Datenverluste beim Heim-NAS vermeiden

NAS (Network Attached Storage) Server finden sich mittlerweile in sehr vielen Haushalten wieder. Und die Anwender wähnen ihre Daten hier in Sicherheit. Das gilt allerdings nur, wenn die gängigen Spielregeln beachtet werden.

In vielen Haushalten dienen heute NAS-Server als zentraler Speicher für Daten aller Art. Neben dem Musik- und Videoarchiv lagern dort zumeist auch wichtige Dokumente sowie unzählige private Fotos und Videos, die für ihre Besitzer von unschätzbarem Wert sind und deren Verlust sehr schmerzen würde. Auf dem NAS wähnen die meisten Anwender die Daten sicher und gut geschützt.

Das ist aber nicht automatisch so. Rainer W. Kaese, Senior Manager, HDD Business Development bei Toshiba Electronics Europe hat einige wertvolle Hinweise zum richtigen Umgang mit NAS-Servern vor allem im Heimbereich zusammengestellt.

Mindestens zwei Laufwerksschächte

Zwar existieren im Markt einige NAS-Systeme mit nur einem Laufwerksschacht, doch diese bieten keinerlei Schutz gegen Datenverluste bei einem Festplattenausfall. Zwei Laufwerksschächte sind für ein NAS das Minimum – und für die meisten Anwender auch völlig ausreichend. Geräte mit Platz für vier oder mehr Festplatten lohnen nur bei sehr großen Datenmengen oder hohen Performance-Anforderungen.

Der richtige Standort

Das NAS direkt neben den Rechner zu stellen, ist bequem, aber dort ist es für Einbrecher leicht zu entdecken. Die Daten sind den Dieben in der Regel egal, dennoch packen sie das wertvolle Technikgerät gerne mit ein, wenn es leicht zugänglich ist. Besser ist daher ein versteckter Standort, etwa in einem Wandschrank oder im trockenen und nicht überflutungsgefährdeten Keller.

NAS-Festplatten verwenden

Für NAS-Systeme gibt es von den Festplattenherstellern spezielle NAS-Serien, die für den Einsatz in Netzwerkspeichern ausgelegt sind und reibungslos mit den Geräten zusammenarbeiten. Normale Desktop-HDDs mögen etwas günstiger sein, sind aber auf Dauer weder dem 24/7-Betrieb noch den höheren Arbeitslasten gewachsen. Das Risiko von Fehlern und Ausfällen ist bei ihnen ungleich höher als bei den NAS-HDDs.

RAID 1 oder höher einrichten

Damit bei einem Festplattendefekt keine Daten verloren gehen, müssen Anwender die HDDs in ihrem NAS als RAID konfigurieren. Die Einrichtung der Platten als einzelne Laufwerke oder als ein großes zusammenhängendes Laufwerk bietet keine Ausfallsicherheit. Bei einem RAID 1, das typisch für Geräte mit zwei Festplatten ist, speichert das NAS sämtliche Daten redundant gespiegelt auf beiden Platten. Beim Ausfall einer HDD steht der komplette Datenbestand noch auf der anderen HDD bereit – die defekte Festplatte sollten Anwender dann so schnell wie möglich ersetzen, damit das NAS wieder eine vollständige Spiegelung der Daten herstellen kann. Während die nutzbare Speicherkapazität bei einem RAID 1 der Größe der kleinsten Festplatte entspricht, unterstützen NAS-Systeme mit vier oder mehr Platten auch höhere RAID-Modi, bei denen ein größerer Anteil der Gesamtspeicherkapazität nutzbar ist.

Backups nicht vergessen

Auch ein NAS benötigt regelmäßige Datensicherungen, denn das RAID schützt lediglich vor Datenverlusten durch Festplattenausfälle. Mit einem klassischen Backup vermeiden Anwender darüber hinaus Datenverluste durch Ransomware-Attacken, den Diebstahl des NAS, Gerätedefekte sowie Brand- und Wasserschäden. Ein Backup lässt sich gut auf USB-Festplatten erstellen, weil eigentlich alle NAS-Systeme eine USB-3.0-Schnittstelle mitbringen und so eingerichtet werden können, dass sie den gesamten Datenbestand oder ausgewählte Verzeichnisse auf den externen Speicher kopieren, sobald er angeschlossen wird. Die USB-Festplatte sollten Anwender außer Haus aufbewahren, damit sie im Ernstfall nicht dem gleichen Schadensereignis oder Diebstahl wie das NAS zum Opfer fällt.

Ernstfall proben

Um Datenverluste durch Konfigurationsfehler oder Fehlbedienung zu vermeiden, sollten sich Anwender eingehend mit ihrem NAS und dessen webbasierter Konfigurationsoberfläche vertraut machen. Sie müssen nicht nur wissen, wie sie das Gerät richtig einrichten, sondern auch wie sie Festplattendefekte und Fehlfunktionen erkennen – und was dann zu tun ist. Sinnvoll ist die Einrichtung von E-Mail-Benachrichtigungen zu Problemen mit dem NAS und den Laufwerken. Zwar zeigen die meisten NAS den Festplattenzustand mittels Status-LEDs am Gerätegehäuse an, doch die hat man üblicherweise nicht im Blick. Ohne E-Mail-Benachrichtigung fällt unter Umständen eine Festplatte aus, ohne dass der Anwender das bemerkt, weil durch das RAID alle Daten weiter verfügbar sind.

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Anforderungen an Festplatten für die Videoüberwachung

Bei der Videoüberwachung werden an die Aufzeichnungsmedien wie Festplatten hohe Anforderungen gestellt, da diese rund um die Uhr im Dauerbetrieb sind. Toshiba Electronics Europe erläutert, was diese Laufwerke können müssen.

Der Markt für Videoüberwachung boomt. Ob im Einzelhandel, in Nahverkehrsmitteln, vor Firmengebäuden oder auf öffentlichen Plätzen – vielerorts sind Überwachungskameras inzwischen ganz selbstverständlich. Mit der wachsenden Zahl von Kameras und den immer höher auflösenden Videostreams steigen allerdings die Anforderungen an die eingesetzten Speicherlösungen. Festplattenhersteller bieten deshalb spezielle HDDs für die Videoüberwachung an.

Lange Lebensdauer

In Videoüberwachungssystemen laufen Festplatten in der Regel rund um die Uhr. Surveillance-HDDs sind daher für den 24/7-Betrieb ausgelegt und haben typischerweise eine MTTF (Mean Time To Failure) von einer Million Betriebsstunden. Das entspricht einer Annualized Failure Rate (AFR) von 0,88 Prozent – in einer Installation mit 1.000 Laufwerken würden also statistisch gesehen etwa neun Platten pro Jahr ausfallen. Desktop-HDDs, die für Laufzeiten zwischen 8 und 16 Stunden pro Tag dimensioniert wurden, erreichen dagegen meist nur eine MTTF von 600.000 Stunden. Im Dauerbetrieb bedeutet das eine AFR von 1,46 Prozent und bei 1.000 Laufwerken etwa 15 Ausfälle pro Jahr.

Hohe Belastbarkeit

Videoüberwachung produziert große Datenmengen, die Festplatten kontinuierlich abspeichern müssen, was die mechanischen Komponenten belastet. Surveillance-HDDs sind deshalb sehr robust gebaut und können eine jährliche Arbeitslast bis zu 180 TB stemmen. Desktop-HDDs, die weniger Zugriffe und kleinere Datenmengen verarbeiten müssen, sind üblicherweise auf nur 55 TB pro Jahr ausgelegt. Bei einem Einsatz in einem Videoüberwachungssystem wäre diese Datenmenge schnell erreicht und die Fehler- und Ausfallwahrscheinlichkeit würde rapide ansteigen.

Hohe Performance

Festplatten im Videoüberwachungsbereich müssen häufig mehrere hochauflösende Videostreams parallel verarbeiten. Surveillance-HDDs bringen deshalb unter anderem optimierte Firmware und größere Pufferspeicher als Desktop-HDDs mit, die sicherstellen, dass alle Daten zuverlässig und ohne Fehler gespeichert werden – selbst bei bis zu 64 HD-Streams. Gleichzeitige Lesezugriffe sind kein Problem, sodass das aufgezeichnete Videomaterial auch ausgelesen und überprüft werden kann. Sollen jedoch spezielle KI-Auswertungen genutzt werden, die zusätzlich zu den hohen Schreiblasten auch hohe Leselasten verursachen, kann der Einsatz von noch leistungsfähigeren Enterprise-HDDs sinnvoll sein.

Temperaturbeständigkeit

Videoüberwachungssysteme stehen nicht immer in klimatisierten Rechenzentren oder gut belüfteten Büros. Daher sind Surveillance-HDDs für einen größeren Temperaturbereich ausgelegt als Desktop-HDDs, sodass ihre Komponenten nicht so schnell verschleißen. Üblicherweise kommen sie mit Betriebstemperaturen zwischen 0 und 70°C zurecht, während Desktop-HDDs meist für Temperaturen zwischen 0 und 60°C konzipiert sind, wie sie in klimatisierten Räumen und Server-Räumen eingehalten werden.

Kompatibilität

Festplattenhersteller unterziehen ihre Surveillance-HDDs umfangreichen Kompatibilitäts- und Funktionstests in den verschiedensten Videorekordern. So stellen sie sicher, dass die Laufwerke perfekt mit den Geräten zusammenarbeiten. Wer ganz sicher gehen will, wirft einen Blick in die Kompatibilitätslisten der Hersteller oder setzt auf Komplettlösungen, bei denen erfahrene Integratoren die Systeme bereits mit passenden Festplatten bestückt haben. Desktop-HDDs durchlaufen solche Tests in Überwachungssystemen nicht – es gibt also keine Garantie, dass sie reibungslos in den Geräten funktionieren oder die optimale Performance bieten.

Vibrationsschutz

In Systemen, die sehr viel Speicherkapazität bereitstellen müssen, steckt eine große Zahl von Festplatten, deren Rotationsschwingungen sich gegenseitig verstärken können. Surveillance-HDDs mit hoher Kapazität sind deshalb häufig mit speziellen Sensoren ausgestattet, die diese Schwingungen erkennen. Smarte Steuerungsmechanismen passen die Betriebsparameter so an, dass der Effekt minimiert und die Laufwerksleistung nicht beeinträchtigt wird. Desktop-HDDs fehlen diese Sensoren und Steuerungsmechanismen.

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