Festplatten-Aktivität bei QNAP in den Griff kriegen

Im Privatgebrauch habe ich ein QNAP-NAS (459 Pro+, Firmware 3.8.3). Es dient als Backup-Speicher und als zentrales Lager für Musik. Anders als “normale” Server, muss es also nicht durchgängig laufen. Wie ich meinen Stromverbrauch reduziert habe, beschreibe ich hier.

Das NAS verbraucht (in meiner Konfiguration, selbst gemessen)

  • Alle Platten aus: ~22,6W (NIE über 23)
  • Alle im Leerlauf (> 8 sec, WD “intellipark”): 37W
  • Alle im Leerlauf (< 8 sec, vor “intellipark”): 44-45W
  • Lineares schreiben 2GB 14MB/s: 47-49W
  • Random Seeks und Writes und mehrere Streams und Kram: 45-48W
  • RAID5 Rebuild: 52W

Das Gerät soll natürlich möglist schnell Einsatzbereit sein, aber muss andererseits auch nicht “durchlaufen”. Mein Ziel war es daher, die Platten so lange wie möglich im Standby zu halten. In Verwendung habe ich Twonky-Server, SMB-Freigaben und OpenVPN. Nicht besonders viel, wenn man bedenkt, was das NAS noch so alles könnte. Damit sah die “aktivität” der Festplatten ungefäht so aus (ermittelt mit zabbix):

spinning-drives-may

Die Platten haben eine eigenartig verschiedene Auslastung: sda und sdb laufen deutlich mehr als sdc und sdd (Spalte avg). Außerdem laufen alle Platten erstaunlich viel (über 30% der Zeit mindestens Leerlauf). Manchmal gehen die Platten mehrmals pro Stunde an und aus.

Da es mich interessierte, warum speziell die Festplatten sda und sdb speziell behandelt werden, habe ich mir das mal auf der Konsole näher angesehen:

[/] # mount
/proc on /proc type proc (rw)
none on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
tmpfs on /tmp type tmpfs (rw,size=64M)
none on /proc/bus/usb type usbfs (rw)
/dev/sda4 on /mnt/ext type ext3 (rw)
/dev/md9 on /mnt/HDA_ROOT type ext3 (rw)
/dev/mapper/md0 on /share/MD0_DATA type ext4 (rw,usrjquota=aquota.user,jqfmt=vfsv0,user_xattr,data=ordered,delalloc,noacl)
tmpfs on /.eaccelerator.tmp type tmpfs (rw,size=32M)

Hier taucht HDA bzw. sda gesondert auf, aber nicht HDB/sdb. Da die beiden Platten relativ gleich laufen, sehe ich mir noch die RAID-Konfiguration an. Glücklicherweise setzt QNAP hier auf ein ganz normales Linux Software Raid mit mdadm.

[/] # cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid10] [raid6] [raid5] [raid4] [multipath]
md0 : active raid5 sda3[0] sdd3[3] sdc3[4] sdb3[1]
      7320964608 blocks super 1.0 level 5, 64k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]

md4 : active raid1 sdd2[2](S) sdc2[3](S) sdb2[1] sda2[0]
      530048 blocks [2/2] [UU]

md13 : active raid1 sda4[0] sdc4[3] sdd4[2] sdb4[1]
      458880 blocks [4/4] [UUUU]
      bitmap: 0/57 pages [0KB], 4KB chunk

md9 : active raid1 sda1[0] sdd1[3] sdc1[2] sdb1[1]
      530048 blocks [4/4] [UUUU]
      bitmap: 0/65 pages [0KB], 4KB chunk

unused devices: 

Bingo: sda und sdb laufen zusammen als RAID1-Device md4. Eine kurze Recherche ergab, dass es sich dabei um swap handelt – also quasi die Auslagerungsdatei. Nun ist meine Nutzung ja – wie oben dargelegt – kaum fordernd für ein Gerät mit 1 GB Ram. Das bestätigt auch die folgende Kurve, die die Nutzung vom Arbeitsspeicher selten über 400MB sieht:

memory-1y

Die Lösung für mich war relativ einfach, ist aber sicher nicht auf jeden Anwendungsfall übertragbar. Ich habe auf meinem NAS einfach Swap deaktiviert. Reduzieren der Swappiness hatte nichts geholfen. Deaktivieren kann man swap mit diesem Befehl:

[/] # /sbin/swapoff /dev/md4

Seither sieht die Nutzung der Festplatten ungefähr so aus:

spinning-drives-june

Markiert ist der 12. Juni, an dem Abend habe ich die Umstellung gemacht. Seither laufen die Festplatten im Mittel 10-20% am Tag. Und zwar alle vier. Nachts fahren sie einmal hoch, um einen Selbsttest zu machen und um Backups von meinem Webserver zu holen. Tagsüber sind sie meistens aus, weil keiner daheim ist.


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Claudius Coenen is a tech-enthusiast. He's writing on all kinds of topics, including programming, technology, gadgets and media.

This site features his occasional articles, findings, documentations.

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