Aufgaben RAID & Storage
Zehn IHK-Aufgaben durch den gesamten Kurs – Speichertypen, DAS/NAS/SAN, alle RAID-Level, SW vs. HW-RAID. Mix aus MC, Multi-Select, Zuordnung, Reihenfolge, Berechnung und offener Aufgabe. Live-Auswertung oben, am Ende eine Note.
Aufgabe 12 Punkte
NVMe-SSDs
Welche Aussage über NVMe-SSDs ist korrekt?
NVMe ist eine andere Halbleitertechnologie als SATA-SSD und arbeitet mit DRAM statt Flash.
NVMe ist kein neues Speichermedium, sondern eine schnellere Schnittstelle (PCIe) und ein effizienteres Protokoll für SSDs.
NVMe-SSDs haben keine Lebensdauer-Begrenzung und brauchen kein TRIM.
NVMe ist immer langsamer als SATA-SSD, weil das Protokoll komplexer ist.
Richtig. NVMe (Non-Volatile Memory Express) ist eine moderne Schnittstelle direkt am PCIe-Bus. Klassische SSDs nutzen SATA (für HDDs designt). NVMe schafft 3-14 GB/s, SATA-SSD nur ~550 MB/s. Vgl. L1.
Aufgabe 23 Punkte
Speicheranbindung zuordnen
Ordne jede Beschreibung der richtigen Architektur zu. Klick zuerst auf einen Begriff oben, dann auf eine Beschreibung:
DAS
NAS
SAN
Speicher direkt am Server über SATA/SAS/NVMe – ein Host, exklusiv
Gerät im LAN mit Datei-Freigaben über SMB/NFS
Dediziertes Netz (FC/iSCSI), Server sehen Volumes als lokale Disks
Datei-Ebene: Storage verwaltet Filesystem und Berechtigungen
Block-Ebene: Server kümmert sich um Filesystem, höchste Performance
Klassisch für Workstations und Single-Server-Anwendungen
Auswertung: DAS = direkt am Server. NAS = LAN-Datei-Storage. SAN = dediziertes Block-Storage-Netz. Vgl. L2.
Aufgabe 33 Punkte
RAID-Level erkennen
Ordne jede Eigenschaft dem richtigen RAID-Level zu:
RAID 0
RAID 1
RAID 5
RAID 6
RAID 10
Striping ohne Redundanz – kein Disk-Ausfall tolerierbar
Mirroring – 50 % Speicher-Overhead, 1 Disk darf ausfallen, min. 2 Disks
Striping mit verteilter XOR-Parität, min. 3 Disks, 1 Ausfall tolerierbar
Doppelte Parität (P + Q), 2 gleichzeitige Ausfälle tolerierbar
Stripe of Mirrors – schnell und sicher, min. 4 Disks, gerade Anzahl
Auswertung: RAID 0 = Striping (kein Schutz), RAID 1 = Mirror, RAID 5 = 1 Parität, RAID 6 = 2 Paritäten, RAID 10 = Mirror + Stripe. Vgl. L3.
Aufgabe 43 Punkte
Kapazitätsberechnung RAID 5
Ein Server hat 6 Festplatten mit jeweils 4 TB. Welche Netto-Kapazität ergibt sich, wenn die Disks im RAID 5 konfiguriert werden?
24 TB (keine Redundanz)
12 TB (50 % Verlust)
20 TB (5 × 4 TB – eine Disk geht für Parität)
16 TB (zwei Disks für doppelte Parität)
Richtig. Formel: Netto = (n − 1) × Disk-Größe = (6 − 1) × 4 TB = 20 TB. Die Parität ist über alle Disks verteilt, entspricht aber effektiv 4 TB Overhead. Vgl. L6.
Merker: bei RAID 5 immer „eine Disk weg für Parität".
Aufgabe 53 Punkte
RAID-Wahrheiten
Welche Aussagen sind korrekt? Wähle alle zutreffenden:
✓RAID schützt vor Disk-Ausfall, aber nicht vor versehentlichem Löschen oder Ransomware.
✓RAID 0 hat keine Redundanz – ein Disk-Ausfall führt zum Totalverlust.
✓Bei RAID 1 verdoppelt sich automatisch die Schreib-Performance.
✓Bei RAID 5 entstehen 4 IOPS pro Schreibvorgang (Write Penalty).
✓RAID 10 verträgt grundsätzlich immer 2 gleichzeitige Disk-Ausfälle.
✓RAID 6 ist die Empfehlung für große HDDs (> 4 TB) wegen URE-Risiko bei Rebuild.
Auswertung: Korrekt sind 1, 2, 4, 6. Falsch: RAID 1 erhöht nur die Lese-Performance (nicht Schreiben). RAID 10 verträgt im besten Fall n/2 Ausfälle, aber im worst case schon 2 Disks aus demselben Mirror = Totalverlust. Vgl. L8.
Aufgabe 63 Punkte
Rechnung RAID 6
Ein RAID 6 wird mit 8 Disks zu je 6 TB aufgebaut. Berechne:
Lösung: Nettokapazität = (n − 2) × Disk-Größe = (8 − 2) × 6 TB = 36 TB. Max. Ausfälle = 2 (doppelte Parität). Overhead = 2 / 8 = 25 %. Vgl. L7.
Aufgabe 72 Punkte
RAID-Wahl für Use Case
Ein Kunde plant einen OLTP-Datenbankserver mit hoher Random-Write-Last und hohem Sicherheitsanspruch. Budget ist nicht das Hauptproblem. Welche RAID-Konfiguration ist optimal?
RAID 0 – maximale Performance, alle Daten werden ohnehin gebackupt
RAID 5 – günstig und ausreichend sicher
RAID 6 – höchste Sicherheit ist immer am wichtigsten
RAID 10 – hohe Schreib-Performance, keine Write Penalty, gute Sicherheit
Richtig. RAID 10 ist der Standard für OLTP-Datenbanken: keine Write Penalty (wie RAID 5/6), parallele Reads + Writes, schneller Rebuild. Der 50 %-Overhead wird im DB-Bereich akzeptiert – Performance schlägt Effizienz. Vgl. L8.
Aufgabe 83 Punkte
Hardware-RAID vs. Software-RAID
Welche Aussagen sind korrekt? Wähle alle zutreffenden:
✓Hardware-RAID-Controller haben eine eigene CPU und meist einen Cache mit Battery-Backup (BBU).
✓Bei Software-RAID belastet die Paritäts-Berechnung die Server-CPU.
✓Hardware-RAID ist immer schneller als Software-RAID – auch bei NVMe-SSDs.
✓Linux mdadm, ZFS und Windows Storage Spaces sind Software-RAID-Implementierungen.
✓Fake-RAID (BIOS-RAID) hat die Nachteile beider Welten und sollte vermieden werden.
✓Bei Hardware-RAID können Disks problemlos auf andere Server mit anderem Controller migriert werden.
Auswertung: Korrekt sind 1, 2, 4, 5. Falsch: Bei NVMe-SSDs ist Hardware-RAID oft langsamer als Software-RAID, weil der Controller zum Engpass wird. Hardware-RAID bindet Disks an spezifischen Controller – Migration nur mit gleichem Modell sicher. Vgl. L9.
Aufgabe 93 Punkte
Rebuild-Ablauf bei RAID 5
Bring die Schritte eines RAID 5-Rebuilds nach einem Disk-Ausfall in die richtige Reihenfolge:
Korrekte Reihenfolge: 1. Disk fällt aus → 2. RAID wechselt in Degraded-Modus → 3. Admin/Monitoring benachrichtigt → 4. Defekte Disk tauschen (Hot Spare oder manuell) → 5. Rebuild liest alle verbleibenden Disks → 6. XOR-Berechnung rekonstruiert verlorene Daten → 7. Rekonstruierte Daten auf neue Disk schreiben → 8. Array wieder voll redundant. Vgl. L6.
Aufgabe 105 Punkte
Praxis: Storage-Konzept entwerfen
Beschreibe in 4-7 Sätzen ein Storage-Konzept für einen mittelständischen Webserver mit Datenbank und Datei-Freigaben. Welche Speichertypen, welches RAID-Level für welche Aufgabe? Welche Schnittstelle? Was ist mit Backup?
Das System prüft, ob die wichtigsten Stichworte vorkommen:
Das System prüft, ob die wichtigsten Stichworte vorkommen:
Mögliche Musterlösung: Als OS-Laufwerk zwei NVMe-SSDs im RAID 1 (Mirror) – schnelles Booten, Ausfallsicherheit. Für die Datenbank 4-6 NVMe- oder SATA-SSDs im RAID 10 – hohe Schreib-Performance ohne Write Penalty. Für die Datei-Freigabe ein NAS mit 4-8 HDDs (4-8 TB) im RAID 6, angebunden per SMB oder NFS – große Kapazität mit doppelter Parität. Anbindung: lokal als DAS, größeres Umfeld per iSCSI oder Fibre Channel als SAN. Wichtig: RAID ist kein Backup – tägliche Backups auf externes System (Cloud, zweites NAS, Tape) sind Pflicht. Vgl. alle Lektionen.
📊 Auswertung
Punkte
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Prozent
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Note
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Aufgaben gelöst
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Verwandte Lektionen zum Wiederholen: L3 Grundprinzip · L6 RAID 5 · L8 RAID 10 · L9 SW vs. HW
Nächste Kurse: K58 Backup-Strategien ergänzt den RAID-Schutz um echte Backups. K59 Hochverfügbarkeit & Cluster für Failover-Konzepte über Maschinen-Grenzen hinweg.