Fällt eine Festplatte in einem RAID-Array aus, steht der Serveradministrator oder NAS-Betreiber vor einer kritischen Entscheidung: einen standardmäßigen Rebuild starten oder RAID-Datenrettungssoftware einsetzen. Ein herkömmlicher Rebuild kann je nach Festplattenkapazität und RAID-Level von mehreren Stunden bis zu einer Woche dauern und setzt das System in dieser Zeit einem zusätzlichen Ausfallrisiko aus. Die Software-Alternative ist besonders relevant bei mehrfachen Plattenausfällen oder wenn sich das Unternehmen längere Downtime nicht leisten kann.
Inhalt
- Was ist ein RAID-Rebuild / eine Rekonstruktion
- Wie lange dauert ein RAID-Rebuild
- Risiken eines langwierigen RAID-Rebuilds und die softwarebasierte Alternative zur Datenrettung
- Daten aus beschädigten RAID‑Arrays mit Software wiederherstellen
Dieser Beitrag beleuchtet die realen Wiederherstellungszeiten für verschiedene RAID‑Konfigurationen, vergleicht den hardwarebasierten Rebuild mit softwaregestützten Ansätzen und unterstützt Sie bei der Wahl der optimalen Strategie für Ihr Szenario.
Was ist ein RAID-Rebuild / eine Rekonstruktion
Ein RAID-Rebuild (auch Rekonstruktion oder Resynchronisierung) ist der Vorgang, bei dem ein RAID-Controller oder eine Software fehlende Daten auf einem Ersatzlaufwerk mithilfe der verbleibenden Datenträger im Verbund (RAID-Array) – z. B. über Parität oder Spiegelung – neu aufbaut. Dadurch kehrt der Verbund aus dem degradierten Zustand in einen vollständig redundanten Zustand zurück.
Fällt ein Laufwerk im Verbund aus, markiert der RAID-Controller es als defekt und der Verbund wechselt in den degradierten Modus. Nach dem Einbau eines neuen Laufwerks aktualisiert der Controller den Verbund, indem er die Daten von den verbleibenden intakten Datenträgern ausliest und die Daten für das neue Laufwerk je nach RAID-Level anhand von Parität oder Spiegelung berechnet.
Rebuilds können automatisch (wird ausgelöst, wenn in einem degradierten Verbund ein neues Laufwerk eingesetzt wird) oder manuell (vom Administrator gestartet) erfolgen, abhängig vom verwendeten RAID-Controller bzw. der Software.
Während des Rebuilds bleibt der Verbund betriebsbereit, jedoch ist die Performance reduziert und es besteht kein Schutz vor weiteren Ausfällen.
Die Rebuild-Geschwindigkeit wird von mehreren kritischen Faktoren bestimmt: Kapazität der Laufwerke (größere Datenträger benötigen mehr Zeit), RAID-Level (RAID 6-Rebuilds dauern aufgrund doppelter Parität länger als RAID 5), aktuelle Systemlast (aktive I/O-Last verlangsamt den Prozess deutlich) sowie der Controllertyp.
Hardware-RAID-Controller sind in der Regel schneller als Software-Implementierungen, da sie über einen dedizierten Prozessor und Cache verfügen. Dennoch müssen auch leistungsfähige Controller die Rebuild-Geschwindigkeit gegen die Bedienung laufender Datenzugriffe ausbalancieren. In vielen Systemen lässt sich die Rebuild-Priorität konfigurieren: Hohe Priorität beschleunigt die Wiederherstellung, reduziert jedoch die Anwendungsleistung; niedrige Priorität minimiert die Auswirkungen auf den Produktivbetrieb, kann den Rebuild aber auf mehrere Tage ausdehnen. Besonders wichtig: Während des Rebuilds befindet sich das System in einem kritischen Zustand — ein weiterer Laufwerksausfall bei RAID 5 bzw. zwei weitere bei RAID 6 führen zu vollständigem Datenverlust ohne automatische Wiederherstellung.
Wie lange dauert ein RAID-Rebuild
Die Rebuild-Dauer reicht je nach RAID-Array von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen; bei großen Arrays kann sie noch länger ausfallen.
Zur groben Abschätzung der Rebuild-Zeit wird häufig folgende vereinfachte Formel verwendet:
Rebuild time = (Data volume / Disk read speed) × Overhead factor
- RAID 1: Faktor = 1,0
- RAID 5: Faktor = 1,4 (40 % zusätzlicher Zeitbedarf für die Paritätsberechnung)
- RAID 6: Faktor = 1,8 (80 % zusätzlicher Zeitbedarf für die duale Paritätsberechnung)
Der Rebuild-Durchsatz hängt von Festplattentyp und RAID-Controller ab; bei modernen HDDs liegen im Leerlauf im Mittel 50–100 MB/s an. Das bedeutet: Das Wiederaufbauen von 1 TB Daten mit 80 MB/s dauert ungefähr 3,5 Stunden. In der Praxis sind die Zeiten jedoch stets höher – bedingt durch Overhead für Paritätsberechnung, Datenprüfung/Verifikation und Fragmentierung.
RAID 1 (Spiegelung) wird vergleichsweise schnell wiederaufgebaut, da die Daten Byte für Byte von der intakten auf die neue Festplatte kopiert werden. Bei einem 1-TB-Spiegel mit zwei Laufwerken dauert der Vorgang je nach Plattengeschwindigkeit etwa 3–6 Stunden. RAID 5 benötigt deutlich mehr Zeit, da Daten von allen Laufwerken im Array gelesen und Paritätsinformationen berechnet werden müssen. Bei der Minimalbestückung mit drei Laufwerken liest der Controller 2 TB, berechnet die Parität und schreibt 1 TB auf das neue Laufwerk – das dauert typischerweise 6–12 Stunden.
RAID 6 mit doppelter Parität benötigt noch länger, da zwei unabhängige Paritätsblöcke berechnet werden. Eine Konfiguration mit mindestens vier Laufwerken wird in der Regel in 8–16 Stunden wiederaufgebaut, weil der Controller mehr Daten verarbeitet und komplexere Berechnungen ausführt. RAID 10 (Spiegelung + Striping) ist beim Rebuild schneller als RAID 5 und RAID 6, da lediglich aus dem Spiegel kopiert wird und keine Paritätsberechnung anfällt.
Schätzwerte für Rebuild-Zeiten von Arrays mit 1‑TB‑Festplatten
| RAID-Level | Anzahl der Festplatten | Array-Kapazität | Rebuild-Zeit (im Leerlauf) |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | 2 TB | Kein Rebuild* |
| RAID 1 | 2 | 1 TB | ~3,5 Stunden |
| RAID 5 | 3 | 2 TB | ~7 Stunden |
| RAID 5 | 4 | 3 TB | ~10,5 Stunden |
| RAID 5 | 5 | 4 TB | ~14 Stunden |
| RAID 6 | 4 | 2 TB | ~10 Stunden |
| RAID 6 | 5 | 3 TB | ~15 Stunden |
| RAID 6 | 6 | 4 TB | ~20 Stunden |
| RAID 10 | 4 | 2 TB | ~3,5 Stunden |
| RAID 10 | 6 | 3 TB | ~3,5 Stunden |
| RAID 10 | 6 | 3 TB | ~3,5 Stunden |
*RAID 0 bietet keine Redundanz — fällt eine Festplatte aus, können ggf. Teile der Daten wiederhergestellt werden, jedoch nicht alle.
Hinweis: Die Schätzwerte basieren auf einem durchschnittlichen Rebuild-Durchsatz von 80 MB/s für HDDs mit 7.200 U/min und berücksichtigen den Paritäts-Overhead (~40 % bei RAID 5, ~80 % bei RAID 6). Mit SSDs können die Zeiten um den Faktor 2–3 kürzer ausfallen. Unter Produktivlast verlängern sich die Zeiten um den Faktor 2–4.
Risiken eines langwierigen RAID-Rebuilds und die softwarebasierte Alternative zur Datenrettung
Risiken eines langen RAID-Rebuilds
Der Rebuild-Prozess erzeugt ein kritisches Zeitfenster, in dem das System besonders anfällig für einen katastrophalen Ausfall ist.
Die primäre Gefahr ist ein zweiter Festplattenausfall während des Rebuilds. In RAID 5 führt ein weiterer Ausfall zu vollständigem Datenverlust, da das Array bereits im degradierten Modus ohne Redundanz arbeitet.
Die Wahrscheinlichkeit dieses Szenarios steigt aus mehreren Gründen: Festplatten in einem RAID-Array werden häufig gleichzeitig beschafft und haben daher ähnliches Alter und Nutzungsprofil; sie laufen unter identischen Bedingungen; zudem erzeugt der Rebuild eine hohe I/O-Last auf den verbleibenden Laufwerken und kann latente Defekte beschleunigt zutage fördern.
UREs (Unrecoverable Read Errors) sind besonders gefährlich – defekte Sektoren werden oft erst während der vollständigen Lesevorgänge erkannt, die ein Rebuild erfordert.
Trifft der Controller während eines RAID‑5‑Rebuilds auf einen URE, kann der Vorgang scheitern, weil fehlende oder fehlerhafte Lesezugriffe die korrekte Berechnung der Parität für die neue Festplatte verhindern.
Je länger der Rebuild dauert, desto höher ist das Risiko eines katastrophalen Ausfalls des RAID-Arrays.
Softwarebasierte RAID-Wiederherstellung: ein alternativer Ansatz
Eine Alternative besteht darin, Datenrettungssoftware für beschädigte oder ausgefallene RAID-Arrays einzusetzen, ohne einen herkömmlichen, controllerbasierten RAID-Rebuild durchzuführen. Im Gegensatz zur hardwareseitigen Wiederherstellung über den RAID-Controller arbeiten diese Tools auf Dateisystem- und Datenebene, analysieren die Array-Struktur und extrahieren Informationen selbst aus stark beschädigten Konfigurationen.
Das Kernprinzip ist die Rekonstruktion der RAID-Geometrie: Die Software scannt die verfügbaren Datenträger, ermittelt die Array-Parameter (Anzahl der Laufwerke, Stripe-Größe, Stripe-Reihenfolge, Paritätslayout), stellt die logische Struktur wieder her und ermöglicht den Zugriff auf Dateien, ohne die physischen Datenträger zu verändern.
Die softwarebasierte Wiederherstellung ist in mehreren kritischen Szenarien vorzuziehen – oder sogar die einzige Option.
- Zwei oder mehr Laufwerke ausgefallen (RAID 5) bzw. drei oder mehr (RAID 6)
- Defekter RAID-Controller oder verlorene RAID-Konfiguration
- Kritische Daten werden sofort benötigt; keine Zeit für einen RAID-Rebuild
- Rebuild-Versuch aufgrund von UREs (Unrecoverable Read Errors, nicht korrigierbare Lesefehler) oder anderen Fehlern fehlgeschlagen
- RAID-Array versehentlich gelöscht oder reinitialisiert
- Datenmigration von alter bzw. instabiler Hardware
- Sichere Wiederherstellung erforderlich, ohne das Risiko weiterer Schäden
Daten aus beschädigten RAID‑Arrays mit Software wiederherstellen
Die RAID‑Datenrettung aus einem beschädigten oder nicht funktionsfähigen RAID‑Verbund (RAID‑Array) muss nicht kompliziert sein. Die meisten Tools folgen demselben Ansatz: Die Laufwerke des Verbunds an einen Computer anschließen (oder per SSH auf den Verbund zugreifen), eine schnelle Analyse durchführen und die wiederhergestellten Daten anschließend an einem sicheren Ziel speichern, z. B. in einem neuen RAID‑Array.
Im Folgenden wird der Ablauf am Beispiel der Software RS RAID Retrieve beschrieben.
Datenwiederherstellung von beschädigten RAID-ArraysWiederherstellung jeder Art von RAID-Array
Schritt 1. Laufwerke anschließen und initialisieren
Nachdem die Laufwerke des ausgefallenen Verbunds physisch mit einem funktionsfähigen Rechner verbunden wurden, starten Sie die Datenrettungssoftware. Diese führt eine automatische Erkennung von RAID‑Konfigurationen auf den angeschlossenen Festplatten bzw. eingebundenen Laufwerksabbildern (Images) durch. Erkannte Verbünde werden dem Hauptfenster hinzugefügt.
Bei beschädigten Laufwerken mit instabilen Lesevorgängen sollten Sie zunächst Sektor‑für‑Sektor‑Abbilder der Datenträger erstellen.
Schritt 2. Dateisystem des Verbunds analysieren
Führen Sie einen Schnellscan des Verbunds aus. Die Software analysiert das Dateisystem, rekonstruiert die Verzeichnisstruktur, erfasst die Dateimetadaten und zeigt den wiederhergestellten Datenbaum in der Oberfläche an.
In diesem Schritt können Sie den Zustand der Daten beurteilen: Dateilisten durchsuchen, die Integrität prüfen und einzelne Dateien in der Vorschau öffnen.
Der Schnellscan arbeitet auf Basis der Dateisystem‑Metadaten und ist bei 1–4‑TB‑Verbünden in der Regel nach 20–60 Minuten abgeschlossen. Findet der Schnellscan nicht alle benötigten Daten (z. B. aufgrund eines beschädigten Dateisystems), bieten die meisten Tools einen vollständigen Scan (Tiefenscan) als längeren Prozess an.
Schritt 3. Daten extrahieren und speichern
Wählen Sie die Daten aus, die auf einen neuen RAID‑Verbund oder eine Festplatte mit ausreichender Kapazität übertragen werden sollen, und speichern Sie sie.
Die Kopierzeit ist proportional zum Datenvolumen — bei einem durchschnittlichen Durchsatz von 850 MB/s etwa 20 Minuten pro Terabyte. Die Software rekonstruiert die Daten on‑the‑fly, liest aus den verfügbaren Laufwerken und rekonstruiert bei Bedarf fehlende Blöcke per Paritätsberechnung.
Zeitabschätzungen für softwarebasierte RAID-Wiederherstellung
| RAID-Level | Anzahl der Laufwerke | Kapazität des RAID-Verbunds | Wiederherstellungszeit* |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | 2 TB | ~40 Minuten |
| RAID 1 | 2 | 1 TB | ~20 Minuten |
| RAID 5 | 3 | 2 TB | ~40 Minuten |
| RAID 5 | 4 | 3 TB | ~60 Minuten |
| RAID 5 | 5 | 4 TB | ~80 Minuten |
| RAID 6 | 4 | 2 TB | ~40 Minuten |
| RAID 6 | 5 | 3 TB | ~60 Minuten |
| RAID 6 | 6 | 4 TB | ~80 Minuten |
| RAID 10 | 4 | 2 TB | ~40 Minuten |
| RAID 10 | 6 | 3 TB | ~60 Minuten |
| RAID 10 | 6 | 3 TB | ~80 Minuten |
* Die angegebene Zeit umfasst Rekonstruktion und Extraktion, nachdem die Software die Konfiguration des RAID-Arrays erkannt hat. Schätzung basierend auf einer durchschnittlichen Lese-/Rekonstruktionsgeschwindigkeit von ~50 GB/min (850 MB/s) mit moderner Software auf einem Hochleistungssystem.
Bei der Auswahl von RAID-Datenrettungssoftware prüfen Sie die Unterstützung für Ihr spezifisches RAID-Level, die Betriebssystemkompatibilität, eine Dateivorschau vor dem Kauf, die Möglichkeit, mit Datenträger-Images für eine sicherere Wiederherstellung zu arbeiten, sowie die Qualität des technischen Supports.
Eine Übersicht der besten Tools – Funktionen, Vor- und Nachteile sowie Funktions- und Preisvergleich – finden Sie hier: Top-Tools zur RAID-Datenrettung.
Geschwindigkeitsvergleich: Rebuild vs. Software‑Wiederherstellung
| Array-Größe | RAID‑Rebuild (im Leerlauf) | Softwarebasierte Wiederherstellung |
|---|---|---|
| 1 TB | ~3,5 Stunden | ~20 Minuten |
| 2 TB | ~7 Stunden | ~40 Minuten |
| 3 TB | ~10,5 Stunden | ~60 Minuten |
| 4 TB | ~14 Stunden | ~80 Minuten |
Wichtig: Softwarebasierte Wiederherstellung ermöglicht schnellen Zugriff auf die Daten zur Extraktion, stellt jedoch kein funktionsfähiges RAID‑Array wieder her. Um das System erneut in Betrieb zu nehmen, ist zusätzliche Zeit erforderlich, um ein neues Array anzulegen und die wiederhergestellten Daten zurückzukopieren.
Die Entscheidung zwischen einem Standard‑Rebuild und dem Einsatz von Software hängt von der konkreten Situation, dem Zustand des Arrays und der Kritikalität der Daten ab. Hardwarebasierter Rebuild bleibt eine verlässliche Lösung bei unkomplizierten Einzelplattenausfällen, sofern das System für den erforderlichen Zeitraum im degradierten Betriebszustand arbeiten kann.
