Wissenswertes über RAID-Systeme
Hardware-RAIDs
RAID steht für „Redundant Array of Independent Disks“. Bei einem Hardware-RAID übernimmt ein RAID-Controller die Verwaltung von Stripe, Spiegelung oder Parität. Je nach System sitzt er als Steckkarte, auf dem Mainboard oder im Storage-Gehäuse. Ein eigener Controller kann Cache- und Verwaltungsaufgaben übernehmen; daraus folgt aber nicht automatisch, dass jedes Hardware-RAID schneller ist als ein Software-RAID.
Software-RAIDs - einfach und günstig für Zuhause
Beim Software-RAID übernimmt das Betriebssystem beziehungsweise der Kernel die RAID-Verwaltung. Ein separater RAID-Controller ist nicht nötig. Auf modernen Systemen ist der zusätzliche CPU-Aufwand häufig gering; Leistung und Verhalten bei Fehlern hängen vor allem von Implementierung, Laufwerken und Konfiguration ab.
Die verschiedenen RAID-Systeme - ein kurzer Überblick
RAID 0, 1, 5, 6 und 10 unterscheiden sich vor allem in Datenverteilung, Fehlertoleranz, Schreibaufwand und nutzbarer Kapazität. Kein Level ist gleichzeitig für jede Anwendung am schnellsten, am sparsamsten und am fehlertolerantesten.
Woran erkenne ich welches RAID ich zu Hause verwende?
Stellen Sie sich zur Einschätzung Ihres RAID-Typs folgende Fragen:
1. Wie viele Festplatten befinden sich in Ihrem RAID?
2. Wie groß ist die Speicherkapazität einer einzelnen Festplatte?
3. Wie groß ist die gesamte nutzbare Kapazität des RAID-Systems?
Die Kapazität liefert nur einen Hinweis. Bei zwei gleich großen Laufwerken und ungefähr der Kapazität eines Members kann RAID 1 vorliegen; bei voller Summenkapazität kommen RAID 0 oder ein Spanning/JBOD infrage. Bei drei oder mehr gleich großen Membern kann ungefähr (n-1) mal die kleinste Laufwerkskapazität auf RAID 5 und (n-2) auf RAID 6 hindeuten. Sicherer ist die Anzeige im NAS, RAID-Controller oder Betriebssystem. Vor einer Neuinitialisierung sollte nicht allein nach Kapazität geraten werden.
RAID 0: Striping ohne Ausfallsicherheit
RAID 0 verteilt Datenblöcke über mindestens zwei Laufwerke. Es gibt weder Spiegelung noch Parität. Fällt ein Member vollständig aus, ist das logische Volume nicht mehr vollständig lesbar; je nach Dateisystem und Schaden können bei einer Datenrettung trotzdem noch Teilbereiche oder einzelne Dateien rekonstruierbar sein.
RAID 1: Sicherheit durch Spiegelung - mit Grenzen
RAID 1 schreibt denselben Datenbestand auf zwei oder mehr Mirror-Member. Bei einem klassischen Zwei-Laufwerk-Mirror kann ein Member ausfallen, solange das andere vollständig lesbar bleibt. Löschen, Dateisystemfehler oder Malware wirken dagegen auf das logische Volume und werden deshalb ebenfalls gespiegelt.
RAID 5: Verteilte Parität mit einem Member Redundanz
RAID 5 verteilt Daten und eine Paritätsinformation über alle Member; es gibt keine feste „Paritätsplatte“. Ein vollständig fehlendes Member kann stripeweise rekonstruiert werden, solange die jeweils benötigten Blöcke der übrigen Laufwerke lesbar sind. Ein Rebuild liest den verbliebenen Verbund intensiv und kann dabei bereits vorhandene Lesefehler sichtbar machen.
RAID 6: Zwei Member Redundanz durch doppelte Parität
RAID 6 verteilt zwei unabhängige Paritätsinformationen über mindestens vier Member. Dadurch kann der Verbund zwei vollständig fehlende Laufwerke tolerieren, solange die übrigen benötigten Blöcke lesbar bleiben. Die nutzbare Kapazität entspricht bei gleich großen Membern ungefähr (n-2) Laufwerken.
JBOD (Just a Bunch of Disks): Einfache Speichererweiterung ohne Schutz
„JBOD“ wird nicht überall gleich verwendet. Es kann einfach mehrere unabhängige Laufwerke bezeichnen oder ein Spanning, bei dem mehrere Disks zu einem großen Volume aneinandergereiht werden. Parität oder Spiegelung gibt es dabei nicht. Welche Daten bei einem Ausfall betroffen sind, hängt deshalb vom konkreten JBOD-Layout und Dateisystem ab.
RAID 10, 50 und 60: Verschachtelte RAID-Level im Überblick
RAID 10 verteilt Daten über gespiegelte Paare, RAID 50 über mehrere RAID-5-Gruppen und RAID 60 über mehrere RAID-6-Gruppen. Dadurch verteilen sich Kapazität und Fehlertoleranz auf Untergruppen. Mehrere Member können ausfallen, solange die Ausfälle nicht die Redundanz derselben Untergruppe überschreiten.
NAS-System - vernetzter Speicher für zuhause
Ein NAS (Network Attached Storage) stellt Speicher über das Netzwerk bereit. Ein NAS kann ein einzelnes Laufwerk, mehrere unabhängige Disks oder einen RAID-Verbund enthalten. NAS und RAID sind deshalb zwei verschiedene Ebenen: Das NAS beschreibt den Netzwerkdienst, RAID die interne Datenverteilung.
Zum Thema Datensicherung
RAID kann je nach Level einen Laufwerksausfall abfangen oder den Datendurchsatz erhöhen. Es bewahrt aber keine älteren Dateistände auf und schützt nicht vor Löschen, Malware oder einem Defekt des gesamten Geräts. Wichtige Daten brauchen deshalb mindestens eine unabhängige Sicherung.
- Eine Backup-Kopie vom NAS oder RAID trennen, wenn sie nicht benötigt wird
- Mindestens eine Kopie außerhalb desselben Geräts oder Standorts aufbewahren
- Versionen behalten, damit versehentlich gelöschte oder veränderte Dateien zurückgeholt werden können
- Backup-Medium nach Datenmenge, Aufbewahrungsdauer und Wiederherstellungsziel wählen
Für wichtige Daten sind getrennte, versionierte Backups sinnvoll. Mindestens eine Kopie sollte gegen versehentliches Löschen, Ransomware und den Ausfall des Produktivsystems isoliert sein. Wiederherstellungen sollten regelmäßig getestet werden.
Offenlegung
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