Schrott oder Schatz? Das alte NAS im Check!

Alte Hardware muss nicht zwangsläufig auf dem Elektroschrott landen. In meinem Fall steht noch ein älteres TerraMaster-NAS ungenutzt herum. Die kleine Kiste hat allerdings einige Schwächen: Der Lüfter ist ziemlich laut, die Leistung lässt zu wünschen übrig und im Schrank liegen noch ein paar ältere SMR-Festplatten, die ebenfalls weiterverwendet werden wollen.

Zeit also, dem alten NAS neues Leben einzuhauchen und herauszufinden, was sich aus der vorhandenen Hardware noch herausholen lässt. Meine Idee: Ein schlankes Linux als Betriebssystem, ein leiserer Lüfter und ein USB-Adapter für 2,5-Gigabit-Ethernet, um zumindest beim Netzwerk etwas mehr Durchsatz herauszukitzeln.

Gleichzeitig stellt sich die Frage, ob sich die vorhandenen SMR-Festplatten sinnvoll nutzen lassen und ob das ganze Vorhaben nicht doch ein Schuss in den Ofen ist. In diesem Artikel schauen wir uns an, welche Möglichkeiten das alte NAS bietet, wo die technischen Grenzen liegen und welche Maßnahmen tatsächlich etwas bringen.

Die Hardware im Überblick:

Bei dem NAS handelt es sich um ein TerraMaster F2-210, ein älteres Modell mit überschaubarer Hardwareausstattung. Für einfache Dateiablagen und Backups reicht die Leistung grundsätzlich aus, allerdings stößt das Gerät bei moderneren Anforderungen schnell an seine Grenzen.

Die technischen Daten sehen wie folgt aus:

• CPU: Realtek RTD1296 mit vier ARM-Kernen und 1,4 GHz Taktfrequenz
• Arbeitsspeicher: 1 GB RAM, fest verbaut und nicht erweiterbar
• Netzwerk: Ein Gigabit-Ethernet-Anschluss mit maximal 1 Gbit/s
• Laufwerksschächte: Zwei Festplatteneinschübe
• Kühlung: Ein serienmäßiger 80-mm-Lüfter, dessen Lautstärke im laufenden Betrieb durchaus störend ist
• Festplatten: Zwei ältere Seagate-BarraCuda-Festplatten mit SMR-Aufzeichnungstechnik, die noch ungenutzt herumliegen

Gerade der geringe Arbeitsspeicher und die begrenzte Netzwerkbandbreite machen das NAS für anspruchsvollere Aufgaben wenig attraktiv. Hinzu kommt der laute Lüfter, der den Einsatz in einer ruhigen Umgebung erschwert. Trotzdem wäre es schade, die Hardware einfach auszusortieren.

Schließlich sind noch zwei Festplatten vorhanden, und für einfache Dateiablagen oder als Backup-Ziel könnte das Gerät durchaus noch nützlich sein. Die Frage ist also: Lässt sich mit einem schlanken Betriebssystem, einer leiseren Kühlung und einem Netzwerk-Upgrade noch etwas aus dem alten NAS herausholen?

SMR-Platten & ZFS: Clever?

Für das Projekt sollen zwei ältere Seagate-BarraCuda-Festplatten zum Einsatz kommen, die noch ungenutzt herumliegen. Allerdings stellt sich dabei die Frage, welches Dateisystem sich für die begrenzte Hardware des TerraMaster-NAS überhaupt eignet. Zur Auswahl stehen EXT4, XFS, Btrfs und ZFS.

Insbesondere ZFS wäre für mich interessant, da ich es regelmäßig einsetze und vor allem die integrierte Prüfung der Datenintegrität sowie die Möglichkeit, Snapshots zu erstellen, sehr schätze. Die Kombination aus SMR-Festplatten und ZFS ist allerdings nicht unproblematisch.

Bei herkömmlichen Festplatten liegen die Datenspuren nebeneinander. Bei SMR-Festplatten überlappen sie sich dagegen teilweise, ähnlich wie Dachziegel. Dadurch passen mehr Daten auf dieselbe Fläche. Klingt erstmal toll. Der Nachteil zeigt sich beim Schreiben:

Sollen Daten in einer bereits beschriebenen Spur geändert werden, müssen unter Umständen auch benachbarte Spuren neu geschrieben werden. Das kostet Zeit und kann die Schreibgeschwindigkeit bei längeren Schreibvorgängen deutlich reduzieren. Im ungünstigsten Fall reagieren die Festplatten so langsam, dass sie vom RAID-Verbund als ausgefallen betrachtet und aus dem Array entfernt werden.

Solche Probleme treten besonders häufig beim Resilvering auf, also beim Wiederherstellen eines redundanten RAID-Pools. Tägliche Scrubs funktionieren dagegen in der Regel problemlos, da hierbei hauptsächlich Lesezugriffe stattfinden.

Grundsätzlich gilt: Die zusätzlichen Schreiboperationen, die durch ZFS und andere Copy-on-Write-Dateisysteme entstehen können, führen bei SMR-Festplatten zu erheblichen Leistungseinbrüchen und Problemen. Für dieses Projekt kommt daher nur ein Software-RAID mit EXT4 oder XFS infrage – also genau die Kombination, auf die auch das originale Betriebssystem des Herstellers setzt.

💡 Gut zu wissen:

SMR-Platten sind wie gemacht für Write Once, Read Many (WORM). Hier werden Daten einmal geschrieben und anschließend häufig gelesen, ohne sie ständig ändern zu müssen. Typische Einsatzgebiete sind beispielsweise Archive oder Medienbibliotheken.

2,5 GbE per Adapter: Sinnvoll?

Das dürfte einer der spannendsten Teile des Umbaus werden. Das TerraMaster F2-210 besitzt zwar zwei USB-3.0-Anschlüsse, verfügt ab Werk aber nur über einen integrierten Gigabit-Ethernet-Anschluss. Damit ist der Netzwerkdurchsatz auf theoretisch 125 MB/s begrenzt.

Die Idee ist deshalb, einen USB-3.0-Adapter mit 2,5-GbE-Anschluss zu verwenden. Damit ließe sich die Netzwerkbandbreite theoretisch mehr als verdoppeln, ohne das NAS selbst hardwareseitig aufwendig modifizieren zu müssen. Allerdings gibt es dabei einen Haken:

Nicht jeder USB-Netzwerkadapter funktioniert automatisch unter Linux. Entscheidend sind der verbaute Chipsatz, ein passender Treiber für die verwendete Architektur und eine funktionierende USB-Anbindung. Gerade bei einem älteren NAS mit ARM-Prozessor ist deshalb nicht garantiert, dass der Adapter ohne zusätzliche Anpassungen erkannt wird.

Persönlich habe ich mit USB-auf-Ethernet-Adaptern sowohl sehr gute als auch ausgesprochen schlechte Erfahrungen gemacht. Gerade bei älteren NAS-Systemen können solche Adapter eine interessante Möglichkeit sein, die vorhandene Netzwerkschnittstelle aufzurüsten. Allerdings sollte man die möglichen Stabilitätsprobleme nicht unterschätzen.

Häufig treten dabei folgende Probleme auf:

• Abbrechende Netzwerkverbindungen: SMB-Sitzungen frieren ein oder brechen vollständig ab. Auch NFS und Rsync kommen mit ähnlichen Probleme um die Ecke.
• Kompletter Ausfall der Netzwerkfreigabe: Teilweise ist das NAS irgendwann überhaupt nicht mehr über das Netzwerk erreichbar.
• Inkonsistenter Datendurchsatz: Die Übertragungsgeschwindigkeit schwankt extrem. Statt eines konstanten Durchsatzes kommt es immer wieder zu deutlichen Einbrüchen.
• Stockende Transfers: Dateiübertragungen pausieren teilweise für mehrere Sekunden, bevor sie wieder fortgesetzt werden oder vollständig abbrechen.

Besonders ärgerlich ist die Wiederherstellung der Verbindung. Oft hilft nur ein Neustart des NAS. Manchmal wird der Adapter nach dem Abziehen und erneuten Einstecken wieder erkannt und funktioniert anschließend zunächst problemlos.

Das ist für mich allerdings keine praktikable Lösung. Ich möchte nicht mehrmals pro Woche hinter mein Rack kriechen müssen, um einen Netzwerkadapter neu zu verbinden, nur weil gerade eine größere Datenübertragung einen Absturz provoziert hat.

Meine Einschätzung: USB-Ethernet-Adapter können durchaus funktionieren und sind gerade bei älteren Geräten eine günstige Möglichkeit, zusätzliche Netzwerkbandbreite bereitzustellen. Allerdings hängen Zuverlässigkeit und Leistung stark vom verwendeten Chipsatz, der Treiberunterstützung und der Implementierung im jeweiligen Betriebssystem ab.

Gerade bei ARM-basierten NAS-Systemen ist die Treiberunterstützung nicht immer selbstverständlich. Ich würde einen solchen Adapter deshalb eher als Experiment oder Übergangslösung betrachten und nicht als Grundlage für eine dauerhaft zuverlässige NAS-Netzwerkanbindung. Das gilt übrigens auch für solche Dongles an Mini-PCs mit Proxmox.

Gigabit vs. 2,5 Gigabit: Was bringt das?

Wie groß der Unterschied auf dem Papier ausfällt, zeigt der folgende Vergleich:

Auf den ersten Blick lohnt es sich also, nach einem kompatiblen Adapter zu suchen und diesen am NAS anzuschließen. Dabei sollte man allerdings eines nicht vergessen: Ein schnellerer Netzwerkanschluss macht die Festplatten nicht flotter, sondern hebt lediglich das bisherige Limit der Netzwerkschnittstelle an.

Da das Gerät nur über 1 GB RAM, eine leistungsschwache ARM-CPU und SMR-Festplatten verfügt, lässt sich insbesondere die erreichbare Schreibgeschwindigkeit im Vorfeld nur schwer abschätzen. Beim Lesen großer Dateien könnte sich der zusätzliche Netzwerkdurchsatz dagegen durchaus bemerkbar machen.

💡 Gut zu wissen:

Viele vergessen, dass sich ein NAS auch direkt per USB mit einem Rechner verbinden lässt. Laut Beschriftung unterstützt der USB-C-Anschluss bis zu 5 Gbit/s. So lässt sich der langsame Netzwerkanschluss umgehen und das alte NAS als schnelles Datengrab direkt unter dem Schreibtisch nutzen.

Lüftertausch: Ohne Löten machbar?

Der serienmäßige 80-mm-Lüfter ist mir auf Dauer zu laut. Deshalb soll ein hochwertiger Noctua-Lüfter für Ruhe sorgen. Dabei ist allerdings nicht nur die Baugröße entscheidend: Der Originallüfter besitzt einen kleinen 4-Pin-Stecker, wie er häufig in Mini-PCs und anderen Fertiggeräten zum Einsatz kommt.

Darüber hinaus müssen noch diese Punkte geklärt werden:

• Stecker und Pinbelegung: Ist der neue Lüfter kompatibel oder muss der Stecker umgebaut werden?
• Spannung und Stromaufnahme: Stimmen die elektrischen Anforderungen überein?
• Tachosignal und Drehzahlregelung: Erkennt das NAS den neuen Lüfter korrekt?
• Kühlleistung: Bleiben die Festplattentemperaturen auch unter Last im grünen Bereich?

Ich hatte Glück und konnte den leisen Noctua-Lüfter mithilfe eines Grafikkarten-PWM-Adapters mit Standard-4-Pin-Anschluss verbauen. Der Lüfter passte ohne weitere Anpassungen oder andere Schrauben in die vorhandene Halterung. Dank eines zusätzlichen Adapters läuft er zudem mit besonders niedriger Drehzahl.

💡 Gut zu wissen:

Der Stecker passt nicht? Kein Problem! Auch wenn du nicht löten kannst oder die Standardbelegung nicht funktioniert, musst du nicht aufgeben. Mit Jumperkabeln lassen sich die einzelnen Kontakte flexibel verbinden und individuell an die Pinbelegung des Mainboards anpassen.

ARM-NAS: Ist Linux eine Option?

ARM-Systeme sind in puncto OS oft etwas speziell. Ob alle benötigten Treiber für Netzwerk, SATA und Lüftersteuerung verfügbar sind, lässt sich im Vorfeld nur schwer einschätzen. Auch bei der Speicherlösung gibt es wenig Anlass für Experimente: Bei nur zwei Festplatten brauche ich weder Unraid noch TrueNAS. Ein Debian-Setup mit ZFS oder Btrfs kommt ebenfalls nicht infrage.

Proxmox Backup Server unterstützt ARM offiziell nicht. Damit entfällt die Option eines zweiten Backup-Servers für Pull-Sicherungen. Da das originale TerraMaster-Betriebssystem TOS weiterhin Updates erhält, bleibt es vorerst installiert. Zudem bietet TOS SSH-Zugriff. Tools wie rsync sind bereits installiert und können direkt genutzt werden.

💡 Gut zu wissen:

Wer das Betriebssystem seiner NAS austauschen möchte, sollte auf eine x86-Architektur und erweiterbaren RAM achten. Ein HDMI-Ausgang ermöglicht den Zugriff auf BIOS und Bootmenü. Fehlt dieser, muss die Installation beispielsweise über ein angepasstes Linux-Live-Image mit vorkonfigurierter IP-Adresse und entsprechend vorbereitetem System erfolgen.

Fazit: Lohnt sich das Recycling?

Viel aus dem alten TerraMaster herauszuholen, war letztendlich nicht möglich. Immerhin ist das Gerät dank des neuen Lüfters endlich leise und kann als Datengrab für Musik, Fotos und andere Dateien weiterhin sinnvoll genutzt werden. Allerdings nicht durch mich, sondern von meinem Vater.

Für mein Homelab brauche ich das NAS so nämlich nicht. Hier wäre eine modernere Hardwareplattform mit mehr RAM, einer leistungsfähigeren CPU und dedizierten NAS-Festplatten die bessere Wahl. Trotzdem ist es schön, dass die alte Hardware nicht ungenutzt herumsteht und noch eine Aufgabe erfüllen kann.