RAID 10, RAID 5 oder RAID 6? RAID-Level im Vergleich

RAID verteilt Daten so auf mehrere Laufwerke, dass der Ausfall einer Platte nicht zu Datenverlust führt. In der Praxis landen die meisten Server bei RAID 1 für das Betriebssystem, RAID 10 für virtuelle Maschinen und Datenbanken und RAID 6 für große Datenablagen. Hier lesen Sie, warum das so ist, wie Sie die Kapazität berechnen und welcher RAID-Controller zu welchem Einsatz passt.

RAID-Level im Überblick: RAID 0 bis RAID 60

„n“ steht für die Anzahl der Laufwerke. Die Write Penalty gibt an, wie viele physische Zugriffe ein kleiner Schreibvorgang auslöst.

Was die Write Penalty in der Praxis bedeutet

Bei RAID 5 liest der Controller für jeden kleinen Schreibvorgang alte Daten und alte Parität und schreibt beides neu: vier Zugriffe. RAID 6 braucht wegen der zweiten Parität sechs, Spiegel schreiben zweimal. Acht 10K-SAS-Platten mit angenommen 180 IOPS liefern zusammen rund 1.440 IOPS. Bei rein zufälligen Schreibzugriffen bleiben mit RAID 10 etwa 720, mit RAID 5 360 und mit RAID 6 nur 240 IOPS. Ein Controller-Cache glättet das, hebt es aber nicht auf.

Rechenbeispiel: nutzbare Kapazität bei 8 × 2,4 TB

Ein Dell PowerEdge R740 mit 8 SFF-Schächten, voll bestückt mit 2,4-TB-SAS-Platten mit 10.000 U/min, hat 19,2 TB Rohkapazität. Davon bleiben:

• RAID 5: 16,8 TB (7 × 2,4 TB)
• RAID 6: 14,4 TB (6 × 2,4 TB)
• RAID 50 aus zwei Gruppen à vier Platten: ebenfalls 14,4 TB
• RAID 10: 9,6 TB (vier Spiegelpaare)

Das Betriebssystem rechnet in Tebibyte und zeigt für 9,6 TB rund 8,7 TiB an. RAID 6 und RAID 50 bieten dieselbe Kapazität, doch RAID 6 übersteht zwei beliebige Ausfälle, RAID 50 nur einen pro Gruppe. RAID 50 und 60 lohnen sich erst ab etwa zwölf Laufwerken.

RAID 5 vs. RAID 10: Kapazität gegen Leistung

Bei vier bis acht Laufwerken lautet die häufigste Frage: RAID 5 oder RAID 10? Beide verkraften sicher einen Ausfall, verhalten sich unter Last aber sehr unterschiedlich.

Für einen Virtualisierungshost empfehlen wir RAID 10, auch wenn es Kapazität kostet. Mit SSDs und überwiegend Lesezugriffen ist RAID 5 eine gute Wahl. Für Boot-Laufwerke genügt RAID 1 aus zwei kleinen SSDs.

RAID 6 für große Festplatten: Rebuild-Zeit und URE-Risiko

Fällt in einem RAID 5 eine Platte aus, liest der Controller beim Rebuild jeden Sektor aller übrigen Laufwerke. Bei einer Seagate Exos X12 mit 12 TB und angenommen 180 MB/s dauert allein das Beschreiben der Ersatzplatte gut 18 Stunden. Unter Produktionslast werden daraus leicht mehrere Tage – ohne jede Redundanz.

Dazu kommen nicht korrigierbare Lesefehler (URE). Für Nearline-Festplatten nennen Hersteller typischerweise höchstens einen Fehler pro 10¹⁵ gelesenen Bits, also etwa pro 125 TB. Ein RAID 5 aus acht 12-TB-Platten liest beim Rebuild 84 TB – rein rechnerisch liegt die Wahrscheinlichkeit für mindestens einen Lesefehler damit bei rund 50 %. Reale Platten sind meist besser als diese Obergrenze, vernachlässigbar ist das Risiko nicht. Trifft ein Fehler ein, bricht der Rebuild ab oder hinterlässt defekte Blöcke.

RAID 6 behält während des Rebuilds eine zweite Parität und fängt Lesefehler und sogar einen weiteren Ausfall ab. Deshalb ist es der Standard für HDD-Arrays mit großen Platten.

RAID-Controller, Software-RAID oder HBA?

Hardware-RAID mit geschütztem Cache

Ein Hardware-RAID-Controller hat einen eigenen Prozessor und 1 bis 4 GB Cache, das Betriebssystem sieht nur ein logisches Laufwerk. Sicher ist der Schreibcache nur mit Schutz: Akku oder Kondensator halten ihn bei Stromausfall lange genug am Leben, um ihn in Flash zu sichern. Ohne Schutz schaltet der Controller auf Write-Through, und die Schreibleistung bricht ein. Typisch sind der Dell PERC H730P mit 2 GB NV-Cache und der HPE Smart Array P408i-a mit 2 GB FBWC. VMware ESXi kennt kein Software-RAID und setzt auf solche Controller.

Software-RAID

Linux mdadm oder Windows Storage Spaces kosten auf aktuellen CPUs kaum Leistung, und das Array lässt sich in jedem anderen Rechner wieder einbinden. Es fehlt aber ein geschützter Schreibcache, und RAID 5 und 6 sind ohne Journal anfällig für das Write Hole nach einem Stromausfall.

HBA und IT-Mode für ZFS

ZFS, TrueNAS und Ceph verwalten die Redundanz selbst und brauchen direkten Zugriff auf jede Platte samt SMART-Werten. Ein Hardware-RAID darunter würde Fehler verdecken und die Selbstheilung von ZFS aushebeln. Hier gehört ein Host-Bus-Adapter (HBA) oder ein Controller im IT-Mode hinein. ZFS kennt eigene Level: RAIDZ1 bis RAIDZ3 mit einer bis drei Paritäten sowie gestripte Spiegel als Gegenstück zu RAID 10. Auch ein Proxmox-Server mit ZFS braucht einen HBA.

Der P408i-a passt nur in ProLiant Gen10, Dell-Controller sind auf PowerEdge-Server abgestimmt. Die HBAs von LSI und Broadcom arbeiten herstellerneutral.

Hot Spares: Rebuild ohne Wartezeit

Ein Hot Spare ist ein eingebautes, unbenutztes Laufwerk. Fällt eine Platte aus, startet der Rebuild sofort, auch nachts. Ein dedizierter Hot Spare gehört zu einem Array, ein globaler springt für jedes Array am Controller ein. Er muss mindestens so groß sein wie die übrigen Laufwerke und vom selben Typ.

SSDs im RAID

Eine 1,92-TB-SAS-SSD ist oft in wenigen Stunden neu aufgebaut, Lesefehler sind seltener als bei großen HDDs. RAID 5 ist mit SSDs daher vertretbar, für schreibintensive Datenbanken bleibt RAID 10 vorn. Wichtig:

• Power Loss Protection: Nur Enterprise-SSDs mit Kondensatoren für den Cache-Schutz, etwa die Samsung PM893.
• Verschleiß: Im Spiegel altern beide SSDs gleich schnell. Achten Sie auf die DWPD-Angabe.
• NVMe: SAS-RAID-Controller wie der H730P binden kein NVMe an. Dafür gibt es ZFS, Software-RAID oder Tri-Mode-Controller – mehr im Ratgeber SAS, SATA oder NVMe.

RAID ist kein Backup: die 3-2-1-Regel

RAID schützt nicht vor Löschen, Verschlüsselungstrojanern, einem defekten Controller oder Brand: Jede Änderung landet sofort auf allen Laufwerken. Sichern Sie deshalb nach der 3-2-1-Regel: drei Kopien auf zwei verschiedenen Medien, eine davon außer Haus. Als Backup-Ziel eignet sich ein Storage-Server mit großen Platten im RAID 6, etwa ein Dell PowerEdge R740xd mit 12 × 3,5 Zoll.