Viele moderne Computersysteme basieren ihrer Festplatten-Ausstattung nach auf einem sogenannten RAID-Verbund. Hierbei handelt es sich um das Zusammenschließen mehrerer Festplatten, um unterschiedliche Ziele zu erreichen. Hierzu kann je nach Art des RAIDs die Steigerung der Transferrate gehören oder die Erhöhung der Sicherheit. RAID 0 zielt dabei auf ersteres ab.

Was ist ein RAID?

RAID ist ein englisches Akronym für „Redundant Array of Independent Disks“ und bezeichnet den logischen Zusammenschluss mehrerer Festplatten, die auf der physikalischen ebene getrennt sind. Solche Konfigurationen sind beispielsweise in Serverumgebungen häufig anzutreffen, da sie besonderen Anforderungen hinsichtlich der Transferraten und der Sicherheit genügen können.

In der Praxis existieren eine ganze Reihe möglicher Kombinationen von RAIDs, die überwiegend auf den Grundkonfigurationen RAID 0 und RAID 1 sowie RAID 5 aufbauen. Im Folgenden soll der RAID 0-Zusammenschluss von Festplatten betrachtet werden, der auch als Striping bezeichnet wird. Konkret wird bei dieser Art des RAIDs eine Erhöhung der Geschwindigkeit erreicht und auf eine Redundanz der Daten verzichtet.

Wie funktioniert Striping technisch? Beim RAID 0 werden Daten in gleich große Blöcke (Chunks/Stripes) aufgeteilt und abwechselnd auf die beteiligten Laufwerke geschrieben. Die Stripe-Size (typisch 16–256 KB) wird beim Einrichten festgelegt und beeinflusst, ob vor allem sequenzielle oder eher zufällige Zugriffe profitieren. Es existieren Hardware-RAIDs (RAID-Controller) und Software-RAIDs (Betriebssystem/Chipsatz), die die Verteilung und Verwaltung der Datenblöcke übernehmen. Wichtig: RAID 0 bietet per Definition keine Parität und keine Spiegelung.

Aktuelle und ältere Implementierungen: Historisch wurde RAID 0 häufig mit SATA/SAS-HDDs genutzt. Heute kommen zusätzlich SSDs und NVMe-Laufwerke zum Einsatz. Moderne Mainboards bieten UEFI-basierte Implementierungen (z. B. über herstellerspezifische RAID-Funktionen), während Betriebssysteme Software-RAIDs bereitstellen. Bei NVMe kann der Durchsatz durch PCIe-Generationen (4.0/5.0) und verfügbare Lanes limitiert sein, wodurch einzelne High-End-SSDs in der Praxis bereits sehr hohe Leistungen ohne Verbund erreichen.

Vorteile eines RAID 0

Bei einem RAID 0-Zusammenschluss bzw. dem sogenannten Striping werden die zu speichernden Daten auf mindestens zwei Festplatten verteilt. Soll also beispielsweise eine Datei der Größe 1 Gigabyte auf einem aus zwei Festplatten bestehenden RAID gespeichert werden, schreibt jedes der beiden Laufwerke 500 Megabyte. Bei diesem Schreibvorgang stehen jedoch die Schreibköpfe zweier Festplatten zur Verfügung, wodurch sich zumindest prinzipiell eine Verdoppelung der Schreibgeschwindigkeit ergibt.

Ähnliche Überlegungen gelten auch für Lesevorgänge. Da die Daten bei einem RAID 0 aufgeteilt und nicht doppelt abgespeichert werden, handelt es sich hierbei strenggenommen bloß um ein AID, da keine Redundanz gegeben ist. Die Vorteile der Erhöhung der Geschwindigkeit gehen also zu Lasten der Sicherheit der Daten.

• Mehr Durchsatz: Sequenzielle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten steigen, weil mehrere Laufwerke parallel arbeiten. Besonders bei großen Dateien (z. B. Video- oder Bildbearbeitung, Scratch-Disks) ist der Effekt deutlich.
• Geringere Latenzen pro Operation: Bei mehreren unabhängigen Spindeln (HDDs) können Zugriffe besser verteilt werden; bei SSDs profitieren vor allem parallele Warteschlangen (Queues), sofern Controller und Schnittstellen nicht limitieren.
• Maximale Gesamtkapazität: Die nutzbare Kapazität ist die Summe aller beteiligten Laufwerke gleicher Größe (z. B. 2×1 TB = 2 TB nutzbar). Es gibt keinen „Overhead“ für Parität/Spiegelung.
• Einfache Einrichtung: Im Vergleich zu komplexeren Leveln wie RAID 5/6 ist die Einrichtung weniger aufwendig, die Verwaltung übersichtlich.

Praxistipp zur Performance-Optimierung: Wählen Sie die Stripe-Size passend zum Workload (kleinere Stripes für viele kleine I/Os, größere Stripes für große, sequenzielle Transfers). Achten Sie auf identische Laufwerksmodelle, Firmware-Stände und Schnittstellen, um asymmetrische Performance zu vermeiden.

Hinweis zu modernen SSD/NVMe-Setups: Bei aktuellen NVMe-SSDs kann ein einzelnes Laufwerk bereits den Interface-Durchsatz ausreizen. Der Zuwachs durch RAID 0 fällt dann geringer aus und hängt stark von Controller, PCIe-Lanes, Treibern und Queue-Depth ab.

Nachteile eines RAID 0

Ein RAID 0 erfüllt nicht die Voraussetzungen, die für die Redundanz von Daten gegeben sein müssen. Tatsächlich verzichtet man beim Striping aber nicht nur auf Redundanz, sondern erhöht sogar zusätzlich das Risiko eines Datenausfalls. Da die Daten beim RAID 0 auf zwei Laufwerke verteilt sind, ergibt sich eine Abhängigkeit der Teildatensätze voneinander. Fällt eines der Laufwerke aus, sind prinzipiell auch die Daten auf dem anderen Laufwerk verloren.

In einzelnen Fällen und gerade bei besonders kleinen Dateien kann jedoch die Möglichkeit bestehen, dass diese in Gänze auf nur einem Laufwerk gespeichert wurden und damit rekonstruierbar sind. Dennoch ist das Striping in der Praxis nur in solchen Umgebungen vorzufinden, in denen nicht mit sensiblen Daten operiert wird. Um diesen Nachteil auszugleichen, wird in der Praxis jedoch häufig RAID 0 mit RAID 1 kombiniert, wobei RAID 1 eine Spiegelung (Mirroring) der Daten und damit deren Redundanz bietet.

• Erhöhtes Ausfallrisiko: Die Ausfallwahrscheinlichkeit steigt mit jeder weiteren Komponente. Fällt ein Laufwerk aus, ist das gesamte Volume betroffen. Es gibt keine Rebuild-Möglichkeit wie bei RAID 1/5/6.
• Datenintegrität: Stromausfälle, Controller-Fehler oder Firmware-Bugs können den Stripe-Index beschädigen. Schon kleine Inkonsistenzen machen große Datenbereiche unlesbar.
• Kompatibilität: RAID 0-Verbünde sind oft an Controller/Software gebunden. Ein Wechsel des Controllers oder BIOS/UEFI-Änderungen kann den Zugriff erschweren.
• Unterschiedliche Laufwerksgrößen: Mischt man Kapazitäten, richtet sich die nutzbare Größe an der kleinsten Platte aus; der restliche Speicher bleibt ungenutzt.
• TRIM/GC bei SSDs: Je nach Implementierung werden TRIM-Befehle nicht optimal weitergereicht, was langfristig die Schreibleistung beeinflussen kann.

Best Practice: RAID 0 nur dort einsetzen, wo Performance im Vordergrund steht und eine getrennte, regelmäßige Datensicherung existiert (z. B. Scratch, temporäre Render-Daten). Für produktive und kritische Daten empfehlen sich redundante Level (z. B. RAID 1/10) oder ein separater Backup-Workflow.

Häufige Fragen und Antworten