Sparsamer Heimserver

Bei uns im Keller werkelt seit Jahren ein kleiner Server im Dauerbetrieb herum. Ursprünglich wurde dafür mal ein ausgedienter Desktop-Rechner hergerichtet, doch im Laufe der Zeit wurden es immer mehr und auch anspruchsvollere Dienste, die Festplatten sind permanent zu klein und nun muckt eine Platte doch gar beim (seltenen) Neustart. Also höchste Zeit, den Server zu erneuern.

Der neue Server soll im Wesentlichen folgende Dienste übernehmen:

  • Fileserver, Netzwerklaufwerk für alle Rechner in der Familie
  • Backup
  • Videorekorder, der webprogrammierbar aufnimmt und sein Programm, wie auch die Aufnahmen übers Netzwerk streamen kann (zu einer meiner vielen dbox2 oder zu einem PC im heimischen Netz), später auch mal HD-tauglich
  • FTP-Server, für den Austausch mit außerhalb
  • Subversion-Server für die Versionsverwaltung diverser Projekte
  • Datenbank und Host für mein browserbasiertes Amateurfunk-Logbuchprogramm
  • Linux-Sever, auf dem ich mit meinem Windows-PC als X-Terminal arbeiten kann
  • Übernahme langwieriger Operationen, wie Video-Transkodierung oder auch mal langwieriger Up- oder Downloads

Die Vielzahl verschiedener Dienste und auch die verschiedenen Nutzer machen es schwierig, den Server zwischendurch abzuschalten bzw. schlafen zu legen. Ich habe schon länger eine IP-Schaltlösung herumliegen, aber ich kann kaum einen zumuten, den Server erstmal aufzuwecken. Vielleicht kommt das noch einmal. Aber jetzt zählt vor allem ein Dauerlauf taugliches System mit möglichst niedrigem Stromverbrauch.

Die Frage lautet also: Wie bekomme ich ein einigermaßen aktuell leistungsfähiges System mit einem möglichst niedrigen Stromverbrauch her. Der neue Server soll zwar deutlich leistungsfähiger als mein bisheriges System werden, aber keinesfalls mehr verbrauchen. Am besten deutlich weniger, wobei vor allem ein niedriger Leerlaufverbrauch zählt. Der Verbrauch unter (Voll-)last ist nebensächlich, da der zeitliche Anteil nicht so sehr ins Gewicht fällt.

Systemauswahl

In letzter Zeit hat sich im Desktop-PC-Bereich viel hinsichtlich Stromverbrauch getan. Sowohl Intel als auch AMD haben neue auf Energieverbrauch optimierte Familien herausgebracht und im industriellen Bereich gibt es einen ganzen Zoo sparsamer, aber auch langsamer Modelle. Schließlich könnte man Linux auch auf ARM installieren und da tun sich noch ganz andere Welten auf. Da ich aber für die DVB-S-Karte des Videorekorders einen PCI-Slot benötige und einige Dienste (HD-Video, Video-Transkodieren, Streamen) durchaus Leistung benötigen, kommen eigentlich nur die neueren Desktop-Familien von Intel oder AMD in Frage. Beide bieten leidlich schnelle Dual-Core-Prozessoren mit im Prozessor integrierter Grafikeinheit an. Das passt schon mal. Obwohl ich eigentlich ehr AMD gewogen bin, ist die aktuelle Sandy-Bridge-Architektur von Intel für die beschriebenen Anforderungen wesentlich besser (mehr Leistung bei weniger Strom) als vergleichbare AMD-Systeme, so dass diesmal die Wahl nicht schwer fällt.

Die c’t testete passende Mainboards und das Intel DB65AL fiel mit dem niedrigsten Leistungsbedarf eines aktuellen Desktop-Boards auf und hat alles was ich benötige. Als Prozessor kann man wählen, sowohl ein aktueller Celeron als auch die letzte und die aktuelle Version der Sandy-Bridge Prozessoren haben lt. c’t in etwa de gleichen Idle-Verbrauch (natürlich die jeweils leistungsschwächsten Modelle der Serie) und unterscheiden sich nur im Preis und der Leistung. Ich geize hier nicht und nehm den neuen i3-2100.

Um die Festplatte abschalten zu können, wird das Betriebssystem auf eine sehr preiswerte 8GB-SSD installiert. Das hat auch noch den Vorteil, dass man die Datenplatte und die System-SSD später unabhängig voneinander austauschen kann.

Mein neuer Server besteht also aus

  • einem Intel DB65AL Mainboard
  • Core i3-2100 Prozessor mit integrierter Grafik
  • be-Quiet 80+ 350W-Netzeil
  • 8GB-Sata-SSD
  • 2 TB Samsung ecoGreen Festplatte

Stromverbrauchsmessungen

Mein altes, inzwischen 13 Jahre altes System mit einem AMD K6-266, ASUS SP98-Mainboard, zwei IDE-Festplatten, der DVB-Karte (dazu später mehr) verbraucht:

Zustand Verbrauch
idle 52 W
typischer Lastfall 65 W

Der „typische Lastfall“ ist hier das Streamen einer VDR-Aufzeichnung, die die CPU-Last teilweise auf 100% treibt.

Zum Vergleich der Idle-Verbrauch anderer PCs:

System Idle-Verbrauch
core-i5-720, Intel DH55HC, NVidia GeForce 8400 DX Grafikkarte, 1HDD 51 W
IBM ThinkCentre mit Pentium 4, 2.6 GHz, 1HDD 47 W
AMD Athlon64 1.8 GHz (cool’n quiet), MSI K8T Mainboard, on-board Grafikkarte, 1HDD 74 W
AMD Athlon64X2 2.31 GHz, Gigabyte MA78GM, on-board Grafik, 1HDD 61 W
Notebook ThinkPad T400 mit core2Duo-P8700 (Bildschirm dunkel) 15 W
typisches NAS-System ohne Platten (typ. je 5-10W) 15-20 W

Mein neuer Server verbraucht folgende Leistung:

Zustand Verbrauch
Basissystem, idle 27 W
Basissystem, mit laufender Festplatte 32 W
Basissystem, idle, mit DVB-S Karte 40 W
Basissystem mit DVB-S Karte, 1 Core 100% Auslastung, Festplatte läuft 51 W

Der nackte PC ist mit 27 W recht genügsam und kommt schon in die Gegend der viel schwachbrüstigeren NAS-Systeme. Man könnte den Verbrauch durch Undervolten (also das Absenken der CPU-Spannungen unter dem vorgeschriebenen Wert) sicher noch um 2-3 W senken. Als wahrer Stromfresser entpuppt sich die DVB-S-Karte (Technotrend Version 1.3). Eine wirkliche Überraschung ist dies nicht, da die Karte selbst spürbar warm wird und noch dazu den LNB an der SAT-Schüssel mit versorgen muss.

Insgesamt konnte ich also den Verbrauch gegenüber dem alten System bei unvergleichbar mehr Leistung um mehr als 10W senken. Durch die DVB-Karte ist ein Sparwunder aber nicht wirklich realisierbar.

Übrigends ist auch der Verbrauch unter Last viel geringer als bei den oben angegebenen meist älteren Vergleichssystemen.

Noch weniger Verbrauch?

Will man den Verbrauch noch weiter senken, kommt man nicht darum herum, den Server zeitweise schlafen zu legen. Man könnte das ohne Komfortverlust realisieren, wenn man die Dienste auf zwei Systeme verteilt: Einen sparsamen ARM-Dauerläufer (realisierbar mit <10W) für die durchlaufenden Dienste und ein sich abschaltendes System mit dem Videorekorder und den leistungsstärkeren Diensten. Aber das bedeutet wohl derzeit auch nochmal mindestens 200 - 300 EUR Investition. Andererseits gibt es bereits Router und WLAN-Basisstationen für 20-60 EUR, die bereits fast alles mitbringen und denen eigentlich nur noch die schnelle HDD-Schnittstelle fehlt. Ich denke, es wird sich in Zukunft hier noch einiges tun.

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Ein Kommentar zu Sparsamer Heimserver

  1. Olaf sagt:

    Hallo Ralf,
    scheint ja ganz gelungen zu sein. Da Du soviel Wert aufs Fehrnsehen legst, gibt es ja nicht so viele andere Möglichkeiten. Hast Du schon mal über eine USB-Lösung statt der Technotrend – Karte nachgedacht?
    So ein bis 2 Bilder im Artikel würden es noch anschaulicher machen, was Du da gebaut hast. Auch ein Hinweis zur verwendeten Software wäre nicht schlecht. Ansonsten weiter so.
    Gruß OZ

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