAID Build) etwa 89 Watt genehmigt.

Ich wünsche fröhliches Nachbauen! 🙂