Entscheidungshilfe für Einrichtung von FreeNas mit mehreren HDD's (zpool/vdev/raid-z)

[Helmi20]

Hallo in die Runde,

ich könnte euren Rat bei der Einrichtung meines neuen FreeNas Systems gebrauchen. Ich habe in den letzen Wochen schon versucht mich in die FreeNas / ZFS Thematik einzuarbeiten, auch erste Tests mit FreeNas gemacht und abschließend meine Hardware ausgesucht (X11SCA-F, i3 9100, 16GB ECC Kingston RAM). Allerdings bin ich mir jetzt beim Einrichten unschlüssig wie ich am besten meine Festplatten aus meinem bisherigen System in FreeNas und dessen Filesystem ZFS überführen sollte, deshalb dachte ich ich frage lieber vorher mal nach bevor ich einen Denkfehler mache und ich meine Daten (langfristig) vernichte, weil ich z.B. die Pools nicht sinnvoll angewendet habe

Kurz zum bisherigen Stand:
Ich bin vor einigen Jahren von einer 2 Bay Synology NAS auf meinen alten PC als NAS mit Windows Server 2012 gewechselt. Anwendungszweck war das Backup der Daten von meinem PC, Medienserver mit Plex und ab und zu die Verwendung als Spieleserver oder TS Server.
Festplatten waren ohne RAID am Start in folgender Konstellation:
- 4TB Platte für private Daten --> + 4TB Daten Sicherung (kein Raid, Windows Server Sicherung)
- 8TB Platte für Filme --> + 8TB Sicherung via Veeam
- 10TB Platte für Serien
- alte 3TB Platte als Temporärer Speicher
- Zusätzlich habe ich privaten Daten auf einer externen Platte gesichert.
Das Konzept hat vielleicht ist bisher auch gut gegangen, aber wirklich sicher und durchdacht ist es bisher wohl eher nicht. Außerdem schleift Windows Server für meine Anwendungszwecke viel zu viel Kram mit den ich nicht brauche, der i7 frisst Strom und mich stört dass meine "Sicherungsplatten" auch dauerhaft im gleichen System mitlaufen.

Neue NAS:
Anforderungen:
- Ablage private Daten (Bilder, Dokumente...)
- Ablage Filme mit PLEX
- privaten Daten sollen von Filmen etc. getrennt sein. Also getrennte Festplatten!
(- eventuell mal ne VM zum Experimentieren, "Virtualisierung" mit FreeNas sollte reichen)


Geplante Umsetzung:
Für die Ablage der privaten Daten würde ich auf folgendes Konzept setzen, um einen möglichen Verlust der privaten Daten mögliches gering zu halten:

ZPOOL1 mit RAID-Z2 (4x 4TB HDD's)

In Zukunft sollen die Daten zusätzlich auf ein zweites (kleineres) FreeNas System via Replication Task gesichert werden (ca 2x im Monat, ansonsten wäre das System aus). Allerdings möchte ich jetzt erstmal so mit FreeNas vertraut werden, bevor ich dieses System aufbaue.
Weiter bleibt bestehen, dass die Daten auf einer externen Platte außerhalb des Hauses liegen. Sicherungszyklus ist eben deutlich geringer. (1-2x pro Jahr)

Und jetzt wird es spannend für die beste Lösung ist um meine Filme abzulegen. Da es bei mir inzwischen eine ganze Menge ist (ca. 17TB) ist für mich ein RAID aus Kostengründen schwer vorstellbar, eine einfache Sicherung fände ich aber schön.
Die Platten ebenfalls in ZPOOL1 zu hängen wäre nach meinem Verständnis ein großer Fehler, weil bei dem Ausfall einer Platte außerhalb des privaten Daten Raid-Z, mein ganzer Pool verloren ist. Deshalb sehe ich jetzt in FreeNas zwei Optionen bei denen ich mir aber nicht sicher bin welche sinnvoller ist bzw. funktioniert?

Option A:
ZPOOL2 mit 8TB Film als Stripe
ZPOOL3 mit 10TB Serie als Stripe

Option B:
ZPOOL2 mit
VDEV1 (8TB Film als Stripe)
VDEV2 (10TB Serie als Stripe)

Und dann ebenfalls in Zukunft die Filme via Replication Task auf das zweite FreeNas System, damit ich eine einfache Sicherung habe.

Aus meiner Sicht hat Option A den Vorteil, dass eine der beiden Platten kaputt gehen könnte und ich trotzdem noch an die Medien der anderen Platte komme. Bei Option B ist der Charme, dass ich in der Speicherverwaltung weniger manuelle Arbeit habe, weil der Pool die Daten über beide Platten verteilt. Kann Plex eigentlich auf mehrere Pools zugreifen?

Frage:
Welche Umsetzung würdet ihr mir empfehlen? Welche Variante ist aus eurer Sicht sinnvoller oder sind vielleicht sogar beide keine gute Idee weil sie etwas gegen das ZFS Konzept gehen ?

Danke und Viele Grüße
Helmi20

 

[Digi-Quick]

Option C:
ZPOOL2 mit Raidz1 (3x 10TB)
und darauf 2 ZFS Datasets für Filme und Serien

Option D:
ZPOOL1 mit RAID-Z2 (5x 14TB HDD's = 42 TB)
und darauf 3 ZFS Datasets für Privat, Filme und Serien

Option E:
ZPOOL1 mit RAID-Z3 (7x 10TB HDD's = 40 TB Netto)
und darauf 3 ZFS Datasets für Privat, Filme und Serien

Das Desaster Backup kannst du dann vieleicht sogar auf Privat begrenzen, denn daß ein Raidz3 die Grätsche macht ist bis auf Blitzschlag oder Feuer relativ unwahrscheinlich - innerhalb eines definierten Zeitraums von bspw. 5 Jahren.

RAID Reliability Calculator | Simple MTTDL Model | ServeTheHome

ServeTheHome's RAID reliability calculator based on a simple MTTDL model based on a Poisson distribution and various user inputs about their environment

www.servethehome.com

In Jedem Fall darauf achten, daß man HDDs mit einer URE von 1 in 10^15 nimmt und natürlich NAS-/Enterprise-Class HDDs

P.S. bei Option A (und B) meintest du wohl eher Single Drive und kein Stripe?
Stripe entspricht Raid 0 und bedeutet in jedem Fall Datenverlust, die Frage ist halt Wann und nicht Ob Dieser auftritt.
Raid0 ist in dieser Hinsicht noch unsicherer als ein Single Drive da unkalkulierbar.
Ein Stripe set setzt man nur ein, wenn man höchste Performance haben will und die Datenverfügbarkeit keine Rolle spielt z.B. für temporäre Daten. In dem Fall nimmt man aber zu allererst SSDs statt drehenden Rost.

 

[gea]

Das Sicherheitskonzept von ZFS basiert auf Prüfsummen durch die jeder Fehler entdeckt und automatisch repariert werden kann - Redundanz vorausgesetzt. Die zweite Sicherheitsebene von ZFS sind readonly Snaps/ Versionierungen. Ohne Redundanz macht das wenig Sinn. Also immer Redundanz planen (Mirror, Raid-Z[1-3]).

Zusätzlich ein Disaster Backup planen (Schutz gegen Feuer, Blitz, Diebstahl, Amokhardware). Das kann auch eine (oder mehrere) USB Platte (Basic ZFS) sein. At home muss das kein eigenständiger Server sein. Das Backup sollte man bis auf den Disasterfall nie benötigen. Für alltägliches Restore hat man die Snaps. (Ich habe 3 Backupsserver, einen extern, habe die aber in den letzten 10 Jahren mit ZFS nie benötigt. - aber man weiß ja nie was passiert)

 

[Helmi20]

Vielen Dank für euer Feedback und Vorschläge.
Dann werde ich jetzt versuchen mich auf die Redundanz zu fokussieren. Das ist allerdings gar nicht so einfach, weil ich aktuell schon HDD's habe (teils Laufzeit von unter einem Jahr) und ich damals beim Kauf weniger auf Raid geachtet habe

Aktuell habe ich schon vorhanden 4x4TB; 3x8TB, 2x10TB als WD Red oder Ironwolf.

Option C:
ZPOOL2 mit Raidz1 (3x 10TB)
und darauf 2 ZFS Datasets für Filme und Serien

Option D:
ZPOOL1 mit RAID-Z2 (5x 14TB HDD's = 42 TB)
und darauf 3 ZFS Datasets für Privat, Filme und Serien

Option E:
ZPOOL1 mit RAID-Z3 (7x 10TB HDD's = 40 TB Netto)
und darauf 3 ZFS Datasets für Privat, Filme und Serien

Option E wäre im Prinzip spannend, allerdings als kompletter Neukauf für mich jetzt gerade finanziell nicht stemmbar, genau wie Option D.
Deshalb werde ich mich dann wahrscheinlich auf Option C fokussieren Und die 3x 8TB erstmal als Single Drive Disaster Backup einsetzten, weil mit 3x 8TB (Raid-z1) komme ich nur auf 16TB. Wenn ich 4x8TB (Raid-z1) einsetze, müssten diese doch eine höhere Ausfallwahrscheinlichkeit haben als 3x10TB (Raid-z1) korrekt?

P.S. bei Option A (und B) meintest du wohl eher Single Drive und kein Stripe?

Jap verwechselt

 

[Digi-Quick]

Wenn ich 4x8TB (Raid-z1) einsetze, müssten diese doch eine höhere Ausfallwahrscheinlichkeit haben als 3x10TB (Raid-z1) korrekt?

Es kommt darauf an, welche URE die HDDs jeweils haben, daher so pauschal nicht richtig
Kalkuliere das doch selbst:

RAID Reliability Calculator | Simple MTTDL Model | ServeTheHome

ServeTheHome's RAID reliability calculator based on a simple MTTDL model based on a Poisson distribution and various user inputs about their environment

www.servethehome.com

Das ganze sind natürlich nur statistische Wahrscheinlichkeiten und keine Garantie