Seit auf meinem NAS auch ein Squeezebox-Server läuft, wollen meine Festplatten nicht mehr “spindownen”, sprich einschlafen. Daher habe ich beschlossen, den Squeezeboxserver auf einem USB-Speicher zu betreiben. Da meine Squeezebox Boom doch mehrere Stunden pro Tag Musik spielt, wollte ich dafür nicht immer die “großen” 3,5-Zoll Festplatten laufen lassen. Zudem störte mich, dass die Squeezebox beim Durchblättern der Musiksammlung oft mehrere Sekunden hing, weil die Festplatten erst hochfahren mussten. Somit beschloss ich, meinen USB-Stick (auf dem fun_plug und Squeezeboxserver laufen) gegen eine sparsame 2,5″-USB-Festplatte auszutauschen, auf der dann auch genug Platz für die Musiksammlung bereitsteht. Somit ist das Streamen vom NAS zur Squeezebox dann ganz autarg auf dem USB-Port und von den Daten auf den beiden internen HDDs getrennt, die dann problemlos schlafen können.
Ausgangslage: Stromverbrauch & Performance
Eine Messung der Verbrauchswerte des DNS-323 ohne USB-Speicher ergab:
Ausgeschaltet: 6 W
HDDs Anlaufstrom: 37 W
2 Platten Leerlauf: 25 W
1 HDD aus, 1 HDD Leerlauf: 21 W
In Betrieb, beide Platten aus: 18 W
Bisher verwendete ich einen 8 GB Sandisk-Stick am NAS, der den Stromverbrauch nicht messbar steigerte.
Die Geschwindigkeit lässt sich unter Linux sehr gut testen, indem von einem fiktiven Nullport Daten auf das USB-Laufwerk kopiert werden. Die Datenrate lässt sich hierbei mit dem Befehl “time” und einem 500 MB-File gut testen:
time dd if=/dev/zero of=/mnt/HD_a2/usbstorage/testfile bs=1M count=500
Eine Geschwindigkeitsmessung auf den USB-Stick ergab einen müden Durchsatz beim Schreiben von 0,85 MByte/s. Das erklärt auch, warum der Squeezeboxserver bei der Bedienung sehr langsam reagierte. Warum der Stick so langsam reagiert, ist mir nicht schlüssig, da er unter Windows durchschnittlich 21 MB/s erreichte. Grundsätzlich ist jedoch der USB-Port des NAS durch den altmodischen OHCI-Treiber auf den USB-Standard 1.1 beschränkt.
Beschränkungen des USB-Anschlusses am DNS-323 & Auswahl geeigneter Hardware
Problematischer ist es jedoch, eine HDD an den USB-Port des NAS zu hängen, da dieser nur mit der laut USB-Spezifikation notwendigen 500mA Strom versorgt wird. Viele USB-Festplatten brauchen aber ein weniger mehr Strom. Solche Festplatten dann zu betreiben erfordert entweder 2 USB-Ports (wobei sich bei einigen DNS-323 mit etwas Lötarbeit noch ein zweiter USB-Anschluss freilegen lässt, oder der Betrieb eines aktiven USB-Hubs mit eigenem Netzteil, wobei dann der Vorteil des gesunkenen Stromverbrauches schon wieder zunichte gemacht ist. Das ist meiner Meinung nach dann sinnvoll, wenn man mehrere USB-Sticks/HDDs betreiben will und ein effizientes Netzteil für den Hub gefunden hat. Für mich stand daher fest, nur eine HDD zu verwenden, die auch mit dem Strom des integrierten USB-Anschlusses auskommt.
Meine Versuche mit diversen USB-Festplatten zeigten folgende Resultate:
- Seagate Momentus 2,5″ (PATA, 80 GB)
=> startet nicht, da zu wenig Strom - WesternDigital 2,5″ (PATA, 160 GB)
=> startet nicht, da zu wenig Strom - Fujitsu MHV2100AT (PATA, 100 GB)
=> startet und wird von usb-storage.ko erkannt - Samsung HM641JI 2,5″ (SATA, 640 GB)
=> startet, wird jedoch von usb-storage.ko nicht erkannt (*)
*) SATA-USB-Adapter von CnMemory vermutlich nicht Linux-tauglich
Hinweis: Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die USB-HDD beim Boot des NAS mit gleichzeitigem Anlaufen der internen Platten nicht erkannt wird. Ich vermute, dass die Spannung am USB-Port zu stark absinkt. HIer empfiehlt es, das NAS nach erfolgreichem Anlaufen der internen Platten zu rebooten. Die angesteckte USB-Platte wurde in meinem Fall dann immer erkannt.
Meine Wahl fiel daher auf die o.g. Fujitsu-Festplatte, die als einzige in der Lage war, sich selbst mit dem vorhandenen USB-Strom zu versorgen. Als USB-Adapter diente mir ein simples Stück Platine aus einem USB-Festplattengehäuse. Praktisch in diesem Zusammenhang erwies sich das Tool WinDD, dass unter Windows in der Lage ist, die vorhandene ext2-Partition vom USB-Stick auf eine leere ext2-Partition auf meiner USB-Festplatte zu kopieren, ohne dabei mit Dateizugriffsrechten in Konflikt zu kommen. Sicherlich gibt es auch noch gute Methoden um z.B. unter Linux ein Image des Sticks zu ziehen und auf der USB-HDD wiederherzustellen.
Ergebnis: Stromverbrauch & Performance
Wirklich erstaunt hat mich die Übertragungsrate der USB-Festplatte. Während der Stick sich unter Linux extrem langsam verhielt, bescheinigte mir der Kopiertest (s.o.) eine ganz anständige Datenrate von 16,81 MByte/s (dev/zero -> USB). Sogar über den Windows Explorer via smb auf das USB-Laufwerk direkt erreichte ich noch 12 MByte/s.
Auch positiv überrascht war ich vom Stromverbrauch. Rein theroetisch könnte sich die HDD am USB-Port 2,5 Watt genehmigen. Praktisch konnte ich mit meinem Messgerät keinen Anstieg im Stromverbrauch feststellen! Weiterhin lief das NAS bei ~18 Watt, wenn beide HDDs sich abgeschaltet haben.
Für den Squeezebox-Server bedeutet dies, dass die internen HDDs sich jetzt abschalten können. Die Performance des Squeezebox-Servers hat sich signifikant verbessert, die Bedienung über Webinterface ist etwas schneller, die Bedienung an der Squeezebox direkt wesentlich flüssiger. Ein Teststream eines 30 MB großen Flac-Files verlief ohne Probleme von USB über WLAN an die Squeezebox.
Abschließend lässt sich der Einsatz einer sparsamen, leisen Festplatte als USB-Laufwerk am DNS-323 nur empfehlen, um Stromverbrauch, Abwärme und Geräuschemission zu reduzieren. Als Ersatz zum USB-Stick bedeutete es bei mir zudem einen Performancegewinn ohne Zusatzverbrauch an Strom. Es sei jedoch angemerkt, dass solche 2,5″ Festplatten nicht für den Dauereinsatz gedacht sind und daher auch nur eine beschränkte Lebensdauer erwartet. Meiner Meinung nach ist das Ausfallrisiko eines USB-Sticks aber genauso hoch, wenn nicht höher. Wirkliche Alternative als “Systemlaufwerk” wäre hier wirklich nur eine SSD, die ihre Schreibzugriffe so verteilt, dass Sektoren nicht übermäßig belastet werden. Wenn diese noch etwas günstiger geworden sind, ist über ein Austausch nachzudenken. Doch aktuell bieten alte 2,5″-Festplatten für mich einen hervorragenden Einsatzzweck hierfür. Ein nächtliches Backup von USB-Medium auf interne HDD hält auch das Ausfallrisiko im Rahmen.
Spindown mit USB-Laufwerk
Leider hilft das simple anschließen eines USB-Laufwerkes nicht automatisch, die internen HDDs zum Spindown zu bringen. Problem ist hierbei der Swap-Speicher, der immer noch auf den internen Festplatten verteilt liegt und vom System regelmäßig in Anspruch genommen wird, sodass mindestens eine Festplatte niemals dauerhaft schlafen kann. Das Problem lässt sich jedoch beheben, indem der Swap-Speicher auf das USB-Laufwerk verschoben wird.