24/7 NAS-Dauerbetrieb oder runterfahren?

24/7 NAS-Dauerbetrieb oder runterfahren?

Ob man sein NAS 24/7 laufen lässt oder für mehrere Stunden am Tag herunterfährt lässt sich anhand verschiedener Fragen je nach Einsatzszenario beantworten. Werden die Daten rund um die Uhr benötigt ist die Antwort einfach, ein 24/7 Betrieb ist unausweichlich. Die meisten Homeanwender werden jedoch nicht 24/7 auf ihre Daten zugreifen müssen.
Auch im Homeoffice-Betrieb kann das NAS nach Feierabend regelmäßig über Nacht herunterfahren. Der private NAS- Mediaserver muss in der Regel erst hochfahren, wenn man zuhause ist und kann in der Nacht oder während der Arbeitszeit ebenfalls wieder heruntergefahren werden.




Benötigt man also seine Daten nicht 24/7, stellt sich die Frage welche Betriebsdauer mit Blick auf den Verschleiß für das NAS, den Geldbeutel und die Umwelt am Besten geeignet ist. Bezüglich des Stromverbrauchs ist klar, je länger das NAS heruntergefahren wird, je mehr spart dies natürlich auch Strom.
Aber was ist mit der Haltbarkeit der NAS-Hardware, insbesondere den Festplatten, wenn das NAS regelmäßig heruntergefahren wird?

Das wichtigste und zugleich größte Verschleißteil der NAS-Hardware sind die Festplatten.
Vor allem zwei Faktoren haben Auswirkungen auf den Verschleiß der Festplatten. Die Betriebsdauer, die von den Herstellern in MTBF angegeben wird und die maximale Zahl der Lade-/Entladezyklen.

MTBF (MTBF = Mean Time Between Failures)

Mit MTBF (MTBF = Mean Time Between Failures) wird die Zahl der Betriebsstunden angegeben, die die Festplatte läuft, bis mit Fehlern gerechnet werden muss.
Die MTBF wird bei den beiden führenden Festplattenherstellern und ihren für den NAS-Betrieb ausgelegten Produktlinien mit 1 Mio. Betriebsstunden angegeben.
Ähnlich wie bei Autos ist allerdings zu beachten, dass diese Betriebsdauer sich unter Umständen lediglich in optimalen Testsituationen realisieren lässt und im realen Alltagsgebrauch die MTBF niedriger liegen könnte. In der folgenden Rechnung gehe ich daher einfach mal von der Hälfte der angegebenen MTBF aus. Bei einem 24/7 Betrieb des NAS wären das dann 8.760 Stunden pro Jahr. Gehen wir von nur 500.000 Betriebsstunden aus, dann könnte die Festplatte über 57 Jahre durchlaufen.

Anzahl der Lade-/Entladezyklen

Immer wenn das NAS ausgeschaltet wird oder die Festplatte in den Schlafmodus fällt wird ein Lade-/Entladezyklus durchlaufen. Der Lese-Schreibkopf der Festplatte wird in eine Parkposition gefahren.
Die Anzahl der garantierten Lade-/Entladezyklen wird bei den Marktführern und ihren NAS-Festplatten mit 600.000 Lade-/Entladezyklen angegeben.
Läuft das NAS 365 Tage im Jahr für 12 Stunden und die Festplatten fallen alle 10 Minuten in den Schlafmodus, z.B. durch einen Energiesparmodus, wären über 11 Jahre Betrieb möglich, bis 300.000 Lade-/Entladezyklen erreicht wären (auch hier gehe ich lediglich von der Hälfte der Herstellerangaben aus).
Während durch ein tägliches Ein- und Ausschalten gerade mal 365 Lade-/Entladezyklen im Jahr anfallen, fällt die Summe der Lade-/Entladezyklen durch den Energiesparmodus im obigen Beispiel mit 26.280 pro Jahr deutlich höher aus.

Fazit

Die Lebensdauer einer NAS-Festplatte wird wohl weniger durch die Betriebsstunden, als durch die Lade-/Entladezyklen limitiert.
Daraus ergibt sich theoretisch, dass ein 24/7-Betrieb ohne Energiesparmodus weniger belastend für die Festplatte ist, als z.B. ein kurz gesetzter Energiesparmodus, der die Festplatten alle 10 Minuten in den Schlafmodus schickt. Allerdings steigen dann auch die Stromkosten.
Ein tägliches Ein- und Ausschalten des NAS verbraucht lediglich einen Lade-/Entladezyklus pro Tag. Dieser ist meiner Meinung nach zu vernachlässigen.
Da ich meine Daten vor allem im täglichen Homeoffice-Einsatz und nicht in der Nacht benötige, läuft mein NAS daher 12/7.
Den Energiesparmodus habe ich so konfiguriert, dass er die Festplatten erst nach 180 Minuten in den Schlaf schickt. So gehe ich einen Mittelweg zwischen Verschleiß und Stromkosten.

Im obigen Beispiel würden die Lade-/Entladezyklen die Lebenszeit einer NAS-Festplatte mit über 11 Jahren Einsatzzeit als Erstes begrenzen. Liebt man seine Daten, wird man wohl kaum eine NAS-Festplatte 11 Jahre nutzen, ohne diese auszutauschen.
Letztlich sind MTBF und Lade-/Entladezyklen so großzügig ausgelegt, dass ich die Chance auf andere Defekte, z.B. verbrauchtes Schmiermittel, Lagerschaden oder einen Motorschaden für größer halte.

Ich finde es daher wichtig, den Festplatten ein angenehmes „Arbeitsklima“ etwa durch ideale Temperatur und eine erschütterungsfreie, entkoppelte Montage der Festplatten im Gehäuse zu schaffen.
Auch das Risiko von Spannungsschwankungen aus dem Stromnetz versuche ich durch entsprechende Geräte, wie z.B. einer USV, zu verringern.




Artikel im Netz:
Wikipedia – Mean Time Between Failures
Heise – Ausfallraten von SATA-Festplatten im harten Server-Einsatz
PC Welt – Begrenzte Haltbarkeit von Festplatten

Kommentare (2) Schreibe einen Kommentar

  1. Die Lebenserwartung wird vom Hersteller festgelegt, entsprechend der Nutzung die er für ein Produkt vorsieht und den Einsatzbedingungen.
    Das können bei SSDs auch mal 10 Jahre sein, bei HDD sind 5 Jahre typisch, die Garantiedauer ist i.d.R. kürzer, logisch.
    Dann gibt man z.B. 1 Millionen Stunden MTBF/MTTF an, was eine statistische Ausfallwahrscheinlichkeit während der Lebensdauer bei Einhaltung der Einsatzbedingungen ist, abzüglich der Anfangsphase in der die Ausfallraten alle technischen Produkte immer besonders hoch sind.
    Hat man 1 Millionen der Geräte in einem System, kann man jede Stunde einen Fehler / Ausfall erwarten.
    Hat man nur 1000 Geräte, so wird etwa alle 1000 Stunden eine Fehler auftreten, also so alle 43 Tage.
    Hat man nur eines, wär ein Fehler nach spätestens 1 Millionen Stunden oder 42 Jahren zu erwarten, nur ist dann die Lebensdauer schon lange überschritten und damit ist die MTBF/MTTF bei so wenigen Geräten nicht aussagekräftig und damit irrelevant.
    Wieso das so ist? Nun ein durchschnittlicher Mitteleuropäer von 46 Jahren mit einem BMI von 27, Nichtraucher und mäßiger Konsument von Alkohol hat eine statistische Sterberate von 1,8 Todesfällen pro 1000 solcher Personen. Damit rechnen die Versicherungen und daraus ergibt sich eine MTTF von 1000(Personen) * 365 (Tage/Jahr) * 24 (Stunden/Tag) / 1,8 (Personen, die Ausfälle pro Jahr) = 4,867 Millionen Stunden, was 555 Jahren entspricht.
    So alt wird aber offensichtlich keiner, die Versicherer rechnen mit 81 Jahren Lebenserwartung, also nur etwa 0,71 Millionen Stunden.

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    • Hallo Holt, sehe ich auch so. Die Zahlen sind natürlich Herstellerangaben ich habe die Zahlen deshalb halbiert. Natürlich sollte man sich nicht von den immernoch langen Laufzeiten täuschen lassen. Man kann aber an den Zahlen erkennen, dass eher die Lade-/Entladezyklen als die MTBF die Lebensdauer von HDDs begrenzen.

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