[Anleitung] So wählen Sie den besten RAID-Level für ein neues Laufwerk aus

Redundant Array of Independent Disks (RAID) ist eine fortschrittliche Technologie zur Virtualisierung von Datenspeichern, die von Spielern, Entwicklern, Videobearbeitern, Fachleuten und Unternehmen auf der ganzen Welt eingesetzt wird. Der Grund dafür ist, dass RAID gegenüber herkömmlichen Laufwerken viele Vorteile bietet, wie z.B. Datenredundanz, höhere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten oder beides.

Sie können aus verschiedenen RAID-Levels wählen, angefangen bei RAID 0 bis hin zu RAID 10, einer verschachtelten RAID-Anordnung aus RAID 1 und RAID 0. In ähnlicher Weise können Sie auch RAID 50, RAID 60 oder RAID 100 erstellen, je nach Ihren Datenspeicheranforderungen. Verschachtelte RAID-Levels sind jedoch teuer und für die meisten Benutzer nicht erschwinglich.

Welche sollten Sie wählen und warum?

Um Ihnen die Entscheidung zu erleichtern, welcher RAID-Level für Ihre Datenspeicheranforderungen und vor allem für Ihr Budget der richtige ist, haben wir alles über die verschiedenen RAID-Level – von RAID 0 bis RAID 60 – im Detail beschrieben und ihre Vor- und Nachteile sowie Anwendungsmöglichkeiten aufgelistet.

RAID-Levels – ein detaillierter Vergleich

Im Folgenden finden Sie einen detaillierten Vergleich von Standard-RAID-Levels wie RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 und verschachtelten RAID-Levels – RAID 10, RAID 50, RAID 60. Am Ende des Artikels finden Sie außerdem eine Vergleichstabelle, in der die verschiedenen RAID-Level anhand von Parametern wie Mindestanforderungen an das Laufwerk, Lese-/Schreibleistung, Speicherverfügbarkeit, Redundanz und Anwendung verglichen werden.

RAID 0

Wenn Sie sich für Spiele und Videobearbeitung interessieren, ist RAID 0 die richtige Konfiguration für Ihren Datenspeicherbedarf. RAID 0 ist eine Standard-RAID-Konfiguration, bei der die Daten mit Hilfe von Data Striping auf dem Festplatten-Array gespeichert werden. Es ist die günstigste RAID-Konfiguration, für die mindestens zwei Festplatten erforderlich sind.

Anspruchsvolle Aufgaben wie Spiele und Videobearbeitung erfordern häufige Datenübertragungen, oft in großen Mengen. RAID 0 erhöht die Lese- und Schreibleistung Ihres Systems im Vergleich zu einem normalen Laufwerk um das bis zu 2-fache und verteilt die Last auf die Laufwerke.

Abbildung 1: RAID 0 Illustration – Striping-Speicherverfahren wird für die Datenspeicherung verwendet

Fachleute

• Hohe Lese-/Schreibleistung, vergleichbar mit SATA SSDs
• 100% Festplattenvolumen zur Nutzung verfügbar
• Erschwinglich und einfach zu implementieren

Benachteiligungen

• Keine Fehlertoleranz (Redundanz)

Anwendungen

• Zum Speichern und Zugreifen auf nicht kritische Daten
• Spielen
• Video- und Bildbearbeitung

Verwaltung der Datenrettung

• Wenn ein Laufwerk in einem RAID 0-Level ausfällt, sind die Daten dauerhaft verloren, da RAID 0 keine Redundanz bietet. Sie können jedoch ein logisch ausgefallenes oder defektes RAID 0-Level mit einer RAID-Wiederherstellungssoftware wie Stellar Data Recovery Technician wiederherstellen.

RAID 1

RAID 1 verwendet die Methode der Spiegelung für die Datenspeicherung und erfordert mindestens zwei Laufwerke. Es ist der einfachste RAID-Level, der Redundanz bietet, d.h. Schutz vor Datenverlusten durch den Ausfall von Laufwerken. Die auf RAID 1 kopierten Daten werden auf beiden Laufwerken als einzelne Kopien gespeichert. Wenn also ein Laufwerk ausfällt, können Sie die Daten von einem anderen Laufwerk wiederherstellen.

Abbildung 2: RAID 1 Illustration – gespiegelte Speichermethode wird für die Datenspeicherung verwendet

Durch die Spiegelung wird der RAID 1-Speicher halbiert, d.h. Sie können 50% des gesamten Laufwerksvolumens bei normalen Lese-/Schreibgeschwindigkeiten nutzen. Im Gegensatz zu RAID 0 kann RAID 1 jedoch bis zu einem Ausfall einer Festplatte in jedem Array ohne Datenverlust verkraften.

Fachleute

• Bietet Lese-/Schreibgeschwindigkeiten, die denen eines SATA III-Laufwerks entsprechen
• Fehlertolerant – kann bis zu 1 Laufwerksausfall überstehen
• Kein Overhead, da die Daten auf ein Ersatzlaufwerk kopiert werden und nicht wiederhergestellt werden müssen
• Erschwinglich und einfach zu implementieren

Benachteiligungen

• 50% Speicherplatz steht zur Nutzung zur Verfügung
• Hot Swap ist in vielen softwarebasierten RAID 1-Arrays ein Problem

Anwendungen

• Zum Speichern kritischer Daten wie z.B. Buchhaltungsdateien
• Für kleine Server

Verwaltung der Datenrettung

• RAID 1 kann sich innerhalb von 30 Minuten bis zu einer Stunde selbst wiederherstellen, da die Daten von dem überlebenden Laufwerk auf das neue Laufwerk kopiert – nicht wiederhergestellt – werden.

RAID 5

RAID 5 ist teuer und wird häufig von Profis und Unternehmen verwendet. Im Gegensatz zu RAID 0 und RAID 1 erfordert RAID 5 einen speziellen Hardware-Controller mit mindestens 3 Laufwerken und unterstützt maximal 16 Festplatten. Es verwendet Striping- und Paritätsbit-Datenspeicherungsmethoden, um Ihre Dateien auf dem Laufwerk-Array zu speichern.

Es bietet hohe Lese- und Schreibgeschwindigkeiten sowie Redundanz durch Paritätsbits. Paritätsbits sind die Prüfsumme aller Daten, die auf allen Laufwerken eines RAID 5-Arrays gespeichert sind.

Ein Benutzer kann bis zu 94% des gesamten kombinierten Laufwerksvolumens nutzen.

Das Paritätsbit hilft bei der Wiederherstellung von Daten, die durch den Ausfall von bis zu 1 Festplatte im Array verloren gegangen sind.

Abbildung 3: RAID 5-Spiegelung mit Parität zwischen den Laufwerken

Fachleute

• Lesedatentransaktionen sind aufgrund der höheren Lesegeschwindigkeit schnell, aber die Schreibgeschwindigkeit ist aufgrund der Paritätsbitberechnung etwas langsamer, aber immer noch akzeptabel.
• Fehlertolerant – kann bis zu 1 Laufwerksausfall im Array verkraften
• Bis zu 94% des Volumens des kombinierten Laufwerks stehen zur Verfügung

Benachteiligungen

• Overhead auf allen Laufwerken nach Festplattenausfall und RAID-Neuaufbau
• Die Datenrettung eines RAID nach einem Festplattenausfall kann je nach Größe des ausgefallenen Laufwerks mehrere Stunden bis mehrere Tage dauern.
• Teuer

Anwendungen

• Datei- und Anwendungsserver
• Data Warehousing
• Archivierung

Verwaltung der Datenrettung

• Der Wiederaufbau eines RAID 5-Arrays kann mehrere Stunden dauern und einen Overhead verursachen, der zu einem weiteren Ausfall eines Laufwerks während des Wiederaufbaus führen kann. Bevor Sie also ein neues Laufwerk in ein RAID 5-Array einsetzen, überprüfen Sie den SMART-Status jedes Laufwerks mit einem Tool wie Drive Monitor, CrystalDiskInfo usw.
• Verwenden Sie Stellar Data Recovery Technician, um Daten wiederherzustellen, wenn RAID 5 aufgrund von Korruption oder anderen logischen Fehlern beschädigt wurde.

RAID 6

RAID 6 ist eine bessere Version von RAID 5 und wird oft als ‘RAID 5 auf Steroiden‘ bezeichnet. RAID 6 überwindet ein Hauptproblem von RAID 5, nämlich die Unfähigkeit, mehr als einen Ausfall eines Laufwerks zu verkraften. RAID 6 kann bis zu 2 Ausfälle von Laufwerken ohne Datenverlust verkraften.

RAID 6 verwendet ebenfalls Striping und Paritätsbits zum Speichern von Daten. Im Gegensatz zu RAID 5 werden bei RAID 6 jedoch Paritätsbits auf zwei Festplatten gespeichert, so dass mindestens 4 Festplatten im Array erforderlich sind. Daher bietet es ausgewogene Lese-/Schreibgeschwindigkeiten bei besserer Redundanz.

Dank zweier Paritätsbits können Sie mit RAID 6 bis zu 88% des kombinierten Speichervolumens des Laufwerks nutzen.

Abbildung 4: RAID 6 – Spiegelung mit DUAL-Parität über mehrere Laufwerke

Fachleute

• Schnelle Datentransaktionen lesen
• Fehlertolerant – kann bis zu 2 Ausfälle von Laufwerken des Arrays verkraften
• Mehr Sicherheit als RAID 5

Benachteiligungen

• Schreibdatentransaktionen sind aufgrund der doppelten Datenparität langsamer als bei RAID 5
• Der Ausfall eines Laufwerks wirkt sich auf den gesamten RAID-Verbund aus
• Das Wiederherstellen eines RAID-Arrays kann sehr lange dauern

Anwendungen

• Lösungen für hohe Verfügbarkeit
• Archivierung
• Große kritische Datenbanken

Verwaltung der Datenrettung

• Anstatt RAID 6 sofort nach dem Ausfall eines Laufwerks wiederherzustellen, entfernen Sie die anderen Laufwerke aus dem RAID-Verbund und überprüfen Sie den SMART-Status der einzelnen Laufwerke mit dem Dienstprogramm Drive Monitor, um sicherzustellen, dass die Laufwerke gesund genug sind, um den Wiederherstellungsprozess zu überstehen. Wenn SMART eine Warnung anzeigt, wie z.B. “Reallocated Sector Count Warning”, “Pending Sector Count Warning” usw., verwenden Sie Stellar Data Recovery Technician, um RAID 5 wiederherzustellen und die Datenrettung zu aktivieren, wenn der Ausfall des Laufwerks auf logische Fehler zurückzuführen ist.

RAID 10

RAID 10 ist die interleaved RAID-Konfiguration, die aus einer Kombination von RAID 1 und RAID 0 besteht. Es handelt sich um ein gespiegeltes RAID 0-Level. Er verwendet sowohl Daten-Striping als auch Datenspiegelung in einer verschachtelten Umgebung. Daher bietet es sowohl höhere Lese-/Schreibgeschwindigkeiten als auch eine bessere Datenredundanz als RAID 5 und RAID 6.

Es werden mindestens 4 Laufwerke benötigt, aber der Gesamtspeicherplatz wird durch Spiegelung halbiert. Wenn Sie also 4 Laufwerke mit 1 TB verwenden, erhalten Sie im Wesentlichen 2 TB nutzbaren Speicherplatz. Es kann bis zu 2 Ausfälle von Laufwerken verkraften – eines auf jeder Seite. Wenn jedoch zwei Laufwerke auf einer Seite ausfallen, sind die Daten verloren und können nicht wiederhergestellt werden.

Abbildung 5: RAID 10 Kombination aus RAID 1 (Spiegelung) und RAID 0 (Striping) Array

Fachleute

• Schnellere Wiederherstellungszeit, da keine Paritätsdaten vorhanden sind
• Schnellere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten
• Fehlertolerant – kann bis zu 2 Ausfälle von Laufwerken auf einer Seite verkraften

Benachteiligungen

• Nur 50% des Speichers sind verfügbar
• Teuerster RAID-Level im Vergleich zu RAID 6, der auch den Ausfall von bis zu 2 Festplatten verkraften kann

Anwendungen

• Schnelle Datenbankserver
• Anwendungsserver

Verwaltung der Datenrettung

• RAID 10 kann nach einem Ausfall einer Festplatte schnell wiederhergestellt werden, da die Daten von den überlebenden Laufwerken auf das neue Laufwerk kopiert werden – ähnlich wie bei RAID 0. Darüber hinaus ist die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Laufwerke gleichzeitig von derselben Seite ausfallen, deutlich geringer. RAID 10 ist daher in Bezug auf die Datenrettung autark.
• Wenden Sie sich an einen Experten für Datenrettung, um ein beschädigtes und logisch ausgefallenes RAID 10-Array wiederherzustellen.

RAID 50 & RAID 60

RAID 50 und RAID 60 sind ebenfalls verschachtelte RAID-Konfigurationen von ‘RAID 5+RAID 0’ und ‘RAID 6+RAID 0’. Es bietet also die Funktionen von RAID 5 und 6 zusammen mit der hohen Lese-/Schreibgeschwindigkeit von RAID 0.

RAID 50 erfordert mindestens 6 und unterstützt maximal 48 Festplatten in einzelnen oder mehreren gespiegelten RAID 5-Arrays.

In ähnlicher Weise erfordert RAID 60 mindestens 8 Laufwerke, die als zwei gespiegelte RAID 6-Arrays konfiguriert sind.

Diese RAID-Konfigurationen werden für die Speicherung großer Datenbanken, Archive, Backups und als Anwendungsserver verwendet. Diese RAID-Konfigurationen bieten eine hohe Verfügbarkeit und können den Ausfall von bis zu 1 Laufwerk in jedem Sub-Array verkraften.

Abbildung 6: RAID-Level-Vergleichstabelle

Sie fragen sich vielleicht, wo RAID 2, RAID 3 und RAID 4 sind. Nun, sie werden nicht mehr verwendet. Und von allen RAID-Arrays sind RAID 0, RAID 1, RAID 5 und RAID 6 die beliebtesten RAID-Levels, die von verschiedenen Benutzern verwendet werden, von Heimanwendern über Profis bis hin zu Unternehmen.

Fazit

Bei der Wahl eines RAID-Levels sollten Sie Ihre Bedürfnisse berücksichtigen – wollen Sie Leistung, Redundanz oder beides. RAID 0 und 1 sind für Privatanwender und einige Power-User geeignet. Sie sind einfach einzurichten und benötigen nicht immer einen Hardware-Controller.

RAID 5, RAID 6 und RAID 10 oder höher sind für kleine und mittlere Unternehmen geeignet, da sie sowohl eine bessere Lese-/Schreibleistung als auch Redundanz bieten. Die Wahl zwischen diesen RAID-Levels hängt jedoch ganz von Ihrem Budget ab und davon, ob Sie mehr Leistung oder bessere Redundanz wünschen.

Denken Sie auch daran, dass es für Ihre Daten fatal sein kann, sich vollständig auf RAID zu verlassen. Verwenden Sie RAID-Wiederherstellungssoftware wie Stellar Data Recovery Technician, um Daten von defekten, beschädigten, korrupten und ausgefallenen RAID 0, 5 und 6 Arrays mit nur wenigen Klicks wiederherzustellen.

Um einen RAID-Ausfall zu verhindern, verwenden Sie Drive Monitor, ein Dienstprogramm, das im Lieferumfang von Stellar Data Recovery Technician enthalten ist, um den Zustand des RAID-Laufwerks zu überwachen und das drohende Laufwerk zu ersetzen, bevor ein RAID-Ausfall auftritt.

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Über den Autor

Himanshu Shakya

Himanshu is a Tech Enthusiast and Blogger at Stellar, with expertise in data recovery solutions and a keen interest in emerging technologies. Fluent in Japanese, he brings a diverse skill set to his role, contributing to global tech conversations. Outside of work, Himanshu enjoys playing chess, sharpening his strategic thinking and problem-solving skills in his spare time.