Übungsaufgaben zu RAID: RAID-Level vergleichen und Datenblöcke verteilen

https://bildung.social/deck/@oerinformatik/111914540092420470

https://oer-informatik.de/raid-uebungsaufgaben

RAID, Software-RAID, Hardware-RAID, RAID-Level, RAID 0+1, RAID 10, JBOD, Parität, XOR, Datenverfügbarkeit, Übungsaufgaben, Teil-1-Prüfung

tl/dr; (ca. 40 min Lese- und Bearbeitungszeit): Übungsaufgaben mit Lösungen zum Thema RAID und Datenverfügbarkeit, z. B. zur Vorbereitung auf die Teil-1-Prüfung der IT-Berufe: Du nennst Vor- und Nachteile von Software- und Hardware-RAID, vergleichst RAID 0, 1, 0+1, 10, 5, 6 und JBOD nach Ausfallsicherheit, Geschwindigkeit, Preis und Nutzkapazität, verteilst Datenpakete auf fünf Platten und ergänzt fehlende Bits einer XOR-Parität. Alle Beispiellösungen sind ausgeblendet und mit Punkteverteilung versehen [AI-Assisted]. (Zuletzt geändert am 29.10.2026)

Diese Übungsaufgaben gehören zum Artikel RAID: Festplattenverbünde verstehen, auswählen und berechnen. Umfangreichere Aufgaben auf Kernkompetenz-Ebene findest Du unter Übungsaufgaben zu RAID: Ausfallsichere Datenspeicher planen.

Wortwolke mit Begriffen rund um RAID, u. a. RAID, Parität, Spiegelung, Striping, JBOD und Hardware-RAID (mit KI erstellt)

Hinweise zur Bearbeitung: Bis zur Teil-1-Prüfung der IT-Berufe solltest Du die Basiskompetenz beherrschen, also Aufgabe 1.1, Aufgabe 1.2, Aufgabe 1.3 und Aufgabe 1.4. Für Aufgabe 1.3 zeichnest Du die Vorlage mit den fünf Platten ab oder druckst sie aus. Schreib Deine Antwort zuerst vollständig auf, bevor Du die Beispiellösung aufklappst.

Du möchtest eigene Aufgaben zum Üben von einem KI-Sprachmodell generieren lassen?

Kopiere den Text in ein KI-Sprachmodell Deiner Wahl und passe Kompetenzstufe, Anzahl, Bearbeitungszeit und Szenario bei Bedarf an. Wie die Aufgaben aufgebaut sind, beschreibt der Artikel Wie sind die Aufgaben aufgebaut?. Prüfe die Ergebnisse mit dem Lehrartikel: KI-Sprachmodelle machen Fehler.

Erstelle neue Übungsaufgaben zum Thema „RAID: RAID-Level vergleichen und
Datenblöcke verteilen“.

Bauplan: Halte Dich an Aufbau, Kompetenzstufen, Operatoren,
Anforderungsbereiche, Punkte und Zeitschätzung, die im Artikel
https://oer-informatik.de/aufgaben-aufbau beschrieben sind.

Fachliche Grundlage:
- https://oer-informatik.de/raid
- https://oer-informatik.de/fi-teil1-pruefung
- Stilbeispiel: https://oer-informatik.de/raid-uebungsaufgaben

Die Aufgaben sollen Inhalte zu diesen Schlagwörtern abdecken:
- RAID
- Software-RAID
- Hardware-RAID
- RAID-Level
- RAID 0+1
- RAID 10
- JBOD
- Parität
- XOR
- Datenverfügbarkeit
- Teil-1-Prüfung

Kompetenzstufe: Basiskompetenz (alternativ: Kernkompetenz, Profilkompetenz, Expertise)
Anzahl: 1 Aufgabe mit Teilaufgaben
Bearbeitungszeit in Minuten ca.: <5 bis 30 min>
Szenario: eines der Szenarien aus dem Bauplan

Vorgehen:
1. Lies zuerst die verlinkten Artikel. Kannst Du keine Webseiten
   abrufen, sag mir das, statt zu raten.
2. Steht bei einer Angabe noch ein Platzhalter in <…>, frag mich
   zuerst danach. Richte Punkte und Zahl der Teilaufgaben nach der
   Bearbeitungszeit (ca. 0,9 min je Punkt).
3. Gib je Aufgabe Titel mit Kompetenzstufe, Ausgangssituation und
   Teilaufgaben mit Operator und Punktzahl aus, dazu die geschätzte
   Bearbeitungszeit.
4. Gib die Beispiellösungen mit Punkteverteilung erst aus, wenn ich
   danach frage.

Aufgabe 1.1: Software-RAID und Hardware-RAID (Basiskompetenz)

Nenne jeweils einen Vorteil und einen Nachteil für Software- und Hardware-RAIDs. (4 Punkte)

	Software-RAID	Hardware-RAID
Vorteile
Nachteile

Je Feld 1 P (ein passender Vorteil bzw. Nachteil genügt):

	Software-RAID	Hardware-RAID
Vorteile	günstig im Fehlerfall leicht wiederherzustellen	unabhängig von Serverhardware (z. B. durch gesonderte Pufferung bei Stromausfall) entlastet die Serverhardware (durch eigene Rechenleistung)
Nachteile	CPU des Servers wird belastet	teuer

Aufgabe 1.2: RAID-Level vergleichen (Basiskompetenz)

Vergleiche die RAID-Systeme RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, RAID 10, RAID 5, RAID 6 sowie ein JBOD mit jeweils 5 Laufwerken (à 5 TB) hinsichtlich Ausfallwahrscheinlichkeit, Geschwindigkeit und Preis. Es reicht, wenn Du sie zueinander in Bezug setzt. Gib außerdem an, wie viele Nutzdaten jeweils gespeichert werden können und wie viele Platten verlustfrei ausfallen dürfen. (21 Punkte)

	Ausfallwahrscheinlichkeit	Geschwindigkeit	Preis pro TB relativ	Nutzdaten bei 5 x 5 TB	verlustfrei dürfen x Platten ausfallen
RAID 0
RAID 1
RAID 0+1
RAID 10
RAID 5
RAID 6
JBOD

Je RAID-Level 3 P: Nutzdaten 1 P, Zahl der Platten, die verlustfrei ausfallen dürfen, 1 P, stimmige Einordnung von Ausfallwahrscheinlichkeit, Geschwindigkeit und Preis 1 P.

	Ausfallwahrscheinlichkeit	Geschwindigkeit	Preis pro TB relativ	Nutzdaten bei 5 x 5 TB	verlustfrei dürfen x Platten ausfallen
RAID 0	Fällt bereits bei einem Plattenschaden aus.	hoch	günstig	25 TB	0
RAID 1	Fällt aus, sobald die letzte Platte ausfällt.	nicht so schnell	teuer	5 TB	4
RAID 0+1	Es dürfen alle redundanten Platten im selben Zweig ausfallen (bei 4 Platten in jedem Fall 1, wenn es die richtigen trifft, auch 2).	hoch	teuer	10 TB (die fünfte Platte bleibt ungenutzt)	1, ggf. 2
RAID 10	Es dürfen alle redundanten Platten ausfallen, also je Spiegelpaar eine (bei 4 Platten in jedem Fall 1, wenn es die richtigen trifft, auch 2).	hoch	teuer	10 TB (die fünfte Platte bleibt ungenutzt)	1, ggf. 2
RAID 5	Sobald mehr als eine Platte ausfällt, sind die Daten verloren.	Lesegeschwindigkeit ähnlich zu RAID 0, Schreibgeschwindigkeit wegen der Paritätsberechnung etwas langsamer als Lesen	billiger als RAID 1, 10, 0+1, teurer als RAID 0	20 TB	1
RAID 6	geringer als bei RAID 5, durch redundante Parität	Lesegeschwindigkeit ähnlich zu RAID 0; Schreiben langsamer als Lesen und meist noch etwas langsamer als bei RAID 5, weil zwei Paritäten berechnet und geschrieben werden	teurer als RAID 5, billiger als 10 und 0+1	15 TB	2
JBOD	Mit jedem Laufwerksausfall sind alle Daten dieses Laufwerks verloren.	ähnlich wie bei RAID 1, da immer nur auf einer Platte geschrieben bzw. gelesen wird	günstig	25 TB	0

Aufgabe 1.3: Verteilung der Datenpakete (Basiskompetenz)

Eine zusammenhängende Datei wird aufgeteilt in die Datenpakete A–E auf einem RAID aus 5 Laufwerken gespeichert. Wie werden die Datenpakete auf die Laufwerke verteilt? Verbinde gespiegelte Platten mit einer Linie mit der Beschriftung mirror, verbinde gekoppelte Platten mit einer Linie mit der Beschriftung stripe, benenne Paritäten mit P und streiche nicht genutzte Platten durch.

Vorlage: Die Datei mit den Datenpaketen A bis E (oben) soll auf die fünf leeren Platten (unten) verteilt werden

Je RAID-Level 2 P: richtige Verteilung der Datenpakete 1 P, richtige Kennzeichnung (mirror, stripe, Parität, ungenutzte Platte) 1 P.

a) RAID 0 (2 Punkte)

Lösung RAID 0: Die Datenpakete A bis E liegen nebeneinander auf den Platten 1 bis 5, alle fünf Platten sind per stripe verbunden (mit KI erstellt)

b) RAID 1 (2 Punkte)

Lösung RAID 1: Alle fünf Platten enthalten die Datenpakete A bis E und sind per mirror verbunden

c) RAID 0+1 (2 Punkte)

Lösung RAID 0+1: Platten 1 und 2 sowie Platten 3 und 4 sind je per stripe verbunden (A, C, E und B, D), die beiden Stripes per mirror gespiegelt; die fünfte Platte bleibt ungenutzt und ist durchgestrichen (mit KI erstellt)

d) RAID 10 (2 Punkte)

Lösung RAID 10: Platten 1 und 2 (A, C, E) sowie Platten 3 und 4 (B, D) bilden je ein Spiegelpaar (mirror), die beiden Paare sind per stripe verbunden; die fünfte Platte bleibt ungenutzt und ist durchgestrichen (mit KI erstellt)

e) RAID 5 (2 Punkte)

Lösung RAID 5: Alle fünf Platten sind per stripe verbunden; im ersten Streifen liegen A, B, C, D und die Parität P0, im zweiten Streifen E und die Parität P1 (mit KI erstellt)

f) RAID 6 (2 Punkte)

Lösung RAID 6: Alle fünf Platten sind per stripe verbunden; im ersten Streifen liegen A, B, C und zwei Paritäten P0, im zweiten Streifen D, E und zwei Paritäten P1 (mit KI erstellt)

Die beiden Paritätsblöcke eines Streifens werden unterschiedlich berechnet (häufig als P und Q bezeichnet).

g) JBOD (2 Punkte)

Ein JBOD verkettet die Platten zu einem großen logischen Laufwerk: Die Datenpakete A bis E liegen hintereinander auf der ersten Platte, die weiteren Platten werden erst beschrieben, wenn die erste voll ist. Es gibt weder mirror noch stripe und keine Parität.

Lösung JBOD: Die Datenpakete A bis E liegen hintereinander auf der ersten der fünf Platten

Aufgabe 1.4: RAID-5-Paritätsverteilung (Basiskompetenz)

Ein RAID 5 ist bitweise XOR-verknüpft. Welche Bits müssen in die fehlenden Stellen eingetragen werden? (5 Punkte)

XOR-verknüpfte Bits eines RAID 5 aus fünf Platten mit je einer Lücke in jeder Zeile

Je richtig ergänztes Bit 1 P (ergänzte Bits rot):

XOR-verknüpfte Bits eines RAID 5 – Lösung mit den fünf ergänzten Bits in Rot

In jeder Zeile muss die Zahl der Einsen gerade sein (XOR aller fünf Bits ergibt 0).

Links und weitere Informationen

Grundlagenartikel: RAID: Festplattenverbünde verstehen, auswählen und berechnen
weitere Übungen: Übungsaufgaben zu RAID: Ausfallsichere Datenspeicher planen und Übungsaufgaben zu Speicherbedarf und Datenmengen
zur Prüfungsvorbereitung: Teil-1-Prüfung der IT-Berufe

Hinweis zur Nachnutzung als Open Educational Resource (OER)

Dieser Artikel und seine Texte, Bilder, Grafiken, Code und sonstiger Inhalt sind - sofern nicht anders angegeben - lizenziert unter CC BY 4.0. Nennung gemäß TULLU-Regel bitte wie folgt: “Übungsaufgaben zu RAID: RAID-Level vergleichen und Datenblöcke verteilen” von oer-informatik.de (H. Stein), Lizenz: CC BY 4.0. Der Artikel wurde unter https://oer-informatik.de/raid-uebungsaufgaben veröffentlicht, die Quelltexte sind in weiterverarbeitbarer Form verfügbar im Repository unter https://gitlab.com/oer-informatik/it-systeme/hardware-speicher. Erstellt mit KI-Assistenz; von mir umfassend redaktionell überarbeitet, geprüft und freigegeben. Stand: 29.10.2026.

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