Der Ausfall einer einzigen Festplatte und der damit verbundene Zeitverlust bringt Selbständige oder Studenten schnell in Bedrängnis. Für wenige Euro versprechen RAID-Systeme eine zusätzliche Absicherung. Der Test zeigt, wann der Aufwand lohnt.

Vielen Anwendern erkennen den Wert ihrer Daten erst, wenn die Festplatte kurz vor dem Abgabetermin einer Hausarbeit oder eines Auftrags ausfällt. Selbst das Einspielen der Daten aus einem täglich aktualisierten Backup legt den Rechner für mehrere Stunden lahm. Außerdem finden sich im Privatbereich solche Sicherungskonzepte überaus selten.

Sichern Sie nur Ihre Texte und sonstige Dokumente, wartet auf Sie zudem noch die Neuinstallation und Konfiguration von Betriebssystem und Anwendungen. RAID-Systeme sorgen dafür, dass beim Ausfall einer Festplatte zumindest ein Notbetrieb gesichert ist.

In der einfachsten Form eines RAID-1 führt der Defekt einer Festplatte lediglich dazu, dass Sie nun ohne weitere Ausfallsicherheit weiterarbeiten. Bei einem RAID-5-System – bestehend aus drei Festplatten und einem Ersatzlaufwerk (Hot Spare) – hingegen beginnt der Controller unmittelbar nach einem Festplattendefekt, das Ersatzlaufwerk als zusätzliche Redundanz einzubinden – fällt anschließend noch eine Festplatte aus, sind die Daten noch immer unbeschädigt.

Für den Test wählte die Redaktion fünf aktuelle RAID-Controller aus, die für den Heimbereich und kleine Büros gedacht sind. Die Preisspanne reichte von 50 bis 500 Euro und umfasste sowohl RAID-1 als auch RAID-5-Systeme.

3Ware Escalade 8506-8

Die Escalade-Controller-Familie von 3Ware eignet sich sowohl für den professionellen Server-Einsatz als auch für den Heimbereich. Das Modell 8506 gibt es in verschiedenen Ausführungen, mit zwei bis zwölf SATA-Anschlüssen.

Die Technik ähnelt sich bei allen Controllern: Ein Controller-Chip steuert über jeweils einen separaten Datenpfad bis zu vier Festplatten an – das hier getestete Modell 8506-8 mit acht SATA-Anschlüssen besitzt demzufolge gleich zwei RAID-Controller auf der Platine, bei dem Modell 8506-12 für bis zu einem Dutzend Festplatten sind es sogar drei. Abbildung 1 zeigt, dass der Hersteller den dritten Platz beim kleineren Bruder einfach nicht bestückt hat. Der Computer bekommt von der Anzahl der RAID-Chips nichts mit, da ein Host-Controller-Chip sie verdeckt.

Abbildung 1: Die Controller der 3Ware-Escalade-Familie verwenden stets die gleiche Hardware. So enthält das Modell 8506-8 acht SATA-Ports wohingegen beim größeren Modell alle drei Controller-Chip bestückt sind.

Der Escalade-Controller wartet mit einer weiteren Besonderheit auf: Er steuert jede Festplatte über einen eigenen Datenbus an, anstatt die Laufwerke als Master und Slave anzubinden wie etwa beim Intel Advanced Host Controller. Beim Datentransfer zwischen Controller und Festplatte muss hier das zweite Laufwerk warten, bis der Bus wieder frei ist.

In der Praxis punktete der 3Ware-Controller jedoch nur bei der Schreibrate: Mit 66 MByte/s brachte er die Daten fast doppelt so schnell wie Intels Onboard-Chip auf die Platten. Beim Lesen hingegen liefert der Intel-Controller 10 MByte/s mehr als der Escalade.

Die Datentransferrate der Escalade 8506 ist gleich, unabhängig von der Anzahl der SATA-Ports, sofern gleich viele Festplatten angeschlossen sind und der gleiche RAID-Modus zum Einsatz kommt. Die Messwerte aus Tabelle 1 gelten daher nicht nur für den mit vier Festplatten im RAID-5-Verbund getesteten Escalade 8506-8 für 450 Euro, sondern auch für den mit 300 Euro deutlich billigeren Escalade 8506-4.

RAID-Verwaltung unter Linux

Zum Lieferumfang des Controllers gehören die nötigen SATA-Kabel sowie Stromadapter für die Festplatten, falls das Netzteil des PCs noch keine entsprechenden Stromanschlüsse bereit stellt. Auf der CD liefert der Hersteller neben den Treibern für Windows auch die Quellen des Linux-Treibers mit – nötig ist dies indes nicht, weil der Linux-Kernel den Treiber bereits seit Jahren enthält.

Das Administrationsprogramm tw_cli (Command Line Interface) des Herstellers hingegen hat noch keinen Eingang in die Distributionen gefunden, auch ein grafisches Frontend fehlt.

Der Escalade 8506 ist ein klassischer Hardware-RAID-Controller, der einzige in diesem Testfeld. Er präsentiert dem Betriebssystem ein aus drei Festplatten und einem Ersatzlaufwerk bestehendes RAID-5 als ein einzelnes SCSI-Laufwerk. Für den Kernel macht es keinen Unterschied, ob es sich um eine einzelne Festplatte oder um einen RAID-Verbund handelt, oder wie viele Festplatten das RAID umfasst.

Auf der anderen Seite braucht sich das Betriebssystem nicht um das Verteilen der Daten über die Festplatten, den Ausfall eines Laufwerks oder Inkonsistenzen zu kümmern, wie es bei Software-RAIDs der Fall ist. Das macht sich besonders im Fehlerfall bemerkbar, wenn eine Festplatte ausfällt und der Transfer der Daten auf das Ersatzlaufwerk: Beim Hardware-RAID bekommt der Rechner von dem Ausfall nichts mit.

Dawicontrol DC-150 RAID

Der Zwei-Kanal-Controller DC-150 RAID von Dawicontrol kostet mit 50 Euro im Test am wenigsten. Insgesamt besitzt er drei SATA-Anschlüsse, von denen allerdings nur zwei gleichzeitig nutzbar sind – der dritte ist parallel zum ersten geschaltet und erlaubt, an Stelle einer internen Festplatte ein externes SATA-Laufwerk (eSATA) anzuschließen.

Die Hardware besitzt ein eigenes Controller-BIOS, über das Sie die angeschlossenen Festplatten als RAID-0 oder RAID-1 konfigurieren. Zudem erlaubt Ihnen der Controller, ein Backup der ersten Festplatte auf der zweiten zu speichern. Der Unterschied zu einem RAID-1 ist, dass der Controller beim Backup die zweite Festplatte im Betrieb nicht ständig aktualisiert, sondern lediglich einen Schnappschuss der Festplatte zum Zeitpunkt des Backups anfertigt.

Sollten Sie also nach dem Backup die erste Festplatte versehentlich löschen, könnten Sie die zweite Festplatte an den ersten SATA-Anschluss umstecken und mit dem Stand vor dem Löschen weiterarbeiten – bei einem RAID-1 hätten Sie die Daten beider Festplatten gelöscht.

Arbeit für den Treiber

Anstatt das Verwalten der Festplatten wie beim Escalade 8506 selbst zu übernehmen, überlässt der Controller-Chip Silicon Image Sil-3112 des DC-150 diese Arbeit dem Treiber – es handelt sich also um einen typischen Software-RAID-Controller, der sich in der Praxis kaum von einem einfachen SATA-Controller unterscheidet.

Nach dem Laden des Kernel-Moduls sata_sil melden sich die beiden angeschlossenen Festplatten als herkömmliche SCSI-Laufwerke beim System an. Theoretisch sollte das Hilfsprogramm Dmraid das RAID-System des Controllers erkennen und mit Hilfe des Device Mappers unter /dev/mapper einbinden – auf diese Weise würde das Software-RAID genauso bearbeitet, wie vom BIOS des Herstellers vorgesehen.

Dmraid erkannte die beiden Festplatten zwar korrekt als RAID-1, meldete jedoch einen Speicherfehler und Zugriffsfehler auf die Festplatten. Letztlich scheiterte so das Einbinden, und es blieb nur der Weg, ein klassisches Software-RAID mit Hilfe von Mdadm einzurichten. Dazu lösen Sie zunächst im BIOS den RAID-Verbund der beiden Festplatten auf und überlassen das Verwalten komplett dem Kernel:

mdadm --create /dev/md0 --level ?
raid1 --raid-devices=2 /dev/sda1?
/dev/sdb1

Alle weiteren Zugriffe erfolgen dann über /dev/md0, das Sie wie eine Festplattenpartition behandeln und formatieren. Ein Partitionieren des RAIDs ist nicht vorgesehen.

Die Datentransferraten des DC-150 sind mit 56 MByte/s beim Lesen und immerhin noch 37 MByte/s beim Schreiben erfreulich hoch, allerdings hat der Rechner auch nur ein RAID-1 zu verwalten, was deutlich weniger aufwändig ist als ein RAID-5.

Dawicontrol DC-4300

Mit gleich vier SATA-Anschlüssen erlaubt der Dawicontrol DC-4300, neben den RAID-Leveln 0 und 1 auch das Nutzen des platzsparenden RAID-5-Modus. Dazu hat der Hersteller dem Gerät einen anderen Controller-Chip aufgelötet, einen Silicon Image Sil-3421. Wie schon beim DC-150 handelt es sich auch beim großen Bruder um ein reines Software-RAID, bei dem allein der Treiber das Verteilen der Daten verwaltet.

Einen Anschluss für externe Laufwerke bietet der DC-4300 nicht, alle vier SATA-Ports befinden sich an der Oberseite der Karte. Die Position ist zwar nicht unüblich, stört jedoch je nach Gehäuse beim Verkabeln, da sich die Festplatten in der Regel an der Vorderseite des Gehäuses befinden. Somit laufen die SATA-Kabel im Bogen. Da es sich beim DC-4300 jedoch um eine Low-Profile-Karte mit halber Bauhöhe handelt, klappt dies auch in relativ schmalen Gehäusen.

Die Auswahl eines freien PCI-Steckplatzes ist bei aktuellen Mainboards jedoch schwieriger: Der DC-4300 besitzt genau wie der 3Ware Escalade 8506 einen 64-Bit breiten PCI-X-Anschluss, passt aber ebenfalls in die herkömmlichen 32-Bit-PCI-Slots. Dann steht jedoch ein Teil der PCI-Kontakte über den PCI-Slot über, womit die Karte schnell mit aus dem Mainboard herausragenden Bauteilen wie Jumper oder Elkos ins Gehege kommt. Je nach Rechner kann es daher sein, dass Sie die Karten neu arrangieren müssen, wenn Sie einen PCI-X-Controller nachrüsten.

Aktueller Kernel erforderlich

Die Inbetriebnahme unter Linux scheiterte zunächst an den Treibern. Keine aktuelle Distribution enthielt bereits den Kernel 2.6.15.4, in dem neuen Modul sata_sil24. Es blieb der Redaktion daher nichts anderes übrig, als auf dem Testsystem mit Suse Linux 10.0 den aktuellen Kernel neu zu übersetzen. Das hatte jedoch zur Folge, dass der Onboard-Netzwerkadapter des Asus P5GD1 nicht mehr funktionierte.

Trotz korrektem Treiber erkannte das Dienstprogramm Dmraid die Festplatten jedoch nicht als RAID-Verbund. Es ist daher derzeit nicht möglich, von einem RAID-5-Verbund an diesem Controller zu booten. Statt dessen verbinden Sie jeweils eine Partition vom Typ 0xFD und die vier Festplatten mittels Mdadm zu einem RAID-5:

mdadm --create /dev/md0 --level ?
raid5 --raid-devices=3 --spare-d?
evices=1 /dev/sda1 /dev/sdb1 /de?
v/sdc1 /dev/sdd1

Die Datentransferrate dieses RAID-5-Verbunds war auffällig niedrig, so ermittelte Iozone lediglich 17 MByte/s beim Lesen. Dies dürfte mit dem brandneuen Treiber zusammen hängen, der bislang noch wenig getestet ist. Die Schreibrate hingegen lag auf dem Niveau des DC-150 mit einem RAID-1 und des Intel Advanced Host Adapters mit RAID-5.

Intel ICH6R Advanced Host Controller

Stellvertretend für andere Onboard-Controller testete die Redaktion den Intel Advanced Host Controller des Testrechners, der mit dem Mainboard P5GD1 Pro von Asus ausgerüstet war. Neben den herkömmlichen parallelen IDE-Anschlüssen (PATA, parallel ATA) besitzt das Mainboard vier SATA-Anschlüsse, die am RAID-Controller des ICH-6-Chipsatzes hängen.

Im Gegensatz zu den SATA-Ports des 3Ware Escalade 8506 hat das AHCI (Advanced Host Controller Interface) lediglich zwei ATA-Busse mit je einem Master- und einem Slave-Gerät. Dies begrenzt die Datentransferrate im RAID-5-Verbund, da stets drei Festplatten gleichzeitig im Einsatz sind.

In der Praxis jedoch erreicht der Intel-Chip die höchste Datentransferrate im Testfeld: Er las die Daten mit bis zu 86 MByte/s von den Festplatten und überflügelte dabei sogar den Hardware-Controller von 3Ware. Beim Schreiben, wo zwei Festplatten gleichzeitig die Daten und die Prüfsummen aufnehmen, brach die Datenrate auf weniger als die Hälfte ein – hier liegt eindeutig die Domäne der Hardware-RAID-Controller.

Das Software-RAID legen Sie beim Intel AHCI auf die gleiche Weise an wie beim Dawicontrol DC-4300, selbst die Gerätenamen sind die gleichen: Das Kernel-Modul ahci, das für den Intel-Controller zuständig ist, bindet die Festplatten als einzelne SCSI-Laufwerke ein, die Sie anschließend noch mit einer RAID-Partition vom Typ 0xFD partitionieren.

RAIDsonic Stardom SR-3600 USB/Firewire

Das RAIDsonic SR-3600 glänzte mit der einfachsten Handhabung im Test. Das externe Festplattengehäuse besitzt einen integrierten RAID-Controller und zwei Festplatten-Einschübe. Für die Inbetriebnahme schrauben Sie lediglich zwei Festplatten in die Einschübe und schalten das Gerät ein – abhängig von der Position des Schiebeschalters auf der Rückseite richtet der Controller die Festplatten dann als RAID-1 oder als RAID-0 ein.

Falls bereits Daten auf der ersten Festplatte liegen, die Sie noch benötigen, bauen Sie zunächst nur die erste Festplatte ein und starten dann den Controller. Anschließend schieben Sie die neue Festplatte in den Einschub, woraufhin der Controller mit dem Klonen der ersten Festplatte beginnt. Auf diese Weise ersetzen Sie später im laufenden Betrieb defekte Festplatten, den aktuellen Zustand des RAIDs zeigt Ihnen das Gerät auf dem integrierten Display an.

Der Anschluss an den Computer erfolgt entweder per USB 2.0 oder per Firewire 800 – letzteres erfordert einen separaten Controller für rund 80 Euro. Für den Test verwendete die Redaktion das Modell F5U623eaAPL von Belkin. Die Investition in den Firewire-Controller lohnt sich, da das RAID damit fast doppelt so schnell arbeitet als über USB. Der Flaschenhals ist eindeutig im USB-System zu suchen, das lediglich eine Brutto-Datentransferrate von 460 MBit/s besitzt, wovon maximal zwei Drittel für Nutzdaten zur Verfügung stehen.

Mit 500 Euro lag das RAIDsonic SR-3600 im Test an der oberen Preisgrenze, zeigte jedoch Schwächen bei der Verarbeitung. So wackelte der untere Festplatteneinschub und hatte sehr viel Spiel zum Gehäuse. Leider verwendet RAIDsonic auch keine SATA-Backplane, in die Sie die Festplatten direkt einschieben, sonder proprietäre Festplattenrahmen mit einer Leiterplattenverbindung zum Controller. Ein Ziel des SATA-Standards war eigentlich, genau solche Lösungen zu vermeiden.

Fazit

Bei der Handhabung liegt das RAIDsonic SR-3600 klar vorne. Das externe Festplattengehäuse mit integriertem RAID-Controller benötigt weder spezielle Treiber noch ein Verwaltungsprogramm. Allerdings enttäuschten die Datentransferraten über USB 2.0. Daher empfiehlt sich unbedingt der Betrieb über einen Firewire-800-Controller, falls Sie das 500 Euro teure RAID-System einsetzen.

Am schnellsten arbeiteten im Testfeld der 3Ware Escalade 8506 und der Intel Onboard-Chipsatz. Der 3Ware-Controller liefert mit 75 respektive 66 MByte/s Datentransferrate sehr konstante Werte beim Lesen und Schreiben. Der Intel-Chip punktete lediglich beim Lesen mit 86 MByte/s. Beim Schreiben erreichte er gerade einmal den halben Durchsatz des 3Ware-Controllers.

Beim Blick ins Portemonnaie fällt die Entscheidung eindeutig zugunsten des Intel-Controllers, da Mainboards mit diesem Chip nur rund 30 bis 40 Euro mehr kosten als solche ohne, während der Escalade 8506 mit mindestens 300 Euro bei vier SATA-Anschlüssen zu Buche schlägt.

Wer kein RAID-5-System benötigt, sondern mit der gespiegelten Festplatte eines RAID-1 als Ausfallschutz zufrieden ist, fährt mit Dawicontrols DC-150 für nur 50 Euro sehr gut. Auch wenn die RAID-Funktion des Controllers unter Linux im Moment nicht funktioniert, empfiehlt sich der Dawicontrol DC-150 durchaus für den Heimeinsatz.

Beim größeren Bruder DC-4300 warten Sie besser die Treiberentwicklung ab. Die Datentransferraten lagen mit nur 17 MByte/s beim Lesen ungewöhnlich niedrig – selbst eine USB-2.0-Festplatte liefert höhere Werte. Zudem verweigert sich der RAID-Controller noch dem Hilfsprogramm Dmraid. Damit reduziert sich seine Funktion auf einen einfachen SATA-Adapter. Schlussendlich bietet sich da wieder ein Intel-Onboard-Controller an.

Tabelle 1: SATA-RAID-Controller im Test

Bezeichnung	3Ware Escalade 8506-8	Asus P5GD1 Pro	Dawicontrol DC-150 Raid	Dawicontrol DC-4300	Raidsonic Stardom SR-3600
Typ:	SATA-Raid-Controller	Mainboard mit SATA-Raid	SATA-Raid-Controller	SATA-Raid-Controller	externes SATA-Raid
Anschluss:	PCI-X, PCI	–	PCI	PCI-X, PCI	Firewire 800	USB 2.0
ATA-Kanäle:	8	2	2	4	2
Laufwerke:	max. 8	ax. 4	max. 2	max. 4	max. 2
Raid-Level:	0, 1, 10, 5, 50, JBOD	Software 0, 1, 10, 5, JBOD	Software 0, 1, JBOD	Software 0, 1, 10, 5, JBOD	0, 1
Transferrate Lesen:	56 MByte/s	86 MByte/s	56 MByte/s	17 MByte/s	66 MByte/s	30 MByte/s
Transferrate Schreiben:	21 MByte/s	39 MByte/s	37 MByte/s	38 MByte/s	74 MByte/s	24 MByte/s
Preis:	ca. 450 Euro	ca. 100 Euro	ca. 50 Euro	ca. 100 Euro	ca. 500 Euro