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Inhaltsverzeichnis
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
1. RAID – Redundant Array of Independent Disks
RAID kombiniert mehrere Festplatten zu einem logischen Verbund, um:
- Geschwindigkeit zu erhöhen
- Ausfallsicherheit zu steigern
- groĂźe Storage-Pools zu bilden
RAID-Level Ăśbersicht
| 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 fĂĽr groĂźe Archive
- Wiederherstellung (Rebuild) kann kritisch sein
RAID 6
- zwei Paritäten
- extrem robust
- ideal fĂĽr professionelle NAS/SAN
RAID 10
- kombiniert Geschwindigkeit + Sicherheit
- ideal fĂĽr Datenbanken, VMs, ESXi, Proxmox
2. Filesysteme
Moderne Systeme nutzen leistungsfähige Dateisysteme.
ext4
- Standard unter Linux
- stabil und weit verbreitet
- keine eingebaute PrĂĽfsummen- oder Snapshot-Funktion
ZFS
- extrem robust
- Copy-On-Write
- PrĂĽfsummen
- Snapshots
- Replikation
- ideal fĂĽr Server & NAS
- selbstheilend
- benötigt RAM
ASCII:
ZFS Pool → Dataset → Snapshots → Replication
Btrfs
- Copy-On-Write
- Snapshots
- geeignet fĂĽr Container & Docker
- ähnlich ZFS, aber weniger stark
NTFS
- Standard fĂĽr Windows
- ACLs gut
- keine Snapshots (auĂźer ĂĽber VSS)
3. NAS vs SAN
Viele verwechseln diese Begriffe – hier die klare Unterscheidung.
NAS – Network Attached Storage
NAS = „Dateiserver über das Netzwerk“
Client → SMB/NFS → NAS
Eigenschaften:
- arbeitet auf Dateiebene
- Protokolle: SMB, NFS
- einfach anzubinden
- ideal fĂĽr Home & Firmen-Dateifreigaben
Beispiele:
- Synology
- TrueNAS
- QNAP
SAN – Storage Area Network
SAN = „Block Storage über das Netzwerk“
Client → iSCSI/FibreChannel → LUN → OS
Eigenschaften:
- arbeitet auf Blockebene
* Protokolle: iSCSI, Fibre Channel
* erscheint wie eine lokale Festplatte
* sehr hohe Performance
* ideal fĂĽr 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 |
4. iSCSI – Blockspeicher über IP
iSCSI ermöglicht es, Blockgeräte über das Netzwerk bereitzustellen.
Beispiel:
Proxmox → iSCSI LUN → ZFS/VM-Storage
Komponenten:
- iSCSI Target → stellt LUNs bereit
- iSCSI Initiator → verbindet sich (Client)
Vorteile:
- schnelle, flexible Storage-Lösungen
- ideal fĂĽr Virtualisierung
* gĂĽnstig, da IP-Netzwerk
—
5. NFS & SMB
NFS – Network File System
- Standard im Linux-Serverbereich
- sehr effizient
* Filesystem-level-Zugriff
* ideal fĂĽr Docker/Proxmox/ZFS-Backups
Ports:
- 2049/tcp
SMB – Server Message Block
- Windows-Freigaben
- ACLs
* ideal fĂĽr Benutzerfreigaben
* Samba unter Linux
—
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
—
7. Snapshots & Replikation
Snapshots
- sehr schnelle Sicherungen
- Bestandteil von ZFS/Btrfs
* ideal fĂĽr Rollbacks, Updates
Replikation
- ZFS send/receive
- Live-Replikation
* asynchron / synchron
Perfekt fĂĽr:
- Backup-Offsite
- HA-Systeme
* Desaster-Recovery
—
8. Storage-Sicherheit
- RAID schützt nicht vor Löschen → Backup Pflicht
- Zugriff per ACLs absichern
* Verschlüsselung (z. B. LUKS)
* separate Storage-VLANs
* Monitoring von I/O, SMART-Werten, Temperatur
—
Zusammenfassung
- RAID schützt Hardwareausfälle, aber ersetzt kein Backup
- ZFS ist eines der sichersten Dateisysteme
* NAS = Dateiebene (SMB/NFS)
* SAN = Blockebene (iSCSI/FC)
* iSCSI ideal fĂĽr Hypervisoren
* Snapshots/Replication = schneller Schutz
* Storage ist die Basis fĂĽr Virtualisierung & Serverbetrieb