SnapRAID und AUFS unter OpenMediaVault als Raid 5/6 Ersatz

Achtung: Für SnapRAID gibt es eine neuere Schritt-für-Schritt Anleitung!

SnapRAID funktioniert im Grunde wie ein Software-Raid. Es bietet eine Ausfallsicherheit, indem Paritätsdaten angelegt werden. In der Grundkonfiguration aus 2 Datenfestplatten und einer Paritätsfestplatte ähnelt SnapRAID einem Raid 5 Verbund. Es kann hier eine Festplatte ausfallen, ohne das es zu einem Datenverlust kommt.

Auch als Backup-Programm wird SnapRAID häufig bezeichnet. Das liegt daran, dass SnapRAID die Redundanz nicht in Echtzeit berechnet, sondern manuell (oder automatisiert) oder bestimmten Zeitabständen, z.B. einmal pro Tag. Diesen Vorgang nennt man Synchronisation, kurz Sync. Alle Änderungen, die nach einem Sync durchgeführt werden - etwa das versehentliche Löschen einer wichtigen Datei - lassen sich rückgängig machen (es wird dann der letzte Sync wiederhergestellt). Allerdings ist die Redundanz der neuen Daten auch erst gegeben wenn diese gesynct wurden.

Trotzdem kann SnapRAID kein richtiges Backup ersetzen, da nur eine (oder mehrere, je nach Anzahl der Paritätsfestplatten) ausgefallende Festplatte wiederhergestellt werden können. Fallen alle Festplatten aus, z.B. durch einen Kurzschluss, lassen sich die verloren gegangenen Daten nicht wiederherstellen.

Aufgrund dieser Eigenart eignet sich SnapRAID vor allem für Umgebungen auf denen sehr selten Änderungen vorgenommen werden. Es ist z.B. ideal für ein Home-NAS auf dem überwiegend große Dateien wie z.B. Videos gespeichert sind. Ein weiterer Vorteil - und wohl der Hauptgrund warum man SnapRAID benutzt - ist, dass in einem SnapRAID pool nur die Festplatte läuft auf die aktiv zugegriffen wird - die Dateien sind nämlich nicht über mehrere Festplatten verteilt wie etwa in einem Raid-Verbund.

SnapRAID vs. RAID











SnapRAIDNormaler Raid
Max. Parität (HDDs)62 (Raid 6)
Laufende Festplattennur die AktiveAlle
RedundanzSnapshotEchtzeit
Festplattengrößekann unterschiedlich seingleich große HDDs
Kann nachträglich eingerichtet werden ?JaNein
Geschwindigkeit steigt mit Anzahl der FestplattenNeinJa
Benötigter Arbeitsspeicher1GB für 10TB Kapazität1GB

OpenMediaVault für Snapraid und AUFS vorbereiten


Nirgendwo ist SnapRAID so einfach zu konfigurieren wie unter OpenMediaVault. Das liegt daran, dass es SnapRAID sonst nur in einer Befehlszeilenversion ohne Benutzeroberfläche gibt. Unter OpenMediaVault lässt sich allerdings ein Plugin nachinstallieren mit dem die Konfiguration und Überwachung von SnapRAID relativ einfach ist.

Zu allererst müssen wir das OpenMediaVault Extras Plugin (Webseite) nachinstallieren. Dazu wird ein kleines Paket heruntergeladen welches ihr danach in OpenMediaVault hochladen müsst. Dieses Paket könnt ihr hier herunterladen.

Navigiert in der OpenMediaVault Weboberfläche zu dem Punkt “Erweiterungen” und klickt dort auf die Schaltfläche “Hochladen“. Wählt das eben heruntergeladene Paket aus und ladet es hoch.

Anschließend wählt ihr das neu hinzugefügte Paket unter Erweiterungen aus und installiert dieses. Euch stehen nun deutlich mehr Erweiterungen zur Verfügung als zuvor. Wir interessieren uns erstmal nur für AUFS und SnapRAID. Wählt diese beiden Erweiterungen aus und installiert diese.

SnapRAID Konfiguration


Habt ihr neue Festplatten ohne Daten in euer NAS eingebaut, könnt ihr diese über den Punkt “Dateisysteme” mit einem EXT4 Dateisystem versehen und einbinden. Dies müsst ihr zuerst erledigen. Ein Vorteil von SnapRAID ist, dass ihr auch Festplatten benutzen könnt auf denen sich schon Daten befinden.

Die Ersteinrichtung von SnapRAID unter OpenMediaVault ist wie Oben bereits erwähnt relativ einfach. Die Mindestanzahl von Festplatten beträgt 3, richtig sinnvoll ist SnapRAID aber ab 4 oder mehr Festplatten. Die Festplatten müssen nicht die gleiche Kapazität haben, es muss nur darauf geachtet werden, dass die Paritätsfestplatte die größte Kapazität besitzt.

Im Standardsetup mit 2+1 oder 3+1 Festplatten (2/3 für Daten nutzbar und 1 als Parität) ist SnapRAID mit einem Raid 5 Verbund vergleichbar, es darf 1 Festplatte gleichzeitig ausfallen ohne das ein Datenverlust eintritt.

Klickt in OpenMediaVault auf SnapRAID und wählt den Reiter “Laufwerke” aus. Zunächst binden wir die Paritätsfestplatte ein. Klickt dazu auf “Hinzufügen” und wählt ein Laufwerk aus. Als Name vergeben wir “Parität” und haken nur Parität an.

Jede Paritätsfestplatte schützt euch vor dem Ausfall einer Festplatte in eurem SnapRAID. Ihr könnt auf die gleiche Weise natürlich auch mehrere Paritätsfestplatten einbinden, maximal sind 6 Paritätsfestplatten erlaubt.

Nun kommen die Datenfestplatten an die Reihe. Klickt dazu wieder auf “Hinzufügen“, wählt eine weitere Festplatte aus und hakt “Inhalt” sowie “Daten” an.

Sinnvolle Setups:







Anzahl Festplatten gesamtAnzahl ParitätenBemerkung
3-41vergleichbar mit Raid 5
5-102vergleichbar mit Raid 6
11-163
17-244

Nachdem ihr alle Festplatten hinzugefügt habt, müsst ihr zunächst eine Synchronisierung vornehmen. Dies kann - je nachdem ob sich schon Daten auf den Festplatten befinden - einige Stunden dauern und ist vergleichbar mit einer Initialisierung eines Raids. Sind eure Festplatten leer dauert der Vorgang allerdings nur wenige Sekunden.

Es kann sein, dass SnapRAID euch bei der allerersten Synchronisierung von leeren Festplatten eine Warnungsnachricht anzeigt die besagt das es keinen Content gibt. Dies ist normal.

Wichtig: Die Redundanz ist immer erst nach einer erfolgreichen Synchronisierung gegeben. Alle Daten die ihr nach einer Sync neu auf die Festplatten schreibt sind erst nach einem neuen Sync geschützt. Alte Daten, die sich schon vor der letzten Sync auf den Festplatten befanden sind immer geschützt.

AUFS Einrichtung


Während man bei einem Raid auf einen großen Datenträger - der aus den einzelnen Festplatten besteht - zugreift, bietet SnapRAID diese Funktionalität nicht. Da wir aber nicht auf diesen Komfort verzichten möchten, benötigen wir noch eine Software, die alle Datenfestplatten zu einem virtuellen Laufwerk zusammenfügt.

Dafür könnt ihr AUFS oder Greyhole benutzen, die sich recht ähnlich sind. Während Greyhole nur auf Samba shares funktioniert, könnt ihr unter AUFS zusätzlich noch NFS benutzen. Daher habe ich mich hier für AUFS entschieden, allerdings bietet auch Greyhole nette Funktionen und könnte für euch einen Blick wert sein.

Zuerst müssen wir auf jeder Datenfestplatte einen Ordner erstellen und freigeben. Klickt dazu in OpenMediaVault unter dem Punkt “Zugriffskontrolle” auf “Freigegebene Ordner” und benutzt die “Hinzufügen” Schaltfläche. Ihr müsst auf jeder Festplatte einen Ordner erstellen. Nur auf der ersten Datenfestplatte erstellt ihr einen zweiten Ordner mit dem Namen “poolshare“.

Nun navigiert ihr in die AUFS Verwaltung und klickt auf “Hinzufügen“. Gebt dem Pool einen Namen eurer Wahl, ich habe ihn SnapRAID genannt. Als Bind share wählt ihr den Ordner “poolshare” den wir zuvor als freigegeben Ordner erstellt haben. Als Zweige wählt ihr die Ordner aus, die ihr auf jeder Festplatte zuvor freigegeben habt.

Hakt zum Schluss noch MFS an. MFS bewirkt, das AUFS die Dateien gleichmäßig auf eure Festplatten verteilt. Möchtet ihr die originale Ordnerstruktur beibehalten, könnt ihr diese Option auch deaktiviert lassen, dann füllt AUFS eine Festplatte nach der anderen.

Freigeben des SnapRAID / AUFS Verbundes


Damit ihr den Verbund auf eurem NAS benutzen und auf anderen Clients im Netzwerk mounten könnt, müsst ihr nun noch eine Freigabe erstellen. Ihr könnt hier SMB/CIFS für Windows oder NFS Freigaben für Linux erstellen. Ich benutze in meinem Beispiel eine SMB Freigabe.

Nun benötigen wir noch einen Benutzer, dem wir Zugriff auf die Freigabe gewähren. Klickt dazu unter “Zugriffskontrolle” auf “Benutzer” und dann auf “Hinzufügen“. Wichtig ist, dass der Benutzer in die Gruppe “sambashare” aufgenommen wird.

Unter Privilegien gewährt ihr diesen Benutzer nun noch Lese- und Schreibrechte auf der Freigabe:

In Windows lässt sich eure Freigabe nun einfach einbinden. Dazu navigiert ihr in euren Arbeitsplatz und wählt im Menü “Extras” den Eintrag “Netzlaufwerk verbinden” aus.

Gebt die IP-Adresse oder den Hostnamen eures NAS ein und wählt danach den Namen der Freigabe aus, in meinem Fall “SnapRAID“. hakt auch die Option “Verbindung mit anderen Anmeldeinformationen herstellen” an.

Es öffnet sich ein Fenster, in dem ihr euren Benutzernamen und euer Passwort welches ihr eben in OpenMediaVault festgelegt habt, eingeben müsst.

Die Geschwindigkeit in dem Verbund ist so schnell wie die Festplatte, auf die gerade geschrieben wird. Die Western Digital Red Festplatten lasten die Gigabit Schnittstelle aber recht gut aus:

Fazit


SnapRAID ist eine interessante Alternative zur normalen Raid-Lösung, etwa einem Linux Software Raid. Allerdings ist deutlich mehr Aufwand notwendig SnapRAID und AUFS einzurichten als bei einem normalen Raid. Auch die Akzeptanz - gerade im semi-professionellen Umfeld - ist fraglich, SnapRAID gibt es erst seit 2011. Im Firmenumfeld ist SnapRAID meiner Meinung nach uninteressant.

Der interessanteste Pluspunkt an SnapRAID ist die Möglichkeit mit vollen Festplatten zu starten, bei einem Neuaufbau eines normalen Raids gehen hingegen alle Daten auf den Festplatten verloren. Zudem lässt sich etwas Strom sparen, weil nur die Festplatte aus dem Standby geholt werden muss die die benötigte Datei beherbergt - bei einem Raid müssen dafür alle Festplatten laufen, da jede Datei über mehrere Festplatten verteilt ist.

Ich persönlich würde einen normalen Software-Raid vorziehen, denn wenn sich bei der Konfiguration von SnapRAID oder AUFS auch nur ein kleiner Fehler einschleicht, riskiert man unter Umständen einen Datenverlust. Wer sich die Einrichtung von SnapRAID zutraut kann von einigen Features profitieren.

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