Zuverlässiger Datenschutz bei Stromausfall und Spannungsspitzen

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Auf Festplatte gespeicherte Daten sind relativ sicher, oder? Nicht nur die Festplatte selbst, sondern auch externe Einwirkungen können dafür sorgen, dass die gespeicherten Informationen schnell unwiederbringlich verloren gehen. Neben einem Stromaufall kann auch eine kurze Überspannung aus dem Leitungsnetz zu Datenverlusten und Hardwaredefekten führen. Wie sich das mithilfe einer unterbrechungsfreien Stromversorgung verhindern lässt und wie eine solche Lösung eingerichtet werden kann, wird nachfolgend im Howto am Beispiel eines Synology NAS vorgestellt.

Datenverlust und Defekt durch Stromausfall und Überspannung

APC Back-UPS ES 550 und Synology NASViele haben diese Situation sicher schon hinter sich: Ein Stromausfall, egal ob selbst verschuldet oder nicht, zwingt die stationären Rechner im Haushalt in die Knie. Ist der Strom wieder vorhanden und der PC bzw. das NAS erneut gestartet, verhält sich das System im besten Fall genauso wie vor dem Stromausfall. Hat man Pech, kann der Stromausfall jedoch auch zu Datenverlusten führen. Das liegt u.A. daran, dass zum Zeitpunkt des Stromausfalls nicht beendete Schreibzugriffe der Festplatte inkonsistente Speicherabbilder erzeugen können, welche das System durcheinanderbringen und infolgedessen vorhandene Daten nicht mehr lesbar sind. Hat man noch mehr Pech, bekommt der Rechner bspw. bei einem nahegelegenen Blitzeinschlag noch eine kurze Überspannung mit, welche der Elektronik massiv zusetzen kann. Wird davon eine Festplatte in Mitleidenschaft gezogen, kann bei der Datenwiederherstellung – wenn überhaupt – nur noch ein Experte helfen. Genau für solche Arten von externen Störeinflüssen gibt es mittlerweile relativ günstige Abhilfe: Eine „Unterbrechungsfreie Stromversorgung“ , kurz USV.

APC Back-UPS ES 550 und Synology NASViele haben diese Situation sicher schon hinter sich: Ein Stromausfall, egal ob selbst verschuldet oder nicht, zwingt die stationären Rechner im Haushalt in die Knie. Ist der Strom wieder vorhanden und der PC bzw. das NAS erneut gestartet, verhält sich das System im besten Fall genauso wie vor dem Stromausfall. Hat man Pech, kann der Stromausfall jedoch auch zu Datenverlusten führen. Das liegt u.A. daran, dass zum Zeitpunkt des Stromausfalls nicht beendete Schreibzugriffe der Festplatte inkonsistente Speicherabbilder erzeugen können, welche das System durcheinanderbringen und infolgedessen vorhandene Daten nicht mehr lesbar sind. Hat man noch mehr Pech, bekommt der Rechner bspw. bei einem nahegelegenen Blitzeinschlag noch eine kurze Überspannung mit, welche der Elektronik massiv zusetzen kann. Wird davon eine Festplatte in Mitleidenschaft gezogen, kann bei der Datenwiederherstellung – wenn überhaupt – nur noch ein Experte helfen. Genau für solche Arten von externen Störeinflüssen gibt es mittlerweile relativ günstige Abhilfe: Eine „Unterbrechungsfreie Stromversorgung“ , kurz USV.

Passendes USV für unter 100€

Bei der Suche nach einer günstigen unterbrechungsfreien Stromversorgung, sollten neben dem Anschaffungspreis drei wichtige Faktoren beachtet werden:

  • Überbrückungszeit: Alle USV müssen bei einem Stromausfall in Sekundenbruchteilen die in ihrem Akku gespeicherte Energie an den Verbraucher schicken, damit dieser nichts von einer Stromunterbrechung mitbekommt. Darüber hinaus müssen Spannungsspitzen glattgebügelt werden, damit eine Überspannung keinen Schaden anrichten kann. Dies sollte heutzutage jede USV problemlos hinbekommen. Aufgrund der begrenzten Kapazität des zur Überbrückung genutzten Akkus stellt sich aber weiter die Frage, wie lange die angeschlossenen Verbraucher tatsächlich mit Strom versorgt werden können, bis der USV-Akku selbst den Geist aufgibt. In der Regel sollte eine Überbrückungszeit von einigen Minuten ausreichen, was gängige USV-Systeme beim Anschluss eines handelsüblichen NAS oder PCs (bis ca. 100 Watt Verbrauch) locker hinbekommen. Wer im Vorfeld testen möchte, wie viel Strom die zu sichernden Geräte benötigen, kann für unter 15 EUR ein sogenanntes Energiemessgerät (Amazon-Link (Affiliate-Link)) erwerben.
  • Interaktion mit dem Verbraucher: Bei einem längeren Stromausfall ist die Chance groß, dass der Akku des USV nicht ausreicht, um den Verbraucher durchgehend mit Strom zu versorgen. In einem solchen Fall wird der Verbraucher – genauso wie ohne USV auch – hart vom Strom getrennt, was zu Datenverlusten führen kann. NAS-Systeme, wie das hier vorgestellte Synology DS1812 (Amazon-Link (Affiliate-Link)), bieten dabei die Möglichkeit zur Kommunikation mit der USV. So kann das USV dem NAS den Stromausfall sofort mitteilen, welches dann in einen sicheren Modus wechseln kann, bei dem Datenverluste vermieden werden können. Weiter kann das NAS das USV dann bspw. nach fünf Minuten auffordern sich auszuschalten, sofern der Stromausfall weiter besteht. So wird der Akku nicht gänzlich leergesaugt und bleibt auch bei einem zeitnahen, weiteren Stromausfall einsetzbar.
  • Folgekosten: Auch wenn das USV nicht regelmäßig mit einem Stromausfall konfrontiert wird, verliert der Akku über die Jahre an Kapazität. Um dann nicht das gesamte USV austauschen zu müssen, bieten manche Vertreter die Möglichkeit den Akku zu tauschen, was nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch – wie beim hier vorgestellten USV möglich – ein gutes Stück günstiger ist.

Vorgestellt wird im Folgenden die Konfiguration des USV-Systems BACK-UPS ES 550 (Amazon-Link (Affiliate-Link)) des Herstellers APC in Verbindung mit einem Synology NAS mit DSM 4.1.

Einrichtung des USV am Synology-NAS

Als Erstes muss das NAS per Stromkabel am USV angeschlossen werden. Dies erfolgt gewöhnlich an der Anschlussdose mit der Aufschrift „Master“. Zusätzlich wird das beiliegende USB-Kabel genutzt, um das USV mit dem Synology-NAS zu koppeln. Über dieses Kabel erfolgt später die bidirektionale Kommunikation zwischen den Geräten. Ist die Hardware verkabelt und funktionstüchtig, erfolgt die softwareseitige Einrichtung im DSM des Synology-NAS (Konfigurationsoberfläche), welches über den Browser unter Eingabe der NAS-IP erreichbar ist.

Unter dem Menüpunkt „Systemsteuerung“ -> „Energie“ -> „USV“ werden die zentralen Einstellungen vorgenommen. Bei „USV-Unterstützung aktivieren“ wird als Erstes der Haken gesetzt. Als „Zeit, ehe die DiskStation in den Sicheren Modus wechselt“, ist ein Wert von „5 Minuten“ sinnvoll. Die Funktion „USV herunterfahren, wenn das System in den Sicheren Modus geht“ sollte ebenfalls aktiviert werden, da das noch angeschaltene NAS den Akku bei einem längeren Stromausfall ansonsten komplett entleert. In Folge dessen wäre dann das USV bei einem zeitnahen, zweiten oder dritten längeren Stromausfall evtl. nicht mehr in der Lage, das NAS lange genug mit Strom zu versorgen, bis dieses in den Sicheren Modus wechseln konnte.

Aus meinem täglichen Leben

Lange habe ich nach dem passenden USV gesucht. Es sollte vor allem günstig sein und die oben genannten Anforderungen erfüllen. Nach längerer Recherche fiel die Entscheidung dann schließlich auf das USV-Systems BACK-UPS ES 550 (Amazon-Link (Affiliate-Link)), welches mit ca. 70€ nicht nur verhältnismäßig günstig ist, sondern seine ordnungsgemäße Funktion bis jetzt auch im Dauereinsatz anstandslos unter Beweis stellen konnte.

Gerade die Tatsache, dass das Synology NAS ohne große Konfiguration sofort mit der USV kommunizieren kann, konnte mich überzeugen. Beim täglichen Betrieb kommen dann noch weitere Zusatzfunktionen hinzu, die den Funktionsumfang noch weiter aufwerten. So lässt sich im Menüpunkt „USV“ -> „Geräteinformationen“ nicht nur der Batterieladezustand anzeigen, sondern gleich noch die „Geschätzte Batteriezeit“ in Sekunden ablesen. Zwar nicht 100%ig notwendig, aber trotzdem ein nettes Feature.

Ebenfalls kein lebensnotwendiges Feature, aber trotzdem schick:: Das Synology NAS lässt sich über den Menüpunkt „Systemsteuerung“ -> „Benachrichtigung“ -> „Erweitert“ -> „Netzteil“ so konfigurieren, dass z.B. nach einem Stromausfall direkt eine Email verschickt wird, welche über den vorherigen Ausfall informiert.

Wie oben erwähnt, lässt sich der Akku beim BACK-UPS ES 550 (Amazon-Link (Affiliate-Link)) bei Defekt einfach auswechseln. Der Ersatzakku von APC APCRBC110 kostet dabei um die 40€ (Amazon-Link (Affiliate-Link)).

Neben der hier vorgestellten Konfiguration mit einem Synology NAS versteht sich das USV auch mit anderen Geräten wie PC (Software im Lieferumfang) oder NAS-Systemen anderer Hersteller.

Letztendlich entscheidet jeder für sich selbst, wie viel Sicherheit es sein darf. Eine USV ist sicher nicht in allen Situation notwendig und bietet auch keine 100%ige Sicherheit, verringert aber bei externen Einwirkungen wie Stromausfall oder Überspannung beim richtigen Einsatz die Wahrscheinlichkeit von Datenverlusten enorm.

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Jörg

hat meintechblog.de ins Leben gerufen, um seine Technikbegeisterung und Erkenntnisse zu teilen. Er veröffentlicht regelmäßig Howtos in den Bereichen Smart Home und Home Entertainment. Mehr Infos

20 Gedanken zu „Zuverlässiger Datenschutz bei Stromausfall und Spannungsspitzen“

  1. kannst Du mal bitte den eigenverbrauch der USV messen, wenn es Dir keine umstände macht, danke.
    übrigens ein toller Blog!

    vg
    hardy

    1. Klar, kein Thema! Der Eigenverbrauch des USV beläuft sich bei einem kurzen Test auf ca. 3,5 Watt (gemessen mit dem AVM FRITZ!DECT 200 -> http://goo.gl/uVeZe). Bei einem zweiten Strommessgerät (Technoline Cost Control -> http://goo.gl/EhFzM) schwankt es zwischen 3 und 4 Watt, sollte also relativ genau sein. Der USV-Akku war zum Testzeitpunkt übrigens komplett geladen.
      Grüße und danke für das Kompliment! :)

  2. Gibt die USV eigentlich irgendwelche Geräusche von sich oder kann man sie auch direkt in ein „bewohntes“ Zimmer stellen?

    Viele Grüße

    Michael

    1. Meine beiden APC BACK-UPS ES 550 geben jeweils ein sehr leises hochfrequentes Fiepgeräusch von sich, wie man es bspw. von Netzteilen kennt. Bereits ab einer Entfernung von ca. 30 cm ist das Geräusch aber kaum mehr wahrnehmbar, ab spätestens einem Meter nehme ich das Geräusch nicht mehr wahr. Ich selbst würde mich dabei als sehr lärmempfindlich einstufen und betreibe eines der USVs im Wohnzimmerschrank.

  3. Hallo Jörg!

    Super Tipp mit der USV! Habe mir daraufhin gleich eine solche bestellt und mein QNAP daran angeschlossen. Dabei habe ich allerdings folgendes festgestellt:
    Neben der Stromzufuhr sollte man, so war zumindest mein letzter Kenntnisstand, sensible Geräte optimaler Weise auch bezüglich des Netzwerkanschlusses gegen Überspannungen absichern. Wenn in der Nähe ein Blitz einschlägt, eine Überspannung auf der Stromleitung erzeugt und an dieser ein Netzwerkgerät hängt, dann könnte dies auch auf die Netzwerkleitung überspringen. Deshalb haben ja moderne Überspannungsschutze auch einen eingehenden und ausgehenden Netzwerkport, zwischen denen Überspannungen abgeleitet werden…
    Die USV von APC Back-UPS 550/700 (Affiliate-Link) hat sowas ja auch. Laut Beschreibung allerdings offenbar nur für 10/100 Base-T.
    War die Netzwerk-Absicherung für Dich kein Thema? oder hast Du das anders gelöst? Ich gehe mal davon aus, dass Du Dein NAS nicht durch Anschließen an eine 100 Base-T Leitung ausgebremst haben wirst…?!
    es gibt von APC ja auch USVs, die 1000 Base-T bieten, z.B. dir Back UPS Pro 550/700/900 (Affiliate-Link) etc. Allerdings sind die ein klein wenig teurer und, wie mir scheint, auch ein bisschen weniger kompakt…

    Hast Du dazu schon Erfahrungen gesammelt / Dir eine Meinung gebildet?!

    1. Hi Ivo,
      guter Punkt! Mir war erstmal zentral wichtig, dass mein QNAP-NAS bei einem Stromausfall erstmal vor einem harten Ausschalten geschützt ist. Du hast aber Recht, es macht Sinn über die Netzwerkabsicherung bei einem Blitzschlag ebenfalls nachzudenken. Deshalb habe ich mich auch kurzerhand entschlossen den APC Back UPS PRO USV 900VA – BR900G-GR (Affiliate-Link) zu ordern. Ich werde meine Erfahrungen, gerade was schnelle Transferraten im Gbit-Bereich angeht, dann zeitnah mitteilen.

      Grüße
      Jörg

    2. Oh ja, das würde mich sehr interessieren!
      Insbesondere, wie es sich um die Lautstärke sowie den erhöhten Verbrauch verhält.
      Die PRO-Reihe kommt m.W. ja mit einem Lüfter daher, den die ES-Reihe nicht hat/benötigt.

      Und der Verbrauch läge wohl auch um die 20W, was ja wesentlich mehr wäre als die von Dir gemessenen 3-4W… :-(

    1. Korrektur zur Korrektur:
      Das Posting bei Amazon, das ich bzgl der 100MBit gelesen hatte, bezog sich doch auf die ES 550/700, nicht auf die Pro 550/…
      Letztere Serie scheint in der Tat laut Herstellter-Datenblatt GigE zu unterstützen.

    1. Also nun aber… :)
      Über das APC Back-UPS Pro 900 (Affiliate-Link) bekomme ich volle 1GBit-Geschwindigkeit. Der Stromverbrauch des UPS selbst liegt laut meinen Messungen bei knapp 8 Watt, was mir durchaus vertretbar erscheint. Habe jeweils einen Fritz!DECT 200 (Affiliate-Link) zur Leistungsmessung direkt vor und nach dem UPS installiert. Der Eigenverbrauch des FritzDECT-Adapters von knapp 1 Watt ist dabei bereits herausgerechnet. Werde diese Messung später noch mit dem APC Back-UPS ES550 (Affiliate-Link) durchführen und die Ergebnisse zum Vergleich posten.
      Grüße
      Jörg

    2. Das APC Back-UPS ES550 benötigt im Vergleich knapp unter 4 Watt bei komplett geladenem Akku (wie bereits in einem früheren Test festgestellt) und damit nur knapp die Hälfte des APC Back-UPS Pro 900.

  4. Danke für den informativen Artikel. Auf Grund dessen habe ich mir die APC USV (mit 700VA) nun auch für mein Synology NAS bestellt und dabei gerne deinen Affiliate-Link benutzt.
    Mein Hauptanliegen war, die Synology Cloud-Station-Funktion abzusichern, um meine Daten so mobil zu halten (und nicht auf Dropbox angewiesen zu sein).
    Da im letzten halben Jahr schon mehrmals der Strom ausgefallen ist und sich die Diskstation danach ohne USV nicht automatisch wieder hochfährt, soll hier die USV helfen.
    Wäre sonst blöd, wenn ich auf einer Reise drauf zugreifen will und das Ding ist nach einem Stromausfall ausgefallen und fährt nicht wieder hoch.
    Beste Grüße
    Hendrik

  5. Hallo Jörg,

    hat sich etwas mit dem FHEM Integration getan? Ich habe meine APC an der Synology hängen und FHEM auf einem RPi2

    Danke.

    Gruß
    Christian

    1. Hi,

      habe was dazu im FHEM-Forum gefunden.
      Habe aber selber keine USV, kann also nicht sagen, ob es funktioniert.

      Viele Grüße
      Tino

  6. Hi Jörg,
    Danke für deinen sehr informativen Blog. Da ich für meine Synology nun auch eine USV habe würde mich interessieren ob du scheine Möglichkeit gefunden hast die Daten der usv über die Synology in FHEM darzustellen?
    Ich freue mich schon auf den nächsten Blog Beitrag.
    Gruß Gregor

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