AW: FAQ - Der eigene Server
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3. Hardware
Du hast dich entschlossen einen Server zu mieten oder aufzustellen. Doch was für einen Computer braucht man denn da?
Es gibt spezielle Serverhardware, doch die ist eher für Firmen geeignet, was auch sehr am Preis liegt. Ein kompletter Server mit spezieller Serverhardware kann je nach Leistungsklasse mal schnell den Wert eines Kleinwagen annehmen. Deswegen sollte man sich unbedingt überlegen, was und wie viel wirklich nötig ist.
3.1. Anforderungen
Gängige Homeserver kosten eigentlich kaum mehr als 300 €. Wenig, denken sich viele, aber das Budget reicht wirklich in den meisten Fällen aus.
Für stromsparende Server eignet sich eine flottere Intel Atom-Plattform (ab etwa 100€), die meist schon als Set aus CPU, Mainboard und Grafikkarte kommt. Hier braucht man eigentlich nur noch RAM, eine Festplatte, Netzteil und ein Gehäuse kaufen. Und schon wäre er komplett.
Du könntest jetzt einwenden, dass dir der Atom zu wenig Leistung hat (obwohl er selbst HD-Videos flüssig abspielen kann, aber danach ist meist Schluss), aber auch hier gibt es für wenig Geld recht viel Leistung.
Man nehme einen billigen Dualcore (z.B. AMD Athlon II X2 215 - ca. 40 €), billiges Mainboard mit integrierter Grafikkarte (ab ca. 30-40€) und jetzt siehst du auch, dass das etwa in der Preisregion einer Atom-Plattform liegt. Allerdings hat dieser Computer wesentlich mehr Leistung.
Mach dir Gedanken über die Anzahl der Festplatten, die du benötigst. Wer seine Filmsammlung archivieren will, muss unter Umständen mit Terabytes an Daten rechnen, während ein paar Dokumente nicht mal ansatzweise in diese Regionen kommen. Es kommt aber nicht selten vor, dass die Festplatten den Löwenteil am Gesamtpreis des Systems einnehmen.
Bei Game- und VM-Servern muss man sich Gedanken über die RAM-Ausstattung machen. Für die anderen genannten Dienste reichen 2 GB meist völlig aus, in diesen zwei speziellen Fällen aber unter Umständen nicht. Bei Gameservern sollte man unbedingt auf die Hardwarevoraussetzungen achten. Wenn das Programm 1,5 GB haben will, dann überlege dir, wie viel der Rest des Systems braucht, addiere 15% Sicherheitsreserve hinzu und kaufe dann erst den RAM.
Bei VM-Servern ist es ähnlich. Ich zeige es mal am Beispiel des kostenlosen VMware Server 2:
Das Programm an sich benötigt ca. 50-100 MB, dazu kommt der Webserver, der sich auch noch mal ca. 50 MB nimmt. Wenn mindestens eine VM läuft, läuft auch der Hypervisor, der mal flugs 300 MB nehmen kann. Oben drauf kommt dann noch der RAM, den man der VM zugewiesen hat. Um es kurz zu machen, mit 2 GB RAM konnte ich gerade mal vier VMs neben dem Host-Betriebssystem laufen lassen, wenn ich den Gastsystemen jeweils nur spärliche 192 MB zugeteilt habe.
Je nach Mainboard hat man die Wahl, RAM mit ECC einzubauen. ECC ist eine Fehlerkorrekturtechnik für den Arbeitsspeicher. Es kann immer mal vorkommen, dass sich ein Bit im Speicher umdreht. ECC kann bis zu zwei fehlerhafte Bits erkennen und bis zu einen Bit korrigieren. Das macht die Sache etwas teurer. ECC-RAM kostet ca. 25% mehr als normaler RAM und benötigt zwangsweise ein ECC-fähiges Mainboard.
Statt neuer Hardware zu kaufen, kann es sich lohnen, einen ausgemusterten PC wieder in Betrieb zu nehmen. Ein Pentium III 500 mit 128 MB RAM schafft es allemal als Dateiserver herzuhalten. Vielleicht sollte man aber ein paar Euro springen lassen, um neuere Lüfter und Festplatten einzubauen. Nach so langer Zeit sind die alten Lüfter meist beinah Schrott oder so laut wie Turbinen. Bei den alten Festplatten sieht es kaum anders aus: Sie bieten für heutige Verhältnis recht wenig Platz (einigen, dürfte das aber trotzdem ausreichen) und sind oft lauter als modernere Kollegen.
3.2. Netzwerkgeschwindigkeit
Während vielen Leuten für normale Einsatzgebiete ein Standard-100MBits/s-Netzwerk (ca. 10 MBytes/s) ausreicht, gibt es durchaus auch welche, die fast zwingend ein Gigabit-Netzwerk (ca. 100 MBytes/s) brauchen. Gerade im Multimediabereich, bei Dateiservern und bei Backupservern lohnt es sich sehr, in ein Gigabit-Netz zu investieren. Das Kopieren über das Netzwerk ist dann etwa so schnell, wie eine Datei auf dem eigenen Computer von A nach B zu verschieben.
Ich empfehle auf jeden Fall auf Gigabit-Netzwerk umzusteigen. Meist bedeutet das nur den Austausch des Netwerkswitchs oder des Routers.
3.3. RAID
RAID (Redundant Array of Independent Disks, engl. redundante Anordnung unabhängiger Festplatten) im Heimbereich ist ein sehr kontrovers diskutiertes Thema. Aber was ist das? Kurz gesagt, werden mehr Festplatten genommen, als man eigentlich benötigt, diese werden dann so zusammen geschaltet, dass eine bis mehrere ausfallen dürfen, ohne das der Server ausfällt.
Der Knackpunkt an dieser Technologie ist, dass sie je nach Technik wie ein Backup-System erscheint. Es ist schon richtig, dass Daten mehrfach vorgehalten werden, aber nur um den Funktionsverlust einer oder mehrerer Festplatten kompensieren zu können.
RAID ist dazu da, dass ein Computer bei Festplattendefekten weiterlaufen kann. Es erhöht somit die Verfügbarkeit des Computers.
RAID ist nicht dafür gedacht, ein Backup zu ersetzen! Fällt das RAID aus oder wütet ein Virus, dann wird es schwierig bis unmöglich die Daten zu retten. Dafür hat man dann ein Backup.
3.3.1 Klassisches RAID
Die klassischen RAID-Modi werden von 1 bis 6 durchnummeriert. Daneben gibt es einige Sonderformen. Die im Serverbereich am meisten verwendeten RAIDs sind 1, 5 und eher selten die 6.
Während RAID 1 vor allem darauf ausgelegt ist, die Verfügbarkeit zu erhöhen, eignen sich die RAID-Modi 5 und 6 vor allem für viele Festplatten, die zusammen eine hohe Schreib- und Leseleistung erzielen sollen. Inwiefern letzteres im Heimbereich Sinn ergibt, darüber lässt sich streiten. Gigabit-LAN erlaubt Transferraten von theoretisch bis zu 125 MB/s. Das erreichen heute einige Festplatten schon alleine. Ein RAID kann je nach Zahl der Festplatten diesen Wert verdoppeln oder verdreifachen*. Aber wozu braucht man das, wenn man eh nicht mehr als diese 125 MB/s über das Kabel jagen kann?
Für das klassische RAID benötigt man Controller, die quasi auf jedem Mainboard aufgelötet sind oder extra Controller-Karten, die man in den Computer steckt. Es ist auch möglich, RAID über eine spezielle Software zu realisieren.
* Die wirkliche Geschwindigkeit von RAIDs hängt sehr mit dem verwendeten Controller zusammen. Dazu mehr in dem entsprechenden Kapitel.
RAID 1
Man nimmt hier zwei gleichgroße Festplatten. Der Computer spiegelt automatisch die Daten auf beide Platten, so dass eine ganze Festplatte ausfallen darf. Die zweite Festplatte übernimmt dann.
Auch wenn das nach einem Backup klingt, so dient das nur dazu, den Computer weiter am Laufen zu halten, auch wenn eine der zwei Festplatten den Geist aufgegeben hat.
Vom Platz her verliert man die Hälfte des verfügbaren Speicherplatzes, da alle Daten doppelt gehalten werden.
Geschwindigkeitsmäßig liegt dieses RAID etwa auf dem Niveau einer einzelnen Festplatte.
RAID 5
Ein RAID 5 besteht aus mindestens drei Festplatten. Die Daten werden über die Platten verteilt, so dass jede Platte ein Häppchen abbekommt. Zusätzlich wird eine Prüfsumme berechnet und gespeichert mit der man
alle Daten bei Verlust
einer Festplatte wiederherstellen kann.
Der Speicherplatzverlust ist hier nicht so enorm wie bei RAID 1. Man verliert Platz in der Größe einer Festplatte. Bei fünf Festplatten kann man also nur den Speicherplatz von 4 Festplatten verwenden.
Mit steigender Zahl der eingesetzten Festplatten sind große Übertragungsgeschwindigkeiten möglich. Allerdings steigen die Zugriffszeiten. Kurz gesagt, RAID 5 braucht länger, um Daten zu finden, aber wenn er sie gefunden hat, dann kann es sie schnell lesen und schreiben.
RAID 6
Dieser RAID-Modus funktioniert eigentlich genauso wie RAID 5, nur dass hier zwei Prüfsummen berechnet werden. Daraus resultiert, dass hier bis zu zwei Festplatten ausfallen dürfen, bevor das ganze RAID ausfällt. Man benötigt mindestens vier Festplatten, um RAID 6 einsetzen zu können.
Bei Einsatz verliert man immer den Speicherplatz von zwei Festplatten. Ähnlich wie bei RAID 5 steigt der Datendurchsatz bei steigender Anzahl eingesetzter Festplatten und leider auch die Zugriffszeiten.
3.3.2 Alternativen
Für das klassische RAID benötigt man in fast jedem Fall einen Controller. Da der je nach Leistungsklasse recht teuer werden kann, schaut man sich schnell nach Alternativen um.
Es gibt viele Alternativen.
JBOD
Früher hat man das zu den RAID-Modi gezählt, heute macht man das aber eher weniger.
JBOD ("just a buunch of disks", engl. "nur ein Haufen Festplatten") beschreibt die Möglichkeit einfach eine beliebige Anzahl (verschieden großer) Festplatten zu einem logischen Laufwerk zusammen zu schließen. Dafür benötigt man nur einen Festplattencontroller, von denen jeder Computer mindestens einen hat.
Er schreibt hier auf eine Festplatte und ist die voll, schreibt er auf der nächsten einfach weiter. Der User merkt davon nichts.
Der Vorteil ist, dass das unspektakulär einfach und überall funktioniert. Der Nachteil ist, dass schon eine defekte Festplatte ausreicht, das ganze JBOD sterben zu lassen. Wer ein Backup hat, den dürfte der Nachteil aber nicht sonderlich stören.
In der Windows Datenträgerverwaltung kann man so etwas übrigens auch einrichten. Einfach mindestens zwei unformatierte Festplatten markieren, ein übergreifendes Volume erstellen, eine Minute warten, fertig.
ZFS
ZFS ist ein Dateisystem (so was wie NTFS), das neben allerlei anderen Features auch RAID-Modi bietet. Man benötigt also nicht mehr unbedingt einen RAID-fähigen Controller. Dieses Dateisystem kann allerdings nur von Linux- und Unix-Betriebssystemen gelesen werden. Von einer Windows-Unterstützung habe ich noch nichts mitbekommen.
RAID 0
Nanu? Was ist das denn? Noch ein RAID-Modus? Und warum Nummer 0? Tja, RAID 0 ist eigentlich kein RAID, man zählt es aber gerne dazu (ähnlich wie man JBOD oft in einem Atemzug mit RAID nennt).
Vom Prinzip her verteilt man die Daten gleichmäßig auf mehrere Festplatten. Ohne Prüfsumme und damit auch ohne Redundanz. Fällt eine Festplatte aus, fällt das ganze RAID 0 (meist unrettbar) aus. Dafür bietet es teilweise extrem hohe Übertragungsraten, mehr noch als RAID 5. Im Idealfall ist die Maximalgeschwindigkeit die Summe der Maximalgeschwindigkeiten der einzelnen Festplatten. Nimmt man also drei 100 MB/s schnelle Platten, kann man hinterher ein bis zu 300 MB/s schnelles RAID 0 herausbekommen. Theoretisch. In der Praxis bleiben meist oft mehr als 30% Leistungssteigerung pro Festplatte übrig, weil der Controller "suboptimale" Leistung bringt.
Es gibt noch viele weitere Techniken und Software, die sich mit Verfügbarkeit beschäftigen. Das hier war nur eine kurze Übersicht der bekanntesten und am meisten verbreiteten.
3.3.3 Controller
Falls du dich schon mal etwas mit RAID beschäftigt hast, dann bist du sicher über die Begriffe Software-, Fake- und Hardware-RAID gestolpert. Ich gebe in diesem Kapitel eine kurze Übersicht, was das eigentlich genau bedeutet.
Bei einem RAID muss ja irgendwer die Festplatten organisieren. Das tut üblicherweise der Festplattencontroller. Er steuert und überwacht die Festplatten. Jeder Computer hat mindestens einen solcher Controller. RAID ist ein Feature, dass dieser Controller zur Verfügung stellen kann.
Hardware-RAID
Ist der Festplattencontroller speziell auf die Unterstützung von RAID ausgelegt und hat einen eigenen Prozessor (oft um die 500 MHz) und RAM (oft 512 MB bis 2 GB), dann kann man in den meisten Fällen ein Hardware-RAID erstellen. Das bedeutet, dass alle RAID-spezifischen Funktionen (Prüfsummenberechnung, wann arbeitet welche Festplatte, usw.) von diesem Controller aus gesteuert werden. Das Hardware-RAID ist im Normalfall extrem schnell und leider ist der Controller auch oft extrem teuer (> 300€).
Fake-RAID
Die normalen Festplattencontroller, die auf jedem Mainboard aufgelötet sind, setzen auf das Fake-RAID. Das bedeutet, dass jegliche RAID-Operationen (Prüfsummenberechnung, usw.) vom Hauptprozessor des Systems berechnet werden müssen. Theoretisch sind dieselben Geschwindigkeiten möglich, die ein Hardware-RAID bietet, praktisch bleiben davon aber oft kaum etwas übrig. Es gibt User, die sogar von Leistungsdefiziten berichtet haben. Das RAID war also langsamer als eine einzelne Festplatte.
Software-RAID
Hier braucht es keine dedizierte (= nur dafür ausgelegten) Controller. Ein Treiber im Betriebssystem kümmert sich um das RAID. Es unterscheidet sich kaum vom Fake-RAID (hier liegt der "Treiber" sozusagen in einem Chip vor), unterstützt aber oft mehr Features.
Unter Linux wird vor allem die Software dmraid dafür verwendet, unter Windows gibt es ebenfalls eine Funktion dafür, die aber sehr versteckt ist.
Wer nicht viel Geld ausgeben möchte, sollte auf ein Software-RAID setzen. Damit ist es immer möglich, mit dem RAID in einen neuen Rechner umzuziehen. Beim Fake- und Hardware-RAID ist das sehr oft nicht so einfach möglich, weil die Hardware das RAID nicht erkennt. Jeder Hersteller macht sein eigenes Ding und teilweise kann man die RAIDs nicht mal zwischen zwei Controllern desselben Herstellers übertragen.
Das sollte man im Hinterkopf behalten, da auch ein Server hin und wieder aufgerüstet oder ersetzt wird.
3.4. Stromverbrauch vs. Preis vs. Leistung
Da hat man einen Server stehen, aber wie viel Saft braucht der eigentlich? Wenn man sich PCs der oberen Leistungsklasse anschaut, dann ist ein Verbrauch weit über 100 Watt unter Last nichts ungewöhnliches. Selbst wenn sie gerade nichts zu rechnen haben, ist der Verbrauch immer noch sehr hoch.
Sollte der Server zwecks Verfügbarkeit (erinnerst du dich an den Anrufbeantworter?) immer laufen sollen, dann möchte man einen möglichst verbrauchsarmen Computer haben. Mit der Atom-Plattform es durchaus möglich auf 30 Watt zu kommen.
Wie schon erwähnt, ist ein Atom manchmal aber zu schlapp, aber selbst hier kann man mit ein paar Kniffen unter 50 Watt bleiben. Die Stromrechnung wird es danken. 50 Watt Dauerlauf bedeuten ca. 110 € auf die Stromrechnung im Jahr (gerechnet mit 25 Cent pro Kilowattstunde).
Hier muss man sich aber überlegen, ob es lohnt, extra stromsparende Hardware zu kaufen. Diese ist oft teurer als normale Hardware. Der Aufpreis sollte sich schon in absehbarer Zeit rentieren, da man auch einen Server nicht unendlich lange behält. Meist werden Computer spätestens alle fünf Jahre komplett ausgetauscht. Der Server wird eventuell länger verwendet, aber wer weiß, was dann schon für tolles Zeug auf dem Markt zu kaufen gibt. Man bedenke hier z.B. dass Computer in fünf Jahren die dreifache Leistung haben können.
3.5. Beispielkonfigurationen
Ich wurde oft gefragt, wie viel Computer man für diesen oder jenen Server benötigt. Ich gebe im Folgenden ein paar Beispiele an. Das sind grobe Zusammenstellungen, an denen man sich orientieren kann. Was du wirklich an Hardware brauchst, musst du mit dem Anwendungszweck, deinem Geldbeutel und dir ausmachen (in der Reihenfolge).
Datei- und Backupserver in einem
- wenig Leistung
- viel Festplattenspeicher
- kein Gigabit-LAN
- schlecht erweiterbar (mehr RAM)
- ITX, sehr klein!
- sehr geringer Stromverbrauch (mit angepasstem Linux sollten <30 Watt möglich sein)
Preis-/Leistung: eher schlecht
CPU, Grafik und Mainboard:
50€ Intel D410PT (Singlecore, 1.67 GHz)
Arbeitsspeicher:
10€ 1x 1 GB Modul
Festplatten:
130€ 2x Samsung EcoGreen F4 2 TB oder 2x Western Digital Caviar Green 2 TB
Gehäuse + Netzteil:
90€ Chenbro ES30068
---------------------
280€ Summe
Web-, Database- und VoIP-Server in einem
- ausreichend Leistung
- RAID 1 empfohlen
- gut erweiterbar (mehr RAM, mehr Festplatten, bessere CPU)
- geringer Stromverbrauch
Preis-/Leistung: gut
CPU:
41€ AMD Athlon II X2 240 (Dualcore, 2.8 GHz)
Arbeitsspeicher:
28€ 2x 2 GB Module
Mainboard, Grafik:
40€ MSI 760GM-P33
Festplatten:
56€ 2x Samsung Spinpoint F3 250GB oder 2x Western Digital Caviar Blue 250GB
Netzteil:
30€ be quiet! Pure Power 300W ATX 2.2
Gehäuse:
~50€ nach Wahl
---------------------
245€ Summe
Gameserver
- ausreichend Leistung
- RAID 1 empfohlen
- gut erweiterbar (mehr RAM, mehr Festplatten, bessere CPU)
Preis-/Leistung: gut
CPU:
74€ AMD Athlon II X3 455 (Triplecore, 3.3 GHz)
Arbeitsspeicher:
28€ 2x 2 GB Module
Mainboard, Grafik:
40€ MSI 760GM-P33
Festplatten:
56€ 2x Samsung Spinpoint F3 250GB oder 2x Western Digital Caviar Blue 250GB
Netzteil:
30€ be quiet! Pure Power 300W ATX 2.2
Gehäuse:
~50€ nach Wahl
---------------------
278€ Summe
Datei-, Backup-, Multimedia-, Web- und VoIP-Server in einem
- ausreichend Leistung
- viel Festplattenspeicher
- gut erweiterbar (mehr RAM, mehr Festplatten, bessere CPU)
- geringer Stromverbrauch (ich schätze 55 Watt)
Preis-/Leistung: gut
CPU:
47€ AMD Athlon II X2 250 (Dualcore, 3.0 GHz)
Arbeitsspeicher:
28€ 2x 2 GB Module
Mainboard, Grafik:
40€ MSI 760GM-P33
Festplatten:
195€ 3x Samsung EcoGreen F4 2 TB oder 3x Western Digital Caviar Green 2 TB
Netzteil:
30€ be quiet! Pure Power 300W ATX 2.2
Gehäuse:
~50€ nach Wahl
---------------------
390€ Summe
VM-Server
- viel Leistung
- für ca. 4 bis 8 VMs (je nach Gast-OS) geeignet
- RAID 1 empfohlen
- gut erweiterbar (mehr RAM, mehr Festplatten, bessere CPU)
Preis-/Leistung: gut
CPU:
106€ AMD Phenom II X4 955 (Quadcore, 3.2 GHz) oder
136€ AMD Phenom II X6 1055T (Hexacore, 2.8 GHz)
Arbeitsspeicher:
62€ 2x 4 GB Module oder
124€ 4x 4 GB Module
Mainboard, Grafik:
78€ MSI 880GMA-E55
Festplatten:
60€ 2x Samsung Spinpoint F3 500GB oder 2x Western Digital Caviar Blue 500GB
Netzteil:
30€ be quiet! Pure Power 300W ATX 2.2
Gehäuse:
~50€ nach Wahl
---------------------
386 bis 478€ Summe
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