SSD-Cache im NAS: wann er hilft und wann nicht

Was ein SSD-Cache tut, und was nicht

Ein Cache ist kein zusätzlicher Speicherplatz. Er ist eine schnelle Zwischenschicht, die häufig gebrauchte Daten vorhält, damit sie nicht von der langsamen Festplatte gelesen werden müssen. Er hilft ausschließlich bei Daten, die wiederholt angefasst werden.

Ein Lesecache (Read Cache) merkt sich, was oft gelesen wird. Er ist ungefährlich: Fällt die SSD aus, verlieren Sie nichts, das NAS liest wieder direkt von den Festplatten.

Ein Schreibcache (Read-Write Cache) nimmt Schreibvorgänge entgegen und schreibt sie später auf die Festplatten weg. Er ist schneller, aber gefährlich: Fällt die SSD im ungünstigen Moment aus, sind die noch nicht weggeschriebenen Daten verloren, und im schlimmsten Fall ist das Dateisystem beschädigt. Deshalb gilt: Ein Schreibcache nur im Spiegel aus zwei SSDs, niemals einzeln.

Und der Punkt, an dem die meisten Erwartungen scheitern: Ein Cache beschleunigt große sequenzielle Übertragungen kaum. Wenn Sie 200 GB Videomaterial aufs NAS kopieren, ist Ihr Netzwerk der Flaschenhals, nicht die Festplatte. Vier Festplatten im RAID 5 liefern locker 300 bis 500 MB/s sequenziell, ein 2,5GbE-Anschluss schafft rund 280 MB/s.

Wann sich ein SSD-Cache lohnt

• Sie betreiben virtuelle Maschinen auf dem NAS. VMs erzeugen genau das Zugriffsmuster, für das ein Cache gebaut ist: viele kleine, wahlfreie Zugriffe auf denselben, überschaubaren Datenbestand.
• Sie stellen iSCSI-Volumes für andere Rechner bereit.
• Sie fahren Datenbanken oder Anwendungen mit vielen kleinen Schreibvorgängen, etwa einen Medienserver mit großer Bibliothek, dessen Metadatenbank ständig arbeitet.
• Zehn oder mehr Nutzer greifen gleichzeitig auf dieselben Verzeichnisse zu, etwa in einem kleinen Büro.
• Sie fahren ZFS und haben den Arbeitsspeicher bereits auf 32 GB oder mehr gebracht, und Ihr aktiv genutzter Datenbestand ist immer noch deutlich größer als der Arbeitsspeicher.

Wann er Geld verschwendet

• Sie speichern Fotos, Videos, Musik und Dokumente und greifen darauf gelegentlich zu. Der Cache läuft mit Daten voll, die Sie danach monatelang nicht mehr anfassen, und liefert nichts.
• Das NAS dient als Backup-Ziel. Backups sind große sequenzielle Schreibvorgänge, davon profitiert kein Cache.
• Sie streamen Filme. Ein Videostream braucht vielleicht 30 Mbit/s. Jede Festplatte liefert das im Schlaf.
• Ihr Netzwerk ist der Flaschenhals. Solange Sie mit 1GbE angebunden sind, also rund 110 MB/s, kann kein Cache der Welt etwas beschleunigen, was die Festplatten ohnehin schon dreimal schneller liefern.

In diesen Fällen gilt: Das Geld für zwei NVMe-SSDs ist in mehr Arbeitsspeicher oder in einer größeren Festplatte deutlich besser angelegt.

Die Alternative: NVMe als eigener Speicherpool

Interessanter als ein Cache ist es fast immer, die NVMe-Steckplätze als eigenständigen, schnellen Speicherplatz zu nutzen. Legen Sie darauf ein separates Volume an und schieben Sie genau die Dinge hinein, die von Geschwindigkeit profitieren: Docker-Container mit ihren Datenbanken, die Datenbank Ihres Medienservers, die Foto-Indexdatenbank, virtuelle Maschinen, ein Arbeitsverzeichnis für aktuelle Projekte.

Der Vorteil: Sie bekommen die Geschwindigkeit dort, wo Sie sie brauchen, deterministisch statt zufällig. Kein Cache, der erst warmlaufen muss, keine Ratespiele, welche Daten drin sind. Und die Festplatten bleiben für das, was sie gut können: große Datenmengen günstig und dauerhaft speichern.

Achtung bei Synology: Bei den 2025er Modellen sind M.2-NVMe-Laufwerke weiterhin auf die Kompatibilitätsliste beschränkt, und zwar sowohl für Cache als auch für einen eigenen Speicherpool. Die im Oktober 2025 mit DSM 7.3-81180 zurückgenommene Sperre betraf Festplatten und 2,5-Zoll-SATA-SSDs, nicht NVMe. Wer NVMe in einem aktuellen Synology einsetzen will, muss Synology-eigene Module kaufen und sollte den Aufpreis vor dem Gerätekauf einrechnen.

Welche SSD, wenn es denn eine sein soll

Wenn Sie sich für einen Cache oder ein NVMe-Volume entscheiden, wählen Sie die SSD nach Haltbarkeit, nicht nach Höchstgeschwindigkeit. Der Wert, auf den es ankommt, heißt TBW (Terabytes Written) und steht für die Datenmenge, die der Hersteller garantiert. Ein Cache schreibt permanent, das ist genau die Belastung, für die billige QLC-SSDs nicht gemacht sind.

• Nehmen Sie TLC statt QLC. Der Unterschied in der Haltbarkeit ist erheblich.
• Achten Sie auf einen DRAM-Cache auf der SSD. DRAM-lose Modelle brechen unter Dauerlast stark ein.
• Kapazität: 500 GB bis 1 TB je SSD sind für die meisten Anwendungsfälle völlig ausreichend. Ein größerer Cache ist nicht automatisch ein besserer, und bei ZFS kostet jedes zusätzliche GB L2ARC wieder Arbeitsspeicher.
• Für einen Schreibcache immer zwei SSDs im Spiegel. Für einen reinen Lesecache genügt eine.