Was sollte man beachten bei RAID 0?

Was sollte man beachten, wenn man in seinem Computer ein Raid 0-System haben will? Zuerst stellt sich mir die Frage, ob es sich lohnt, extra einen SATA-Controller dafür zu kaufen, oder ob das RAID-System des Mainboards ausreicht. Das BIOS eines aktuellen Mainboards (unter einem aktuellen Mainboard verstehe ich z.B. ein Mainboard mit dem Sockel 1155 oder so) müsste das RAID 0 genauso schnell und zuverlässig ausführen wie ein extra SATA-Controller, oder nicht?

Wenn man das RAID nicht als Boot-Festplatte benutzt, sondern nur als Datenfestplatte, braucht dann das BIOS länger, um zu starten, als ohne RAID? Würde das durch einen SATA-Controller beschleunigt werden? Sollte ich SATA2 oder SATA3 benutzen? Bei zwei HDD´s würde man durch SATA3 wohl nicht mehr Geschwindigkeit erreichen, weil die HDD´s das ganze ausbremsen.

Von der Software her ist mir auch einiges unklar: Kann man beim Starten des PCs einfach im BIOS zwei oder mehr Festplatten mittels RAID zusammenfügen? Es soll allerdings einen Unterschied geben, welche "Chunk-Größen" das RAID benutzt. Wo legt man diese fest (oder sind sie automatisch festgelegt)? Und auf was sollte man sie festlegen: Auf 4KB wie die Sektorgröße der Festplatten oder auf etwas anderes, um eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen?

Welche Kapazität kann man maximal benutzen? Bei der Einführung von 3TB-Festplatten hatten ja einige ältere BIOS Probleme und brauchten ein Update. Wie sieht es bei einem RAID von 2x2TB bei modernen BIOS aus? Kann das verarbeitet werden? Können auch gigantische Größen wie 4x2TB verarbeitet werden? Kann man solche Größen auch zusammen mit einem SATA-Controller benutzen?

Deine Frage ist zwar schon eine Weile unbeantwortet, ich hoffe aber, dass meine Antworten trotzdem noch hilfreich sind.

Was sollte man beachten, wenn man in seinem Computer ein Raid 0-System haben will? Zuerst stellt sich mir die Frage, ob es sich lohnt, extra einen SATA-Controller dafür zu kaufen, oder ob das RAID-System des Mainboards ausreicht.

Für den einfachen Raid 0 mit zwei oder drei Festplatten lohnt sich der Kauf eines RAID-Controllers überhaupt nicht. Zwar kann man dadurch in Einzelfällen einen Geschwindigkeitsvorteil von bis zu 10 Prozent erreichen, in den meisten Fällen wird man aber keinen Leistungsunterschied erkennen oder gar messen können.

In der Praxis handelt es sich bei einem Raid 0 um eine der einfachsten Raid-Varianten, die sowohl mit Software-, OnBoard- als auch Hardware-Raid eine fast identische Performance erreichen werden. Der Kauf eines zusätzlichen Controllers bringt nur bei anderen Raid-Varianten und Festplattenkombinationen einen Vorteil.

Wenn man das RAID nicht als Boot-Festplatte benutzt, sondern nur als Datenfestplatte, braucht dann das BIOS länger, um zu starten, als ohne RAID? Würde das durch einen SATA-Controller beschleunigt werden?

Sobald ein RAID verwendet wird, verlängert sich der Boot-Vorgang um ein paar Sekunden, ja. Daran kann auch ein externer Controller nicht viel ändern. Generell wirkt sich ein RAID kaum positiv auf den Bootvorgang aus, wenn das für dich ein kritischer Punkt ist, wäre dir eher der Griff zu einer SSD zu empfehlen.

Sollte ich SATA2 oder SATA3 benutzen? Bei zwei HDD´s würde man durch SATA3 wohl nicht mehr Geschwindigkeit erreichen, weil die HDD´s das ganze ausbremsen.

Solange du normale Festplatten und nicht SSD's verwendest, macht es überhaupt keinen Unterschied, ob diese via SATA II oder III laufen. Die theoretisch maximale Übertragungsgeschwindigkeit von SATA II beträgt 300MB/sec, das wird eine herkömmliche Festplatte niemals auch nur annähernd ausreizen können. Erst bei SSD's sieht es anders aus, denn mit diesen Festplatten lässt sich, eine gute Firmware vorausgesetzt, aus SATA III durchaus ein Vorteil ziehen.

Von der Software her ist mir auch einiges unklar: Kann man beim Starten des PCs einfach im BIOS zwei oder mehr Festplatten mittels RAID zusammenfügen?

Nachdem du den RAID-Controller im BIOS aktivierst, kannst du dann beim nächsten Boot im Menü des Controllers einen neuen Array hinzufügen.

Es soll allerdings einen Unterschied geben, welche "Chunk-Größen" das RAID benutzt. Wo legt man diese fest (oder sind sie automatisch festgelegt)? Und auf was sollte man sie festlegen: Auf 4KB wie die Sektorgröße der Festplatten oder auf etwas anderes, um eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen?

Die Sektorgröße einer Festplatte hat recht wenig mit der Blockgröße eines Raids zu tun. Mit der sogenannten Stripe-Size wird festgelegt, wie groß die Brocken sind, die auf die einzelnen Platten aufgeteilt werden sollen. Je kleiner diese Größe, desto höher ist der Rechenaufwand und umso stärker spielt die Zugriffszeit der einzelnen Festplatten eine Rolle. In der Praxis sind für die meisten Bereiche Blockgrößen von 64k oder 128k zu empfehlen, je nach Einsatzzweck kann aber auch 32k oder 256k einen kleinen Geschwindigkeitsvorteil erbringen. Eine Stripe-Size von nur 4k würde wahrscheinlich dazu führen, dass dein Raid 0 kaum schneller ist als eine einzelne Festplatte, unter bestimmten Voraussetzungen könnte er sogar langsamer sein.

Die beste Blockgröße lässt sich natürlich am besten herausfinden, indem du selbst ein paar Benchmarks durchführst. Je nach verwendeter Festplatte und Einsatzzweck gibt es da nämlich Unterschiede. Für den Vergleich der einfachen Transferraten empfiehlt sich ein Programm wie ATTO Disk Benchmark, welches auch von vielen Redaktionen für Hardware-Tests verwendet wird.

Welche Kapazität kann man maximal benutzen? Bei der Einführung von 3TB-Festplatten hatten ja einige ältere BIOS Probleme und brauchten ein Update. Wie sieht es bei einem RAID von 2x2TB bei modernen BIOS aus? Kann das verarbeitet werden? Können auch gigantische Größen wie 4x2TB verarbeitet werden? Kann man solche Größen auch zusammen mit einem SATA-Controller benutzen?

Wenn man ein modernes Motherboard besitzt, dann gibt es eigentlich keine Einschränkungen in der Größe des RAID-Arrays und dasselbe gilt für externe RAID-Controller. Du kannst im Prinzip auch vier 3TB Festplatten in einem Raid 0 verwenden und daraus einen einzelnen 12TB Array machen. Auch ein modernes Windows - für den Privatanwender bedeutet dies Vista oder 7 - kann mit einer so großen Festplatte problemlos umgehen. Nur die Installation darauf kann ein Problem bereiten.

Das liegt im Grunde daran, dass einige Windows-Verisonen nur von MBR (Master Boot Record) formatierten Festplatten booten können und bei MBR mit 2TB Schluss ist. Darüber hinaus wird es notwendig, eine Festplatte mit GPT (GUID Partition Table) zu formatieren.

In der Praxis verhalten sich die verschiedenen Windows-Versionen sehr unterschiedlich, sodass sich nur die 64bit Versionen von Windows Vista und 7 (ferner natürlich auch die aktuellen Server-Versionen) auf einer GPT-Partition installieren lassen. Ich kann dir an dieser Stelle nur die englischsprachige Windows and GPT FAQ ans Herz legen, wo alle deine Fragen zum Thema von Festplatten >2TB beantwortet werden.

Mein kurzes Fazit zum Thema lautet so: solange du eine moderne Windows-Version verwendest, kannst du große RAID's jenseits der 2TB immer problemlos als Datenfestplatte verwenden. Von einem solchen RAID booten kannst du aber nur mit 64bit Versionen.

Deine Frage ist zwar schon eine Weile unbeantwortet, ich hoffe aber, dass meine Antworten trotzdem noch hilfreich sind.

Zur Zeit habe ich zwar aufgrund der extremen Festplattenpreise keinen so großen Bedarf mehr nach einem RAID, aber wenn sich die Preise früher oder später wieder eingependelt haben (oder wenn ich mehr Geld habe ), ist das Thema natürlich wieder aktuell, somit sind deine Antworten gerechtfertigt und sehr hilfreich.

In der Praxis handelt es sich bei einem Raid 0 um eine der einfachsten Raid-Varianten, die sowohl mit Software-, OnBoard- als auch Hardware-Raid eine fast identische Performance erreichen werden. Der Kauf eines zusätzlichen Controllers bringt nur bei anderen Raid-Varianten und Festplattenkombinationen einen Vorteil.

Ja, so was dachte ich mir schon, weil ja RAID 0 keine Redundanz hat und somit leicht umzusetzen ist, allerdings gibt es ja RAID-Controller von ca. 10€ - mehrere 100€, daher dachte ich, dass ein günstiger RAID-Controller für RAID 0 hilfreich wäre.

Sobald ein RAID verwendet wird, verlängert sich der Boot-Vorgang um ein paar Sekunden, ja. Daran kann auch ein externer Controller nicht viel ändern. Generell wirkt sich ein RAID kaum positiv auf den Bootvorgang aus, wenn das für dich ein kritischer Punkt ist, wäre dir eher der Griff zu einer SSD zu empfehlen.

Ich hatte vor, eine SSD als Bootplatte zu benutzen und ein RAID 0-System (mit HDDs) als Datenplatte (ich hatte ja auch geschrieben, dass ich das RAID 0 nur für Daten benutzen will). Daher wird das Booten durch die SSD beschleunigt. Verlängert sich trotzdem die Bootzeit (also mit der Zeit zum Starten des BIOS dazu gerechnet), wenn das RAID 0 nur als Datenplatte benutzt wird? Eigentlich kann das RAID 0 ja vom BIOS gestartet werden, während sie SSD bereits das Betriebssystem lädt...

Die beste Blockgröße lässt sich natürlich am besten herausfinden, indem du selbst ein paar Benchmarks durchführst. Je nach verwendeter Festplatte und Einsatzzweck gibt es da nämlich Unterschiede. Für den Vergleich der einfachen Transferraten empfiehlt sich ein Programm wie ATTO Disk Benchmark, welches auch von vielen Redaktionen für Hardware-Tests verwendet wird.

OK, das mit den Blockgrößen habe ich verstanden. Aber zur Software-Umsetzung habe ich noch zwei Fragen: Mit welchem Dateisystem sollte man das RAID 0-System formatieren? Am besten fände ich NTFS oder exFAT (wegen der Toleranz von Dateigrößen), aber möglicherweise sollte man ja ein anderes Dateisystem wählen. Und macht es Sinn, ein RAID 0-System zu defragmentieren? Weil eigentlich legt ja die RAID-Konfiguration fest, wo genau eine Datei abgespeichert wird (ähnlich wie ein Controller einer SSD); somit wäre doch eine Defragmentierung nutzlos?

Mein kurzes Fazit zum Thema lautet so: solange du eine moderne Windows-Version verwendest, kannst du große RAID's jenseits der 2TB immer problemlos als Datenfestplatte verwenden. Von einem solchen RAID booten kannst du aber nur mit 64bit Versionen.

Wie gesagt, aufgrund der Festplattenpreise ist eine RAID-Umsetzung zur Zeit für mich eher unwahrscheinlich (vor allem eines mit solchen riesigen Kapazitäten), aber das ist trotzdem sehr wichtig für später.

Der größte Unterschied zwischen einem Software-RAID, einem OnBoard-RAID und einer Controller-Karte ist die Art und Weise der Arbeitsverteilung. Wenn man einen RAID ganz ohne Hardware betreibt, dann muss die ganze Arbeit natürlich vom System und somit dem Prozessor getätigt werden. Je leistungsfähiger die RAID-Hardware ist - ob nur eine OnBoard-Funktion des Motherboards oder ein Controller mit Cache Memory - desto geringer fällt die CPU-Last während der Datenübertragung aus. Denselben Effekt kann man ja auch gut bei OnBoard Netzwerkadaptern und OnBoard Sound-Chips beobachten, denn auch diese Funktionen greifen durch die installierten Treiber auf die verfügbare Rechenleistung des Prozessors zu.

Wenn du einen modernen Prozessor hast, dann wirst du den Nachteil eines Software-RAIDs höchstens im Task-Manager an einer minimal höheren Auslastung im einstelligen Prozentbereich ablesen können, wenn du ganz genau hinsiehst. Einen Performance-Nachteil gibt es dadurch aber kaum. Für den durchschnittlichen Anwender mit seinem Windows-PC dürfte der Unterschied zwischen einem Software-RAID und einer Controller-Steckkarte ohne eigenen Cache-Speicher bei weniger als 5 Prozent liegen. Je nach Anwendungszweck und Konfiguration kann sich dieser Wert natürlich etwas verschieben. Es hat schon einen Grund, wieso die im professionellen Bereich eingesetzten RAID-Controller Cache-Speicher besitzen.

In der Praxis ist der Kauf einer Controller-Karte nur dann sinnvoll, wenn die gewünschte RAID-Konfiguration a) nicht anders möglich ist, b) dank zusätzlicher Hardware ein Performance-Sprung ermöglicht wird, c) man zusätzliche Steckplätze benötigt. Es kann durchaus passieren, dass bereits alle SATA-Steckplätze belegt sind - man bedenke, dass SATA III 6 GBit/s auf aktuellen Motherboards nur sehr beschränkt verfügbar ist - oder weil man IDE/SCSI-Festplatten verwendet und es diese Anschlüsse nicht (mehr) auf modernen Boards gibt.

Zum Thema Bootzeit: es scheint so, als hätte ich dich dabei falsch verstanden. Ob du nun von einer Festplatte bootest oder von einem RAID 0 aus zwei Festplatten, das macht fast keinen Unterschied, danach hast du aber auch nicht gefragt. Hast du dein Betriebssystem auf einer SSD installiert, dann ist damit auf jeden Fall ein Performancegewinn beim Boot ersichtlich. Man kann zwar keine Halbierung der Bootzeit erwarten, abhängig von deiner bisherigen Bootgeschwindigkeit ist aber eine Ersparnis von 10 bis 25 Sekunden realistisch.

Desweiteren wollte ich auch nicht sagen, dass sich die Boot-Performance durch einen RAID verschlechtert, denn an der Geschwindigkeit ändert das wie gesagt nichts oder kaum etwas. Allerdings wird nach dem BIOS-Ladebildschirm für ein paar Sekunden der RAID Boot-Screen deines Controllers angezeigt. Vergleicht man diese Verzögerung mit der Einsparnis, dann bootest du von einer SSD bei gleichzeitigem Hinzufügen eines HDD-RAIDs trotzdem noch schneller.

Als ich deine Frage nach dem Dateisystem gelesen habe, war ich ein wenig überrascht. Ich weiß nicht worauf du ansprechen möchtest, aber eine NTFS-Partition kann theoretisch Dateien bis zu einer Größe von 16 ExaByte beinhalten. Wenn du nicht hauptsächlich mit anderen Betriebssystemen arbeitest, dann stellt NTFS sicherlich die beste Wahl dar.

Was das Defragmentieren betrifft, da macht es überhaupt keinen Unterschied, ob du eine einzige Festplatte hast oder irgendeinen RAID-Verbund. Schließlich werden doch auch in einem RAID die Datenstücke abwechselnd auf alle Festplatten eines Arrays geschrieben. Wenn eine Festplatte stark fragmentiert ist, dann muss der Lese- und Schreibkopf ständig zwischen verschiedenen Positionen hin und her springen. Passiert das oft genug, dann kann sich die Zugriffszeit einer herkömmlichen Festplatte (in der Praxis ~10-15ms) sehr schnell zu einer merkbaren Wartezeit addieren, was die Lese- sowie Schreibgeschwindigkeit in den Boden sinken lässt. Sobald man eine Defragmentation durchführt, erhöht sich nicht nur die Lesegeschwindigkeit, weil gespeicherte Dateien physikalisch wieder zusammengefügt werden, sondern man erhöht durch einen großen Block von freien Sektoren auch wieder die Schreibgeschwindigkeit.

In einem RAID-Array funktioniert das nicht anders, denn dieser verhindert ja nicht die Fragmentierung! Erst bei der Verwendung einer SSD entfällt das Defragmentieren aus den folgenden zwei Gründen: 1.) kann man den in SSDs verwendeten Flash-Speicher nicht unendlich oft neu beschreiben und 2.) haben SSDs der aktuellen Generation eine Accesstime von maximal 0,25 Milisekunden.