Leserartikel SATA BIG Mode (Spanning, Concatenation) als JBOD-Ersatz in der Praxis

SuperNoVader

Lt. Commander
Registriert
Dez. 2005
Beiträge
1.150
Hallo liebe Forennutzer,

an dieser Stelle möchte ich kurz ein paar Erfahrungen zu meinem Versuch, mehrere SATA Platten am eSATA-Anschluss eines Notebooks, speziell dem Dell Latitude E (1.Generation), ohne RAID-Einsatz zu betreiben, weitergeben.

Wozu das ganze?

Kein anderes Interface (USB 2.0, LAN) bietet Nutzern ohne Möglichkeiten zum Anschluss von USB 3.0-Geräten mit eSATA vergleichbare Datenraten. Die Notwendigkeit mehrerer zusätzlicher Festplatten sollte je nach Anwenderbedarf klar sein.

Wie bekommt man überhaupt mehrere Laufwerke an einen Anschluss?

Dazu ist ein entsprechender Controller notwendig, der mehrere Laufwerke separat ansprechen kann.
Prinzipiell bieten natürlich quasi alle klassischen RAID-Controller, die Möglichkeit des Anschlusses mehrerer Laufwerke an einen Port, eben entsprechend der RAID-Konfiguration. Mein Ziel war aber, weiterhin mindestens eine Festplatte separat nutzen zu können um diese als portablen Speicher zu erhalten. Damit sind klassische RAID-Varianten leider außen vor. Um einzelne Platten separat anzusprechen, stellt die einfachste Möglichkeit ein JBOD-Verbund dar. Bei einem JBOD-Laufwerksverbund können alle Laufwerke vom Betriebssystem separat erkannt und angesprochen werden. Diese Lösung bietet quasi vollkommene Transparenz. RAID Konfigurationen wären damit ebenfalls auf Softwarebasis oder auf Basis des SATA-Hostcontrollers möglich. Schließlich folgen noch die NRAID-Varianten (Non-RAID), im speziellen die Concatenation (BIG Mode). Dazu später mehr.

Wie wird also der JBOD-Verbund aufgebaut?

Es ist ein Controller notwendig der diesen Modus unterstützt. Technische gesehen handelt es sich dabei um einen einfachen Port-Multiplikator-Modus, den viele Geräte unterstützen, da die Schaltung recht einfach ist. Um das ganze sinnvoll nutzen zu können fehlen natürlich noch mindestens 2 Festplatten.

Problem gelöst?

Leider nein. Die Unterstützung von Port-Multiplikatoren ist scheinbar immer noch eine ziemliche Farce. Die Hersteller bieten dazu zum Teil nur unvollständige Informationen, vgl. Intel (ICH..). Die Unterstüzung ist eigentlich Teil der SATA-II-Spezifikation. Leider ist es mit vielen Chipsätzen schlicht nicht möglich einen JBOD-Verbund zu nutzen. Darunter fällt wohl auch der Intel ICH9M. Wie es mit dem Nachfolger aussieht kann ich nicht sagen. Zum Teil wird die Ursache bei der generell fehlenden Unterstützung durch die Treiber gesehen. Ob dies letztlich die Ursache ist bleibt auch mir unklar. Getestet habe ich alle Treiberversionen von Intel, die proprietären Treiber unter Windows Vista und 7, sowie Linux. In keinem Fall wurde mehr als 1 Gerät erkannt. Sichere Unterstützung bieten hardwareseitig die Silicon Image Sil 3124-2 und 3132, sowie Jmicron's 36x Chips. Diese finden sich auch auf vielen, JBOD-Laufwerksgehäusen beigelegten Controllerkarten. Am Notebook hilft dies nur leider wenig (PCMCIA mal außer acht gelassen...).

Welche Möglichkeiten bieten sich alternativ?

Als letzte Option habe ich eine Non-Raid-Konfiguration versucht. Konkrekt den sogenannten BIG Mode (korrekte Bezeichnung: Concatenation (Wikipedia)). Dabei fasst ein Controller mehrere Laufwerke zu einem großen virtuellen Laufwerk zusammen. In den meisten Geräten, die diesen Modus unterstützen arbeitet mutmaßlich der Silicon Image Sil 5744. Dazu findet sich bereits ein Artikel bei Tom's Hardware: http://www.tomshardware.com/reviews/silicon-image-brings-virtualization-esata,1610.html. (Copy&Paste aus der Herstellerbeschreibung?). Naja viel Text, wenig Inhalt. Was leistet das Teil also? Eigentlich ein Allround-RAID-Controller, eben mit BIG-Mode. So lassen sich einfach mehrere Laufwerke (durch Kaskadierung der Controller) zu einem großen zusammenfassen.

Was ergibt sich damit bezüglich Erweiterbarkeit und Ausfallsicherheit?

Zum ersten: es ist möglich im weiteren Verlauf neue Laufwerke hinzuzufügen, eben entsprechend der Anzahl verbleibender verfügbarer Anschlüsse. Was passiert wenn ein Laufwerk ausfällt? Hier stimmen alle Hersteller in den Chor ein: "Alle Daten sind verloren." - Diese Aussage überrascht. Denn an den Daten auf den noch intakten Laufwerken ist ja nichts geschehen. Andererseits verteilen sich die Daten bei einer großen virtuellen Partition natürlich auf alle Laufwerke. Abhilfe kann hier das setzen der Partitionsgrenzen auf die Laufwerksgrenzen schaffen. So lassen sich zumindest die einzelnen Laufwerke trennen. Im Fehlerfall gibt es aber trotzdem noch einiges zu beachten. Fällt ein Laufwerk aus, kann der Controller das virtuelle Laufwerk nicht mehr bereitstellen. Es wird ein genau identisches Ersatzmodell benötigt. Danach sind noch zwei Fälle zu unterscheiden.

1) Laufwerk 1-n fällt aus: Die Partitonen auf diesem Laufwerk sind entsprechend bei Ersatz der defekten Festplatte nicht mehr lesbar. Sie können neu formatiert werden.

2) Laufwerk 0 (das erste) fällt aus: Die enthaltenen Partitionen sind verloren und die Partitionstabelle ist verloren. Nur ein einfacher Austausch des Laufwerkes reicht also noch nicht, um wieder an alle Daten zu gelangen. Es muss auch die Partitionstabelle wiederhergestellt werden. Im Idealfall wurde diese zuvor gesichert.

Können Festplatten in einer BIG-Konfiguration separat genutzt werden?

Prinzipiell benötigt jede Festplatte eine korrekte Partitionstabelle. Diese bietet aber nur das erste Laufwerk. Es kann entsprechend separat genutzt werden. Die Partitionen auf nachfolgenden Festplatten sind natürlich nicht lesbar, da nicht vorhanden.
Leider kommt hier noch ein Problem unter Windows hinzu. Übersteigt die gesamte Kapazität der Laufwerke 1-n die der ersten Festplatte (Laufwerk 0), so weigert sich Windows überhaupt noch irgend eine Partition zu erkennen.
Generell kann man also sagen, das die separate Nutzung nicht sinnvoll möglich ist.

Fazit:

Theoretisch ist es möglich, Daten ausfallsicher auf mehrere Laufwerke (angeschlossen an einen SATA-Port) verteilt zu speichern. Dies also ohne RAID und mit Möglichkeit zur sukzessiven Erweiterung. Benutzerfreundlich wird das ganze aber nicht. Entsprechend habe ich einmal von der ganzen Geschichte etwas Abstand genommen.


Das ganze ist nur als kleiner Überblick für alle, die ähnliche Konfigurationen planen gedacht (meist Notebook + eSATA).
 
Zurück
Oben