Geschwindigkeit, Sicherheit oder beides? Das müsst ihr über die gängigen RAID-Level bei Datenträgern wissen

RAID-Level lassen sich sowohl mit mechanischen Festplatten als auch mit SSDs verwenden. (Quelle: Pixabay)

Immer mal wieder kommt die Frage auf, was genau eigentlich ein RAID ist. Der Sache gehen wir jetzt mal zusammen auf den Grund. Aber klären wir doch mal die grundlegende Frage, was ein RAID überhaupt ist:

• Die Bezeichnung steht für Redundant Array of Independent Disks. Es handelt sich also um einen Verbund von Festplatten oder SSD.
• Abhängig vom RAID-Level steht dabei entweder die Geschwindigkeit oder die Sicherheit im Vordergrund steht.

Was ist überhaupt ein RAID-Level?

Ein RAID-Level bestimmt die Art, wie Daten auf dem Festplattenverbund gespeichert werden. Ich gehe gleich noch im Detail auf die im privaten Umfeld relevanten RAID-Level ein und erläutere wie sie funktionieren.  

Generell gibt es eine Vielzahl von RAID-Leveln, die meisten davon sind aber nur im professionellen Umfeld von Bedeutung. Wenn euer privater Rechner einen integrierten RAID-Controller auf dem Mainboard hat, könnt ihr im BIOS meist aus den folgenden Optionen auswählen:

• RAID 0
• RAID 1
• RAID 5
• JBOD

RAID 0

Ein RAID 0 ist unter Computer-Enthusiasten der mit Abstand populärste RAID-Level. Für einen solchen Verbund sind mindestens zwei Festplatten erforderlich, es können aber natürlich auch mehr sein. 

Wenn der Festplattenverbund nun mit einer Datei beschrieben wird, teilt der  RAID-Controller sie in Blöcke auf und verteilt sie zu gleichen Teilen auf die im RAID befindlichen Laufwerke.

Einfach ausgedrückt: Wenn ihr eine Datei mit 10 Megabyte auf  einem RAID mit zwei Festplatten speichern möchtet, werden auf jede der Festplatten 5 Megabyte geschrieben. Man spricht dabei auch von Disk Striping.

Ein RAID 0 bietet höhere Geschwindigkeit, aber wenig Sicherheit (Quelle: Wikipedia)

Daraus resultiert zumindest theoretisch eine Verdopplung der Lese- und Schreibgeschwindigkeit. Tatsächlich liegt der Geschwindigkeitszuwachs bei zwei Laufwerken auch tatsächlich bei fast 100 Prozent, er nimmt aber mit der Anzahl der im Verbund betriebenen Festplatten ab.

Das liegt daran, dass der Aufwand, den der RAID-Controller betreiben muss, bei drei oder mehr Festplatten deutlich höher ist, als es bei zwei Datenträgern der Fall ist. 

Passend zum Thema: Mehr Leistung durch ein RAID 0 könnt ihr zum Beispiel auch beim Asus Strix G18 haben. Einen Test zum Notebook findet ihr hier: Asus Strix G18 im Test: Starke Leistung, doch unerwartete Schwächen erschweren den Kauf

Eine nahezu doppelte Geschwindigkeit klingt doch gut, oder? Doch falls ihr jetzt mit einem RAID 0 experimentieren möchtet, beachtet bitte, dass eure gesamten Daten futsch sind, wenn ein Laufwerk im RAID-0-Verbund ausfällt. 

RAID 1

Ganz auf Sicherheit ist dagegen das RAID 1 getrimmt, bei dem das sogenannte Mirroring zum Einsatz kommt. Das bedeutet, dass jede Datei, die ihr auf eure Festplatte schreibt, auch auf ein zweites  Laufwerk geschrieben wird.


RAID 1: Was auf einer Festplatte gespeichert wird, befindet sich auch auf dem zweiten Laufwerk. (Quelle: Wikipedia)

Ihr habt also eine perfekte Kopie eurer Daten auf einer weiteren Festplatte.  Das hat den großen Vorteil, dass ihr keinen Datenverlust befürchten müsst, wenn sich mal eine der Festplatten verabschiedet. Für ein RAID 1 benötigt ihr mindestens zwei Festplatten. Aber Achtung: Ein Backup müsst ihr auch bei einem RAID 1 regelmäßig durchführen, denn was von einer Platte im RAID gelöscht wird, fliegt auch von der anderen.

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RAID 5

Richtig interessant wird es dann mit RAID 5. Um einen solchen RAID-Verbund aufzusetzen, benötigt ihr mindestens drei Festplatten. Bei dem folgenden Beispiel gehe ich von einem RAID 5 mit vier Festplatten aus.

Ähnlich wie bei einem RAID 0 werden Daten in gleich große Blöcke aufgeteilt, dazu kommt dann allerdings noch, dass aus beiden Blöcken die sogenannte Paritätsinformation erstellt wird. 

Gehen wir mal von einer 6 Megabyte großen Datei aus, dann wird diese in drei 2 Megabyte große Blöcke aufgeteilt. Der Block mit der Paritätsinformation ist ebenfalls 2 Megabyte groß.

Symbolische Darstellung eines RAID 5 mit vier Festplatten. (Quelle: Wikipedia)

Wir haben dann also insgesamt vier Datenblöcke gleicher Größe. Diese werden dann auf die vier Festplatten verteilt. Allerdings ist es nicht so, dass immer auf drei Platten die Daten und auf einer Festplatte die Paritätsinformation gespeichert werden.

Die Verteilung erfolgt quasi rotierend, so dass sich auf jeder der vier Festplatten Daten und Paritätsinformationen befinden. 

Wenn nun eine Festplatte im Verbund ausfällt, lassen sich anhand der verteilten Paritätsinformationen die Daten des defekten Datenträgers rekonstruieren. Nach einem Austausch der kaputten Platte kann die neue Festplatte vom RAID-Controller wieder mit den verlorenen Datenblöcken bespielt werden. 

JBOD

Bei den Einstellungen des RAID-Controllers findet ihr vielleicht auch die Option JBOD. Die Bezeichnung steht für Just a Bunch of Disks. Es handelt sich dabei nicht um einen RAID-Level, sondern lediglich um einen Zusammenschluss von mehreren Festplatten ohne Mirroring oder Striping. 

(Quelle: Wikipedia)

Für das Betriebssystem sieht ein JBOD aus wie eine einzige Festplatte. Beschrieben werden die einzelnen Festplatten dabei einfach der Reihe nach. Fällt eine Platte im JBOD aus, sind eure Daten verloren.

HDD oder SSD ist egal

Nur der Vollständigkeit halber: Ein RAID könnt ihr mit mechanischen Festplatten aber auch mit SSDs erstellen. Das funktioniert bei Solid State Drives sowohl mit 2,5-Zoll-SATA-Laufwerken und natürlich mit M.2-Modulen. Wichtig ist, welche Optionen der RAID-Controller auf eurem Mainboard anbietet.

Brauche ich ein RAID?

Mit modernen SSDs lohnt sich zumindest ein RAID 0 aus meiner Sicht nicht mehr. In Benchmarks erreicht ihr zwar höhere Werte, im Alltag merkt ihr von der Mehrleistung aber meistens nicht so wirklich viel.

Es liegt letztlich an euch, ob ihr für wenig spürbare Mehrleistung das höhere Risiko eines kompletten Datenverlustes eingehen möchtet. Denn wenn eine SSD im Verbund einen Defekt aufweist, sind alle Daten weg.

Ein RAID 1 oder 5 lohnt sich dagegen, wenn ihr hohe Ansprüche an die Ausfallsicherheit haben möchtet. Im professionellen Bereich ist speziell das RAID 5 (oder höhere Level) nicht ohne Grund allgegenwärtig. 

Immer wenn ihr einen eigenen Server oder ein NAS betreibt, sollte es zumindest ein RAID 1 sein. Beim Einsatz mechanischer Festplatten spürt man den Leistungszuwachs eines RAID 0 dagegen sehr deutlich, das genannte Risiko bleibt aber natürlich auch hier bestehen.

Wie sind eure Erfahrungen mit einem RAID? Verwendet ihr selbst auf eurem System ein RAID oder ist das für euch nicht interessant?