NAS & RAID Glossar

Schnelle Definitionen aller wichtigen Begriffe rund um NAS, RAID und Storage. Klick auf einen Begriff für vertiefenden Artikel.

AFR (Annual Failure Rate): Statistische Ausfallrate einer Festplatte pro Jahr. Consumer-Platten liegen bei ~1.5%, Enterprise bei 0.5-0.8%. Multipliziert sich bei mehreren Platten: 8 Platten in RAID 0 = ~11.4% Ausfallchance/Jahr.
Bitrot: Stille Datenkorruption – einzelne Bits ändern sich unbemerkt durch magnetisches Drift, kosmische Strahlung oder Controller-Bugs. Klassisches RAID erkennt das nicht. Schutz: ZFS oder Btrfs mit Block-Checksums. Mehr: Bitrot & ZFS Scrubbing.
CMR (Conventional Magnetic Recording): Klassisches Festplatten-Aufzeichnungsverfahren mit parallelen Spuren ohne Überlappung. Schreibvorgänge sind schnell und vorhersagbar. RAID-tauglich. Gegenstück zu SMR. Mehr: SMR vs CMR.
Hot Spare: Reserveplatte, die im laufenden NAS angeschlossen ist und bei Plattenausfall automatisch ins RAID übernommen wird. Gegenstück zu Cold Spare. Mehr: Hot Spare vs Cold Spare.
IOPS (Input/Output Operations per Second): Maß für die Anzahl an Lese-/Schreib-Operationen pro Sekunde. Wichtig für Datenbanken und VMs. HDDs: 100-200 IOPS, SSDs: 10.000-100.000+ IOPS.
JBOD (Just a Bunch Of Disks): Mehrere Platten werden zu einem logischen Volume verkettet, ohne RAID-Logik. Gesamtkapazität = Summe aller Platten. Kein Schutz, aber bei Ausfall verlierst du nur die Daten der defekten Platte (anders als RAID 0).
MTBF (Mean Time Between Failures): Statistische Lebensdauer-Angabe in Stunden. Enterprise-Platten haben 2-2.5 Mio. Stunden MTBF, Consumer 1-1.5 Mio. Aussagekraft begrenzt – AFR ist praxisnaher.
NAS (Network Attached Storage): Festplatten-Server fürs Heimnetz oder Büro. Bietet Storage über SMB, NFS, AFP. Beispiele: Synology, QNAP, TrueNAS, Unraid, Selbstbau.
Parität: Redundanz-Information, die aus den Daten anderer Platten berechnet wird. Bei Plattenausfall können fehlende Daten daraus rekonstruiert werden. RAID 5 nutzt eine Parität, RAID 6 zwei.
Rebuild / Resilver: Wiederaufbau eines RAID nach Plattenwechsel. Daten werden aus Parity oder Mirror auf die neue Platte rekonstruiert. Dauert je nach Größe 12-50 Stunden. ZFS nennt es Resilver. Mehr: RAID Rebuild-Zeit.
SHR (Synology Hybrid RAID): Synology-eigenes RAID, das gemischte Plattengrößen optimal nutzt. Anders als klassisches RAID 5/6 (das auf kleinste Platte limitiert) verteilt SHR Daten in mehreren Schichten. SHR-1 = 1 Platten-Schutz, SHR-2 = 2.
SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology): Selbstüberwachung in jeder Festplatte. Liefert Werte wie Power_On_Hours, Reallocated_Sectors, Pending_Sectors. Tool zum Auslesen: smartctl. Pflicht-Check bei gebrauchten Platten.
SMR (Shingled Magnetic Recording): Aufzeichnungsverfahren mit überlappenden Spuren für höhere Kapazität pro Platter. Schreibvorgänge unter Dauerlast langsam. Im RAID problematisch, kann zu Rebuild-Fehlern führen. Mehr: SMR vs CMR.
SSD (Solid State Drive): Halbleiter-Speicher ohne mechanische Teile. Schneller, leiser, teurer pro TB als HDD. Im NAS oft als Cache oder für aktive Daten.
Striping: Aufteilung von Daten in Blöcke, verteilt über mehrere Platten parallel. Erhöht Lese-/Schreib-Geschwindigkeit. Wird von RAID 0 (ohne Schutz) und RAID 5/6/10 (mit Schutz) verwendet.
TB vs TiB: TB (Terabyte) = 10^12 Byte (dezimal). TiB (Tebibyte) = 2^40 Byte (binär, ~1.1 TB). Hersteller geben TB an, OS zeigt oft TiB. 16 TB Platte = ~14.5 TiB nutzbar.
Unraid: Kommerzielles NAS-Betriebssystem von Lime Technology. Pro Platte ein Dateisystem, eine oder zwei Paritäts-Platten. Erlaubt beliebige Plattengrößen und Erweiterung. Kostet einmalig ab ~60 USD.
USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) / UPS: Akku-Puffer, der den NAS bei Stromausfall sauber herunterfährt. Verhindert RAID-Korruption durch unsauberen Shutdown. Mehr: Beste USV für NAS.
URE (Unrecoverable Read Error): Unwiederherstellbarer Lesefehler. Statistisch ein URE pro 10^14 gelesener Bits bei Consumer-Platten. Bei großen RAID-Rebuilds nicht zu vernachlässigen, kann RAID 5 zum Abbruch bringen. Mehr: Rebuild-Zeit.
ZFS / RAIDZ: Modernes Dateisystem + Volume-Manager. Block-Checksummen schützen gegen Bitrot, RAIDZ1/2/3 sind ZFS-Pendants zu RAID 5/6/...mit dreifacher Parität. Hoher RAM-Bedarf (Faustregel 1 GB pro TB).
HexOS: Konsumer-freundliches NAS-Betriebssystem, basiert auf TrueNAS Scale mit ZFS darunter. Ziel: Plug-and-Play-UI für Heim-User, die ZFS-Vorteile (RAIDZ, Checksums, Snapshots) ohne Konfigurations-Aufwand wollen. Kostenlos für Heim-Nutzung. Nutzt unter der Haube dieselben ZFS-RAIDZ-Modi wie TrueNAS.
Btrfs: Modernes Linux-Dateisystem mit Snapshots, Checksums und integriertem RAID 0/1/10. RAID 5/6 gilt weiterhin als instabil – nicht für Produktion. Mehr: Btrfs RAID 5/6 Probleme.
Cache (SSD): SSD vor langsamerem HDD-Pool zum Beschleunigen häufiger Zugriffe. Read-Cache: nur Beschleunigung, Write-Cache: Schreibgeschwindigkeit + Pufferung. ZFS unterscheidet ARC (RAM) und L2ARC (SSD).
Checksum: Hash über Datenblock zur Integritätsprüfung. ZFS und Btrfs speichern Checksums pro Block, klassisches RAID nicht. Erkennt Bitrot. Mehr: ZFS vs ext4 vs Btrfs.
Cold spare: Reserve-Platte im Schrank, nicht angeschlossen. Bei Ausfall manuell tauschen. Spart Strom und Verschleiß gegenüber Hot Spare. Mehr: Hot spare vs cold spare.
Copy-on-Write (CoW): Schreibverfahren von ZFS und Btrfs: Daten werden nie überschrieben, sondern an neue Position geschrieben und Pointer aktualisiert. Ermöglicht atomare Snapshots und schützt vor Write Hole.
Deduplication: Erkennt identische Datenblöcke und speichert sie nur einmal. ZFS-Dedup ist sehr RAM-hungrig (~5 GB pro TB Daten). Lohnt selten – Snapshots/Compression bringen meist mehr.
ext4: Standard-Linux-Dateisystem. Stabil, schnell, ohne Checksums oder Snapshots. Funktioniert mit mdadm-RAID und LVM. Klassischer Stack auf OMV. Mehr: ZFS vs ext4 vs Btrfs.
Hot swap: Platte im laufenden Betrieb tauschen, ohne den NAS abzuschalten. Setzt entsprechende Backplane und RAID-Modus voraus. Standard bei Synology/QNAP, bei DIY hardwareabhängig.
iSCSI: Block-Protokoll: NAS stellt eine virtuelle Festplatte (LUN) übers Netzwerk bereit. Client greift auf Blockebene zu, formatiert selbst. Typisch für VMware, Hyper-V, Datenbanken.
mdadm: Linux Software-RAID-Tool. Bildet RAID 0/1/5/6/10 ohne Hardware-Controller. Solide, gut dokumentiert, aber ohne Checksums. Basis von Synology SHR und OMV-RAID.
NFS: Network File System. Unix-Standard für Datei-Sharing. Schneller und CPU-schonender als SMB, aber bei Windows umständlicher. Pflicht für Linux/macOS-NAS-Mounts.
NVMe: Modernes SSD-Protokoll über PCIe. Bis ~7000 MB/s sequenziell, viel höhere IOPS als SATA-SSDs. Im NAS typisch als Cache oder eigener All-Flash-Pool.
Pool (ZFS): ZFS-Speichercontainer aus einem oder mehreren vdevs. Datasets liegen im Pool und teilen sich Kapazität dynamisch. Erweiterung nur durch zusätzliche vdevs, nicht durch einzelne Platten.
RAID-Controller: Hardware-Karte mit eigener CPU und Cache, die RAID berechnet. Vorteil: BBU schützt vor Write Hole. Nachteil: Lock-in – fällt der Controller, brauchst du oft das gleiche Modell zur Wiederherstellung.
Scrub / Scrubbing: Hintergrund-Job, der alle Daten liest und mit Checksums vergleicht. Findet Bitrot bevor er zur Korruption wird. Auf ZFS/Btrfs monatlich planen. Mehr: Bitrot & ZFS scrubbing.
SMB / CIFS: Windows-Netzwerkprotokoll für Datei-Sharing. Standard auf jedem NAS. SMB3 unterstützt Verschlüsselung und Multichannel. SMB1 deaktivieren – unsicher.
Snapshot: Punkt-in-der-Zeit-Kopie eines Datasets. Bei ZFS/Btrfs durch CoW nahezu kostenlos und atomar. Schutz gegen Ransomware und versehentliches Löschen – kein Backup-Ersatz.
TBW (Terabytes Written): SSD-Lebensdauer-Kennzahl: garantiert beschreibbare Datenmenge. Consumer ~150-600 TBW pro TB, Enterprise mehrere PBW. Wichtig bei Cache-SSD im NAS.
vdev: ZFS Virtual Device: Gruppe von Platten in RAIDZ, Mirror oder Stripe. Ein Pool besteht aus einem oder mehreren vdevs. IOPS skalieren mit Anzahl vdevs, nicht mit Plattenzahl.
Write hole: RAID 5/6-Risiko: Stromausfall mitten im Schreiben kann Daten und Parität inkonsistent hinterlassen. Mitigation: BBU am Hardware-Controller, ZFS/Btrfs CoW, oder USV.
ECC RAM: Error-Correcting RAM erkennt und korrigiert einzelne Bitflips. Für ZFS dringend empfohlen, da unkorrigierte RAM-Fehler in Checksums geschrieben werden können. Pflicht bei TrueNAS-Servern mit kritischen Daten.
HBA (Host Bus Adapter): Controller-Karte ohne RAID-Logik – reicht Platten direkt ans OS durch (IT-Mode). Pflicht für ZFS und TrueNAS. Klassiker: LSI/Broadcom 9300-8i im IT-Mode geflasht.
HDD (Hard Disk Drive): Klassische Festplatte mit rotierenden Magnetscheiben. Günstig pro TB, langsam (100-250 MB/s, 100-200 IOPS), verschleißanfällig. Standard im NAS-Massenspeicher.
10 GbE: Netzwerk mit 10 Gigabit/s. Erst sinnvoll, wenn der Pool mehr als 1 GbE liefern kann (SSDs oder ≥ 4 HDDs als Stripe). Switch und Karte gibt es ab ~150 EUR. Mehr: 10 GbE Upgrade fürs NAS.
LACP / Link Aggregation: Bündelt mehrere Netzwerk-Ports zu einem logischen Link. Erhöht Gesamtdurchsatz bei mehreren Clients (jede Verbindung bleibt jedoch auf einen Port begrenzt). Setzt managed Switch voraus.
Jumbo Frames: Ethernet-Pakete mit MTU 9000 statt 1500. Reduziert CPU-Last bei Großtransfers, bringt v.a. bei 10 GbE+ etwas. Muss auf NAS, Client und Switch identisch eingestellt sein, sonst Paketverluste.
VLAN: Virtuelles LAN. Trennt logisch Netzwerksegmente auf demselben Switch (z.B. NAS, IoT, Gäste). Verbessert Sicherheit und Übersicht. Setzt managed Switch voraus.
VPN: Verschlüsselter Tunnel für Fernzugriff aufs NAS, ohne Ports öffentlich offen zu lassen. Empfehlung: WireGuard oder Tailscale. Niemals SMB direkt ins Internet stellen.
LVM (Logical Volume Manager): Linux-Schicht zwischen Disks und Dateisystem. Erlaubt Volumes über mehrere Platten hinweg, Vergrößern im laufenden Betrieb und Snapshots. Häufig auf OMV in Kombination mit mdadm.
LUN (Logical Unit Number): Vom NAS bereitgestellte virtuelle Festplatte für iSCSI- oder Fibre-Channel-Clients. Wird vom Client wie eine lokale Disk formatiert (NTFS, ext4, VMFS).
Quota: Speicher-Obergrenze pro Nutzer, Share oder Dataset. Verhindert, dass ein Account den Pool füllt. ZFS-Quotas pro Dataset sind besonders flexibel.
3-2-1 Backup-Regel: 3 Kopien der Daten, auf 2 unterschiedlichen Medien, 1 davon off-site. Industriestandard – RAID zählt nicht als Backup, weil keine Versionierung und keine räumliche Trennung.
RPO / RTO: RPO = wie viel Datenverlust akzeptabel ist (z.B. max. 1 h). RTO = wie schnell der Dienst nach Ausfall wieder läuft. Bestimmen Backup-Frequenz und Wiederherstellungsstrategie.
Air-Gap Backup: Backup-Medium ist physisch getrennt (USB-Disk im Schrank, rotierte LTO-Bänder). Schutz gegen Ransomware, da das Backup nicht erreichbar ist, wenn der Angreifer aktiv ist.
LUKS / Encryption at rest: LUKS = Linux-Standard zur Festplattenverschlüsselung. ZFS und Btrfs bringen native Encryption mit. Schützt Daten bei Diebstahl der Disk – nicht im laufenden Betrieb. Mehr: ZFS Verschlüsselungs-Guide.
Docker: Container-Laufzeitumgebung. Ermöglicht es, Apps wie Plex, Jellyfin, Home Assistant oder Nextcloud isoliert auf dem NAS zu betreiben. Standard auf Synology, QNAP, Unraid, TrueNAS Scale. Mehr: Self-Hosting auf dem NAS.
Proxmox VE: Open-Source-Hypervisor auf Debian-Basis. Beliebte Kombination: Proxmox auf Bare Metal, TrueNAS oder OMV als VM. Verwaltet KVM-VMs und LXC-Container in einer Web-UI.
Reallocated Sectors: SMART-Attribut: Anzahl defekter Sektoren, die durch Reservesektoren ersetzt wurden. > 0 ist ein Frühwarnzeichen, > 50 = Disk planmäßig austauschen. Wert auf gebrauchten Platten unbedingt prüfen.
Workload Rating: Hersteller-Spec: maximaler jährlicher Datendurchsatz (TB/Jahr) im Garantie-Rahmen. Consumer-HDD: 55 TB/Jahr, NAS-HDD: 180-300 TB/Jahr, Enterprise: 550 TB/Jahr. Mehr: Festplatten-Ausfallraten 2026.
Plattengrößen-Mismatch: Klassisches RAID 5/6 nutzt nur die Größe der kleinsten Platte – größere Platten verlieren Kapazität. SHR und Unraid lösen das. Mehr: Gemischte Plattengrößen im RAID.

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