Ich habe vor einiger Zeit beschlossen, einen spiele-tauglichen PC durch eine Playstation 5 und ein „Arbeitsgerät“ zu ersetzen. Nach diversen Versuchen hat letztendlich ein „Familien-Laptop“ diese Funktion übernommen. Doch jetzt wurde dieser ins Studium mitgenommen und steht mir nicht mehr zur Verfügung.

Vieles lässt sich sicherlich via Mobiltelefon realisieren, aber für einige Dinge sind ein großer Bildschirm, Tastatur und Maus immer noch im Vorteil, zum Beispiel Office, Heim-Automatisierung oder gelegentliches Programmieren.

Für diese Anwendungsfälle stellt der Minisforum UM690L Slim mir mehr als genug Leistung zur Verfügung, mit einem unschlagbaren Vorteil: 1-Kabel-Lösung.

Hardware

Kernstück des Minisforum ist eine AMD Ryzen 9 6900HX Mobile CPU mit 8 Kernen und Multi-Threading (8C/16T). Sie taktet mit bis zu 4,9 GHz und beinhaltet eine Grafikeinheit.

16GB DDR5 Hauptspeicher von Crucial (CT16G48C40S5.M8A1) und eine 512 GB NVMe SSD, sowie WIFI 6E (MediaTek MT7902) komplettieren den Build. Allerdings verzichte ich auf WIFI und verwende den 2,5 GbE Anschluß mit Realtek-Chip.

AMD Radeon 680M

Verzichten muss man übrigens auch auf „serious gaming“. Die AMD Radeon 680M CPU ist für einfache oder ältere Spiele geeignet, aber das von mir schmerzlich vermisste (weil nicht für Playstation verfügbare) Valheim kommt selbst mit niedrigen Details und 1080p kaum über 20 FPS hinaus.

Gekauft habe ich den Minisforum UM690L Slim als „refurbished“ Produkt direkt bei Minisforum. Mit 16 GB Speicher, 512 GB SSD und abzgl. diverser Gutscheinen waren 284 EUR fällig. Vertretbar, wie ich finde, der UVP für ein Neugerät liegt aktuell bei 419 EUR mit 16GB RAM & 1TB SSD.

Zumal das Gerät in gutem Zustand ist. Auf der Oberseite befinden sich ein paar Spuren und die Gummifüße der Unterseite wurden wohl schonmal entfernt. Die mussten für diesen Post eh runter, sonst kommt man nicht ins Gehäuse.

Merkwürdig sind nur die Fusseln (oder Wimpern ) auf dem Wärmeleitpad der SSD. Kann man aber ersetzen (das Pad, nicht die Fusseln).

Apropos Ersatz: Die NVMe SSD von Airdisk (APF10-512G) verwendet PCI 3.0. Das Board kann lt. Spezifikation 2x PCIe 4.0, sogar als RAID. Hier könnte man noch etwas Performance rauskitzeln – wenn man es braucht. Bis zu 96GB RAM sind übrigens möglich.

Der Minisforum UM690L Slim kommt mit einem relativ kompakten 120 Watt-Netzteil, welches aber nicht zum Einsatz kommt. Denn – und das war mir wichtig – der einzige USB-C-Port bietet „vollwertiges“ USB4, kann also Video/Audio/Daten übertragen und Strom empfangen.

In Verbindung mit meinem Monitor (Samsung LS27A600U) reicht somit ein einziges USB-C-Kabel zwischen Monitor und PC für alles. Tastatur, Maus, etc. sind an den integrierten Hub des Monitor angeschlossen.

Software

Der UM690L Slim kommt mit vorinstalliertem Windows 11 Pro, die Lizenz ist im BIOS hinterlegt und lässt sich ohne Probleme verwenden. Von anderen Herstellern bekannte Bloatware war nicht installiert.

Da ich alle meine Daten, Kontakte und Kalender in Nextcloud speichere, war die Migration auf den UM690 in wenigen Minuten erledigt. Für die Synchronisation in Microsoft Outlook empfehle ich übrigens Outlook Caldav Synchronizer.

Fazit

Mein wie immer persönliches und spezifisches Fazit fällt positiv aus. Der Minisforum UM690L Slim ist leistungsstark, kompakt und die 1-Kabel-Lösung ist ein absoluter Pluspunkt.

Meine Anwendungsfälle sind vollständig abgedeckt, wobei ich weder Large Language Models auf dem PC laufen lasse, noch spiele.

Kritisieren darf ich den Lüfter, die im Video (s.u.) demonstrierte Ruhe stellt sich bei mir nicht ein, der Lüfter ist immer hörbar und auch prägnant. Allerdings wird er unter Last nur unwesentlich lauter.

Der UM690 darf jetzt mindestens 1 Jahr bleiben und wird dann einer anderen Verwendung zugeführt, dann kann ich wieder einen Laptop übernehmen. Mit 2 Slots und NVMe RAID im BIOS könnte er eine Position in meinem Proxmox Cluster einnehmen. Oder eBay.

Video

Abschließend noch ein empfehlenswertes Video (engl.) bei YouTube. Es geht nicht nur auf den Minisforum 690L Slim ein, sondern vergleicht ihn auch gegenüber vielen anderen Mini-PCs.

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Szenario A: Cluster Compute Node

Als richtiger IT-Nerd habe ich natürlich ein Homelab. Konkret werkeln zwei Rechner als Cluster auf Basis Proxmox VE. Dazu dient ein Raspberry Pi als „QDevice“, um im Falle einer Wartung oder Störung festzustellen, welche Cluster-Knoten noch aktiv sind. Ein QDevice stellt aber keine Rechenkapazität zur Verfügung, darum sollte ein Mini-PC als 3. Knoten in den Cluster ziehen, Rechenleistung beisteuern und das QDevice obsolet machen.

Der GMKtec NucBox G5 N97 wurde auf Amazon für ca. 150€ angeboten. Mit Intel N97 CPU, 12 GB RAM und 256 GB SSD ist er gegenüber den anderen Knoten bzgl. Speicher und Storage zwar unterlegen, aber die Intel N97 CPU ist den AMD Ryzen 3 3200G der anderen Knoten ebenbürtig. Und mit einem (einstellbaren) Thermal Design Power (TDP) von 8-15 Watt im Stromverbrauch deutlich unter den 65W TDP der AMD CPUs.

Um es kurz zu machen: Die gestellte Aufgabe als „Compute-Knoten“ im Cluster hat der G5 einwandfrei erfüllt. Die Installation von Proxmox VE 9, die Aufnahme in den Cluster und der Betrieb von virtuellen Maschinen liefen völlig reibungslos. Die Rahmendaten des G5 reichen für Services wie Home Assistant oder WordPress (für diesen Blog) völlig aus.

Für Nextcloud oder Photoprism ist die 256 GB SSD aber zu klein. Da aufgrund der winzigen Abmessungen des G5 auch nur 2242 M.2 SSDs möglich sind, wird es bei mehr Speicherbedarf schnell teuer. Außerdem gibt es nur einen M.2 M-Key Slot. Spiegelung von 2 SSD als RAID ist damit unmöglich.

Szenario B: Office & Internet-PC

Also habe ich den G5 für seinen eigentlichen Anwendungsfall vorbereitet: Als winziger, hinreichend dimensionierter und performanter Arbeitsplatz für Office und Internet. BIOS zurückgesetzt, Windows 11 re-installiert (Produktschlüssel ist im BIOS/UEFI hinterlegt) und ins WLAN aufgenommen.

Das Ergebnis ersprach vollumfänglich den Erwartungen. Der G5 ist leise und erfüllt die Aufgaben eines Office PCs zuverlässig und unauffällig. Die N97 CPU kommt (in diesem Szenario) niemals an ihre Grenzen, 12 GB RAM (festverlötet) und 256 GB SSD Speicher sind absolut ausreichend. An einem 4K Monitor angeschlossen, konnte auch die interne Grafikeinheit mit YOUTube und anderen Quellen nicht ins Schwitzen gebracht werden. Spiele jedoch habe ich – da abseits des Szenarios – nicht getestet.

Ergebnis: eBay

Warum geht der G5 letztendlich in den Wiederverkauf zu eBay und warum ist das nicht dem Gerät anzulasten?

Nun – den G5 als Compute Node im Cluster einzusetzen ist zwar technisch abbildbar und der geringe Stromverbrauch von Vorteil, aber die Ressourcen des G5 und seine mangelnde Erweiterbarkeit reduzieren die Einsatzszenarien, gerade bei virtuellen Maschinen. Allerdings ist der G5 dafür auch nicht gemacht. Wie man auf dem Bild oben erkennt, wurde inzwischen ein vollwertiger, 3. Knoten zusammengestellt.

Den Anspruch ein kleiner und diskreter Office PC zu sein, der auch bei großen Dokumenten, Multimedia-Wiedergabe und (vermutlich) einfachen Spielen nicht in die Knie geht, erfüllt der GMKtec NucBox G5 vollumfänglich. Allerdings habe ich dafür keinen Bedarf, dank hinreichend Arbeitsplatz-Rechnern im Zugriff.

Es bleibt also Festzuhalten, der der GMKTec NucBox G5 gemäß seiner Spezifikation als Office PC sehr gut funktioniert. Leistung und Anschlußmöglichkeiten sind ausreichend, Strombedarf und Lautstärke moderat.

Mein größter Kritikpunkt am G5 ist der USB-C-Port, der ausschließlich der Stromversorgung dient (über das mitgelieferte Netzteil). Besitzt man einen Monitor, der einen vollwertigen USB-C-Anschluß inkl. Power Delivery bereitstellt, bringt das beim G5 leider gar nichts. Es sind mindestens USB-C-Netzteil, USB-Hub bzw. -Tastatur/-Maus und HDMI-Kabel zu verbinden.

Außerdem wissenswert: Die USB-Anschlüsse des GMKtec NucBox G5 liefern nur minimal Strom an angeschlossene Peripherie. Eine 2,5“ HDD im USB-Gehäuse kann noch bedient werden, eine 2. an einem anderen Port setze immer wieder aus.

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Es sah wirklich gut aus: Optisch und leistungstechnisch war der Minisforum EliteMini TH80 ein würdiger (wenn auch abgespeckter) Kandidat zur Ablösung meines „all-purpose“ Midi-Tower PCs auf AMD Ryzen 5-Basis. Dafür musste der Spieltrieb zwar vollständig auf die bereits vorhandene PlayStation 5 verlagert werden, aber im Gegenzug sollten Platz auf dem Schreibtisch und vor allen Dingen Ruhe Einzug halten.

Leider wurde gerade diese Ruhe nicht erreicht. Oder zumindest nicht dauerhaft. Ohne Zweifel – der Lüfter des TH80 war zu jeder Zeit leiser als CPU, GPU und Gehäuselüfter meines vorherigen PCs. Aber dafür wechselte er ständig die Geschwindigkeit – und damit Frequenz. Außerdem kam es immer wieder zu spontanem und scheinbar unbegründetem Hochdrehen nebst entsprechender Geräuschkulisse.

Darum war eine weitere Runde fällig – hoffentlich die letzte.

Intel NUC12WSKi5 Slim

Die Wahl fiel auf einen Intel Next Unit Of Computing (NUC) Mini-PC. Genauer auf den Intel NUC 12 Pro Mini PC NUC12WSKi5 (Produktseite). Wie man der kryptischen Bezeichnung entnehmen kann, handelt es sich um einen NUC mit einer CPU der 12. Generation, genauer der Core i5-1240P.

Die CPU verfügt über 4 sog. „Performance Cores“ und 8 „Efficiency Cores“. Dabei bieten die Performance Cores Hyper-Threading, so dass der i5-1240P sich mit 12 Cores / 16 Threads ausweist.

Innenleben des Intel NUC12WSKi5

In zwei Slots können bis zu 64 GB DDR4-3200 SODIMM installiert werden. Als Massenspeicher können M2 NVMe PCIe 4.0 2280 (M-Key) und M2 SATA6 2242 (B-Key) SSDs verwendet werden. Ab Werk verbaut sind WiFi und Bluetooth als Intel Wi-Fi 6E AX211 Karte (M.2 2230 E-Key).

Aufgrund identischer Spezifikationen konnte ich das 16 GB DDR4-3200 Kit von Crucial und die Crucial P5 Plus 500 GB SSD aus dem EliteMini TH80 übernehmen. Erneute Installation oder Aktivierung von Windows waren nicht notwendig.

Aufgefallen ist mir direkte Zugänglichkeit aller Sockel. Es reicht die Unterseite an 4 Schrauben zu lösen und sofort liegen RAM und M2 Sockel vor einem. Die Schrauben sind außerdem gesichert und verbleiben im demontierten Unterteil.

Äußeres des Intel NUC12WSKi5

Der Aufbau ist nochmal kompakter als der des Minisforum TH80. Die Kantenlänge beträgt 11,7 x 11,2 cm, die Höhe bleibt unter 4cm. Das Gehäuse ist dabei vollständig in Schwarz gehalten, die Oberseite matt. Der NUC kann via beigefügter Adapterplatte an einem VESA-Mount hinter einem Bildschirm oder Fernseher montiert werden.

Die Anordnung der Anschlüsse kommt mir persönlich sehr entgegen. Die beiden USB-C-Ports (mit Thunderbolt 4) liegen an der Rückseite, beide unterstützen Video-Out (USB Alternate Mode), so dass in Summe 4 Displays angesteuert werden können.

Somit kann das USB-C-Kabel des Monitors an der Rückseite des Gerätes verlaufen. Dort befinden sich auch 2 HDMI-Ausgänge, der 2,5 GbE RJ45 Anschluss, sowie 2 weitere USB-A-Ports (USB 2.0 und USB 3.2).

Die Vorderseite ist sehr reduziert. Neben den beiden USB-A-Ports (USB 3.2) und dem 3,5 mm Klinkenstecker befindet sich dort nur noch der Ein-/Aus-Schalter. An der linken Seite gibt es außerdem eine Aufnahme für ein Kensington-Schloss.

Leistung

Unverändert gilt, dass der neue Mini-PC für Office, Internet und Programmierung verwendet werden soll. Opulente Spiele oder rechenintensive Anwendungen stehen nicht auf der Agenda. Und so kann auch für den Intel NUC festgehalten werden, dass mehr als ausreichend Leistung für die angedachten Aufgaben vorhanden ist.

Es fällt jedoch auf, dass der Intel Core i5-1240P gegenüber dem Intel Core i7-11800H des Minisforum EliteMini TH80 abfällt. Der i5 hat eben nur 4 „Performance Cores“, der i7 hat 8. Außerdem takten alle Kerne mit bis zu 4,6 GHz, gegenüber 4,4 GHz des i5. Die Efficiency Cores erreichen sogar „nur“ 3,3 GHz. Und der mit 12 MB nur halb so große Cache trägt sicherlich auch seinen Teil bei.

Umso erstaunlicher, dass sich der i5-1240P im Cinebench R23 Test oberhalb von 9.000 Punkten einsortiert, während der i7-11800H unter 8.400 bleibt.

Fazit

Auch zum Intel NUC12WSKi5 erlaube ich mir ein persönliches Fazit. So viel sei gesagt – es fällt ebenfalls gemischt, aber mit positiver Tendenz aus.

Wie auch der TH80 erfüllt der NUC12WSKi5 die an ihn gestellten Anforderungen. In erster Linie ist das eine ausgewogene Balance zwischen Leistung, Platzbedarf und Lautstärke. Der Lüfter ist auch hier hörbar, aber er kommt deutlich öfter zum Stillstand bzw. dreht bei Belastung nicht hektisch hoch. Auch ist die Frequenz niedriger als beim Minisforum TH80, was ich als angenehmer empfinde.

Bei der Leistung fällt der verbaute i5-1240P gegenüber dem i7-11800H des TH80 in Benchmarks etwas ab. Im Alltag ist davon aber nichts zu spüren. Spielen ist mit dem NUC genauso unmöglich wie mit dem TH80. Die integrierte Iris Xe Grafikeinheit versagt genauso wie die UHD620 Einheit im i7.

Ausdrücklich positiv bewerte ich die geringeren Ausmaße, sowie die leichte Montage von RAM und SSD. Erneut erwäge ich die Montage des PCs hinter meinem Bildschirm (Samsung S27A600UUU). Mit dem Minisforum TH80 war dies nicht möglich, da er die rückseitigen USB-Anschlüsse des Monitors verdeckte.

Leider kann der Intel NUC12WSKi5 nicht via USB-C mit Strom versorgt werden. Der Einsatz des mitgelieferten Netzteils ist also auch hier unvermeidlich. Allerdings fällt dieser Umstand optisch weniger ins Gewicht, da alle relevanten Anschlüsse an der Rückseite des NUC sitzen (also Strom und USB-C).

Insgesamt bleibt ein positiver Eindruck und der Intel NUC 12 Pro Mini PC NUC12WSKi5 bekommt seine Chance. Der Minisforum Elite Mini TH80, der ebenfalls gute Leistung bei geringen Abmessungen liefert, aber (neben meinem Tinnitus) meine Ohren malträtiert, ging zu eBay.

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Eigentlich bin ich PC-Spieler, gerade Ego- oder First-Person-Shooter machen mit Maus und Tastatur einfach mehr Spaß als mit dem Controller. Doch mit zunehmendem Alter und nachlassender Reaktionsfähigkeit wird das Casual Gaming an einer Playstation immer attraktiver.

Für den PC im Arbeitszimmer bestand somit kein Zwang mehr für ein Upgrade, gleichzeitig war das aktuelle Setup für einen Office-PC deutlich überdimensioniert und entsprechend zu leistungshungrig und zu laut. Eine Alternative musste her, die folgenden Kriterien genügt:

• kompakt, wie ein Mac Mini oder Intel NUC
• leise, am besten lüfterlos
• ausreichend Leistung für Microsoft Office, Internet, ein wenig Bildbearbeitung und Java Programmierung

Minisforum Elite Mini TH80

Nach einiger Recherche stand schnell ein Kandidat für den Erwerb fest: Der Minisforum Elite Mini TH80 mit Intel® Core i7-11800H Prozessor. Gekauft für 429 EUR (und deutlicher Wartezeit) im eigenen Store, als Barebone, also ohne Speicher und SSD.

Komplettiert wurde der TH80 durch ein 16GB DDR4-3200 Kit von Crucial und eine 500GB NVMe PCIe 4.0 M2 SSD von Crucial. Ein WLAN/Bluetooth-Modul ist bereits an Board.

Der Gesamtpreis lagt bei rund 550 EUR. Das entspricht in etwa dem Upgrade-Preis für meinen bisherigen PC, abseits der teilweise irren Preise für Grafikkarten.

Innenleben des Elite Mini TH80

Die CPU im Elite Mini TH80 ist verlötet und nicht wechselbar. WiFi6 und Bluetooth 5 werden über eine wechselbare Intel AX210 (Produktseite) realisiert. Die notwendigen Antennen sind im Gehäuse.

Insgesamt können bis zu 64GB RAM im SODIMM-Format und bis zu zwei M2 2280 SSDs verbaut werden. Die Spezifikationen reden hier etwas schwammig von „M.2 2280 NVMe PCIe x4 SSD (Keine Kapazitätsgrenze)“ und „M.2 2280 SSD PCIe4.0 Steckplatz×1“. Ob es einen wirklichen Unterschied zwischen beiden Steckplätzen gibt, kann ich leider nicht prüfen.

Der Einbau ist nicht weiter schwierig und etwas versteckt auf der Minisforum Support-Seite auch bebildert:

• zunächst muss eine dünne Plastikabdeckung mittels eines geeigneten Werkzeugs (aus Holz oder Plastik) abgelöst werden. Sie ist verklebt, darum beim Ablegen auf die nicht-klebende Seite legen
• anschließend sind 4 Schrauben zugänglich, mit welchen die eigentliche Unterseite des Minisforum Elite Mini TH80 geöffnet werden kann.
• dann können ohne weitere Demontage bis zu zwei M2 2280 SSDs verbaut werden
• für die Montage der beiden SODIMM Speichermodule muss zusätzlich der Lüfter demontiert werden. Klingt aufwendig, ist aber nicht weiter schwierig und wird ja auch nicht häufig gemacht.

Der Lüfter ist durchaus hörbar. Auf dem Schreibtisch stehend ist ständig ein niederfrequentes Summen wahrnehmbar, vergleichbar einem Staubsauger 2-3 Räume weiter.

Äußeres des Elite Mini TH80

Mit 182×177×36mm ist der Elite Mini TH80 Im Vergleich zu einem Intel NUC deutlich größer (aber flacher). Im Vergleich zu einem MacMini etwas kleiner und flacher.

Er kann liegend verwendet werden, Der aufrecht-stehende Betrieb ist durch die Anschlüsse und Lüfteröffnungen nicht möglich. Alternativ ist die Montage hinterm Monitor per mitgelieferter VESA 100×100 und 75×75 Platte möglich, dabei steht das Gehäuse aber über die Grenzen der Adapter-Platte hinaus.

An der Vorderseite befinden sich ein USB Typ-C Anschluss, ein USB 3.2 Typ A Anschluss, sowie eine „Headset“-Buchse und die Power-LED.

An der Rückseite befinden sich vier weitere USB 3.2 Typ-A Anschlüsse, ein 2.5GbE RJ45 Anschluss, sowie je ein Display-Port und ein HDMI Anschluss. Außerdem ist hier der Anschluss für das mitgelieferte Netzteil.

Im Gegensatz zur Vorderseite gibt es hier dedizierte Anschlüsse für Kopfhörer und Mikrofon. Der Ein-/Aus-Taster, die Aufnahme für ein Kensington-Schloss und der versenkte CMOS-Clear Taster komplettieren die Rückansicht.

Leistung

Wie in der Einleitung beschrieben, wurde der Minisforum TH80 als Office und Programmier-PC angeschafft, zum Spielen soll nur noch die Playstation 5 zum Einsatz kommen.

Die Office-, Internet- und Programmieraufgaben erledigt der kleine PC mühelos. YouTube Videos in WQHD (2560×1440) laufen ruckelfrei, Surfen auf Internet-Seiten sowieso. Auch das Entwickeln und Bearbeiten von 20MP RAW-Fotos mit Affinity Foto 2 geht zügig von der Hand.

Bei der Programmierung und Übersetzung kleinerer Java bzw. Spring Boot-Projekte erkenne ich keine nennenswerten Verzögerungen, auch der Bau von Linux-Containern geht zügig vonstatten.

Insgesamt entspricht die Leistung meinen Erwartungen an eine mobile CPU. Im Task-Manager kann man z.B. bei Cinebench gut erkennen, dass die Skalierung entsprechender Aufgaben über alle Kerne gut funktioniert.

Desaströs ist die Performance der integrierten Intel UHD GPU. Spiele aus der Steinzeit, wie Counter Strike: Source oder Minecraft laufen gut, aber das leidlich moderne Valheim lässt sich nur mit deutlich reduzierter Auflösung (720p) überhaupt über 20 FPS bringen. Nun gut – zum Spielen soll ja nur noch die PS5 zum Einsatz kommen.

Fazit

Mein persönliches Fazit zum Minisforum Elite Mini TH80 vor dem Hintergrund des Einsatzes als Office-PC fällt gemischt aus.

Zum einen erfüllt der TH80 die an ihn gestellten Anforderungen im Wesentlichen: Er ist kompakt, recht leise und ausreichend schnell. Wer einen potenten Office (oder Media-PC) sucht und nicht in einer sehr leisen Umgebung arbeitet, der ist mit dem TH80 gut und relativ günstig bedient.

Zum anderen gibt es jedoch Kritikpunkte, die sich zu einem gewissen Unbehagen summieren:

• der Lüfter ist nicht so unhörbar wie erwartet, auch die ständig wechselnde Geschwindigkeit nervt.
• Spielen geht gar nicht. Das war zwar auch nicht geplant, aber ich dachte dennoch das eine Embedded GPU aus Mitte 2021 mehr kann.

Der USB Typ-C Anschluss an der Vorderseite verschenkt gleich zwei Möglichkeiten:

• zum einen kann der Minisforum Elite Mini TH80 über diesen Port nicht mit Strom versorgt werden. Der Einsatz des mitgelieferten Netzteils ist unvermeidlich.
• zum anderen sollte der Port an der Rückseite des Gehäuses sitzen, denn neben dem Stromanschluss ist dies (bei entsprechend ausgestattetem Monitor wie meinem Samsung S27A600UUU) die einzige Verbindung, die der TH80 mit der Peripherie benötigt.

Als Konsequenz verwende ich jetzt eine Kombination aus USB-A-auf-USB-C-Kabel zur Nutzung des USB-Hubs im Monitor und dediziertem HDMI-Kabel. Das führt jedoch zu ständigen Warnungen in Windows („Die Anzeigeverbindung ist möglicherweise eingeschränkt„).

Abschließend sei noch die kostenlose Ambiente-Beleuchtung erwähnt, welche durch RJ45 LEDs und Power LED realisiert wird, und für ständige Ablenkung sorgt.

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Corona hat mich erwischt, mit mäßigen Auswirkungen. Und die M2 SSD in meinem Server ist „geplatzt“, mit deutlichen Auswirkungen. Und eine der beiden HDDs im RAID1 sagt ihren nahenden Tod via S.M.A.R.T.-Warnung voraus – zumindest das soll ohne Auswirkungen bleiben.

Eine unwillkommene Gelegenheit also dem RAID 1 zu unverminderter Stabilität (und einer Verdoppelung der Kapazität) durch den Tausch beider Festplatten gegen neue zu verhelfen. Und da dies nicht das erste Mal ist und sicher auch nicht das letzte Mal sein wird, diesmal mit Mitschrift.

Ausgangsituation

Mein Heim-Server verwendet (aktuell) Ubuntu 22.04 Server als Betriebssystem. Die beiden 2,5″ Seagate Barracuda Festplatten sind als /dev/sda und /dev/sdb eingebunden. Sie wurden aus dem inzwischen verkauften ASRock Desk Mini in den neuen 19″-Server übernommen.

Via Linux Software RAID wird ein RAID 1 /dev/md0 über die beiden Platten realisiert. Das ASUS A320I Mainboard unterstützt hot-plug, d.h. die Platten können im laufenden Betrieb abgezogen oder angesteckt werden.

Der Wechsel der Festplatten wird im laufenden Betrieb stattfinden. Ich beuge Datenverlusten durch regelmäßige, ausgelagerte und geprüfte Backups mit Borgmatic vor.

Warnung

Die im folgenden beschriebenen Schritte sind auf meine Hard- und Software-Konstellation ausgerichtet und haben dort fehlerfrei funktioniert. Dennoch kann selbst bei korrekter Ausführung das Risiko des Datenverlusts niemals ganz ausgeschlossen werden.

Das Nachvollziehen der hier beschriebenen Schritte geschieht auf eigene Gefahr!

Festplatte aus RAID entfernen

Zunächst gilt es eine der beiden Festplatten zu entfernen (hier: /dev/sda). Da diese vom RAID aktuell verwendet wird, muss sie zunächst als fehlerhaft markiert werden (es sei denn, sie ist es bereits):

$ sudo mdadm --manage /dev/md0 --fail /dev/sda

Im nächsten Schritt wird die fehlerhafte bzw. als fehlerhaft markierte Festplatte aus dem RAID entfernt:

$ sudo mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/sda

Um das Entfernen der Platte vorzubereiten und die Identifizierung zu erleichtern, wird als nächstes die Platte in den Sleep-Modus geschickt. Bei SSDs ist dieser Schritt natürlich nicht notwendig:

$ sudo hdparm -Y /dev/sda

Und schließlich (aus reiner Vorsicht) melden wir die Platte noch im Kernel ab. Damit sollte das Entfernen nun sicher sein:

$ echo 1 | sudo tee /sys/block/sda/device/delete

Nun steht der physikalische Tausch der Platten an, den ich an dieser Stelle natürlich nicht im Detail beschreiben möchte. Ist die neue Platte eingebaut und wieder online, beginnt man mit der Anmeldung am RAID.

Festplatte in RAID aufnehmen

Da die neue Platte (3,5″ 4TB WD RED Plus) fabrikfrisch und ohne Initialisierung daherkam, musste zunächst eine Partitionstabelle angelegt werden, auch wenn die gesamte Platte ohne dedizierte Partitionen verwendet wird:

$ sudo cfdisk -z /dev/sda

Ist auch dies geschehen, kann die Platte – wie gesagt, als Ganzes – am RAID angemeldet werden:

$ sudo mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sda

Die Linux RAID-Software beginnt nun mit der Synchronisierung der 2. Platte, d.h. im Wesentlichen werden die Informationen der verbliebenen „alten“ Platte (/dev/sdb) auf die neue (/dev/sda) übertragen.

Das nimmt einige Zeit in Anspruch und während dieser Zeit ist das RAID recht „empfindlich“, da bis zum Abschluß der Synchronisierung logisch nur eine Platte für das RAID zur Verfügung steht. Bei höheren RAID-Leveln (5,6) sieht das natürlich anders aus und bei RAID 0 ist mit dem Ausfall einer Platte eh „Schicht im Schacht“.

Über den Fortschritt der Synchronisierung kann (und muß) man sich immer wieder informieren. Ein Tausch der verbliebenen, „alten“ Platte /dev/sdb ist erst nach vollständiger Synchronisierung möglich und erfolgt dann analog zu den obigen Schritten.

Der Möglichkeiten zur Analyse lauten:

$ sudo mdadm --detail /dev/md0

bzw.

$ cat /proc/mdstat

Die Ausgaben zum ersten Befehl ist umfangreich, aber eher zusammenfassend, der relevante Wert befindet sich in „Rebuild Status“:

/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Fri Apr  1 17:19:01 2022
        Raid Level : raid1
        Array Size : 1953382464 (1862.89 GiB 2000.26 GB)
     Used Dev Size : 1953382464 (1862.89 GiB 2000.26 GB)
      Raid Devices : 2
     Total Devices : 2
       Persistence : Superblock is persistent
     Intent Bitmap : Internal
       Update Time : Wed Nov 30 19:10:58 2022
             State : active, degraded, recovering
    Active Devices : 1
   Working Devices : 2
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 1
Consistency Policy : bitmap
    Rebuild Status : 32% complete
              Name : example:0  (local to host example)
              UUID : a3738222:357f6cb8:b4014413:62be2f37
            Events : 109210
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       2       8       16        0      active sync   /dev/sdb
       3       8        0        1      spare rebuilding   /dev/sda

Der zweite Befehl führt zu einer kürzeren, aber detaillierteren Anzeige. Die Ausgabe sollte der folgenden ähneln, natürlich mit unterschiedlichen (und bei mehrfachem Aufruf ansteigenden) Angaben zum Fortschritt:

Personalities : [raid1] [linear] [multipath] [raid0] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
md0 : active raid1 sdb[2] sda[1]
      1953382464 blocks super 1.2 [2/1] [U_]
      [>....................]  recovery =  0.2% (5148736/1953382464) finish=398.8min speed=81402K/sec
      bitmap: 5/15 pages [20KB], 65536KB chunk
unused devices: <none>

Nun heißt es Geduld zu haben, bis das Recovery abgeschlossen ist und der Wechsel der verbleibenen Platte nach dem gleichen Muster vollzogen werden kann.

RAID und Filesystem vergrößern

In meinem Falle wurden 2x2TB Platten gegen 2x4TB Platten getauscht. Entsprechend vergrößerte sich der für RAID1 zur Verfügung stehende Platz von 2TB auf 4TB. Dieses Mehr an Platz wird aber nicht automatisch genutzt. Fragt man den genutzten Speicher mittels mdadm ab, so werden nur 2TB berichtet.

$ sudo mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Fri Apr  1 17:19:01 2022
        Raid Level : raid1
        Array Size : 1953382464 (1862.89 GiB 2000.26 GB)

Der folgende Befehl dehnt das RAID nun auf den gesamten, zur Verfügung stehenden Platz aus:

$ sudo mdadm --grow /dev/md0 --size max

Ein erneuter Aufruf von mdadm bestätigt die neue Größe:

$ sudo mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Fri Apr  1 17:19:01 2022
        Raid Level : raid1
        Array Size : 3906886488 (3.64 TiB 4.00 TB)
[...]

Nur – so wie das RAID nicht unmittelbar den gesamten, verfügbaren Platz auf den Datenträgern verwendet hat, so nutzt auch das Filesystem auf dem RAID nicht ohne weiteren Eingriff den verfügbaren Platz, wie mittels df festgestellt werden kann:

$ df -h /srv
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/md0        1.8T  271G  1.5T  16% /srv

Aber auch das lässt sich beheben, mit dem entsprechenden Werkzeug des Filesystems. Da ich ext4 verwende, ist resize2fs das Mittel der Wahl:

$ sudo resize2fs /dev/md0
resize2fs 1.46.5 (30-Dec-2021)
Filesystem at /dev/md0 is mounted on /srv; on-line resizing required
old_desc_blocks = 233, new_desc_blocks = 466
The filesystem on /dev/md0 is now 976721622 (4k) blocks long.

Nochmal das Ergebnis mit df prüfen und fertig:

$ df -h /srv
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/md0        3.6T  271G  3.2T   8% /srv

Postskriptum

Im Nachhinein hat sich herausgestellt, dass der nahende Tod der installierten 2,5″ 2TB Seagate Barracuda-Platten ein Fehlalarm war, verursacht durch die tatsächlich endgültig zerstörte WD Green. Auf letzterer war leider das Betriebssystem installiert (non-raid). Fairerweise sei darauf hingewiesen, dass die WD Green Serie ausdrücklich nicht auf Dauerbetrieb ausgelegt ist. Grundsätzlich setze ich gerne auf Western Digitial und so wird als Ersatz in Kürze eine WD Red SA500 eingebaut.

Nach dem Ersetzen der SSD, dem Neuaufsetzen des OS und dem Einspielen des Backups waren auch die S.M.A.R.T.-Werte der „alten“ Platten wieder einwandfrei. Aber die Neuen waren halt schon geliefert, was will man machen …

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