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Dank ihrer Erweiterbarkeit bieten kommerzielle Netzwerkspeicher diverse Dienste für die eigenen vier Wände an. Stellen günstige Bastellösungen auf Raspberry-Pi-Basis eine Alternative dar?

Wer die Entwicklung von NAS-Geräten mitbekommen hat und noch die ersten Vertreter dieser Gattung kennt, denkt vermutlich zuerst an Festplatten mit Netzwerkanschluss. Denn lange war NAS-Storage nicht viel mehr als das: kleine Gehäuse, in die sich Festplatten einbauen und dann über das Netzwerk ansprechen ließen, sei es per FTP- oder Samba- oder NFS-Protokoll. Die höherpreisigen Variationen brachten oft Zusatzfeatures wie Raid- oder USV-Systeme mit, aber im Grunde handelte es sich stets um große Datensilos.

Doch Zeiten und Anforderungen der Nutzer ändern sich: FTP, NFS oder Samba? Geschenkt. Private Cloud bedeutet, dass die Netzwerkspeicher am besten jederzeit zur Verfügung stehen und Daten über das Internet verschicken und empfangen. Die Hardware erlaubt es heute, vermeintlich “fachfremde” Apps auf den Geräten zu betreiben: Datenbanken, Webserver, I-Tunes-Server oder einen Downloadmanager, der nachts automatisch große Dateien herunterlädt und so nicht die Leitung tagsüber belastet. All das klingt absurd, aber wenn das Always-on-Gerät schon Strom frisst, soll es dabei wenigstens Sinnvolles leisten.

Multimediazentrale

In der Home-Automation übernimmt das NAS-Device nicht selten eine Funktion als zentrale Multimedia-Ressource und verwaltet die Musik- und Videosammlungen. Das Streamen von Videodaten per UPnP gehört zum guten Ton, weil heute praktisch jeder Fernseher einen Netzwerkanschluss hat. Auch die Stereoanlage akzeptiert im lokalen Netzwerk angebotene Musiksammlungen im MP3- oder (mitunter) Ogg-Format. Nicht zuletzt lassen sich die Speichersilos auch mit IP-Kameras verknüpfen, um aus dem Urlaub die eigene Wohnung im Blick zu behalten.

Verschiedene Geräte mehrerer Hersteller tummeln sich auf dem Markt und stehen in unterschiedlichen Konfigurationen bereit. Dieser Artikel greift Fertiglösungen von Synology [1] und Qnap [2] heraus und stellt ihnen ein Selbstbau-NAS auf Raspberry-Pi-Basis [3] gegenüber.

Speicher von Synology

Synology, eine auch in Deutschland und Großbritannien vertretene Firma aus Taiwan, bietet NAS-Geräte (Abbildung 1) an, die sich an Profikunden und Privatanwender richten: Die billigsten Geräte kommen ohne Festplatte zum Kunden und liegen bei 130 Euro. Nach oben hin ist die Skala offen: Das Preisportal “Geizhals” listet ein 48-TByte-NAS für etwa 6500 Euro auf, wobei sich die 48 TByte auf die Brutto-Kapazität ohne Spiegelung oder Replikation beziehen.

Abbildung 1: NAS-Devices wie das Synology DS213 sind als Storage-Boxen konzipiert, können aber viel mehr, weil sie sich aufbohren lassen.

An Endkunden richten sich eher die kleineren Boxen, namentlich die Geräte der Reihen DS1xx sowie DS2xx und DS4xx. Die erste Zahl hinter dem DS gibt jeweils an, wie viele Platten das Gerät aufnehmen kann, was für Replikationen über Raid-Verbünde wichtig ist. Das DS112 nimmt eine Festplatte auf und kommt auf zirka 170 Euro, das DS212 sowie dessen Nachfolger DS214 liegen bei etwa 250 Euro und akzeptieren zwei Festplatten. Wer noch mehr Platz braucht, muss für das DS412 mit vier Platten ungefähr 350 Euro berappen.

Ein Pferdefuß ist, dass die Geräte mit wechselnden Plattenkonfigurationen in den Handel kommen – mal sind Festplatten ab Werk dabei, mal bezieht sich der Preis aufs blanke Gehäuse. Die Slim-Versionen sind zwar billiger als ihre normalen Pendants, können aber nur 2,5-Zoll-HDDs aufnehmen, was die Speicherkapazität einschränkt.

Die Anbindung an die Außenwelt klappt bei den Synology-Geräten problemlos: Aktuelle Versionen kommen mit USB 3 (Host) daher, auch Gigabit-LAN ist an Bord. Wer externe Platten ergänzen möchte, findet meist auch noch einen E-SATA-Port. Zusammen erlauben diese drei Anschlüsse die Verbindung mit nahezu allen relevanten Geräten.

Disk Station Manager

Das Herzstück der Synology-Geräte ist der DSM. Die Abkürzung steht für Disk Station Manager und bezieht sich auf das Betriebssystem der NAS-Geräte, die letztlich kleine Rechner sind. DSM liegt aktuell in Version 4.3 vor, ist Linux-basiert und präsentiert das NAS-Setup über eine Weboberfläche (Abbildung 2).

Abbildung 2: NAS-Geräte von Synology und Qnap bringen eine vollständige Weboberfläche mit, über die sich verschiedene Funktionen steuern lassen.

Der Funktionsumfang des DSM ist beachtlich und schließt sogar die Möglichkeit ein, in den eigenen vier Wänden eine private Cloud zu betreiben. Der Cloud Station genannte Dienst erlaubt den Überall-Zugriff auf die im NAS gespeicherten Daten – sogar dann, wenn dieses nicht online ist. Denn auf Befehl des Anwenders hin hält DSM den Inhalt bestimmter Ordner zwischen dem NAS und den passend konfigurierten Clients synchron.

Das Synchronisieren kann dabei ebenfalls ortsunabhängig geschehen, freilich muss das NAS über das Internet erreichbar sein. Dank des DSM-GUI lässt sich diese Funktion einfach nutzen, der knifflige Teil besteht eher darin, Firewalls und Router so zu konfigurieren, dass der Zugriff klappt. Um dem Admin diese Arbeit zu erleichtern, hat DSM Support für HTTPS-Tunneling an Bord.

Doch der Zugriff auf die Daten des NAS führt nicht nur über die Cloud Station. Dank seiner Linux-Basis unterstützt DSM auch FTP, Samba, AFP (Apple Filing Protocol) – all das funktioniert quasi ab Werk. Auch den Webdav-Standard beherrscht DSM, um Zugriffe per Browser zu ermöglichen. Ähnliches gilt für Multimedia-Inhalte: Ab Werk bringt DSM Support für das Ausliefern von Videos und Musikdateien per UPnP-Streaming mit, womit praktisch alle aktuellen Fernseher und Stereoanlagen klarkommen. Fernbedienen lässt sich das Ganze dann häufig über das Smartphone, das die Inhalte auf dem NAS häufig auch abspielt.

Home-Server

Noch weitaus interessanter werden die NAS-Geräte allerdings durch die verfügbare Zusatzsoftware [4]. Diese im Synology-Sprech Packages genannten und nicht offiziell unterstützten Applikationen zeichnen sich durch hohe Qualität und Zuverlässigkeit aus. Als Zusatzmodule erweitern sie DSM um fast jede beliebige Funktion. MySQL, PostgreSQL, Phpbb oder Joomla – alles kein Problem.

Multimedial wird es dank der Audio, Video und Photo Station oder dem Medienserver. Sogar ein ausgewachsenes Debian-Chroot zu Entwicklungszwecken lässt sich auf ein DSM-Gerät bringen. Durch diese Flexibilität spielt ein DSM-NAS nahezu jede erdenkliche Rolle im eigenen Heim und bietet sich als Printserver, Webserver, Telefonanlage und dergleichen mehr an.

NAS von Qnap

Eine Alternative zu den DSM-Geräten von Synology bietet Qnap an. Auch diese Firma unterteilt ihr Storage-Angebot in mehrere Segmente; die für Endanwender interessanten Geräte kosten auch ungefähr so viel, wie die jeweiligen Pendants bei Synology. Auch Qnap liefert Gehäuse mit und ohne Platten aus (Abbildung 3). Letztere sind sogar etwas günstiger als die Synology-Versionen. In Sachen Ausstattung nehmen sich Qnap und Synology nichts: USB 3.0, Gigabit-LAN und E-SATA gehören zum Standardprogramm, das eingebaute Betriebssystem heißt QTS und liegt in Version 4.0 vor.

Abbildung 3: Auch Qnap bietet für seine NAS-Geräte die Möglichkeit, über Zusatzmodule Funktionen zu verwenden, die ab Werk nicht Teil der Firmware sind.

Auch die Qnap-Geräte bieten einen Strauß an Funktionen, die das NAS als Kernkomponente für die Home-Automation spannend machen. Natürlich kann jedes Qnap als zentraler Speicher funktionieren, die angebotenen Protokolle sind dabei denkbar vielfältig: Die Kommunikation mit FTP-Servern, Windows- oder Apple-Systemen bereitet kein Problem und wird vom Hersteller ab Werk unterstützt. Auch Multimediafunktionen beherrscht die Qnap-Firmware. So kann ein Qnap-NAS als Filmsilo Verwendung finden, der im Büro seine Arbeit tut und Daten per UPnP auf den Fernseher streamt.

Qnaps QPKGs

Die Pflicht besteht Qnap also mit Bravour. Auch in Sachen externe Software steht Qnap Synology kaum nach. Was bei Synology die Pakete sind, heißt bei Qnap QPKGs, eine Referenz auf das verwendete QPKG-Paketsystem.

Was den Umfang der Zusatzsoftware angeht, verschafft das App Center von Qnap [5] einen schnellen Überblick über die nutzbaren Funktionen. Ähnlich wie bei Synology finden sich auch hier Juwelen wie Asterisk, eine WordPress-Instanz und gar CRM-Systeme wie Sugar-CRM. Für den Multimediabereich gibt es unter anderem XBMC und Twonkymedia. Ein vom Gerät unterstützter DVB-Stick verwandelt das NAS in einen Personal Video Recorder, während die Surveillance Station Pro IP-basierte Webcams einbindet.

Alternative: Raspberry Pi

Fertige Geräte wie die von Synology und Qnap bieten durchaus SAN-fremde Funktionen, auch solche zur Home-Automation, ab Werk an. Nur wäre es nicht deutlich flexibler, wenn ein kleiner Linux-Rechner all diese Funktionen übernähme? Der Raspberry Pi, aktueller Liebling der Linux-Szene, gerät so als erster Kandidat für ein NAS Marke Eigenbau ins Visier. Auch in der Preisklasse darüber warten ein paar heiße Kandidaten, etwa das Beagle oder Panda Board, die aber weniger verbreitet sind.

Eine Raspberry-Pi-basierte Lösung wirkt nicht nur attraktiv, weil das Gerät selbst für kleines Geld zu haben ist, es verbraucht auch vergleichsweise wenig Strom und eine externe USB-Festplatte mit mehreren Terabyte Speicherkapazität kostet praktisch das Gleiche wie eine interne für NAS.

Superflexibel

Auf der Haben-Seite steht die mit einer Linux-Installation gewonnene Flexibilität. Verschiedene Distributionen buhlen um die Gunst der Anwender, unter ihnen auch vollständige Systeme wie Debian. ARM-Ports der gängigen Linux-Varianten existieren seit Längerem, sodass Benutzer sich ihren Liebling rauspicken können. Der Debian-Port des Raspberry Pi genießt einen guten Ruf, wer üblicherweise auf Ubuntu oder Debian setzt, wird sich mit dem System wohlfühlen.

Beim Raspberry Pi residiert das Betriebssystem meistens auf einer SD-Karte, die im dafür vorgesehenen Slot Platz findet. Aber Obacht: Es sollte sich um eine SD-Karte mindestens der Kategorie 10 handeln, die aus niedrigeren Klassen kommen mit den regelmäßigen Schreib- und Lesezugriffen des Systems nur schlecht zurecht und gehen schnell kaputt. Wer an den Raspberry Pi eine externe Platte anschließt, kann auch diese für die Systemdaten nutzen.

Ist der Einplatinenrechner mit einem funktionierenden OS versehen, handelt es sich im Grunde um einen normalen Computer, auf dem sich nahezu jede Software aus dem Archiv der jeweiligen Distribution betreiben lässt. Dazu gehören Speicherserver, die den Zugriff auf den Speicherplatz des Pi mittels verschiedener Protokolle (FTP, Samba, AFP) ermöglichen. Über Netatalk [6] ließe sich aus dem Pi im konkreten Beispiel ein Backup-Laufwerk für Macs machen, auf dem sich per Time Machine automatisiert Backups ablegen ließen.

Wer das Gerät lieber für Streaming-Zwecke einsetzen möchte, hat dazu ebenfalls die komplette Palette von Werkzeugen zur Verfügung. Gleichwohl wäre es an dieser Stelle eventuell sinnvoll, gleich zu einer der Multimedia-Distributionen für den Raspberry Pi zu greifen, die ab Werk auf genau diese Aufgaben spezialisiert sind, etwa Rasp BMC, Dark Elec und Open Elec, die alle auf dem Mediacenter XBMC basieren, oder zu Raspify, einer Audio-Distribution, die auf den Music-Player-Daemon setzt.

Schwache Hardware

Ein Serverkonstrukt à la Raspberry Pi besitzt allerdings auch Nachteile. Mitunter gerät in Vergessenheit, dass der ARM-Rechner ursprünglich als Produkt zum Basteln konzipiert wurde, mit dem angehende Geeks Computererfahrung sammeln sollen. Moderne Multimedia-Anwendungen brauchen hingegen gut dimensionierte Hardware, RAM und Rechenpower sind beim Pi aber Mangelware (Abbildung 4).

Abbildung 4: Bei aller Euphorie um den Raspberry Pi sollte nicht in Vergessenheit geraten, dass das Gerät recht schwachbrüstig ist, was den Prozessor und den Arbeitsspeicher angeht.

Ein Beispiel, das diese These untermauern kann, ist die im Gerät verbaute LAN- und USB-Hardware. Ein Raspberry Pi führt einen RJ-45-Anschluss nach außen, der nominell 10 und 100 MBit/s unterstützt. Doch handelt es sich letztlich um eine Mogelpackung, denn der Netzwerkcontroller ist ein aufgelöteter USB-Controller, der sich die ihm zur Verfügung stehende Bandbreite mit allen anderen USB-Geräten teilt.

Obendrein strapazieren Netzwerkverbindungen auf dem Raspberry Pi den Prozessor des Geräts über Gebühr, weil ein eigener Netzwerkchip fehlt. Das alles schlägt sich in einer Netto-Transferrate von 7 bis 8 MByte pro Sekunde nieder, und auch das nur in einem Idealszenario. Kommen dann noch Aufgaben wie SSL-Verschlüsselung dazu, bricht die Rate weiter ein.

Wertung

Sowohl die Geräte von Qnap als auch die von Synology können in der Heim-Automation mitspielen. Praktisch handelt es sich um kleine Computer, deren Funktionen das ab Werk genutzte Betriebssystem maßgeblich bestimmt. Grundaufgaben wie das Bereitstellen eines Datenspeichers über verschiedene Protokolle, also die Mindestanforderung an NAS-Geräte, meistern beide Hersteller ohne Murren. Dabei stehen auch Protokolle zur Verfügung, die im Heim-Umfeld eher selten zu finden sind: Wer zum Beispiel virtuelle Maschinen betreibt, kann diese über ein NAS und I-SCSI anbinden und spart so unmittelbar Platz auf der Festplatte des lokalen Systems.

Auch die verschiedenen Zusatzfunktionen machen die NAS-Geräte für das Thema Home-Automation interessant; Wer Filme auf den Fernseher im Wohnzimmer streamen möchte, findet dazu bei beiden Produkten die benötigten Komponenten. Gleiches gilt für Audiostreams, die sich gleich auf mehreren Wegen abgreifen lassen, etwa per DAAP und I-Tunes.

Auch darin ähneln sich die Ansätze: Beide geben sich offen, wenn es um das Erweitern der Funktionen ihrer NAS-Geräte geht. Böse Zungen könnten behaupten, dass Qnap und Synology Entwicklungsarbeit an die Community abtreten, um mit dem Resultat Kasse zu machen. Doch das wäre ungerecht: Weil durch die Erweiterungen ein echter Mehrwert entsteht, profitieren letztlich Nutzer und Entwickler dieser Software.

Ob nun Synologys Pakete oder Qnaps QPKGs zum Einsatz kommen: Der verfügbare Park an Zusatzsoftware ist groß, und genau das ist für das Thema Home-Automation von zentraler Bedeutung. Weil sich aber die Erweiterungen von Synology und Qnap häufig kaum unterscheiden, drängt sich ein wenig der Eindruck auf, dass sich die Unternehmen gegenseitig kopieren.

Weniger zu überzeugen vermag eine Lösung auf Grundlage eines Mini-Computers wie dem Raspberry Pi. Das liegt auch daran, dass viel Arbeit darin steckt, aus einem Pi einen NAS-Ersatz zu machen (Abbildung 5). Der Vorgang spart zwar Anschaffungskosten, ist aber auch mit viel Bastelei verbunden und insofern eher jenen Anwendern zu empfehlen, die ihre Chance nutzen wollen, um etwas Neues zu lernen.

Abbildung 5: Zwar lassen sich auf dem Pi auch NAS-Funktionen nachbauen, das ist aber weder schnell noch so komfortabel wie auf typischen NAS-Geräten.

Ist der Bastler mit dem Pi am Ziel angelangt, hat er noch immer ein sehr langsames Gerät, das für viele alltägliche Aufgaben einfach zu schmalbrüstig ist. So attraktiv sie in technischer Hinsicht auch sein mag, bleibt eine solche Lösung doch Bastelware. (kki/mfe)