Ein neuer ESXi-Homeserver

Jun 14, 2014 · Lesezeit 7 Min. ·

Vor etwas über zwei Jahren habe ich einen Großteil meiner Hardware durch stromsparende Alternativen ersetzt. Eingebau-NAS und -Hypervisor wichen zwei HP ProLiant MicroServer G7-Servern (N36L und N40L) - lange Zeit war ich sehr zufrieden damit.

In den letzten Monaten hat sich jedoch die Anzahl der VMs vergrößert und mittlerweile sind CPU und RAM an ihrem Ressourcenlimit angelangt. Ein neuer, leistungsstärker VMware-Server musste also her.

Ist-Zustand

Aktuell habe ich für NAS und VMs zwei dedizierte Server, die über einen IPCop in unterschiedlichen Netzwerken beheimatet sind.

Auf dem ESXi-Server werden sowohl interne als auch öffentliche VMs in einer DMZ betrieben. Über ein zweites Netzwerk-Bein wird eine Verbindung zum IPCop hergestellt. Das ist jedoch keine besonders schöne Lösung, da es ein theoretisches Risiko gibt. Ein Angreifer könnte durch eine kompromittierte VM in der DMZ unter Umständen nach Kompromittierung des ESXi-Hosts Zugriff auf das interne Netzwerk erhalten. Aus diesem Grund werden in Rechenzentren für DMZ-Zwecke in der Regel dedizierte Hypervisor oder Zusatzprodukte wie VMware vShield verwendet. Für den Heimgebrauch wäre das aber wieder mit zusätzlichen Kosten für Hardware und Software-Lizenzen verbunden. Ich bin hier also bewusst ein (sehr) theoretisches Risiko eingegangen. 😉

HP ProLiant MicroServer Gen8

Mein erster Gedanke bezog sich auf den neu erschienenen MicroServer. Dieser verfügt über ein noch kleineres Gehäuse mit wechselbarer CPU. Es gibt im Internet zahlreiche Berichte von Experimenten, in denen die standardmäßig verbaute Intel Celeron- oder Pentium-CPU erfolgreich gegen einen Intel Xeon ersetzt wurde:

Damit war mein Interesse erstmal geweckt, immerhin hatte ich mit dem Vorgänger-Modell des Kleinstservers bereits positive Erfahrungen gemacht. Getrübt wurde die Vorfreude jedoch durch die Tatsache, dass der neue Server ebenfalls nur maximal 16 GB RAM unterstützt. Der verwendete Intel-Chipsatz C204 unterstützt zwar auch 32 GB RAM, jedoch scheint HP hier im BIOS eine Sperre eingeführt zu haben. Es gibt Berichte im Internet, die belegen, dass 32 GB RAM nicht verwendet werden können, unabhängig davon sind 16 GB-Riegel (der MicroServer hat lediglich zwei RAM-Slots) auch verhältnismäßig teuer. Da der Hauptgrund meines Umdenkens jedoch der zu kleine Arbeitsspeicher ist, scheidet damit der kleine HP-Server leider aus. Ein weiteres Kontra-Argument war der aktuell noch recht hohe Anschaffungspreis des HP-Servers von ca. 500 Euro.

Intel NUC

Intel hat mit der vierten Generation seiner eingebetteten "Next Unit of Computing"-Systeme ein ebenfalls sehr interessante Hardware im Angebot.

Die Kleinstrechner verfügen wahlweise über eine Celeron-, i3- oder i5-CPU mit bis zu 1,7 Ghz Taktfrequenz und 4 Threads. Über DDR3 SODIMM-Sockel können bis zu 16 GB RAM verwendet werden. Die Rechner können auch als Kit mit passendem Gehäuse erworben werden, für die vierte Generation gibt es auch ein Gehäuse mit Platz für ein 2.5"-Laufwerk. Über mSATA kann auch eine interne SSD (beispielsweise für den ESXi-Hypervisor) angebunden werden. Bestückt man einen i3-NUC mit 16 GB RAM und einer 4 GB-SSD liegt man hier preislich bei ca. 350 Euro.

Ich hatte kurzzeitig die Idee, ein solches Gerät für meine DMZ- und Test-Systeme zu verwenden, was mir nach genauerer Kalkulation jedoch aus mehreren Gründen unwirtschaftlich erschien:

Layer 3-Switch wird noch benötigt (aufgrund VLAN-Tagging für Test- und DMZ-Netzwerk) - Kostenpunkt: ca. 300 Euro (Cisco SG300-Serie)
weiteres Gerät, das permanent betrieben wird und zusätzlich Strom verbraucht
keine Redundanz, da nur ein SATA-Gerät anschließbar (mir ist auch kein Mini PCI-Express RAID-Controller bekannt 😛)
Verwendung von VMware vSphere ESXi nur nach Erstellung einer eigenen ISO-Datei möglich, da der Netzwerkkarten-Treiber fehlt
Nur ein Netzwerk-Port, keine Ausfallsicherheit oder Anbindung von zwei verschiedenen Netzwerksegmenten ohne Layer 3-Switch

Die Gesamtkosten des Aufbaus würden mein geplantes Budget übersteigen. Die Lösung wäre in meinen Augen auch nur eine "halbgare" Lösung gewesen.

Eigenbau-Server und virtualisiertes NAS

Als eine wesentliche sinnvollere Lösung kristallisierte sich das Bauen eines eigenen Servers heraus. Mainboards mit den Intel-Sockeln 1155, 1156 und 1150 gibt es glücklicherweise auch in platzsparenden Mini- und MicroITX-Größen. Entscheidet man sich für letztere Größe stehen auch bis zu 32 GB RAM zur Verfügung - perfekt! 🙂

Auch professionelle Mainboards mit Zusatzfunktionen, wie IPMI-Remotemanagement und ECC-Fehlerkorrektur sind zu humanen Konditionen erhältlich. Ich hatte das Glück, dass zum Zeitpunkt meiner Produktrecherchen mein Freund Dennis ein solches Board inkl. CPU, RAM und RAID-Controller abzugeben hatte. Das war ein Angebot, das ich natürlich nicht ablehnen konnte! 😄

Mein Setup verfügt nun über:

Supermicro X9SCM-F Mainboard (Dual GLAN, SATA II + III, IPMI)
Intel Xeon E3-1230 (v1, erste Generation) CPU mit 8 Threads, 3.2 Ghz Taktfrequenz und 8 MB Cache
32 GB DDR3 ECC-Arbeitsspeicher
HP P400 RAID-Controller mit 512 MB Cache und BBWU
LSI SAS3081E-R RAID-Controller ohne Cache
80 GB Intel-SSD für VMware Flash Read Cache
Cisco SG300-20 Layer 3-Switch (zur Abschottung der Raspberry Pi's in einem DMZ VLAN)

Von der E3-1230 CPU gibt es bereits zwei Updates (1230v2 und 1230v3) und sogar ein Haswell-Refresh (1231), jedoch lohnte sich der Aufpreis für mich nicht. Ich konnte keinen Online-Shop finden, der ein äquivalentes Setup zu einem vergleichbaren Preis anbot. 😄

Hätte ich einen Neukauf tätigen müssen, hätte ich jedoch zum 1230v3 gegriffen - ich verwende diese CPU bereits in einer Workstation und bin sehr zufrieden damit. Verglichen mit der eher flachbrüstigen AMD Turion-CPU des HP N40L ist die Leistungssteigerung selbst bei der ersten 1230-Generation derartig groß, dass diese wohl für meine Aufgaben mehr als ausreicht. Der Sprung auf die letzte Generation hätte hier wenig Mehrwert gehabt.

Der Server verfügt über zwei RAID-Controller, was durchaus gewollt ist. VMware ESXi unterstützt weiterhin keine Software-RAIDs, sodass hier der HP P400-Controller Verwendung findet. Zwei angeschlossene Festplatten (1 TB, 7200 RPM) dienen im RAID-Verbund als Datastore für virtuelle Maschinen. Der zweite Controller dient zur Anbindung der NAS-Festplatten. Mein aktuelles NAS wurde mittels P2V in eine virtuelle Maschine konvertiert und greift über diesen Controller, welcher mittels VMDirectPath I/O durchgereicht wird, auf die Festplatten zu. Zugegebenermaßen war ich früher nie ein Freund des Gedankens mein NAS zu virtualisieren. Bei der Anbindung der LUNs bestand auch die Möglichkeit die einzelnen Festplatten mittels RDM (Raw device mapping) der virtuellen Maschine zur Verfügung zu stellen. Hierüber gehen die Meinung im Internet sehr weit auseinander - viele bevorzugen die RDM-Lösung, viele andere reichen lieber einen ganzen Controller durch. Ich habe mich hier einfach auf die persönlichen Erfahrungen von Dennis verlassen, welcher mit letzterer Lösung mehr Erfolg erzielt hat.

Nach rund einer Woche Laufzeit muss ich sagen, dass die virtualisierte NAS-Lösung bei mir sehr gut funktioniert. Die Konvertierung des physischen Systems in eine virtuelle Maschine war mithilfe des VMware vCenter Converter schnell erledigt. In Kombination mit zwei Netzwerk-Uplinks und der stärkeren CPU konnte ich sogar eine Erhöung des Datendurchsatzes der Samba-Freigaben erzielen. Während das alte System im internen Netzwerk nur ca. 70 MB/s Durchsatz lieferte, kommt das neue System auf bis zu 115 MB/s. Mit einigen Samba TCP-Optimierungen könnte man diesen Wert vielleicht sogar noch weiter erhöhen.

Was noch fehlte, war ein adäquates Gehäuse. Im Rahmen meiner Hardware-Minimalisierung vor zwei Jahren fand auch ein kleineres Rack Einzug in die Wohnung. Dem Gehäuse waren also gewisse räumliche Restriktionen gegeben, was die Suche nicht gerade einfach machte. Meine Anforderungen waren:

MicroATX-Formfaktor
Möglichst schlichtes und dezentes Design
Platz für 6x 3.5"-Festplatten
wenn möglich, mit Gummilagern versehener Festplattenkäfig

Anfänglich liebäugelte ich mit dem Fractal Design Define Mini. Das Gehäuse gefiel mir auch sehr gut, passte aber leider nicht in mein Rack. Nach langer Suche fiel die Wahl letztendlich auf das Lian-Li PC-V358B.

Das Konzept des Gehäuses beeindruckte mich sofort - konzipiert als großzügiges HTPC-Gehäuse bietet es ausreichend Platz für meine Festplatten und kann über einen intelligenten Ausklapp-Mechanismus spielend leicht mit Hardware bestückt werden. Ebenfalls erwähnenswert ist, dass man kein Werkzeug benötigt, um die einzelnen Gehäuseteile (Seitenwände, Festplattenkäfige, etc.) zu entfernen. An den Seitenwänden befinden sich hier kleine, aber stabile Halterungsstifte (siehe Galerie). Das Gehäuse wirkt sehr durchdacht und wertig, was auch den recht hohen Preis von ca. 150 Euro erklärt. Ich hatte das Glück ein Mängelexemplar im Alternate Outlet für knapp 100 Euro zu erwerben. Zu meiner Freude konnte ich jedoch keine Mägel, wie Kratzer, entdecken. Ein alternatives Gehäuse hätte in meinem Fall jedoch wieder eine SATA-Backplane erfordert - der Gesamtpreis hätte hier dann auch wieder etwa beim Originalpreis des Lian-Li gelegen.

Wer also ein schickes, kompaktes und hochwertiges Gehäuse sucht, sollte sich das Lian-Li PC-V358B unbedingt anschauen! 🙂