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id: S5
titel: RAID, NAS und SAN – Speicher, der einen Ausfall übersteht
block: system
woche: 8
worum: Festplatten fallen aus, das ist sicher. Ein RAID sorgt dafür, dass man es erst an der Warnmeldung merkt und nicht am Stillstand.
rahmenplan: [A9, B1, A3]
lernfeld: LF2
merksatz: RAID gegen Plattenausfall, Sicherung gegen alles andere. Das eine ersetzt das andere nie.
karten:
  - frage: Wie viel Speicher ist nutzbar, und wie viele Platten dürfen ausfallen – bei RAID 1, RAID 5 und RAID 6?
    antwort: RAID 1 – die Hälfte, eine Platte je Spiegel. RAID 5 – alle Platten bis auf eine, eine darf ausfallen. RAID 6 – alle Platten bis auf zwei, zwei dürfen ausfallen.
  - frage: Ein RAID 5 aus fünf Platten mit je 4 TB – wie viel ist nutzbar?
    antwort: 16 TB. Eine Platte entfällt auf die Paritätsinformation, also (5 − 1) × 4 TB.
  - frage: Worin unterscheiden sich NAS und SAN?
    antwort: Ein NAS stellt Dateien über das Netzwerk bereit, etwa per SMB oder NFS – die Clients sehen Freigaben. Ein SAN stellt Speicherblöcke bereit, etwa per iSCSI oder Fibre Channel – der Server sieht eine Festplatte und legt selbst ein Dateisystem an.
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## Das Wesentliche

- **RAID 0** verteilt die Daten auf mehrere Platten (Striping). Schnell, aber ohne jede
  Ausfallsicherheit: Fällt eine Platte aus, ist alles weg. Kein Einsatz für wichtige Daten.
- **RAID 1** spiegelt zwei Platten. Halbe Kapazität, eine Platte darf ausfallen. Typisch für
  das Betriebssystem eines Servers.
- **RAID 5** verteilt Daten und Paritätsinformation über mindestens drei Platten. Eine Platte
  darf ausfallen. Bei großen Platten ist der Wiederaufbau lang und belastet die übrigen
  Platten – fällt währenddessen eine zweite aus, sind die Daten verloren.
- **RAID 6** wie RAID 5 mit doppelter Parität, mindestens vier Platten. Zwei Platten dürfen
  ausfallen. Heute die bessere Wahl für große Datenspeicher.
- **RAID 10** ist ein Verbund aus Spiegeln (mindestens vier Platten). Halbe Kapazität, schnell
  beim Schreiben, je Spiegelpaar darf eine Platte ausfallen. Gut für Datenbanken.
- **Hot-Spare:** eine Reserveplatte, die bei einem Ausfall sofort einspringt. Der
  Wiederaufbau beginnt, bevor jemand den Ausfall bemerkt.
- **Überwachen:** Ein RAID mit ausgefallener Platte läuft weiter und sieht gesund aus.
  Ohne Benachrichtigung merkt man den ersten Ausfall erst am zweiten.
- **NAS, SAN, DAS:** NAS liefert Dateien übers Netz, SAN liefert Speicherblöcke an Server, DAS
  hängt direkt an einem einzigen Server.

## Übersicht

| Stufe | Mindestens | Nutzbar bei n Platten | Darf ausfallen | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | n | keine | Zwischenspeicher, Videoschnitt |
| RAID 1 | 2 | n / 2 | eine | Systemplatten |
| RAID 5 | 3 | n − 1 | eine | kleinere Datenspeicher |
| RAID 6 | 4 | n − 2 | zwei | große Datenspeicher, NAS |
| RAID 10 | 4 | n / 2 | eine je Spiegel | Datenbanken, virtuelle Maschinen |

## Prüfungsfrage

**Frage:** Für ein NAS stehen sechs Festplatten mit je 8 TB zur Verfügung. Vergleichen Sie
RAID 5, RAID 6 und RAID 10 hinsichtlich nutzbarer Kapazität und Ausfallsicherheit und
geben Sie eine Empfehlung.

**Antwort:** RAID 5: (6 − 1) × 8 TB = 40 TB nutzbar, eine Platte darf ausfallen. RAID 6:
(6 − 2) × 8 TB = 32 TB, zwei beliebige Platten dürfen ausfallen. RAID 10: 6 / 2 × 8 TB = 24 TB,
je Spiegelpaar darf eine Platte ausfallen – fallen beide Platten eines Paares aus, sind die
Daten verloren. Empfehlung: RAID 6. Bei 8-TB-Platten dauert der Wiederaufbau viele Stunden;
in dieser Zeit verträgt RAID 5 keinen weiteren Fehler, RAID 6 schon. RAID 10 wäre schneller
beim Schreiben, kostet aber deutlich mehr Kapazität, und für ein NAS mit Dateiablagen ist
die Schreibleistung meist nicht entscheidend. Unabhängig davon ersetzt keine RAID-Stufe die
Datensicherung.