Kaum ein Missverständnis hält sich so hartnäckig wie dieses: „Wir haben ein RAID, also sind unsere Daten gesichert.“ Ein RAID verbindet mehrere Datenträger zu einem Verbund und verkraftet – je nach Ausführung – den Ausfall einer oder mehrerer Platten ohne Datenverlust. Das ist wertvoll. Mit Datensicherung hat es aber nichts zu tun.
Was ein Speicherverbund tatsächlich leistet
Die Abkürzung stand ursprünglich für „Redundant Array of Inexpensive Disks“, heute meist für „Independent Disks“. Gemeint ist ein Verfahren, das Daten so auf mehrere Laufwerke verteilt, dass ein Defekt nicht zum Verlust führt. Je nach Variante werden Daten gespiegelt oder zusammen mit Paritätsinformationen verteilt, aus denen sich fehlende Teile rekonstruieren lassen. Der Server läuft weiter, das defekte Laufwerk wird getauscht, der Verbund baut sich neu auf.
- RAID 1: Zwei Laufwerke werden gespiegelt. Einfach und robust, nutzbar ist die Hälfte der Bruttokapazität.
- RAID 5: Daten und Paritätsinformationen werden über mindestens drei Laufwerke verteilt; der Ausfall eines Laufwerks wird verkraftet. Nutzbar ist die Kapazität aller Laufwerke bis auf eines.
- RAID 6: wie RAID 5, aber mit doppelter Parität über mindestens vier Laufwerke. Zwei gleichzeitige Ausfälle werden verkraftet, nutzbar ist die Kapazität aller Laufwerke bis auf zwei.
- RAID 10: Spiegelpaare, über die die Daten verteilt werden, mit mindestens vier Laufwerken. Schnell und robust, nutzbar ist die Hälfte. Je Spiegelpaar darf ein Laufwerk ausfallen; fallen beide Laufwerke desselben Paars aus, ist der Verbund verloren.
- RAID 0: verteilt Daten ohne jede Redundanz. Das erhöht die Geschwindigkeit, aber ein einziger Defekt vernichtet den gesamten Bestand – für Produktivdaten ungeeignet.
Dateisysteme wie ZFS bringen eigene Varianten mit einfacher, doppelter oder dreifacher Parität mit und prüfen zusätzlich Prüfsummen der gespeicherten Blöcke. Damit fallen auch schleichende Datenfehler auf, die ein klassischer Controller nicht bemerkt. An der grundsätzlichen Grenze des Verfahrens ändert das nichts.
Ob der Verbund von einem Hardware-Controller, vom Betriebssystem oder von einem Speichersystem verwaltet wird, ist für die Schutzwirkung zweitrangig. Wichtig ist, dass im Ernstfall klar ist, wie er wieder lesbar wird: Ein Verbund, der an ein bestimmtes Controllermodell gebunden ist, lässt sich nach dessen Defekt oft nur mit einem kompatiblen Ersatzgerät wieder einbinden.
Die kritische Phase: der Wiederaufbau
Solange alle Laufwerke laufen, ist ein RAID unauffällig. Heikel wird es nach dem ersten Ausfall. Bis das Ersatzlaufwerk vollständig neu beschrieben ist, arbeitet ein RAID 5 ohne jede Reserve – und der Wiederaufbau belastet die verbliebenen Laufwerke stark, weil sie vollständig gelesen werden müssen. Bei heutigen Festplattengrößen dauert das viele Stunden, unter laufender Last auch deutlich länger.
Hinzu kommt eine Eigenschaft, die in jedem Datenblatt steht: die Rate nicht behebbarer Lesefehler. Für Enterprise-Festplatten nennen Hersteller typischerweise einen Sektor je 10 hoch 15 gelesener Bits, umgerechnet rund 125 Terabyte. Angenommen, ein RAID 5 besteht aus sechs Festplatten mit je 20 TB: Beim Wiederaufbau müssen die fünf verbliebenen Laufwerke vollständig gelesen werden, also 100 TB – das liegt in der Größenordnung dieses Grenzwerts. Der Wert ist eine Obergrenze des Herstellers, keine Vorhersage. Tritt ein solcher Fehler aber während des Wiederaufbaus auf, fehlt für den betroffenen Bereich jede Reserve; je nach Controller bricht der Vorgang ab oder einzelne Daten gehen verloren.
Deshalb gilt RAID 6 bei großen Festplatten als die vernünftigere Wahl. Für Systeme mit hoher Schreiblast wie Datenbanken bietet sich RAID 10 an, das beim Wiederaufbau nur den jeweiligen Spiegelpartner lesen muss.
Wogegen ein RAID nicht hilft
- Versehentlich gelöschte Dateien – sie sind sofort auf allen Laufwerken weg.
- Verschlüsselung durch Schadsoftware – der Verbund schreibt sie zuverlässig mit.
- Defekter Controller, Blitzschlag, Wasserschaden, Brand oder Diebstahl des Servers.
- Fehlerhafte Datenbankinhalte, die technisch einwandfrei gespeichert werden.
- Missglückte Updates und Bedienfehler – jede Änderung wird sofort übernommen.
Der Grund ist in allen Fällen derselbe: Ein RAID sorgt dafür, dass jede Änderung verlässlich auf allen Laufwerken ankommt. Das ist seine Aufgabe – und genau deshalb kann es keinen früheren Stand zurückholen. Dafür braucht es eine Datensicherung auf einem getrennten System, mit einer Kopie außer Haus und einer, die sich nachträglich nicht verändern lässt.
Betriebsregeln für einen verlässlichen Verbund
- Zustand überwachen: Ein ausgefallenes Laufwerk, das niemand bemerkt, macht aus einem RAID 6 stillschweigend einen Verbund mit nur noch einfacher Reserve und aus einem RAID 5 einen Verbund ganz ohne. Die Meldungen des Controllers gehören in das zentrale Monitoring, nicht nur auf eine Leuchtdiode im Serverraum.
- Ersatz bereithalten: Ein vorab eingebautes Reservelaufwerk, ein sogenannter Hot Spare, startet den Wiederaufbau sofort, statt auf Lieferung und Techniker zu warten.
- Schreibcache absichern: Controller mit Schreibcache brauchen einen Schutz gegen Stromausfall, sonst gehen bestätigte, aber noch nicht geschriebene Daten verloren.
- Hintergrundprüfung aktivieren: Viele Controller und Speichersysteme lesen den Bestand regelmäßig vollständig und finden Lesefehler, bevor ein Wiederaufbau auf die betroffenen Sektoren angewiesen ist.
- Laufwerksalter im Blick behalten: Laufwerke gleichen Alters und gleicher Belastung können in zeitlicher Nähe ausfallen. Wer nach dem ersten Defekt die übrigen Laufwerke im Auge behält, ist besser vorbereitet.
Wer Verantwortung für die IT trägt, ohne sie selbst zu betreiben, sollte drei Antworten kennen: Welche RAID-Variante läuft auf unseren wichtigen Systemen? Wer wird bei einem Laufwerksausfall benachrichtigt, und wie schnell ist Ersatz eingebaut? Wo liegt die Sicherung, die nicht auf demselben Gerät steht?
Merksatz für die Praxis: Das RAID sorgt dafür, dass ein Plattendefekt kein Ereignis wird. Die Datensicherung sorgt dafür, dass alles andere kein Ereignis wird. Beides ersetzt einander nicht.
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Quellen
- CON.3 Datensicherungskonzept · BSI (IT-Grundschutz-Kompendium, Edition 2023)amtlich
- Datensicherung und Datenverlust · BSIamtlich
