NAS+Raid - Funktionsweise, Fehlerfall, Abhängigkeiten?

[luckylux]

Hallo zusammen,

ich spiele schon lange mit dem Gedanken mir eine NAS zu kaufen und habe Fragen bezüglich der tatsächlichen Funktionsweise einer NAS mit Raid. Was Raid und NAS grundsätzlich sind und wie z. B. Raid 0, 1, 5 usw. funktionieren weiß ich natürlich. Die typischen Erklärungen zu den Grundfunktionen reichen mir aber nicht aus, da für mich noch einige Fragen offen sind:

1. Wie genau wird ein Raid eigentlich im Zusammenspiel mit der jeweiligen NAS/Hardware "gebaut"? Was passiert mit z. B. zwei HDDs die im Raid 1 betrieben werden, sobald eine NAS diese für sich bei der Einrichtung verarbeitet? Werden Hersteller/Modell spezifische Anweisungen seitens der NAS auf die HDDs geschrieben die die Funktion festlegen oder Vorgänge steuern, oder wird eine kleine "Raidpartition" geschrieben, ähnlich zu einem Bootloader?
2. Daraus ergibt sich die Frage, ob man z. B. bei Ausfall einer NAS an sich, aber keinerlei Fehler der Festplatten an sich die HDDs einfach in eine andere NAS stecken kann und diese im gleichen Raid-Mode so weiter betrieben werden können? Ich habe gelesen dass das nicht so geht, zumindest nicht von Hersteller A zu Hersteller B. Das würde ja bedeuten, dass man in einer Abhängigkeit stehen würde und im Hardwaredefektfall der NAS entweder das gleiche Modell nochmal kaufen müsste oder zumindest bei dem jeweiligen Hersteller bleiben müsste.
3. Könnte man wenn nur eine HDD im Raid1 defekt wäre, die NAS problemlos weiter betreiben und auf die Daten zureifen oder blockiert der jeweilige Fehlermodus in irgendeiner Form bis eine neue Platte eingesetzt wurde?
4. Könnte man im o. g. Fall die überlebende Raid1-Platte einfach in eine externe Dockingstation stecken und ganz normal auf die Daten zugreifen?
5. Und wie sieht die Datenverteilung in anderen Raid-Modes eigentlich genau aus? Wie werden z. B. eine 50kb Textdatei, 10mb .mp3, eine 5 mb.jpg oder eine 2 GB.avi "zerschnitten" und verteilt? Werden ALLE Daten, unabhängig von ihrer Größe, automatisch aufgeteilt und somit im schlimmsten Fall (Ausfall mehrerer HDDs) komplett unbrauchbar?
6. Und wie sehen aufgeteilte Daten z. B. in einem Raid0 oder 5 eigentlich genau aus, wenn man sie von einem anderen System aus ausliest?

Es wäre super wenn ihr Licht ins Dunkel bringen könntet. ;-)

 

[HisN]

5) Stripsize
Ist die Datei größer als die Stripsize wird sie verteilt. Ist sie kleiner landet sie auf nur einer Platte.
Die Konsequenz daraus beantwortet den 2. Teil Deiner Frage.

 

[Eye-Q]

Wie genau wird ein Raid eigentlich im Zusammenspiel mit der jeweiligen NAS/Hardware "gebaut"?

Das ist je nach Hersteller unterschiedlich. Hier alle möglichen Einrichtungen aufzuzählen würde somit den Rahmen sprengen. Vielleicht gibt es irgendwo auf einer Tech-Website einen Artikel, der die Implementierungen der Hersteller vergleicht...

Könnte man wenn nur eine HDD im Raid1 defekt wäre, die NAS problemlos weiter betreiben und auf die Daten zureifen oder blockiert der jeweilige Fehlermodus in irgendeiner Form bis eine neue Platte eingesetzt wurde?

Es wäre reichlich sinnbefreit, ein RAID 1 einzurichten, was speziell für eine Hochverfügbarkeit entwickelt wurde, und dann das beschriebene Verhalten zeigen würde. Alle NAS-Hersteller und -Implementierungen laufen beim Ausfall einer einzelnen Platte im RAID 1 weiter.

Könnte man im o. g. Fall die überlebende Raid1-Platte einfach in eine externe Dockingstation stecken und ganz normal auf die Daten zugreifen?

Wenn das Betriebssystem, mit dem Du die Platte auslesen möchtest, das jeweilige Dateisystem lesen kann, und das NAS die Daten nicht verschlüsselt speichert, sollte das funktionieren.

Ich habe gelesen dass das nicht so geht, zumindest nicht von Hersteller A zu Hersteller B. Das würde ja bedeuten, dass man in einer Abhängigkeit stehen würde und im Hardwaredefektfall der NAS entweder das gleiche Modell nochmal kaufen müsste oder zumindest bei dem jeweiligen Hersteller bleiben müsste.

Auch das ist herstellerabhängig und kann bei so einer offenen Frage hier nicht schnell geklärt werden.

Alles in Allem ist meiner Meinung nach ein RAID 1 in einem Home-NAS, wo nur wenige Menschen zugreifen und ein kurzzeitiger Ausfall keine Umsatzeinbußen bedeutet, rausgeschmissenes Geld. Es sollte eher ein (regelmäßiges!) Backup erstellt und zumindest in einem anderen Brandabschnitt gelagert werden. Bei einem NAS im Business-Umfeld ist das natürlich etwas anderes, da würde ein Ausfall des NAS wegen des Ausfalls einer einzelnen Festplatte Geld durch verlorene Arbeitszeit bedeuten, deswegen ist dort ein RAID mit Redundanz (plus Backup!) notwendig.

 

[HerrGausS]

Wenn du Raid 5 willst, wirst du automatisch irgendwann bei RAID 1+0 landen. Nur mit der Erfahrung von Datenverlust.

 

[Eye-Q]

Aha, kannst Du das bitte näher begründen? Bei einem RAID 5 sind die Daten definitiv weg, wenn mehr als eine Festplatte ausfällt, bei RAID 10 kannst Du Glück haben und die Daten sind noch vorhanden, wenn zwei Festplatten ausfallen, Du kannst aber auch Pech haben und die Daten sind weg. Alles in Allem ist wie gesagt meiner Meinung nach ein RAID in einem Home-NAS mit nur wenigen Usern und ohne monetäre Notwendigkeit der Hochverfügbarkeit allgemein rausgeschmissenes Geld.

Im Allgemeinen haben die RAID-Level folgende Vorteile, wo jede/r für sich selbst entscheiden muss, was wichtiger ist:

• RAID 5 ist flexibler, da nicht auf eine gerade Anzahl von Festplatten angewiesen, und hat bei steigender Anzahl von Festplatten weniger verschenkten Speicherplatz
• RAID 10 ist schneller und ressourcenschonender, da keine Paritäten gebildet werden müssen.

 

[Holt]

Aha, kannst Du das bitte näher begründen?

Nein, kann er nicht und mit sowas gibt er sich auch gar nicht ab. Er schreibt einfach immer nur irgendwas, meist ist es blödsinnig und soll nur Zwietracht streuen. Der entscheidende Punkt ist, dass RAIDs keine Backups ersetzen, sondern nur die Verfügbarkeit erhöhen. Ich kenne übrigens einige kommerzielle genutzte RAID 5 die über viele Jahre problemlos gelaufen sind. Da wird natürlich auch auf den Zustand der Platten und des RAIDs geachtet. Wer dies nicht macht und Platten nicht ersetzt, wenn sie aus dem RAID geflogen sind, z.B. weil er dies gar nicht festgestellt hat, dem wird irgendwann immer die Redundanz ausgehen.

Alles in Allem ist wie gesagt meiner Meinung nach ein RAID in einem Home-NAS mit nur wenigen Usern und ohne monetäre Notwendigkeit der Hochverfügbarkeit allgemein rausgeschmissenes Geld.

Das muss ja jeder selbst entscheiden, aber ein RAID erlaubt es eben ein großes Volumen über mehrere Platten zu bilden und wenn eine Platte mal einen Lesefehler hat, dann merkt man bei einem RAID mit Redundanz davon nichts, statt den Lesefehler gemeldet zu bekommen oder noch schlimmer, dann unbemerkt eine korrupte Kopie der Datei erstellt zu haben. Wie oft man mit unkorrigierbaren Lesefehlern rechnen muss, geben die Hersteller in Form der UBER an und dies ist eben leider normal und kein Zeichen, dass die HDD defekt wäre. Dazu bekommt man bessere Transferraten und da die Zeit in der Gigabit Ethernet schnell war, längst vorbei ist und auch privates 10GbE nicht mehr so selten ist, während HDDs pro TB immer noch deutlich günstiger als SSDs sind, ist dies auch nicht ganz zu vernachlässigen.

RAID 10 ist schneller und ressourcenschonender, da keine Paritäten gebildet werden müssen.

Selbst die kleinsten CPUs sind heute schnell genug um dies nebenbei zu machen und damit ist der einzige Vorteil des RAID 10 gegenüber dem RAID 5 dann, dass man die RAID write penalty vermeidet, also viel mehr IOPS Schreibend erzielen kann. Aber die wenigsten Heimanwender brauchen bei ihrem NAS viele IOPS Schreibend, sondern hohe sequentielle Schreibraten. Der Nachteil ist, dass man beim RAID 10 halt nur die Hälfte der verbauten Platten als Nutzkapazität bekommt, beim RAID 5 sind es hingegen N-1.

Wer jetzt meint er könne ja auch mit einem JBOD (BIG) ein großes Volumen über mehrere Platten erzeugen, der sollte nicht vergessen, dass dort wie beim einem RAID 0 meist alle Daten verloren sind, wenn eine Platte ausfällt. Dies liegt daran, dass da über alle Platten nur ein Filesystem gibt und dessen Metadaten dann korrupt werden, wenn diese auf der ausgefallenen Platte lagen. Man hat also vielleicht eine bessere Chance bei der Datenrettung, aber statt sich bei der Entscheidung für seine Storagelösung Gedanken über die Chancen der Datenrettung zu machen, sollte man sein Hirnschmalz besser dafür verwenden sich um die Backups Gedanken zu machen.

 

[bidge]

Kaufen Sie kein NAS, um 2 TB Daten zu archivieren, es sei denn, es muss aus irgendeinem Grund wirklich ein NAS sein (z. B. Plex-Server zum gleichzeitigen Streamen auf mehrere Geräte im Haus).
10.0.0.0.1 192.168.1.254
Kaufen Sie zwei externe 2-TB-Laufwerke und verwenden Sie eine Dateisynchronisierungssoftware, um Ihre Daten zu sichern. Machen Sie sich Sorgen um RAID und NAS, wenn Sie mehr als 5 TB erreichen

 

[Shihatsu]

Kaufen Sie kein NAS, um 2 TB Daten zu archivieren, es sei denn, es muss aus irgendeinem Grund wirklich ein NAS sein (z. B. Plex-Server zum gleichzeitigen Streamen auf mehrere Geräte im Haus).

Kaufen Sie zwei externe 2-TB-Laufwerke und verwenden Sie eine Dateisynchronisierungssoftware, um Ihre Daten zu sichern. Machen Sie sich Sorgen um RAID und NAS, wenn Sie mehr als 5 TB erreichen

Gut gesprochen, KI!