[[start|zurück]]====== Storage – Grundlagen (RAID, NAS, SAN, ZFS, iSCSI, NFS) ======

Storage-Systeme bilden die Grundlage moderner IT-Infrastrukturen.  
Sie speichern Daten zuverlässig, schnell und sicher – egal ob im Heimnetz, 
Unternehmen oder Rechenzentrum.

Diese Seite behandelt:
  * RAID (Datensicherheit)
  * Filesysteme (ZFS, ext4, Btrfs, NTFS)
  * NAS vs SAN
  * iSCSI
  * NFS/SMB
  * Snapshot- & Replikationskonzepte

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====== 1. RAID – Redundant Array of Independent Disks ======

RAID kombiniert mehrere Festplatten zu einem logischen Verbund, um:

  * Geschwindigkeit zu erhöhen
  * Ausfallsicherheit zu steigern
  * große Storage-Pools zu bilden

==== RAID-Level Übersicht ====

^ Level ^ Beschreibung ^ Ausfallsicherheit ^ Geschwindigkeit ^
| RAID 0 | Stripe | 0 Platten | sehr schnell |
| RAID 1 | Mirror | 1 Platte | schnell beim Lesen |
| RAID 5 | Stripe + Parität | 1 Platte | gut |
| RAID 6 | doppelte Parität | 2 Platten | gut |
| RAID 10 | Mirror + Stripe | 1 pro Mirror | sehr gut |

==== Details =====

===== RAID 0 =====
  * keine Redundanz
  * doppelte Geschwindigkeit
  * wenn 1 Platte ausfällt → ALLES weg

===== RAID 1 =====
  * Spiegelung
  * sehr hohe Sicherheit
  * Geschwindigkeit mittel

===== RAID 5 =====
  * Paritätsberechnung
  * gut für große Archive
  * Wiederherstellung (Rebuild) kann kritisch sein

===== RAID 6 =====
  * zwei Paritäten
  * extrem robust
  * ideal für professionelle NAS/SAN

===== RAID 10 =====
  * kombiniert Geschwindigkeit + Sicherheit
  * ideal für Datenbanken, VMs, ESXi, Proxmox


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====== 2. Filesysteme ======

Moderne Systeme nutzen leistungsfähige Dateisysteme.

===== ext4 =====

  * Standard unter Linux
  * stabil und weit verbreitet
  * keine eingebaute Prüfsummen- oder Snapshot-Funktion

===== ZFS =====

  * extrem robust
  * Copy-On-Write
  * Prüfsummen
  * Snapshots
  * Replikation
  * ideal für Server & NAS
  * selbstheilend
  * benötigt RAM

ASCII:

<code>

 ZFS Pool → Dataset → Snapshots → Replication


</code>

===== Btrfs =====

  * Copy-On-Write
  * Snapshots
  * geeignet für Container & Docker
  * ähnlich ZFS, aber weniger stark

===== NTFS =====

  * Standard für Windows
  * ACLs gut
  * keine Snapshots (außer über VSS)


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====== 3. NAS vs SAN ======

Viele verwechseln diese Begriffe – hier die klare Unterscheidung.

===== NAS – Network Attached Storage =====

NAS = „Dateiserver über das Netzwerk“

<code>

 Client → SMB/NFS → NAS


</code>

Eigenschaften:
  * arbeitet auf **Dateiebene**
  * Protokolle: **SMB, NFS**
  * einfach anzubinden
  * ideal für Home & Firmen-Dateifreigaben

Beispiele:
  * Synology
  * TrueNAS
  * QNAP

===== SAN – Storage Area Network =====

SAN = „Block Storage über das Netzwerk“

<code>

 Client → iSCSI/FibreChannel → LUN → OS


</code>

Eigenschaften:
  * arbeitet auf **Blockebene**
  * Protokolle: iSCSI, Fibre Channel
  * erscheint wie eine lokale Festplatte
  * sehr hohe Performance
  * ideal für Hypervisor & Datenbanken

Beispiele:
  * iSCSI Targets
  * Dell EMC SAN Systeme
  * HP 3PAR

===== Vergleich ======

^ Merkmal ^ NAS ^ SAN ^
| Zugriffsebene | Datei | Block |
| Protokolle | SMB/NFS | iSCSI/FC |
| Einsatz | Freigaben | Hypervisor, DBs |
| Komplexität | gering | hoch |


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====== 4. iSCSI – Blockspeicher über IP ======

iSCSI ermöglicht es, Blockgeräte über das Netzwerk bereitzustellen.

Beispiel:

<code>

 Proxmox → iSCSI LUN → ZFS/VM-Storage


</code>

Komponenten:

  * **iSCSI Target** → stellt LUNs bereit
  * **iSCSI Initiator** → verbindet sich (Client)

Vorteile:
  * schnelle, flexible Storage-Lösungen
  * ideal für Virtualisierung
  * günstig, da IP-Netzwerk


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====== 5. NFS & SMB ======

===== NFS – Network File System =====

  * Standard im Linux-Serverbereich
  * sehr effizient
  * Filesystem-level-Zugriff
  * ideal für Docker/Proxmox/ZFS-Backups

Ports:  
  * 2049/tcp

===== SMB – Server Message Block =====

  * Windows-Freigaben
  * ACLs
  * ideal für Benutzerfreigaben
  * Samba unter Linux


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====== 6. Storage in Virtualisierung ======

Virtualisierungsplattformen nutzen Storage intensiv:

===== Proxmox VE =====

  * ZFS
  * Ceph
  * NFS
  * iSCSI
  * LVM-Thin

===== VMware ESXi =====

  * VMFS
  * NFS
  * iSCSI
  * vSAN

===== Hyper-V =====

  * SMB3
  * iSCSI
  * Cluster Shared Volumes


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====== 7. Snapshots & Replikation ======

===== Snapshots =====

  * sehr schnelle Sicherungen
  * Bestandteil von ZFS/Btrfs
  * ideal für Rollbacks, Updates

===== Replikation =====

  * ZFS send/receive
  * Live-Replikation
  * asynchron / synchron

Perfekt für:
  * Backup-Offsite
  * HA-Systeme
  * Desaster-Recovery


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====== 8. Storage-Sicherheit ======

  * <inline em>RAID schützt nicht vor Löschen → Backup Pflicht</inline>
  * Zugriff per ACLs absichern
  * Verschlüsselung (z. B. LUKS)
  * separate Storage-VLANs
  * Monitoring von I/O, SMART-Werten, Temperatur


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====== Zusammenfassung ======

  * RAID schützt Hardwareausfälle, aber ersetzt kein Backup
  * ZFS ist eines der sichersten Dateisysteme
  * NAS = Dateiebene (SMB/NFS)
  * SAN = Blockebene (iSCSI/FC)
  * iSCSI ideal für Hypervisoren
  * Snapshots/Replication = schneller Schutz
  * Storage ist die Basis für Virtualisierung & Serverbetrieb