RAID-Rechner für NAS: Nutzbare Kapazität & Rebuild-Risiko
Finden Sie heraus, wie viel Speicher Ihr NAS-Verbund nach der Parität wirklich bietet, wie viel Ihr Betriebssystem anzeigt und wie riskant ein Rebuild mit großen Festplatten ist
Verbund-Konfiguration
Alle Laufwerke im NAS, einschließlich Hot Spares
Größen mit Semikolon oder Leerzeichen trennen. Bis zu 24 Laufwerke.
Der Rebuild ist die Schwachstelle: Bei dieser Laufwerksgröße und der Datenblatt-Fehlerrate ist ein Lesefehler mitten im Rebuild denkbar. Erwägen Sie doppelte Parität (RAID 6, RAIDZ2, SHR-2) und führen Sie ein separates Backup.
So nutzen Sie das Tool
- Wählen Sie das RAID-Level (auch SHR und RAIDZ) sowie Laufwerkskapazität und Anzahl oder aktivieren Sie „Unterschiedliche Laufwerksgrößen“ und listen Sie diese auf.
- Fügen Sie optional Hot Spares hinzu und wählen Sie Rebuild-Geschwindigkeit und die Fehlerrate unkorrigierbarer Lesefehler (URE).
- Lesen Sie die nutzbare Kapazität, den vom Betriebssystem angezeigten Wert in TiB, die Effizienz und die Zahl ausfallbarer Laufwerke ab.
- Prüfen Sie die Rebuild-Dauer und die Wahrscheinlichkeit eines Lesefehlers während des Rebuilds.
Rechenbeispiel
Vier 8-TB-Laufwerke in RAID 5 ergeben (4 − 1) × 8 = 24 TB nutzbar von 32 TB brutto (75 %), von einem Betriebssystem mit Binäreinheiten als 21,83 TiB angezeigt. Der Rebuild eines 8-TB-Laufwerks mit etwa 100 MB/s dauert 22,2 Stunden; dabei liest das Array 3 × 8 TB = 1,92 × 10¹⁴ Bit. Bei einem Fehler pro 10¹⁴ Bit sind das 1 − e^(−1,92) = 85,3 % Wahrscheinlichkeit für mindestens einen Lesefehler, bei einem pro 10¹⁵ Bit nur etwa 17,5 %. Bei gemischten Laufwerken mit 8, 8, 4 und 4 TB kürzt RAID 5 jedes Laufwerk auf 4 TB und liefert 12 TB, SHR-1 dagegen 16 TB. Das sind Planungswerte; Datenblattwerte sind Obergrenzen, und RAID ersetzt kein Backup.
Methodik
Die Kapazitätsformeln folgen dem Paritätsschema der Berkeley-Arbeit von Patterson, Gibson und Katz von 1988, A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks, die die RAID-Level 1 bis 5 definierte: RAID 5 verteilt die Parität im Umfang eines Laufwerks über den Verbund. RAID 6 und RAIDZ2 sind spätere Doppelparitäts-Verfahren, die zwei Laufwerke an Parität speichern. Alles wird lokal in Ihrem Browser berechnet.
Vier 12-TB-Laufwerke, vier Layouts und ein Fall mit gemischten Platten
Vier Laufwerke mit je 12 TB, Rebuild mit etwa 100 MB/s (33,3 h pro ausgefallener Platte), Fehlerrate 1 pro 10^14 bzw. 10^15 gelesenen Bits. Der nutzbare Platz steht in TB / TiB, die Effizienz in Klammern.
| Level | Nutzbar TB / TiB | Ausfälle verkraftet | Lesefehler beim Rebuild (10^14 / 10^15) |
|---|---|---|---|
| RAID 5 / RAIDZ1 | 36 / 32,74 (75 %) | 1 Laufwerk | 94,4 % / 25,0 % |
| RAID 6 / RAIDZ2 | 24 / 21,83 (50 %) | 2 Laufwerke | Durch zweite Parität abgedeckt |
| RAID 10 | 24 / 21,83 (50 %) | 1 garantiert (bis zu 2) | 61,7 % / 9,2 % |
| RAID 0 | 48 / 43,66 (100 %) | Keines | Nicht zutreffend |
Fall: Inês besitzt fünf alte Laufwerke mit 10, 10, 6, 6 und 4 TB (36 TB brutto). RAID 5 behandelt alle wie 4-TB-Platten: (5 − 1) × 4 = 16 TB nutzbar, 16 TB bleiben ungenutzt. SHR-1 teilt die Platten in Schichten und liefert 26 TB (23,65 TiB, 72,2 %). Der Preis ist ein längerer Rebuild: Die größte Platte hat 10 TB, das sind etwa 27,8 h bei 100 MB/s, mit 87,5 % Chance auf einen Lesefehler bei 1 pro 10^14 Bits, aber 18,8 % bei 1 pro 10^15. Sind die Daten wichtig, wählt sie SHR-2 (16 TB nutzbar, durch zweite Parität abgedeckt) und legt zusätzlich ein separates Backup an. Das sind Planungsschätzungen; RAID ersetzt kein Backup.
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Häufige Fragen
Warum zeigt mein NAS ca. 21,8 TB an, obwohl ich 4 × 8 TB in RAID 5 verbaut habe? ▼
Zwei Effekte addieren sich. RAID 5 opfert ein Laufwerk für die Parität, übrig bleiben 24 TB in Dezimaleinheiten. Ihr Betriebssystem zeigt dann Binäreinheiten: 24 × 10^12 Byte sind etwa 21,83 TiB, oft trotzdem mit „TB“ beschriftet. Dateisystem-Metadaten nehmen zusätzlich einen kleinen Teil weg.
Ist RAID 5 mit 8-TB-Laufwerken oder größer noch sicher? ▼
Das hängt von der Fehlerrate laut Datenblatt und Ihren Backups ab. Ein Rebuild eines RAID 5 aus 4 × 8 TB liest 24 TB von den verbleibenden Laufwerken; bei 1 Fehler pro 10^14 Bits liegt die Wahrscheinlichkeit eines Lesefehlers laut Modell bei rund 85 %, ein Worst-Case-Wert, den reale Laufwerke meist unterbieten. Doppelte Parität (RAID 6, RAIDZ2, SHR-2) beseitigt diese Schwachstelle, und kein RAID-Level ersetzt ein Backup.
Was passiert, wenn ich ein 4-TB- und ein 8-TB-Laufwerk mische? ▼
Klassisches RAID 1/5/6/10 und RAIDZ behandeln beide wie 4 TB und lassen die übrigen 4 TB ungenutzt. SHR teilt das größere Laufwerk in Schichten, sodass der Großteil dieses Platzes nutzbar bleibt. Aktivieren Sie „Unterschiedliche Laufwerksgrößen“, tragen Sie Ihre Größen ein und vergleichen Sie SHR-1 mit RAID 5.
Zieht dieser Rechner ZFS- oder Dateisystem-Overhead ab? ▼
Nein, er zeigt die theoretische Kapazität des Layouts. OpenZFS hält zusätzlich eine Slop-Space-Reserve vor (standardmäßig 1/32 des Pools, etwa 3 %), und jedes Dateisystem braucht Platz für Metadaten, praktisch bleibt also etwas weniger. SHR-Werte sind Schätzungen; für die Geräte des Herstellers gilt dessen eigenes Tool als Referenz.
Ist RAID ein Backup? ▼
Nein. RAID hält den Verbund bei einem Laufwerksausfall online, kopiert aber Fehler genauso treu: ein gelöschter Ordner, Ransomware-Verschlüsselung, Dateisystemfehler, ein defekter Controller, Feuer oder Diebstahl treffen alle Laufwerke gleichzeitig. Eine gängige Regel ist 3-2-1: drei Kopien Ihrer Daten auf zwei Medientypen, davon eine Kopie an einem anderen Ort. Testen Sie ab und zu eine Wiederherstellung.