DIY NAS: CPU Upgrade oder alles neu für 2,5Gb LAN?

[[AlphaRC]Eraser]

Ich habe aktuell folgendes DIY NAS System welches mir nicht die gewünschte Performance bringt: ca 30-50MB/s schreibperformance nervt einfach.
System

• Celeron G3900 Dual-Core
• 2x G.Skill Value Series DDR4 2400 4GB CL15 PC4-19200 (werden so oder so durch 32GB ersetzt)
• ADATA XPG SX7000 128GB intern
• 4x 3TB WD Red 3,5 HDD
• MSI H110I PRO (Mini-ITX)

Es läuft ein Ubuntu Linux mit einem voll verschlüsselten ZFS RaidZ1 Pool. Die Schreib/Leseperformance war schon jeher mau und jetzt steigt scheinbar auch noch die OS SSD aus (Schreibfehler in den Logs). Daher wollte ich jetzt die Kiste eh komplett neu aufsetzen.

Ziel: NAS transferraten im LAN sodass ich perspektivisch eine 2,5GBit NIC auslasten kann.

Randbedingung: stromsparend & leise

Geplante Applikationen
- Nextcloud
- Plex
- PiHole (kommt neu hinzu)
- Home Assistant (kommt neu hinzu)
- Ggf Proxmox

Wo brauche ich Hilfe?

1. CPU: Aktuell habe ich nicht den Überblick welche CPU die volle Hardware Beschleunigung mitbringt. Gibts da evtl. Was für das aktuelle Board sodass ich nur CPU upgraden muss?
2. Neue Platform: Falls CPU Upgrade nicht ausreicht: Welche CPU & Mobo combo wäre zu empfehlen? Ich brauche eigtl nur integr. GPU; 4x SATA; 1-2 NVME; im mITX Format mit 2,5GB NIC. Die NIC könnte ich aber ja auch theoretisch als USB Adapter nachrüsten, falls die Board Auswahl dadurch stark eingeengt würde. Ich tendiere leicht zu Intel, da der Linux support besser ist/war.

Bin gespannt was ich von meinem Retro System noch weiter benutzen kann 😂
Würde in jedem Fall den RAM auf 32GB Upgraden und eine alte Force MP510 SSD als OS und ZFS read Cache nutzen.


PS: Die Frage nach einem neuen Gehäuse und der richtigen Software Architektur werde ich in anderen threads thematisieren :-)

 

[cfreak84]

Mach alles neu. Die 2,5 GBit im LAN kriegst mit den WD Platten eh nicht hin. Würde ein neues Board mit ausreichend nvme Steckplätzen nehmen und dann Spaß dran haben.

 

[phm666]

Welche Hardwarebeschleunigung meinst du? Videotranscoding?
An der CPU sollte es auf jeden Fall nicht liegen, da ich mit nem älteren i7 4770T ganz easy 10GBit/s transferiert bekommt. Die Festplatten sind wahrscheinlich eher das Problem. Wenn du mehr Anschlüsse brauchst, würde ich das Board wechseln. Oder aber du hast nen Problem in der Software bzw. das falsche Dateisystem.

 

[TriceO]

Falls du Beschleunigung für Verschlüsselung meinst, dann unterstützen gesockelte Xeon (ab Silver), vereinzelte Xeon-D (On-Board CPUs) und vereinzelte Atom C die Intel Quick Assist Technology.

Xeon laufen nicht auf deinem Board und für Xeon-D und Atom-C landet man entsprechend bei ausgewählten gelöteten CPUs/Boards.

Edit 1: und bei den gesockelten Xeon ist glaube ich eigentlich der Chipsatz für QAT zuständig und der Xeon muss es lediglich unterstützen - heißt, da muss man sowohl auf Silver als auch den passenden Chipsatz achten.

Edit2: ich lass einfach den Link hier: Intel QAT Overview

 

[[AlphaRC]Eraser]

@phm: ich hatte vorher die Platten an nem LSI raidcontroller und da waren stabile 100MB/s sowohl beim Lesen und schreiben kein Problem. Nachdem Umzug aufs Software / ZFS raid dann eben die schlechte Performance. Außerdem sollte ja das RAID5/Zraid1 mit 4 Platten doch easy 200-250MB/s lesegeschwindigkeit bereitstellen können?!

Daher vermute ich, dass es an der CPU bzw. Mangelnder Hardware Unterstuetzung liegt?!
Video Beschleunigung wird nicht benötigt.

@TriceO: danke für die Infos. Lese mich da mal ein. Eine konkrete Empfehlung welche Platform sehr energieeffizient zu Werke geht hast du nicht zufällig?

 

[TriceO]

Weißt du denn wie die Verschlüsselung bei dir funktioniert?
Verwendet die AES? Beispiele wären BitLocker, TrueCrypt usw. Im Wiki (s.u.) ist ne Beispielliste.

Grundsätzlich haben alle modernen CPUs, auch dein Celeron, die Befehlserweiterung AES-NI integriert, um AES basierte Verschlüsselung/Entschlüsselung zu beschleunigen. QAT ist dann meines Wissens ne Art "Turbo".

https://de.wikipedia.org/wiki/AES_(Befehlssatzerweiterung)
https://de.wikipedia.org/wiki/Advanced_Encryption_Standard

So mit das günstigste für Effizienz, IPMI. ECC-RAM, QAT wäre zB sowas:
https://geizhals.de/supermicro-a2sd...2sdi-4c-hln4f-b-a1710120.html?hloc=at&hloc=de
(Wobei das ehrlich gesagt Quatsch ist, denn jeder aktuelle Prozessor ist schneller als der alte Atom mit QAT - außer man nimmt die High End Varianten, nur zahlt dann auch High End)

Edit: Mal als Nachtrag müsste man eigentlich auch hier ablesen können, wie die Leistung im Vergleich aussieht:
https://openbenchmarking.org/test/pts/compress-7zip-1.10.0
Dein Celeron wäre dann ganz grob im Bereich Platz 17 ganz unten.

 

[Abe81]

Kannst du nicht einfach die CPU-Auslastung während intensiver Schreibvorgängen einsehen? Dann weißt du doch, ob sie zu schmalbrüstig ist.

Oder du loggst es und vergleichst lediglich Auslastungswerte mit den Werten der Schreibrate.

Man muss doch nicht Raten, ob die CPU der Flaschenhals ist... das lässt sich doch einfach herausfinden.

Und Umstieg auf TrueNAS wäre nichts für dich?

 

[Moeller13]

Ein paar Fragen sind noch offen.
Was wärst du bereit auszugeben?
Werden VMs benötigt? Für Linux, Windows, Homeassistant
Wie wichtig ist dir ECC?
Soll die CPU eine iGPU haben oder ohne bzw. dedizierte GPU?
Wir wird darauf zugegriffen?
Welches OS kommt zum Einsatz? Bspw. Unraid
Welcher Formfaktor ist möglich/nötig?
Wie viele Clients greifen auf NC/Plex etc. zu?
Kann dein restliches Netzwerk mit 2,5Gbit/s um?
Warum nicht direkt auf 10Gbit/s hoch?

Ich hab einen ähnlichen Anwendungsbereich und bei mir läuft ein Intel Xeon E-2186G auf einem Gigabyte C246N-WU2 mit 32GB ECC. Das ganze dann in einem kleinen 10" Schrank, wo auch die Netzwerkverkabelung untergebracht ist. So mal als Idee, wo es hingehen kann. Hatte vorher einen i3-8100 drauf, der war aber zu schwach für VMs.

 

[[AlphaRC]Eraser]

Mega! Danke für die vielen Antworten die ich mal so gut es geht beantworten will:

@TriceO: Bzgl. Verschlüsselung hatte ich mal folgenden Tipp bekommen für die Nutzung der OpenZFS:
“das ist mit der CPU leider langsam, weil Verschlüsselung des ZFS AVX / AVX2 der CPU benötigt und nicht nur AES-NI - AVX(2) haben aber Celeron und Pentium Silver etc meistens nicht.”

Die CPU Auslastung war auch immer auf 100% auf einem der Cores bei schreibvorgaengen. Gibts nicht eine Liste wo man nach CPU Befehls Sätzen filtern kann bzgl: AVX(2)?

Bzgl. IPMI & ECC: hatte ich mir auch überlegt aber ganz ehrlich, den Aufpreis ist es für mein Szenario irgendwie nicht wert. Wenn’s die Features ohne Aufpreis dazu gibt, gern. Ansonsten würde ich eher verzichten.

@Moeller13:

• ECC nicht notwendig, Siehe oben
• OS: Hatte bisher ein Ubuntu laufen. Probier auch gern ne andere distro, ne zugaengliche GUI wär mir aber schon wichtig. Generell gute usability. wollte schon bei linux bleiben da mir ZFS als Unterbau schon sehr zusagt und es auch für mich nen Bereich ist wo ich gerne das wissen noch vertiefe. Win/ OSX gingen prinzipiell auch sind aber aus meiner Sicht für den Anwendungsfall nicht sinnvoll.
• VMs: werden nicht benötigt. Wollte wo möglich docker oder proxmoxx nutzen
• Clients: lokal und via web max 2-4 Clients. Wirklich nur für die eigene Familie , Kids noch nicht relevant. Also Kaum Parallele Zugriffe, aber ich bin eben ein sehr ungeduldiger Mensch :-)
• Formfaktor: nutze gerade mITX. Wäre auch. Erneut auf mATX zu wechseln. Müsste dann einfach ein größeres Gehäuse orgen. Wobei ich sowieso bereits auf ein fractal node 304 schiele, da mir mein aktuelles Mikro Gehäuse zu fummelig wird.
• Budget: Habe keine harte Obergrenze. Will einfach in die Nähe der 200-250MB/s landen aber nicht unnötig Geld rauswerfen. Im Kopf hab ich jetzt mal so ca 500€, aber wenn ich dann das über System für mehr Geld erhalte dass sparsamer/Skalierbarer/ robuster ist und ich auf Jahre nix dran machen muss, dann werde ich sicher weich ;-)
• Plex: maximal 1 client
• Netzwerk: aktuell lediglich 1GB. Will aber jetzt bit by bit auf 2,5GB. 10GB ist mir einfach zu teuer/Strom hungrig. So viel speed braucht’s dann doch nicht.
• Grafik: iGPU wäre top. Will ein kleines effizientes System ohne Schnickschnack / extra GPU. Sofern ich ab und an per GUI arbeiten kann und nen Film via Plex abspielen kann (ohne transcoding) ist alles gut :-)

 

[Abe81]

OS: Hatte bisher ein Ubuntu laufen. Probier auch gern ne andere distro, ne zugaengliche GUI wär mir aber schon wichtig. Generell gute usability.

hust TrueNAS

 

[[AlphaRC]Eraser]

Kann ich damit auch die anderen nicht primär NAS Anwendungen abdecken?

 

[cfreak84]

gibt ein paar Plugins, aber generell eher nicht.

 

[Abe81]

Bezogen auf das, was du hier als Anwendungszwecke angegeben hast, kannst du es abdecken.

Wenn du dein Ubuntu-NAS auch als eine Art Desktop-Rechner für Office oder Ähnliches nutzt, dann natürlich nicht.

Aber TrueNAS ist sehr effizient im Umgang mit deinen Daten… Ubuntu - standardmäßig mit voller GUI installiert und gebootet, nutzt m.E. mehr Ressourcen, die deine schwache CPU natürlich nochmal zusätzlich belastet…

Welche Version nutzt du? Ubuntu Server?

 

[[AlphaRC]Eraser]

Hab gerade die Homepage überflogen und muss sagen das Dashboard sieht schon sehr fancy aus!
Unterstützt ZFS, SMB, Nextcloud, PLEX und LARC also praktisch alles was ich definitiv brauche. Bzgl PI-hole und Home Automation müsste ich noch recherchieren, wäre aber auch kein show stopper wenn alles andere 1a läuft.
EDIT: Braeuchte auch noch nen torrent client, aber das sollte ja auch kein Thema sein.
EDIT2: Einzig das Thema Vollverschluesselung habe ich jetzt nicht explizit gesehen, sollte ja aber durch das Open ZFS eh integriert sein.

@Abe81: Wird lediglich als Server eingesetzt, Desktop Apps werden also keine benötigt. Insofern scheint es echt ein guter fit zu sein.

Jetzt muss ich nur noch bzgl. Hardware schlauer werden 😂

 

[TriceO]

Die CPU Auslastung war auch immer auf 100% auf einem der Cores bei schreibvorgaengen. Gibts nicht eine Liste wo man nach CPU Befehls Sätzen filtern kann bzgl: AVX(2)?

Da gibt es netterweise eine grobe Liste bei Wikipedia.
https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Vector_Extensions

Ansonsten hat Intel detaillierte Angaben zu ihren CPUs und dort steht da jeweilig, welche Befehlserweiterungen die CPU bietet. Oder du kannst zB bei Geizhals filtern.

Falls du deine alte Hardware weiterverwenden möchtest, dann unterstützt dein Sockel 1151 Board Skylake und Kaby Lake und jeder "Core" Prozessor, sprich i3, i5, i7 bietet AVX2.
https://geizhals.de/?cat=cpu1151&xf=12099_Desktop+(Mainstream)~5_AVX2~820_1151
Allerdings würde ich das nicht neu kaufen. Wenn du einen i5 oder i7 geschenkt bekommst, super. Dann könntest du testen, ob dir das reicht.

Ansonsten ist jede aktuelle CPU schlicht deutlich schneller und deutlich effizienter.
Ein i3-12100/13100, ein günstiges Board, neuer RAM und du landest bei 250-300 Euro.
Dann bekommst du sogar 2,5 Gbit onboard. Allerdings kein ECC, falls das wichtig ist. Aber 4x SATA und 2x M.2

https://geizhals.de/wishlists/3107838

 

[Moeller13]

Guck dir bezüglich OS mal Unraid an. Nutze ich aktuell und bin super zufrieden. Dafür gibt es auch unzählige Docker, Plugins etc. und die Community ist riesig.
Homeassistant sollte man (so hab ich es gehört) nicht als Docker sondern lieber als VM laufen lassen.
ECC gibt es bei Intel mittlerweile eigentlich nur bei den Xeons, bzw. bei der 13th Gen gibt es keine/kaum Boards.
Bei AMD sieht es da deutlich besser aus. Da biste bei Board + CPU + RAM bei unter 500€.
Da du kein Transcoding von Plex drüber machen willst, braucht es auch keine Intel CPU (wobei das auch mit AMD gehen soll, nur nicht soo gut). Für deine Zwecke sollte der Ryzen 3 locker ausreichen.

 

[[AlphaRC]Eraser]

@TriceO: Fantastisch, Danke dir! Mir war gar nicht bewusst dass geizhals die flags zum filtern der Befehlssaetze hat!
Ich denke ich werd’s genauso machen wie vorgeschlagen: Zunaechst mal mit ner gebrauchten CPU auf altem Board testen und dann entscheiden ob’s ein neues bundle wird.
Danke für den konkreten Vorschlag!!

@Moeller13: Danke für den Tipp bzgl unraid. Jetzt ist natürlich die Frage Truenas oder unraid. Prinzipiell würde ich zu truenas tendieren wegen ZFS. Oder gibts bei unraid sonst noch nen Kuller Feature was truenas nicht hat?
Um es noch komplizierter zu machen, habe ich gelesen dass es ja auch noch das Dilemma zwischen truenas Core und Scale gibt. Choices choices…
Debian Unterbau klingt für mich als Ubuntu Nutzer ganz nett bei truenas scale. Allerdings ist das ja eher für große Enterprise Lösungen gedacht oder?!

 

[proserpinus]

ECC:
ZFS ohne ECC ist fahrlässig. Gerade weil bei ZSF der komplette Arbeitsspeicher als Cache dient, sollte man auf ECC wert legen. Meiner Meinung nach spart man bei Verzicht auf ECC am falschen Ende.

Onboard-Grafik:
Das geniale an IPMI ist ja, dass man keine Grafikkarte am System benötigt.
Wenn du Bock hast, kannst du ja immer einen Monitor per VGA dranhängen. Aber meist greift man auf ein NAS per Ethernet zu, ist ja am bequemsten. Auch BIOS-Update ist per IPMI möglich.

Verschlüsselung/Leistung:
Wenn du nicht auf Verschlüsselung verzichten kannst, brauchst du eine CPU mit hoher Single-Core-Leistung. Siehst du ja selber.
Ansonsten würde dein aktuelles System locker für FreeNAS/TrueNAS reichen.
Gewaltige CPU-Leistung braucht so ein NAS nicht, dafür kann es kaum jemals genug RAM haben.
8GB wie bei dir sind da schon sehr knapp. Normalerweise sollte man jedem TB auch mind 1 GB RAM gönnen, so als grobe Faustregel.

 

[Moeller13]

Unraid unterstützt auch ZFS. Lies dich am besten mal ein wenig in das OS ein. Bzw. es gibt auch ein paar sehr gute YT-Kanäle zum Thema. Geekfreaks (deutsch) oder Spaceinvader One (englisch) sind da gute Anlaufstellen.

 

[[AlphaRC]Eraser]

Alles klar Danke!
Ich denke ich werde bzgl OS in der NAS Ecke noch nen separaten thread aufmachen.