LACP: Mehr Speed für Ihr NAS!

Ein NAS-System (Network Attached Storage) kann eine feine Sache sein. Für wenig Geld gibt es riesigen Speicherplatz, nützliche Zusatzfunktionen und ein einfaches Setup. Meist bezahlt man den günstigen Preis aber mit einer geringen Zugriffsgeschwindigkeit. LACP kann hier helfen.

Die Netzwerkfestplatte

Prinzipiell ist ein NAS-System eine Festplatteneinheit mit einer Netzwerkschnittstelle, die den Zugriff von einer Vielzahl von Nutzern zur gleichen Zeit ermöglicht. Je nach Modell verfügt der Storage über mehrere Zugriffsprotokolle (SMB/CIFS, AFP, WebDav, FTP, etc.) und mögliche Filesysteme, sodass der Benutzer keinen Unterschied zur traditionellen Freigabe eines Fileservers bemerkt.

Synology RS815+ 4 Bay NAS-Rack-Gehäuse
  • Quad Core CPU liefert 389,03 MB / s Lesen, 361,33 MB / s Schreiben
  • AES-NI Hardware Encryption Engine liefert 388,66 MB / s Lesen, 158,9 MB / s Schreiben
  • Vier Gigabit-LAN-Ports mit Failover- und Link-Aggregationsunterstützung
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Qualität kostet

Vorweg gleich eine Warnung. Wer ein billiges NAS-System kauft, sollte sich nicht über ein träges Antwortverhalten wundern. Hier ist vorab ein wenig Recherche und das Studium der Datenblätter angebracht. Keine noch so wertvollen Tipps können schlechte Hardware ausgleichen.

Datendurchsatz und das Netzwerk

Das wichtigste Kriterium für ein NAS ist wohl der zuverlässige Datendurchsatz. Schreib- und Lesezugriffe der verbundenen Clients dürfen die Nutzung nicht einschränken. Wartezeiten vermindern die Produktivität. Die von Herstellern angegebenen Werte sind meist theoretischer Natur und in der Praxis kaum zu erreichen. Des weiteren sind für den effektiven Datendurchsatz eine Reihe von Komponenten zuständig (CPU, Hauptspeicher, Festplattentyp, RAID-System, etc.).

Der NIC als Flaschenhals

Selbst performante NAS-System haben ein physikalische Schwachstelle: die Netzwerkschnittstelle. Die eingebaute 1-GBit-Karte kann nun einmal keine größere Bandbreite bedienen. LACP kann hier Abhilfe schaffen. Das Link Aggregation Control Protocol ermöglicht es, mehrere Netzwerkanschlüsse zu bündeln. Die „vereinten“ NICs präsentieren sich nach außen wie eine Karte – den Rest erledigt das Protokoll.

Geeignete Hardware

Um eine Link Aggregation Group (LAG) zu bilden, müssen auf Hardwareseite einige grundlegende Anforderungen erfüllt sein. Dazu zählen:

  • Das NAS muss über mindestens zwei Netzwerkanschlüsse verfügen
  • Sowohl das NAS wie auch der verbundene Switch müssen LACP unterstützen
  • Auf beiden Seiten (NAS und Switch) müssen die Anschlüsse auf Full-Duplex und mit derselben Geschwindigkeit konfiguriert sein
  • Beide Anschlüsse müssen mit demselben Switch verbunden sein

NAS beschleunigen mit LACP

Schnell und ausfallsicher

Sind alle Vorkehrungen konfiguriert, so überträgt der Switch alle Datenpakete zum NAS über beide Kabel. Das Protokoll LACP sorgt dafür, dass diese auch in der richtigen Reihenfolge am Endgerät ankommen. Die IT profitiert dadurch zusätzlich durch ein Stück mehr an Ausfallsicherheit, da der Datenverkehr auch dann fließt, wenn eine der beiden Schnittstellen ausfallen sollte.

Das Setup: Beispiel HP-Switch

Da in kleineren IT-Umgebungen gerne kostengünstige HP-Switches zum Einsatz kommen, sehen wir uns den Konfigurationsvorgang am Beispiel eines HP ProCurve 2510G-24 an. Ähnliche Modelle sollten denselben Vorgang unterstützen. Das Setup muss hier über Telnet erfolgen, da die Konfiguration im Browser diese Möglichkeit nicht unterstützt.

Wir verbinden uns mithilfe von Putty oder einer anderen Terminalsoftware auf den Switch und landen nach der Eingabe der Admin-Zugangsdaten in einem simplen Textmenü.

Trunk auf dem HP-Switch

Aufbau eines Trunk

Um zwei Ports des Switches zu nutzen, muss ein Trunk erstellt werden, dem die beiden Anschlüsse zugeordnet werden. Über den Menüpunkt 2 gelangt man zuerst in die Switch-Konfiguration und dann (wieder mit der 2) in die Kategorie der Port- und Trunk-Konfiguration. Es folgt eine Liste aller Ports des Switches. Jetzt geht es in den Edit-Mode. Mithilfe der Pfeiltasten der Tastatur wird nun der erste geplante Port angesteuert und durch einen Druck auf die Leertaste in eine Gruppe gepackt. Dies erzeugt einen Trunk (für diesen Port). Jetzt muss nur noch der Trunk-Typ auf „LACP“ geändert werden (im passenden Feld die Leertaste drücken).

Ein Trunk über das Link Aggregation Protokoll

Ein Trunk über das Link Aggregation Protokoll

Derselbe Vorgang wird nun für den zweiten geplanten Port durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt sollte das NAS nicht mit dem Switch verbunden sein (zumindest nicht über beide Netzwerkkabel). Jetzt werden die Änderungen noch gespeichert, dann kann das Switch-Setup verlassen werden.

Überprüfung des Port-Status

Überprüfung des Port-Status

Bonding am NAS

Das in unserem Beispiel gewählte NAS der Firma Synology unterstützt zwei Arten der „Netzwerk-Verdopplung“. Zum einen das einfache Failover-Szenario. Hier bleibt die zweite Netzwerkschnittstelle des Systems ungenutzt – bis die erste ausfällt.

NIC-Bonding auf dem Synology NAS

Wir wählen in der Netzwerkkonfiguration der Appliance die zweite Methode und erzeugen einen Trunk über Dynamic Link Aggregation nach dem IEEE 802.3ad-Standard. Der Weg der Synology-Konfiguration geht also über die Systemsteuerung zum Netzwerk. Dort sind die aktuell konfigurierten Interfaces sichtbar. Jetzt wird über „Erstellen“ aus den vorhandenen Schnittstellen ein „Bond“ erzeugt. Nach der Auswahl der beiden NICs (prüfen Sie an dieser Stelle nochmals den angezeigt Link-Status auf Full-Duplex und Geschwindigkeit) wird der „Bond“ erzeugt. Jetzt noch die IP-Adresse vergeben, da diese von einer ursprünglichen Konfiguration nicht übernommen wird. Fertig.

Keine Wunder erwarten

Mithilfe von LACP kann die Aufnahmeleistung des NAS-Systems einfach verdoppelt werden – wenn da nicht noch andere Faktoren beteiligt wären. Sie sollten sich also von der „Verdoppelung“ nicht täuschen lassen. Der Einsatz des NAS als Backup-Festplatte wird nur selten von einer LACP-Konfiguration profitieren, wenn das sendende System nur über einen 1-GBit-Link verfügt. Zumindest sollte es aber dem restlichen Datenverkehr zum NAS-System eine Chance geben. Abschließend gilt es auch noch den Durchsatz am Switch selbst im Auge zu behalten. 24 einzelne GBit-Ports bedeuten keine solche Gesamtleistung, da damit die Backplane des Switches überfordert wäre. Aus diesem Grund gibt es höherpreisige Modelle.


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Eine Antwort

  1. Besten Dank für diesen super Beitrag! Habe das 1:1 so übernehmen können und das Synology NAS läuft jetzt mit 2000MBit/s an unserem HP ProCurve Switch!

    Ich wundere mich nur, warum HP diese „LACP Trunk Konfiguration“ nicht bereits in die Webschnittstelle integriert hat?!? Dort habe ich nämlich als erstes gesucht…

    Jetzt frage ich mich aber, ob ich auch für unseren HP-Server mit 4 GBit/s LAN Schnittstellen so einen Trunk erstellen muss/soll. Der Server ist voll verkabelt, und trotzdem zeigt mir Windows Server 2012 R2 beim Netzwerkkarten-Verbund nur 2 GBit/s an statt 4 GBit/s!

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