Festplatte und RAID
Informationen zum Thema Festplatte und RAID
Die Festplatten
Die Festplatte ist ein Gerät, das Informationen magnetisch speichert. Dadurch bleiben die Informationen erhalten, wenn der Computer heruntergefahren wird. Eine Festplatte besteht aus drehbar gelagerten Scheiben, auch „Platters“ genannt, auf denen ein dünner Film magnetischen Materials angebracht ist. Ein Lesekopf gleitet mit hoher Geschwindigkeit über diese Platters und sammelt Daten für den Prozessor oder schreibt Daten zur Speicherung. Festplatten gibt es in verschiedenen Größen und Geschwindigkeiten. Im Folgenden die verschiedenen Varianten.
Geschwindigkeiten und Kapazitäten
Es gibt im Großen und Ganzen zwei Faktoren, die die Geschwindigkeit einer Festplatte bestimmen. „Seek Time“ und „Data Rate“. Unter Seek Time versteht man die Zeit, die benötigt wird, um eine bestimmte Datei auf der Festplatte zu lokalisieren. Data Rate ist die Datenmenge, die die Festplatte pro Sekunde versenden kann. Beim Kauf einer Festplatte erhält man meist keine Angaben zu diesen Werten. Moderne Festplatten werden hauptsächlich nach einem allgemeineren Geschwindigkeitsindex eingeteilt, nämlich rpm oder Rotations per Minute, sowie der Größe des Cache-Speichers. Moderne Festplatten drehen sich oft mit 5400 oder 7200 Umdrehungen pro Minute. Neben der Seek Time und der Data Rate hat die Größe des Cache-Speichers der Festplatte Einfluss auf deren Geschwindigkeit. Eine klassische Festplatte hat einen Cache von 2 MB oder 8 MB. Vor allem beim Arbeiten mit größeren Datenmengen macht sich der Vorteil eines größeren Caches bemerkbar.
IDE-/ ATA-Festplatten
Die gängigen Festplatten für Desktopcomputer und Laptops sind IDE-Festplatten (Integrated Drive Electronics). Sie werden über ein IDE-Kabel an den IDE-Port des Motherboards angeschlossen. Ein alternativer Begriff für diesen Typ Festplatten ist ATA-Festplatte (Advanced Technology Attachment). Handelt es sich um IDE- bzw. ATA-Festplatten, bedeutet das, dass der Controller in die Festplatte eingebaut ist. Bei einer SCSI-Festplatte ist das zum Beispiel nicht der Fall. Hier ist der Controller in das Motherboard oder eine SCSI-Controller-Karte integriert. IDE-Festplatten sind bei PCs eigentlich Standard. Sie sind in vielen Größen erhältlich, derzeit von ca. 10 bis gut 100 Gigabyte. Die Standarddrehzahlen dieser Festplatten sind 5400 rpm oder 7200 rpm.
Serial-ATA-Festplatte
Eine SATA-Festplatte benutzt kleinere Kabel mit mehr Pins. Das ist einer ihrer Vorteile. Die Kabel nehmen im Computergehäuse weniger Platz in Beschlag, wodurch das Gehäuse etwas einfacher zu kühlen ist, da die Luft besser darin zirkuliert. Mindestens gleich wichtig ist die bessere Leistung von SATA gegenüber ATA. SATA-Festplatten sind eleganter im Design. Sie verfügen über ein besseres Fehlerkorrektursystem, was der letztendlichen Geschwindigkeit der Datenübertragung zugute kommt. Das ist zumindest, was behauptet wird. Ob die SATA-Technik (derzeit) tatsächlich schneller als ATA ist, ist Gegenstand vieler Diskussionen. Jedenfalls behaupten die Urheber der SATA-Technik, dass SATA bis zu 150 MB/s versenden kann, während ATA auf maximal 133 MB/s kommt. Diese Geschwindigkeiten sind so genannte „Burst“-Raten, die nur für kurze Zeit erreicht werden. Die durchschnittliche Übertragungsgeschwindigkeit einer Festplatte liegt weit unter der Burst-Rate. Viele moderne Motherboards sind mit sowohl einem ATA- als auch einem SATA-Anschluss ausgerüstet. Ob ATA jemals zur Gänze durch SATA ersetzt wird, ist noch nicht abzusehen. Es wird sich noch zeigen, welche Technologie sich durchsetzt. Die SATA-Technik ist aber noch im Entwicklungsstadium. Ein neuer SATA-Standard wurde schon wieder angekündigt und wir erwarten mit Spannung, welche Neuerungen dieser bringt.
SCSI-Festplatte
SCSI-Festplatten werden vor allem für professionelle Workstations und Serversysteme, kaum aber in gewöhnlichen Desktop-PCs verwendet. SCSI steht für Small Computer System Interface. Der Ausdruck „small“ ist dabei etwas irreführend. In der Zeit, als SCSI erfunden wurde, waren noch viele Großrechner (riesige Hauptcomputersysteme) im Einsatz. Das Wort „small“ in SCSI bezieht sich vor allem darauf, dass die Technik für normale Computer gemeint ist, nicht für Großrechner. Da SCSI ein Standard ist, der hauptsächlich in professionellen Systemen und Servern zum Einsatz kommt, gehen wir nicht allzu detailliert darauf ein. Die Vorteile von SCSI-Festplatten liegen in der hohen Geschwindigkeit. SCSI-Festplatten können (Burst-)Raten von 160 MB/s erreichen. Verlässlichkeit: SCSI-Festplatten sind für den Langzeitbetrieb ohne Pausen entworfen. Daher auch ihre Verwendung in Serversystemen und professionellen Workstations.
Die Nachteile von SCSI liegen im Preis, der begrenzten Speicherkapazität und der Installation. Treiber für SCSI-Festplatten müssen extra installiert werden. SCSI-Festplatten werden an einen SCSI-Controller angeschlossen. Einige (Server-)Motherboards sind mit einem solchen Controller ausgerüstet, der Controller ist aber auch einzeln erhältlich.
RAID-Systeme
RAID steht für Redundant Arrays of Inexpensive Disks. In dieser Bezeichnung ist bereits ein großer Teil der Grundlage dieses Systems enthalten. Es handelt sich um die Aneinanderreihung mehrerer Festplatten. An einen RAID-Controller können mehrere Festplatten angeschlossen werden. Es gibt RAID-Controller für sowohl ATA-, SATA- als auch SCSI-Festplatten. Viele moderne Motherboards haben einen RAID-Controller. Oft gibt es von einem Motherboard eine Standard- und eine Luxusausführung. Mit einem RAID-Controller ist dann meist nur die Luxusausführung ausgerüstet. Durch das Verteilen von Daten auf mehrere Festplatten kann die Geschwindigkeit erhöht werden oder werden die Daten sicherer verwahrt. Ein RAID-System bietet immer mindestens einen der beiden Vorteile, manchmal auch beide. Ob die Geschwindigkeit oder die Sicherheit erhöht wird, hängt von der verwendeten RAID-Konfiguration ab. Bei RAID 0 werden Dateien gespalten und auf zwei Festplatten aufgeteilt. Das kommt der Geschwindigkeit zugute, da eine einzelne Datei gleichzeitig von zwei Festplatten gelesen wird. Bei RAID 1 werden Dateien einfach doppelt gespeichert, einmal auf jeder Festplatte. Das erhöht die Sicherheit. Wenn eine der beiden Festplatten ausfällt, übernimmt die andere die Arbeit. Auf beiden Festplatten ist schließlich genau dasselbe gespeichert. Es gibt noch mehr RAID-Einstellungen als RAID 0 und RAID 1. Die weiteren Konfigurationen können hier aber vernachlässigt werden, da sie in Desktopsystemen kaum zur Anwendung kommen. Und schließlich: Ein RAID-Controller muss oft eigens installiert werden und eine RAID-Konfiguration setzt sich (grundsätzlich) aus identischen Festplatten zusammen.
Verlässlichkeit
Die Verlässlichkeit der verschiedenen Techniken ist unterschiedlich. SCSI-Festplatten sind für Ihre Verlässlichkeit bekannt. Sie werden daher oft in Servern verwendet und eher selten in normalen PCs. PCs verwenden im Allgemeinen (S)ATA-Festplatten. Diese sind speziell für die Anwendung im Privat- und Bürobereich konstruiert und eignen sich weniger für Einsätze rund um die Uhr oder besonders zugriffsintensive Aufgaben.
Die Verlässlichkeit der Festplatte beim Speichern wichtiger Daten ist begrenzt.
Obwohl Festplatten oft gut 10 Jahre funktionieren, ist ein vorzeitiger Festplattencrash nicht auszuschließen. Am sichersten ist daher eine Speicherung wichtiger Daten auf CDs oder DVDs. Wer einmal in die Situation eines Festplattencrashs kommt und wichtige Daten verliert, muss die Festplatte zu einem Datenrettungsdienst bringen, was sehr teuer werden kann. Einige Datenrettungsdienste berechnen einen Fixbetrag, andere berechnen Beträge in Abhängigkeit von der Menge wiederhergestellter Daten.
Verfasst von Maurice Bokma für RSE Datenrettung
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