NAS Eigenbau Teil 6: Erweiterte Einstellungen und Plugins

NAS Eigenbau Teil 6: Erweiterte Einstellungen und Plugins

Dieser Beitrag ist Teil 6 von 7 in der Artikelreihe NAS Eigenbau Leitfaden

In diesem Beitrag zeige ich wie du den Energieverbrauch deines NAS senkst. Dafür gehen wir auch auf ein paar der zahlreichen Plugins ein. Aufgrund der Vielzahl der Plugins kann ich nicht alle testen und vorstellen.

Plugins installieren

OMV kann mit einigen Plugins erweitert werden. Bereits mit der Basiskonfiguration können links unter „Erweiterungen“ folgende Plugins installiert werden.

  • USB-Backup: Synchronisation von NAS-Daten mit einem USB-Laufwerk
  • LVM2: Erstellung und Verwaltung von Dateisystemen über mehrere Partitionen und Festplatten hinweg
  • Diskstats: Leistungsauswertung von Festplatten
  • DAAP-Media-Server: Kompatibel zu iTunes
  • Shairport/Airplay-Server
  • ClamAV: Ein Antivirus-Scanner
  • NUT: Unterstützung verschiedener unterbrechungsfreier Stromversorgungen (UPS)
  • SNMP/ tFTP-Server

OMV Extras

Neben den offiziellen Plugins, die mitgeliefert werden gibt es noch ein großes Erweiterungspaket, die OMV Extras Plugins. Dieses beinhaltet folgende Plugins.

  • Flashmemory: Optimierung der Nutzung des Systemdatenträgers sofern dieser ein USB-Laufwerk oder eine Speicherkarte ist
  • Folder2Ram: Ordner werden im Arbeitsspeicher als Cache bereitgestellt
  • Backup: Verwaltung von Backups
  • Mini-DNLA: Verwandelt das NAS in einen DNLA kompatiblen Medienserver (für Bilder, Videos und Musik)
  • Downloader: Verwaltung größerer Downloads
  • UFS und mergerFS Unterstützung
  • ZFS-Dateisystems: Erweitert die nutzbaren Dateisysteme um ZFS
  • Fail2Ban: Sperrt Nutzer automatisch bei zu häufigen Anfragen
  • SnapRAID: RAID/Backup Alternative
  • RemoteMount: Externe Netzwerkfreigaben an das NAS anbinden
  • LUKS-Encryption: Verschlüsseln von Dateien, Partitionen oder Festplatten
  • WakeAlarm: Zeitgesteuertes Aufwecken des Systems
  • AutoShutDown: Versetzt das System in den Standby sofern es aktuell nicht benutzt wird
  • Teamviewer Host: Verwaltung von anderen Computern inkl. Fernzugriff

Die OMV Extras können mit folgendem Befehl im Terminal installiert werden. Anschließend stehen die oben genannten Erweiterungen ebenfalls zum Download bereit.

wget -O - https://github.com/OpenMediaVault-Plugin-Developers/packages/raw/master/install | bash

AutoShutDown

Das AutShutDown Plugin (dt.: AutomatischHerunterfahren) bietet die wichtigsten Funktionen zum Energiesparen. Damit kannst du das NAS bei Nichtbenutzung in den Standby bzw. Ruhezustand versetzen. Im Bild unten siehst du meine eigenen Einstellungen. Es kann etwas dauern, bis du die passenden Einstellungen für dich gefunden hast, da dies stark von der Art deiner Nutzung des NAS abhängt.

Mein Nutzungsszenario bisher sieht nur die gelegentliche Dateiablage sowie zeitgesteuerte Backups vor. Solltest du weitere Dienste wie einen Plex-Server, den PiHole oder aber eine Nextcloud auf deinem NAS laufen haben, musst du wahrscheinlich ganz andere Einstellungen vornehmen. Je nach Nutzung ist es sogar besser das AutoShutDown gar nicht zu verwenden. Bedenke, dass die Haltbarkeit von HDDs unter sehr häufigem An- und Abschalten leidet.

Nachdem das NAS einmal im Ruhezustand ist, lässt es sich natürlich manuell aufwecken. Allerdings kann man dies für automatisierte Vorgänge auch zeitgesteuert machen (siehe WakeAlarm) oder mit der Funktion WakeOnLan. Mit letzterem wird das NAS über Netzwerk geweckt, wenn es benötigt wird.

Im Folgenden stelle ich dir daher die einstellbaren Optionen vor, damit du besser verstehst, welche Einstellungen du vornehmen kannst.

Durchläufe

Das Plugin überprüft in Anzahl der angegebenen Durchläufe, ob die aktivierten Bedingungen erfüllt sind bevor das System in den Standby-Modus versetzt wird. Nur wenn in allen Durchläufen alle Bedingungen ohne Unterbrechung gültig sind, wird der Standby herbeigeführt. Andernfalls beginnen die Durchläufe wieder von vorne.

Warten

Zeit, die zwischen zwei Durchläufen gewartet wird. Ich habe hier also 6×300 Sekunden eingestellt. Damit dauert es bei mir 30 Minuten bis sich das NAS in den Ruhezustand versetzt.

Abschaltbefehl

Gibt an, in welchen Zustand das System versetzt werden soll, nachdem alle Durchläufe erfolgreich verlaufen sind.

  • Herunterfahren: Max. Energieeinsparung. Das Aufwecken dauert jedoch länger.
  • Ruhezustand (Suspend to Disk): Die Daten werden auf der Festplatte zwischengespeichert. Aufwecken ist schneller als beim Herunterfahren. Bei einer SSD als Systemplatte ist dies durchaus sehr schnell. Sicher bei Stromausfall.
  • Unterbrechen (Suspend to RAM): Die Daten werden auf dem Arbeitsspeicher zwischengespeichert. Sehr schnelles Aufwecken. Die gepufferten Daten gehen jedoch bei einem Stromausfall verloren.
  • Unterbrechen-Hybrid: Daten werden sowohl auf der Festplatte als auch im Arbeitsspeicher zwischengespeichert. Dies kann jedoch Probleme mit Wake-On-LAN bereiten.

Erzwungene Betriebszeit

Hier kannst du angeben, in welcher Zeit das NAS täglich aktiv sein soll. Während dieser Periode wird das System nicht in den Ruhezustand versetzt.

IP-Bereich

Definiert die zu überwachenden Geräte im Netzwerk. Solange diese Geräte sich im Heimnetz befinden, wird das NAS nicht heruntergefahren. Beachte hierbei, dass mobile Geräte fast dauerhaft im Netzwerk sind. Außerdem sind MacBooks ebenfalls sehr häufig auch im Ruhezustand im Netzwerk aktiv.
Angegeben wird hier jeweils die letzte Zahl der IP-Adresse. Trage hier z. B. 27 für einen Clienten mit der IP 192.168.1.27 ein.

Da mein Computer sehr viel angeschaltet ist, ich das NAS jedoch nur sehr selten benötige, habe ich hier keine IPs eingetragen.

Sockets

Hierbei handelt es sich um die zu überwachenden Ports. Solange diese genutzt werden, bleibt das NAS aktiv.

  • 22: Port für SSH
  • 80: Port für das Login über die Weboberfläche
  • 445: Port für SMB-Verbindungen

ULDL-Rate

Die Upload-/Downloadrate gibt die Aktivität der Netzwerkkarte wieder. Beachte, dass die Netzwerkkarte immer einen geringen Datendurchsatz aufweist. Daher habe ich hier den Wert auf 1000 kB/s gestellt.

Durchschnittslast

Bei Linuxsystemen erfolgt die Angabe der Last in Prozent mal Anzahl der Prozessorkerne. Daher hat ein System mit 4 Kernen eine 100%ige Auslastung bei einem Wert von 4,0. Bei 2 Kernen ist eine 100%ige Auslastung entsprechend bei einem Wert von 2,0 gegeben. Mein System hat 4 Prozessorkerne, daher entspricht der angegebener Wert von 40 einer Durchschnittslast von 0,4 = 10%.

HDD-EA-Rate

Die Eingabe/Ausgabe-Rate (IO-rate) entspricht der Transfergeschwindigkeit der Datenfestplatten. Werden also Daten geschrieben oder gelesen bleibt das System aktiv. Im Leerlauf finden so gut wie keine Datentransfers statt, sodass der voreingestellte Wert hier als Richtwert sinnvoll ist.

Smbstatus überprüfen

Überprüft, ob Geräte im Netzwerk über SMB mit dem NAS verbunden sind. Diese Überprüfung ist praktisch identisch mit der Überprüfung des Ports 445.

Benutzer überprüfen

Prüft, ob Benutzer mit dem NAS verbunden sind.

Logdatei

Um die richtigen Einstellungen zu finden ist es sinnvoll sich die Logdatei anzuschauen. Diese findest du unter „Systemprotokolle“. Im Dropdown Menü oben wählst du dann „AutmatischHerunterfahren“ aus. Anschließend werden dir alle Protokolleinträge aufgelistet, die das AutoShutDown Plugin generiert hat. Hier werden bei jedem Durchlauf die erfüllten oder nicht erfüllten Bedingungen aufgelistet. So kannst du nachverfolgen, warum sich dein NAS eventuell nicht wie erwartet abschaltet.

ClamAV

Das Antivirus Plugin kannst du optional installieren. Damit kannst du einen On-Access Scan aktivieren, der alle Dateien bei Zugriff auf Viren prüft. Ich habe diese Funktion jedoch nicht aktiviert. Außerdem kannst du zeitgesteuerte Überprüfungen definieren, die z. B. durchgeführt werden, wenn das System nicht benutzt wird. Ich führe z. B. jede Samstagnacht einen Virenscan durch.

WakeAlarm

Der WakeAlarm (dt: Geplante Weckzeiten) weckt das NAS zeitgesteuert auf. Wähle dazu „Hinzufügen“ aus und stelle dir die Weckzeiten so ein wie du es benötigst. Das Plugin legt im Hintergrund für jede Weckzeit einen eigenen Cronjob an. Ein * bedeutet immer, dass es zu jeder Zeit ausgeführt wird bzw. die Ausführung von dieser Zeitangabe unabhängig ist. Wenn du z. B. überall ein * einträgst wird das System jede Minute aufgeweckt.

Im Bild unten wecke ich das System für ein Backup jeden 5. Tag um 5:55 Uhr, unabhängig von Monat und Wochentag auf. Der zweite Job weckt das System jeden Samstag um 1:55 Uhr für einen AntiVirus Test auf. Die eigentlichen Aufgaben-Jobs laufen bei mir zur vollen Stunde – ich wecke das System nur ein paar Minuten früher, damit es ordnungsgemäß hochfahren kann.

Festplatten Spindown

Um Energie einzusparen hat jede HDD-Festplatte in der Firmware bereits eine Zeit eingestellt, nach der sie in den Spindown fährt – sie also in den Stillstand wechselt. Darüber hinaus kannst du auch manuell noch Anpassungen vornehmen.

hdparm

hdparm ist ein Standard den jede Festplatte mitbringt. Darüber lassen sich auf Ebene der Firmware Einstellungen vornehmen. Praktischerweise können wir dies direkt in OMV benutzen. Gehe dazu auf „Laufwerke“ und wähle für die HDDs „Bearbeiten“. Das Bild unten zeigt dir die Einstellungsmöglichkeiten.

Das „Advanced Power Management“ (kurz: APM) steuert den direkten Energieverbrauch. Werte zwischen 0 und 127 führen dazu, dass die Festplatte in den Standby geht. Werte über 127 lassen die Festplatte nicht in den Spindown wechseln.

Das „Automatische Akustikmanagement“ steuert die Leistung und die Lautstärke der Laufwerke. Und die Spindownzeit gibt an, nach welcher Zeit der Nichtbenutzung die HDD in den Standby-Modus wechselt.

hd-idle

Leider funktionieren die Einstellungen über hdparm für über USB angeschlossene Laufwerke nicht. Die Werte werden nicht richtig übernommen. Diese scheinen bei der Übersetzung vom USB-Controller zur SATA-Anbindung verloren zu gehen. Für USB-Festplatten wie meine externe Backupfestplatte müssen wir daher auf eine Softwarelösung zurückgreifen. Dazu eignet sich das Tool hd-idle.

Wir installieren hd-idle über SSH oder das Terminal.

apt install hd-idle

Anschließend öffnen wir die Konfigurationsdatei.

nano /etc/default/hd-idle

Dort tragen wir folgende beiden Zeilen ein

HD_IDLE_OPTS="-i 0 -a /dev/sdc -i 1200"
START_HD_IDLE=true
  • Der Parameter „-i 0“ am Anfang verhindert, dass nicht angesprochene HDDs in den Spindown wechseln.
  • /dev/sdc ist der Pfad der Festplatte, die in den Standby versetzt werden soll. Welche Festplatte du hier angeben musst, kannst du in OMV unter „Dateisysteme“ nachschauen. Dort findest du in der ersten Spalte „Geräte“ den richtigen Pfad für jede Festplatte angegeben.
  • -i 1200: Gibt die Zeit bis zum Spindown in Sekunden an. In meinem Fall wird die Fesptlatte nach 20 Minuten in den Standby versetzt.

Falls du das AutoShudown Plugin von OMV nutzen möchtest, musst du noch einmalig folgenden Befehl auf der Konsole ausführen. Andernfalls wird hd-idle nach einem Aufwecken des Systems nicht gestartet und daher auch nicht ausgeführt.

systemctl enable hd-idle-restart-resume.service

Energieverwaltung mit powertop

Mit dem Tool powertop lässt sich der Energieverbrauch im Betrieb um zusätzliche 1 bis 4 Watt senken. Dazu versetzt das Programm alle nicht benötigten Ports in einen Schlafmodus (z. B. USB-Ports, SATA usw.).

Dir sollte bewusst sein, dass powertop auch Probleme verursachen kann. So kann es u. U. die WOL-Funktion beeinträchtigen, da powertop Teile der PCIe Anbindung schlafen legt. Und an diese ist der Netzwerkadapter angeschlossen. Ich habe diese Funktion selbst ausprobiert, allerdings inzwischen wieder deaktiviert. Aber ausprobieren lohnt sich.

Installiert wird das Programm über SSH/Terminal mit folgendem Befehl

apt-get install powertop

Damit powertop bei jedem Systemstart automatisch ausgeführt wird, musst du noch ein Skript erstellen.

nano /root/powertop.sh

In das Skript fügst du folgende Zeilen ein.

#!/bin/bash
powertop --auto-tune

Mit [Strg+O] kannst du die Datei speichern und mit [Strg+X] schließen. Anschließend machen wir die Datei noch ausführbar.

chmod a+x /root/powertop.sh

In OMV musst du nun noch eine „Geplante Aufgabe“ anlegen, in der du das Skript bei jedem Neustart des NAS ausführst. Der Aufgabe gibst du den Pfad des Skripts über das Feld „Kommando“ direkt mit (siehe Bild unten). OMV legt dann im Hintergrund für jede Aufgabe einen Cronjob an. Auf diesem Weg kannst du natürlich jedes beliebige Skript ausführen. Wichtig ist, dass du als Benutzer „root“ auswählst. Root ist vergleichbar mit dem Administrator unter Windows.

Energieverbrauch messen

Nachdem wir nun einige Einstellungen vorgenommen haben, die den Energieverbrauch beeinflussen, ist es interessant zu wissen, was das System aus der Steckdose zieht. Dazu habe ich mit einem Strommesseraufsatz für die Steckdose den Energiebedarf meines Systems über einen längeren Zeitraum von 771 Stunden = 32,125 Tage gemessen. Das sehr günstige Messgerät ist mit 10 Euro wahrscheinlich nicht supergenau. Es bietet jedoch einen ersten Anhaltspunkt für den Strombedarf des Gesamtsystems.

In folgender Tabelle gebe ich den Stromverbrauch in den unterschiedlichen Verwendungsszenarien an. Beachte, dass die Messungen ohne die Verwendung von powertop durchgeführt wurden. Damit können nochmal ein paar Watt eingespart werden.

BetriebsartEnergieaufnahme
Standby/Ruhezustand<2 W
System eingeschaltet, Festplatten im Spindown12 W
interne HDD eingeschaltet Leerlauf, externe HDD im Spindown16 W
interne HDD Schreibzugriff, externe HDD im Spindown (z. B. während SMB-Zugriff)18 W
interne HDD Spindown, externe HDD eingeschaltet Leerlauf21 W
interne und externe HDD eingeschaltet Leerlauf25 – 27 W
interne und externe HDD eingeschaltet Schreibzugriff (z. B. Backup durchführen)32 – 34 W
Lastspitze beim Bootvorgang60 W

In meinem Nutzungsszenario hat mein System nach 771 Stunden 2,61 kWh Energie verbraucht. Hochgerechnet auf das Jahr sind das etwa 30 kWh und bei einem Preis von in Deutschland durchschnittlich 30 Cent pro kWh etwa 9 Euro Stromkosten.

Dies kann bei dir natürlich je nach Nutzung auch ganz anders ausfallen. Mein System hat im Durchschnitt nur etwa 3,4 Watt Strom benötigt. Dazu muss ich sagen, dass mein NAS nur sehr sporadisch hochfährt und selten genutzt wird. Solltest du mehrere Benutzer haben und das NAS häufiger nutzen, wird der Stromverbrauch zwangsläufig höher ausfallen.

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Mein Name ist Philipp und ich beschäftige mich gerne mit Homeprojekten im Hardware- und Softwarebereich. Ich stelle dabei immer wieder fest, dass es im Internet viele unvollständige  Tutorials gibt. Daher bin ich dazu übergegangen, meine Projekte in eigenen Anleitungen festzuhalten. Diese werde ich hier möglichst verständlich und mit dem nötigen Hintergrundwissen aufbereiten. Vielleicht kann ich dabei den entscheidenden Hinweis liefern, der in vielen anderen Tutorials fehlt.

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