Was ist RAID? Welcher RAID-Level passt zu deinem UGREEN NAS?

RAID verbindet mehrere Laufwerke zu einem logischen Speicherpool. Je nach RAID-Level verteilt, spiegelt oder ergänzt das System die Daten mit Paritätsinformationen. Dadurch ändern sich nutzbare Kapazität, Leistung und Ausfalltoleranz. UGOS Pro bietet Basic, JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 und RAID 10; Basic und JBOD sind Speichermodi, aber keine RAID-Level.

Welcher Speichermodus passt zu dir?

Für ein 2-Bay-NAS ist RAID 1 die praktische Standardwahl. Bei 4-Bay-NAS RAID 5 Kapazität mit Schutz vor einem Ausfall. RAID 6 verkraftet zwei Ausfälle; RAID 10 priorisiert Leistung und kürzere Rebuild-Zeiten.

Wie funktioniert RAID?

• Striping verteilt Datenblöcke auf mehrere Laufwerke und kann den Durchsatz erhöhen, schafft allein aber keinen Ausfallschutz.
• Spiegelung schreibt dieselben Daten auf mehrere Laufwerke, sodass eine vollständige Kopie verfügbar bleibt.
• Parität speichert Informationen zur Rekonstruktion eines ausgefallenen Laufwerks. RAID 5 verwendet eine verteilte Parität, RAID 6 zwei.

RAID 10 verteilt die Daten über gespiegelte Laufwerkspaare und kombiniert damit Striping und Spiegelung.

Basic, JBOD und RAID 0: Kapazität ohne Redundanz

Basic verwendet ein Laufwerk. JBOD fasst mehrere, auch unterschiedlich große Laufwerke zu einem Pool zusammen. Beide passen nur zu ersetzbaren oder separat gesicherten Daten.

RAID 0 verteilt Daten über mindestens zwei Laufwerke und kann sequenzielle Übertragungen beschleunigen. Fällt ein Mitglied aus, ist der Verbund verloren. Der praktische Geschwindigkeitsgewinn endet zudem am Netzwerk: 1 GbE liefert theoretisch höchstens 125 MB/s, 2,5 GbE 312,5 MB/s.

RAID 1: die praktische Wahl für ein 2-Bay-NAS

RAID 1 schreibt dieselben Daten auf beide Laufwerke. Zwei 8-TB-Festplatten liefern deshalb nicht 16 TB, sondern 8 TB nominale Nutzkapazität. Fällt eine Festplatte aus, bleibt der Pool über das zweite Laufwerk verfügbar. Während des Rebuilds gibt es jedoch keine zweite RAID-Kopie mehr.

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RAID 5: Kapazität und Ausfallschutz für drei oder vier Laufwerke

RAID 5 verteilt Daten und eine Parität über mindestens drei Laufwerke. Vier Festplatten mit jeweils 8 TB liefern 24 TB nominale Nutzkapazität und verkraften einen Ausfall.

RAID 5 ist nicht grundsätzlich unsicher. Für ein privates 4-Bay-NAS mit aktuellem Backup ist es häufig der wirtschaftlichste Ausgangspunkt. Bei sehr großen Festplatten verlängert sich jedoch die Zeit ohne vollständige Redundanz. Wenn der Speicherpool während des Rebuilds keinen zweiten Ausfall verkraften darf, passt RAID 6 besser.

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RAID 6: zwei Laufwerksausfälle verkraften

RAID 6 benötigt mindestens vier Laufwerke und reserviert die Kapazität von zwei Laufwerken für doppelte verteilte Parität. Vier 8-TB-Festplatten liefern 16 TB nominal. Dafür bleiben die Daten verfügbar, wenn zwei Mitglieder ausfallen.

Der zusätzliche Schutz ist bei großen HDDs, langen Rebuild-Zeiten und Daten relevant, deren Ausfall den Betrieb unterbrechen würde. Fällt ein drittes Laufwerk aus, bevor der Rebuild abgeschlossen ist, kann der Speicherpool nicht mehr rekonstruiert werden und die Daten können verloren sein.

RAID 5 und RAID 6 unterstützen in UGOS Pro außerdem „Data Organizing“. Die Funktion prüft Daten und Parität auf Konsistenz und kann Probleme sichtbar machen, bevor ein späterer Rebuild sämtliche verbleibenden Laufwerke vollständig lesen muss. Für Basic, JBOD, RAID 0, RAID 1 und RAID 10 ist Data Organizing nicht verfügbar. Das ist ein zusätzlicher Vorteil der beiden Paritätsmodi, ersetzt aber weder SMART-Tests noch ein unabhängiges Backup.

RAID 10: Leistung vor Kapazität

RAID 10 benötigt mindestens vier Laufwerke und verwendet die Hälfte der Rohkapazität. Vier 8-TB-Festplatten liefern wie RAID 6 16 TB nominal. Der Unterschied liegt in der Arbeitsweise: RAID 10 rekonstruiert einen ausgefallenen Spiegel aus seinem Partner, statt die Daten aus Parität und allen verbleibenden Mitgliedern zu berechnen.

Das passt zu virtuellen Maschinen, Datenbanken und anderen Workloads mit vielen kleinen Schreibzugriffen. Für überwiegend sequenzielle Backups oder ein Medienarchiv rechtfertigt der Leistungsvorteil den Kapazitätsverlust häufig nicht.

Welche RAID-Modi unterstützen unsere NAS-Modelle?

Als Cache eingesetzte M.2-SSDs zählen nicht zum SATA-RAID. Bei einem eigenen SSD-Speicherpool bestimmen Anzahl und Kapazität der SSDs die verfügbaren Modi.

Für RAID 5 brauchst du mindestens drei, für RAID 6 und RAID 10 mindestens vier Laufwerke. Unser Vergleich 2-Bay oder 4-Bay NAS: Welche Größe passt zu dir? erklärt, wann sich zusätzliche Schächte rechnen. Alle aktuellen Modelle findest du unter UGREEN NAS-Speicher.

Wie viel Speicher bleibt bei RAID übrig?

Bei gemischten Laufwerksgrößen berechnet ein klassisches RAID jedes Mitglied mit der Kapazität des kleinsten Laufwerks. Drei Festplatten mit 8, 8 und 12 TB liefern in RAID 5 deshalb 16 TB nominale Nutzkapazität; die zusätzlichen 4 TB des größeren Laufwerks bleiben in diesem Pool ungenutzt.

Mit unserem RAID-Rechner kannst du die nutzbare Kapazität für deine Laufwerksgrößen vergleichen. Das UGOS Pro System benötigt etwa 16 GB Speicherplatz auf der Festplatte für die Systempartition.

RAID 1, 5, 6 oder 10: konkrete Entscheidungsregeln

• 2-Bay-NAS: Nutze RAID 1 für Fotos, Dokumente, Computer-Backups und andere Daten, die nach einem Laufwerksausfall verfügbar bleiben sollen.
• 4-Bay-NAS: Nutze RAID 5, wenn Kapazitätseffizienz wichtiger ist als Schutz vor zwei gleichzeitigen Ausfällen. Nutze RAID 6 bei großen Laufwerken oder höheren Verfügbarkeitsanforderungen. Nutze RAID 10 für schreibintensive Serveranwendungen.
• 6- oder 8-Bay-NAS: RAID 6 ist ein belastbarer Ausgangspunkt für große Datenbestände; RAID 10 priorisiert IOPS und Rebuild-Verhalten.
• Freier Schacht: Ein Hot-Spare-Laufwerk kann bei RAID 1, 5, 6 und 10 nach einem Ausfall automatisch den Rebuild starten. Es muss eine ungenutzte, gesunde HDD sein und mindestens die Kapazität des kleinsten RAID-Mitglieds besitzen. Ein Hot Spare erhöht nicht die Ausfalltoleranz des RAID-Levels.

Die Unterschiede zwischen den drei häufigsten Modi behandelt unser Vergleich RAID 0, RAID 1 oder RAID 5 ausführlicher.

Kannst du den RAID-Typ später ändern?

UGOS Pro ab Version 1.10.0.0092 unterstützt drei Aufstiegswege:

Ein 4-Bay-NAS kann mit zwei Laufwerken in RAID 1 starten und später durch eine dritte HDD auf RAID 5 wechseln. Das neue Laufwerk muss gesund, ungenutzt und mindestens so groß wie das kleinste Poolmitglied sein. Ein 2-Bay-NAS hat dafür keinen dritten SATA-Schacht.

JBOD und RAID 0 lassen sich nicht online in RAID 5 umwandeln; auch RAID 5 kann nicht auf RAID 1 zurückgestuft werden. Diese Änderungen erfordern Backup, Neuerstellung des Pools und Wiederherstellung der Daten.

Sind alle Schächte belegt, ersetzt du bei RAID 1, 5, 6 oder 10 jedes Mitglied einzeln durch ein größeres Laufwerk. Warte nach jedem Austausch, bis der Rebuild vollständig abgeschlossen und der Pool wieder im Status „Normal“ ist. Die nutzbare Kapazität steigt erst, wenn alle kleineren Mitglieder des RAID ersetzt wurden. Zeigt das Volume anschließend weiterhin seine bisherige Größe, weist du ihm unter „Speicher > Speicherpool & Volume“ den zusätzlich verfügbaren Platz zu.

Plane bei großen HDDs mehrere Tage für den vollständigen Austausch aller Mitglieder ein. Passende Laufwerke nennt unser Beitrag Welche Festplatten sollte ich für ein NAS verwenden?.

RAID schützt vor Laufwerksausfall, nicht vor jedem Datenverlust

RAID 1, 5, 6 und 10 halten einen Pool nach den vorgesehenen Laufwerksausfällen verfügbar. Sie schützen nicht vor:

• versehentlich gelöschten oder überschriebenen Dateien;
• Ransomware, die erreichbare Dateien verschlüsselt;
• einem beschädigten Dateisystem oder Speicherpool;
• Diebstahl, Feuer, Wasser oder einem Defekt des gesamten NAS.

Snapshots halten frühere Zustände eines Btrfs-Volumes fest, liegen aber auf demselben NAS. Eine unabhängige Sicherung befindet sich auf einem anderen Medium oder an einem anderen Ort, etwa auf einer USB-HDD, die UGOS Pro nach Zeitplan als Backup-Ziel verwendet.

RAID erhält die Verfügbarkeit, Snapshots erhalten frühere Dateistände und ein unabhängiges Backup schützt beim Verlust des gesamten Systems.

Häufige Fragen zu RAID

Macht RAID ein NAS automatisch schneller?

Nein. RAID 0 und RAID 10 können geeignete Workloads beschleunigen; die tatsächliche Rate bestimmen auch Laufwerke, NAS-Hardware, Netzwerk, Client und Dateigröße.

Können unterschiedlich große Festplatten in einem RAID verwendet werden?

Ja, aber die Kapazität richtet sich nach dem kleinsten beteiligten Laufwerk. Gleich große Laufwerke vermeiden ungenutzten Speicher.

Wie lange dauert der Wiederaufbau eines RAID?

Für den Rebuild eines 8-TB-Laufwerks in einem RAID-5-Pool solltest du bei geringer paralleler Last ungefähr 10 bis 20 Stunden einplanen. Ein veröffentlichter DXP4800-GT-Praxistest mit einer Vier-Laufwerk-Konfiguration kam auf etwa 10 bis 15 Stunden.

Hohe NAS-Auslastung, langsamere HDDs, belegter Speicher oder Lesefehler können den Vorgang bis auf mehrere Tage verlängern. Den aktuellen Fortschritt und die verbleibende Schätzung zeigt UGOS Pro im Speicher-Manager an.

Fazit

Für ein 2-Bay-NAS ist RAID 1 die praktische Wahl. Bei vier Laufwerken bietet RAID 5 mehr Kapazität und die exklusive UGOS-Pro-Funktion Data Organizing, RAID 6 schützt vor zwei Laufwerksausfällen und RAID 10 bildet die bessere Grundlage für schreibintensive Anwendungen. Snapshots und ein unabhängiges Backup bleiben zusätzlich erforderlich.