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Time Machine auf SSD – schneller und langlebiger?

Die in macOS integrierte Backup-Routine "Time Machine" erleichtert Anwendern eine regelmäßige Sicherung ihres Arbeitsstandes. Stündlich sichert Time Machine Änderungen auf ein externes Medium, etwa eine per USB angeschlossene Festplatte oder ein kompatibles Netzlaufwerk. Nutzer können frei entscheiden, ob sie Festplatten oder SSDs zum Ziel der Datensicherungen verwenden wollen. Bisher galt eine weitverbreitete Empfehlung, Festplatten zu verwenden: Die Kosten pro GByte sind günstiger, und der Geschwindigkeitsvorteil einer SSD spiele keine Rolle, da macOS Time-Machine-Backups standardmäßig verlangsamt – quasi mit angezogener Handbremse schreibt. Howard Oakleys umfangreiche Tests stellen dies nun infrage: In verschiedenen Szenarien waren SSDs deutlich schneller.


Um eine qualifizierte Aussage zur Schreibgeschwindigkeit zu erhalten, zog Oakley automatische Tests zurate, die macOS vor jedem Backup-Zyklus vornimmt. Dabei wird eine 50 MByte große Datei sowie 500 vier KByte große Dateien auf das Zielmedium geschrieben; Geschwindigkeit und Dauer erscheinen in den Log-Dateien. Diese Werte protokollierte er bei sowohl bei einem großen ersten Backup als auch bei routinemäßigen inkrementellen Backups. Zur Anwendung kamen ein Thunderbolt-3-Laufwerk mit SATA-SSD, eine USB3.2v2-SSD, ein mit 2,5 GB-Ethernet angebundenes NAS, ein Thunderbolt-3-Laufwerk mit NVMe-SSD sowie eine USB-4-SSD – letztere wurde zudem einmal am MacBook Pro M3 Pro, einmal am Mac mini M4 Pro getestet.

Schreibrate unterschiedlich – aber hoch
Für große Dateien zeigten seine Laufwerke Schreibraten von 200 bis 1100 MByte pro Sekunde für große Dateien an, bei kleinen Dateien lag die Rate zwischen 3,4 und 80 MByte pro Sekunde. Das erste, meist sehr große Backup schreibt deutlich schneller. Das gilt nicht nur für die integrierten Tests: Für die gemessene Schreibrate eines vollständigen Backups verzeichnete er eine durchschnittliche Schreibrate von 359 (M3 Pro) beziehungsweise 447 MByte/s (M4 Pro). Offenbar wird das erste Backup priorisiert; hier kommen auch die Performance-Kerne des Apple-Silicon-Chips zum Einsatz.

Throttling spielt keine wesentliche Rolle
Im "Throttling", also dem Ausbremsen der Time-Machine-Schreibrate zugunsten anderer Datentransfers, sah Oakley keinen großen Nachteil. Zwar konnte er beim per Kommandozeilenbefehl deaktivierten Throttling einen Geschwindigkeitszuwachs von circa 50 Prozent verzeichnen; da eine Deaktivierung allerdings stets für alle Systemprozesse gelte, könne das einige Nachteile in der Responsivität des Systems nach sich ziehen.

Um einiges schneller als Festplatten
Oakley hält die gemessenen Werte den größtmöglichen Geschwindigkeiten von Festplatten entgegen: Sie könnten maximal mit 149 MByte pro Sekunde schreiben. Zudem, so seine Einschätzung, führe das APFS-Dateiformat auf Festplatten schnell zu einer hohen Dateifragmentierung, was generell die Langlebigkeit dieser Medien reduziere. Fortan empfiehlt er SSDs als Zielmedium für Time-Machine-Backups: Diese seien schneller und langlebiger. Wegen des fehlenden TRIM-Supports in macOS rät er von SATA-SSDs ab und rät zu Festspeichern mit NVMe-Schnittstelle.

Kommentare

Bozol
Bozol18.12.24 15:56
Ich bin schon vor einiger Zeit auf SSD/NVMe, auch bei der Timemachine, umgestiegen und habs nicht bereut.
Auch ist der Fehler betreffs Platzproblemen auf der ™ , wobei ™ das ja selbst lösen soll, nicht mehr aufgetreten.
+5
Frank Drebin
Frank Drebin18.12.24 15:58
Ich meine mich zu erinnern, dass TRIM in macOS schon länger Einzug gehalten hat? Oder irre ich mich?
+3
RaphaS
RaphaS18.12.24 15:59
Meine persönliche Erfahrung: mit SSD läuft es DEUTLICH schneller. Da werden teilweise 10GB mal schnell in 2 Minuten geschrieben, das war früher unmöglich.
Völlig egal was Du über Dich und andere denkst – Du wirst immer Recht behalten.
+3
Frank Drebin
Frank Drebin18.12.24 16:00
Ah okay, also TRIM Support gibt es in macOS nur für interne SSDs, für externe SSDs (die APFS formatiert sein müssen) kann man im Terminal "sudo trimforce --enable" eingeben.
+3
strateg
strateg18.12.24 16:04
Frank Drebin
Ich meine mich zu erinnern, dass TRIM in macOS schon länger Einzug gehalten hat? Oder irre ich mich?

der trimforce befehl ist im terminal seit 10.10.4 verfügbar oder komfortabler auch via garbage collection 🤖
cuntentientscha, attentivitad, curaschi —
+2
Frank Drebin
Frank Drebin18.12.24 16:16
strateg
Frank Drebin
Ich meine mich zu erinnern, dass TRIM in macOS schon länger Einzug gehalten hat? Oder irre ich mich?
der trimforce befehl ist im terminal seit 10.10.4 verfügbar oder komfortabler auch via garbage collection 🤖

Ja richtig, aber seit welchem macOS ist es automatisch und muss nicht mehr manuell für interne SSDs verwendet werden?
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Bozol
Bozol18.12.24 16:28
Frank Drebin
Ah okay, also TRIM Support gibt es in macOS nur für interne SSDs, für externe SSDs (die APFS formatiert sein müssen) kann man im Terminal "sudo trimforce --enable" eingeben.

Sobald Du die NVMe in einem TB Gehäuse an TB ansteckst ist TRIM aktiviert. Ich musste nichts im Terminal aktivieren. (Studio M1)
+4
WLanHexe
WLanHexe18.12.24 16:52
Ich verwende eine externe SSD schon seit fast drei Jahren und hab damit nie Probleme. Ist gefühlt seit Mac OS 13 auch blitzschnell geworden. Ich sehe keinen Grund, noch auf eine herkömmliche, externe HDD zu setzen.
+1
ts
ts18.12.24 17:52
Ich nutze TimeMachine in Kombination mit einem NAS und Btrfs.
Vorteile:
1. Der Speicherplatz in Form von Festplatten ist günstig.
2. Ethernet 2,5Gbit/s bekommt man auch in einem RAID mit Festplatten ausgelastet.
2. Das Dateisystem Btrfs unterstützt, anders als APFS, Prüfsummen für Dateien. Beschädigungen von Dateien können also erkannt und auch teilweise repariert werden.
3. Das NAS kann auch für andere Dinge, z.B. Plex genutzt werden.
Nachteile:
1. Seit Sequoia funktioniert SMB nicht mehr zuverlässig. Vielleicht behebt 15.2 das…
2. Zugriffsgeräusche der Festplatten
3. Beim Virenscan auf dem NAS sollte man die Dateien nicht in Quarantäne stellen, das würde die Backups zerschießen.
strateg
der trimforce befehl ist im terminal seit 10.10.4 verfügbar oder komfortabler auch via garbage collection 🤖
Wie kann die Garbage Collection der SSD die freien Blöcke effizient reorganisieren, wenn die Blöcke nicht zuvor via Trim als frei markiert wurden?
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Nebula
Nebula18.12.24 17:58
Dass Backups auf SSD schneller sind als auf Festplatten klingt doch irgendwie nach Captain Obvious. macOS bremst ja eher die Lesezugriffe aus, aber doch wohl nicht das Schreiben. Oder verstehe ich da was falsch?
»Wir werden alle sterben« – Albert Einstein
+1
Marcel Bresink18.12.24 18:02
Frank Drebin
also TRIM Support gibt es in macOS nur für interne SSDs, für externe SSDs (die APFS formatiert sein müssen) kann man im Terminal "sudo trimforce --enable" eingeben.

Nicht wirklich. Alle drei Behauptungen sind falsch.

Trim gibt es auf SSDs mit SATA-Bus, die das AHCI-Protokoll verwenden. Da es in der Anfangszeit solcher SSDs Laufwerke gab, bei denen Trim falsch umgesetzt war und zu Datenverlust führen konnte, hat Apple damals aus Sicherheitsgründen für alle fremden SSDs (d.h. ohne Original-Firmware von Apple) Trim in macOS gesperrt. Wenn man sicher ist, dass man keine solchen alten SSDs hat, kann man in macOS die Trim-Sperre für SATA-AHCI-SSDs von Drittanbietern mit dem trimforce-Befehl aufheben.

Moderne NVMe-SSDs müssen Trim verbindlich und korrekt unterstützen, deshalb gibt es das Problem da nicht mehr. Und eigentlich heißt der Befehl dort auch gar nicht mehr Trim, sondern "Discard".

Probleme kann es mit SSDs geben, die per USB angeschlossen sind. Dort kommt der Trim-Befehl von macOS generell nicht durch, jedenfalls nicht mit Apples Treibern. Dieses Problem besteht nicht, wenn eine SSD per Thunderbolt, bzw. Thunderbolt im USB4-Modus angeschlossen ist.
Frank Drebin
Ja richtig, aber seit welchem macOS ist es automatisch und muss nicht mehr manuell für interne SSDs verwendet werden?

Es gab nie Änderungen. Es hängt weder von der macOS-Version, noch von der Frage intern/extern ab, sondern nur vom verwendeten Protokoll, über das eine SSD angeschlossen ist. Auch mit APFS hat es nichts zu tun.
Nebula
macOS bremst ja eher die Lesezugriffe aus, aber doch wohl nicht das Schreiben. Oder verstehe ich da was falsch?

Gebremst wird nicht wirklich etwas. In macOS ist standardmäßig eine Einstellung aktiv, mit der im Systemkern alle Ein-/Ausgabeoperationen auf niedrige Priorität gesetzt werden, wenn sie von einem Hintergrundprogramm ausgelöst werden. Da Time Machine ein Hintergrundprogramm ist, ist es hiervon betroffen. Es läuft aber nur dann langsamer, wenn ein Vordergrundprogramm "wichtigere" Dinge tut.
+11
Bozol
Bozol18.12.24 18:17
Marcel Bresink

Gebremst wird nicht wirklich etwas. In macOS ist standardmäßig eine Einstellung aktiv, mit der im Systemkern alle Ein-/Ausgabeoperationen auf niedrige Priorität gesetzt werden, wenn sie von einem Hintergrundprogramm ausgelöst werden. Da Time Machine ein Hintergrundprogramm ist, ist es hiervon betroffen. Es läuft aber nur dann langsamer, wenn ein Vordergrundprogramm "wichtigere" Dinge tut.

Meinst Du damit den “Hack” welcher der ™ Priorität gibt?
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v3nom
v3nom18.12.24 18:49
Alleine wegen der nicht vorhandenen Lautstärke entweder auf ein NAS im anderen Raum oder eine SSD wenn es im selben Raum ist. Besonders mit den AppleSilicon Chips sind die Macs unglaublich leise. Da fand ich eine surrende HDD immer als störend
+2
don.redhorse18.12.24 18:51
Backup auf eine USB Platte/ SSD ist besser als nichts, aber wenn man seine Daten mag, dann gehören die auf ein NAS mit z.B ZFS, BTRFS wobei ich persönlich letzteres noch nicht eingesetzt habe.
Wenn man seine Daten so richtig gerne mag, dann existieren sie auch als Backup zweimal und davon eine Version Dezentral, also zumindest in einem anderen Gebäude.

An ZFS mag ich die Prüfsummen die geschrieben werden und die Tatsache das man redundante Platten verbauen kann, bei RAIDz3 bis zu drei Stück. Wenn ich nie Platte stirbt läuft das Volume trotzdem weiter, wenn beim resilvern noch ein Laufwerk stirbt, hat man immer noch einen letzten Pfeil im Köcher.


Extern speichern kann ich meine Daten so nicht so ohne weiteres, aber ich habe meinen Server mit der VM für das ZFS Volume weiter weg im Haus platziert und auch so verbaut, dass es nicht so ohne weiteres entfernt wird. Ein MacBook, oder auch mein Mini ist ja schnell eingesackt und weg, ob Diebe den Keller durchsuchen, ein 19“ Rack öffnen und da die Laufwerke rausklauen halte ich für unwahrscheinlich.

Zum TRIM Problem, setze seit Jahren SATA SSDs in USB Gehäusen ein und da hat Trim noch nie funktioniert. Die dienen deswegen auch nur zum Transport, sinnige externe Laufwerke scheinen ja nur per TB vernünftig zu funktionieren. Marcels Erklärung ist da stichhaltig und macht vieles klar. Danke Marcel.
+4
Nebula
Nebula19.12.24 11:29
Womit sicherst du auf das NAS? Time Machine kann's ja nicht sein, weil die Disk Images irgendwann immer kaputt gehen und man von ZFS auch keinen Nutzen zieht.

Bzgl. Trim: Bei Backups dürfte das doch wenig relevant sein. Irgendwann greift dann eben die Garbage Collection.
»Wir werden alle sterben« – Albert Einstein
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Johnny6519.12.24 11:30
In diesem Zusammenhang habe ich gerade eine krasse Beobachtung gemacht: Ich musste für unseren iMac M1 neue Time-Machine-Backups aufsetzen. Als Speicherziele habe ich
a) eine alte Apple Time Capsule, mittlerweile mit einer 8-TB-Platte aufgerüstet, hängt per Gigabit-Ethernet am Switch.
b) Ein Synology-NAS, 6 Festplatten als RAID5, SSD-Cache dazwischen und 10-GbE-Anbindung. Der iMac hat über ein Thunderbolt-Dock auch 10 GbE zum Netz.

Das primäre Backup von ca. 1,5 TB hat auf a) zwischen 3 und 4 Tage gedauert. Auf b) waren es heute Vormittag 5 Stunden.

Klar spielen im Fall b) mehrere beschleunigende Faktoren zusammen, aber das Ergebnis zeigt wohl deutlich: Write Speed matters.
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don.redhorse19.12.24 11:34
Ich hatte einmal ein kaputtes Image, dass konnte man aber reparieren. Scheint allgemein ein Problem mit TM auf NAS zu sein. Seit einigen Jahren aber keinen Ärger mehr.
Warum sollte man von ZFS keinen Vorteil ziehen? Geht die USB Platte mit dem Backup kaputt ist es weg, geht eine Platte in meinem ZFS Stripe kaputt kann ich es resilvern. Dazu eben die Checksummenprüfung und ein regelmäßiges Scrubbing. In den ganzen Jahren sind mir noch nie Daten auf einem ZFS Volume kaputt gegangen, Fehler auf USB Platten und auch einzelnen Platten hatte ich aber über die Jahre schon öfter.
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Nebula
Nebula19.12.24 12:31
Nicht immer lassen sich die Images reparieren. Ich bekomme auch heute noch häufiger von solchen Problemen mit. Ausfallsicherheit bei einem NAS ist nicht von ZFS abhängig, das geht auch mit einem RAID, dass Ext4 nutzt. Mit keinen Vorteil bei ZFS meinte ich, dass man da nicht von Snapshots profitiert, weil man über das Image monolitische Dateien hat. Schaden tut's natürlich nicht.

Für Ausfallsicherheit benötigt man aber kein NAS, zusätzliche Platten in einem rotierenden Backup reichen vollkommen aus. Allein für Backups ist ein NAS meist überdimensioniert. Zudem hat man ein weiteres Gerät im Haus, um das man sich kümmern muss, ein potenzielles Sicherheitsrisiko birgt. und zusätzlichen Strom zieht.
»Wir werden alle sterben« – Albert Einstein
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Bozol
Bozol19.12.24 12:43
v3nom
Besonders mit den AppleSilicon Chips sind die Macs unglaublich leise. Da fand ich eine surrende HDD immer als störend

Das war auch der Beweggrund für mich alle Externen durch TB-Enclosures (Acasis 401) zu ersetzen. Von dem Acasis mit eingebautem Lüfter, ich glaube es heisst 405M, habe ich abgesehen denn ich wollte meinen Anlage + Peripherie so leise wie möglich.

Vor ein paar Tagen erst habe ich mit der SPL Meter.app und einem Abstand von ca. 50cm zu meiner Anlage auf einen Wert von 32 db gekommen.
Johnny65
In diesem Zusammenhang habe ich gerade eine krasse Beobachtung gemacht: Ich musste für unseren iMac M1 neue Time-Machine-Backups aufsetzen. Als Speicherziele habe ich
a) eine alte Apple Time Capsule, mittlerweile mit einer 8-TB-Platte aufgerüstet, hängt per Gigabit-Ethernet am Switch.
b) Ein Synology-NAS, 6 Festplatten als RAID5, SSD-Cache dazwischen und 10-GbE-Anbindung. Der iMac hat über ein Thunderbolt-Dock auch 10 GbE zum Netz.

Das primäre Backup von ca. 1,5 TB hat auf a) zwischen 3 und 4 Tage gedauert. Auf b) waren es heute Vormittag 5 Stunden.

Klar spielen im Fall b) mehrere beschleunigende Faktoren zusammen, aber das Ergebnis zeigt wohl deutlich: Write Speed matters.

Da wäre es interessant zu wissen inwieweit sich der “Patch” in meinem Post über mir noch auswirken würde, vielleicht wären es dann nur 3 Stunden? Vielleicht kann @@Marcel Bresink dazu noch etwas sagen?
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