Storage Calculator
Storage Calculator
Berechne Speicherbedarf für Festplatten, RAID, NAS, SAN, Backup und Cloud. Mit RAID-Rechner, Speichereinheiten-Konverter und Nutzungsszenarien.
Datenschutz-Garantie: Alle Berechnungen erfolgen zu 100% lokal in deinem Browser. Es werden keine Daten an Server gesendet. Perfekt für Systemadministratoren, Storage-Planer und DevOps.
Inhaltsverzeichnis
Schnellübersicht
- RAID-Rechner: Nutzbare Kapazität für RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
- Speicherbedarf-Rechner: Wie viel Speicher brauche ich?
- Einheiten-Konverter: B, KB, MB, GB, TB, PB, EB
- TBW-Rechner: Lebensdauer von SSDs berechnen
- Backup-Rechner: Speicherbedarf für Backup-Strategien
- Theorie: Warum 1 TB nicht 1000 GB entspricht
- Geschichte: Von MB zu Zettabyte
- FAQ: Häufige Fragen zur Speicherberechnung
1. Storage Calculator
Wähle einen Rechner-Modus – alle Ergebnisse werden sofort aktualisiert.
- RAID schützt vor Hardware-Ausfällen (Festplatten-Defekt).
- RAID schützt NICHT vor: Ransomware, versehentlichem Löschen, Feuer, Wasser, Diebstahl.
- Ein echtes Backup ist immer noch notwendig – mindestens 3-2-1-Regel befolgen!
- RAID 0 hat keine Redundanz – bei Ausfall sind ALLE Daten verloren.
- +30% Reserve: Für unerwartetes Wachstum und Systemreserven
- +20% Fragmentierung: Dateisysteme verlieren durchschnittlich 15-20% Kapazität
- Snapshot-Reserve: Wenn Snapshots genutzt werden, weitere 20% einplanen
- Backup-Aufschlag: 2-3x der Datenmenge für Backup-Kopien
- Formel: Benötigt × 1,3 × 1,2 × (Backup-Faktor) = Gesamtbedarf
- Dezimal (SI): 1 TB = 1.000 GB = 10¹² Bytes – so rechnen Hersteller
- Binär (IEC): 1 TiB = 1.024 GiB = 2⁴⁰ Bytes – so rechnet das Betriebssystem
- Konsequenz: Eine "1 TB"-Festplatte zeigt in Windows nur ~931 GiB
- Formel: 1.000.000.000.000 Bytes ÷ 1.099.511.627.776 = 0,9095 TiB
- Herstellerangaben sind immer dezimal (10er-Potenzen) – für Marketing-Zwecke größer.
- TBW: Total Bytes Written – die maximale Schreibmenge vor Garantie-Ende
- Typische Werte: Consumer-SSDs 150-600 TBW, Enterprise-SSDs 1000-10000+ TBW
- DWPD: Drive Writes Per Day – Enterprise-Metrik (z.B. 1 DWPD = 1× Kapazität pro Tag)
- Realität: Die meisten Consumer-SSDs sterben nicht an TBW, sondern an Alter oder Ausfall
- Schreibverstärkung: Reale Schreiblast kann 2-5x höher sein durch Write Amplification
- Garantie: Meist 5 Jahre ODER TBW – was zuerst eintritt
- 3 Kopien der Daten (Original + 2 Backups)
- 2 verschiedene Speichermedien (z.B. Disk + Tape, oder Disk + Cloud)
- 1 Kopie extern (Offsite, räumlich getrennt)
- +1: Moderne Erweiterung um 1 Offline-Backup (air-gapped gegen Ransomware)
- Testen! Ein Backup ist erst dann ein Backup, wenn die Wiederherstellung getestet wurde
- Die erste 1 GB Festplatte kostete 1980 ca. 40.000 US-Dollar und war so groß wie ein Kühlschrank.
- Heute kostet 1 TB ca. 20-30 Euro – ein Preisverfall um den Faktor 1.000.000.
- Der IBM 305 RAMAC (1956) war die erste Festplatte – 5 MB auf 50 Platten, 1 Tonne schwer.
- RAID 5 hat einen Write Penalty von 4:1 – ein Schreibvorgang löst 4 I/O-Operationen aus.
- Ein Rebuild eines 16 TB RAID-5 Arrays kann mehrere Tage dauern – in dieser Zeit droht Totalausfall!
2. Theorie – Speicher einfach erklärt
Verstehe die Grundlagen der Speicherberechnung – ohne Vorkenntnisse.
Was sind Speichereinheiten?
Speicher wird in Zweierpotenzen (binär) gemessen:
- Bit: Kleinste Einheit (0 oder 1)
- Byte: 8 Bit (ein Zeichen)
- KB: 1.000 oder 1.024 Bytes
- MB: 1.000.000 oder 1.048.576 Bytes
- GB: Milliarden Bytes
- TB, PB, EB: Billionen, Billiarden, Trillionen
Dezimal vs. Binär
Es gibt zwei konkurrierende Systeme:
- Dezimal (SI): 1 KB = 1.000 B (Hersteller)
- Binär (IEC): 1 KiB = 1.024 B (Betriebssystem)
- Konsequenz: "1 TB" Festplatte zeigt ~931 GiB in Windows
- Differenz: Binär ist ca. 10% größer
- Namensgebung: KiB, MiB, GiB für binäre Einheiten
RAID-Level erklärt
RAID kombiniert mehrere Festplatten:
- RAID 0: Striping – 0% Redundanz, 100% Speed
- RAID 1: Mirroring – 50% nutzbar, 100% Redundanz
- RAID 5: Parity – (n-1) nutzbar, 1 Platte Ausfall
- RAID 6: Double-Parity – (n-2) nutzbar, 2 Platten Ausfall
- RAID 10: Mirror + Stripe – 50% nutzbar, hohe Performance
Tipps für Speicherplanung
- +30% Reserve: Immer einplanen
- +20% Fragmentierung: Dateisystem-Overhead
- Growth Rate: Datenmengen wachsen 20-40% pro Jahr
- Backup: Mindestens 3-2-1-Regel
- RAID ≠ Backup: Nie als Backup nutzen!
- Überwachung: SMART-Werte, Kapazitätstrends
Wussten Sie schon? Die Menge an Daten, die weltweit jedes Jahr erzeugt wird, wächst explosiv. Waren es 2010 noch 2 Zettabyte (2 Billionen GB), so sind es heute über 180 Zettabyte – Tendenz stark steigend. Bis 2025 sollen es 181 Zettabyte werden. Zum Vergleich: Ein einzelnes Zettabyte entspricht einer Milliarde Terabyte. Wenn man diese Datenmenge auf Blu-rays brennen würde, würde der Stapel über 10 Mal zum Mond und zurück reichen. Die größte Datenquelle sind übrigens IoT-Geräte (Internet of Things) mit über 50% des Datenvolumens.
3. Geschichte der Speichermedien
Von Lochkarten zu Petabyte-Rechenzentren – wie sich Speichergrößen entwickelten.
Lochkarten
Herman Hollerith entwickelt Lochkarten für die US-Volkszählung. Eine Karte speichert ca. 80 Zeichen. Erfindung des Maschinenlesbaren – Grundstein IBM.
IBM 305 RAMAC
Die erste Festplatte überhaupt. 5 MB auf 50 Magnetscheiben – so groß wie zwei Kühlschränke, eine Tonne schwer. Mietpreis: 3.200 $ pro Monat.
Floppy Disk
Die 8-Zoll-Diskette von IBM speichert 80 KB. Sie wird zum Standard für Datentransfer und Software-Verteilung – für die nächsten 30 Jahre.
Erste 1 GB Festplatte
IBM 3380 – erste kommerzielle 1 GB-Festplatte. Preis: ca. 40.000 US-Dollar. Größe eines Kühlschranks. Das war damals "unendlich viel Speicher".
USB-Stick
Erste USB-Sticks kommen auf den Markt. 8 MB für ca. 30 $ – ein Bruchteil der Diskette bei unendlich oft wiederbeschreibbar. Revolution für Datentransfer.
1 TB Festplatte
Hitachi Deskstar 7K1000 – erste 1 TB-Festplatte für Endkunden. Preis: 400 US-Dollar. Das sind 100.000x günstiger als 1980.
Petabyte-Ära
Moderne Rechenzentren speichern Petabytes (10¹⁵ Bytes) und mehr. SSDs mit 100 TB in einer Höheneinheit sind Standard. HDDs mit 30+ TB verfügbar. Cloud-Anbieter verwalten Exabytes an Daten.
4. FAQ – Spannende Fragen & Antworten
Häufige Fragen zur Speicherberechnung
Das ist ein klassisches Missverständnis – die Hersteller lügen nicht, verwenden aber eine andere Einheit:
Dezimal vs. Binär:
| Dezimal (Hersteller) | Binär (Betriebssystem) |
|---|---|
| 1 KB = 1.000 Bytes | 1 KiB = 1.024 Bytes |
| 1 MB = 1.000.000 Bytes | 1 MiB = 1.048.576 Bytes |
| 1 GB = 10⁹ Bytes | 1 GiB = 2³⁰ Bytes |
| 1 TB = 10¹² Bytes | 1 TiB = 2⁴⁰ Bytes |
Die Differenz:
- 1 TB dezimal = 1.000.000.000.000 Bytes
- 1 TiB binär = 1.099.511.627.776 Bytes
- Verhältnis: 10¹² ÷ 2⁴⁰ = 0,9095
- Ergebnis: Eine "1 TB"-Festplatte zeigt in Windows nur 931 GiB
Die kuriose Geschichte:
Ursprünglich wurden Kilobyte, Megabyte etc. informell für beide Systeme verwendet. 1998 führte die IEC (International Electrotechnical Commission) die binären Präfixe KiB, MiB, GiB ein. Apple verwendet sie konsequent, Windows und viele Linux-Distributionen nutzen weiterhin "KB, MB, GB" – aber mit binärer Bedeutung.
Faustregel: Herstellerangaben sind immer dezimal – 10% kleiner als im Betriebssystem angezeigt.
Die Wahl hängt von den Prioritäten ab: Performance, Redundanz, Kapazität oder Kosten:
| RAID | Min. Disks | Nutzbar | Ausfälle | Empfohlen für |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2 | 100% | 0 | Nur Temp-Daten |
| 1 | 2 | 50% | 1 | OS, kleine DBs |
| 5 | 3 | (n-1)/n | 1 | Fileserver |
| 6 | 4 | (n-2)/n | 2 | Backup, Archive |
| 10 | 4 | 50% | 1 pro Mirror | Datenbanken |
| 50 | 6 | (n-2)/n | 1 pro Gruppe | Große Datenmengen |
| 60 | 8 | (n-4)/n | 2 pro Gruppe | Hohe Redundanz |
Empfehlungen:
- RAID 0: NUR für temporäre, reproduzierbare Daten (z.B. Render-Farm)
- RAID 1: Boot-Laufwerk, kleine Datenbanken, VM-Speicher
- RAID 5: Fileserver mit Read-heavy-Workloads, aber Vorsicht bei großen Disks
- RAID 6: Backup-Storage, Archive, wenn Rebuild-Zeiten kritisch sind
- RAID 10: Datenbanken, Virtualisierung, alles mit viel Write-I/O
RAID 5 – gefährlich bei großen Disks:
Bei Disks > 4 TB dauert der Rebuild oft 24-72 Stunden. Während dieser Zeit ist keine Redundanz vorhanden. Fällt eine zweite Platte aus, sind alle Daten verloren. Deshalb: Für große Disks RAID 6 oder RAID 10 bevorzugen.
Die Begriffe werden oft verwechselt, haben aber unterschiedliche Zwecke:
| Aspekt | Backup | Archiv |
|---|---|---|
| Zweck | Wiederherstellung | Aufbewahrung |
| Zeitraum | Tage bis Wochen | Jahre bis Jahrzehnte |
| Zugriff | Häufig, schnell | Selten, langsam OK |
| Speichermedium | Disk, Cloud | Tape, Cloud-Archive |
| Kosten | Höher pro GB | Niedriger pro GB |
| Änderung | Regelmäßig überschrieben | Unveränderlich (WORM) |
Backup:
- Ziel: Nach Datenverlust schnell wiederherstellen
- Rotation: Ältere Backups werden durch neuere ersetzt
- Zugriff: Muss in Minuten bis Stunden möglich sein
- Beispiel: Tägliches Backup der Produktionsdatenbank
Archiv:
- Ziel: Langfristige Aufbewahrung (z.B. für Compliance)
- Unveränderlich: Daten dürfen nicht mehr geändert werden
- Zugriff: Stunden bis Tage OK, dafür günstiger
- Beispiel: Rechnungen 10 Jahre aufbewahren (gesetzlich)
Compliance-Anforderungen:
- DSGVO: Unterschiedlich je nach Datenart
- HGB: Handelsbücher 10 Jahre
- AO: Steuerrelevante Unterlagen 10 Jahre
- Medizin: Teilweise 30 Jahre
Best Practice: Backup UND Archiv – sie sind komplementär, nicht ersetzend.
Thin Provisioning (Dünnbesetzung) ist eine Storage-Technik, bei der Speicher nur bei tatsächlicher Nutzung zugewiesen wird:
Das Problem mit traditionellem Storage:
- Thick Provisioning: Bei Erstellung wird der komplette Speicher reserviert
- Beispiel: 10 VMs mit je 1 TB = 10 TB reserviert
- Verschwendung: VMs nutzen oft nur 20-30% ihrer Kapazität
- Ergebnis: 7 TB liegen brach, können nicht genutzt werden
Die Thin-Provisioning-Lösung:
- Zuweisung: Nur tatsächlich genutzter Speicher wird verbraucht
- Beispiel: 10 VMs mit je 1 TB = 2-3 TB tatsächlich belegt
- Überprovisionierung: Man kann mehr zuweisen als physisch vorhanden
- Nutzung: 70-80% Einsparung typisch
Vorteile:
- Kosteneinsparung: Weniger Hardware nötig
- Flexibilität: Mehr VMs auf gleicher Hardware
- Snapshots: Effizienter durch Copy-on-Write
Nachteile & Risiken:
- Überprovisionierung: Wenn alle VMs plötzlich wachsen → Storage voll!
- Performance: Initial etwas langsamer durch Metadaten
- Monitoring: Genaueres Monitoring nötig
- Komplexität: Nicht alle Backup-Tools unterstützen es
Best Practice: Überwachung auf 80% Nutzung, Reserve für Wachstum, klare Alarmierung. Nicht über 200% überprovisionieren.
Die Lebensdauer von SSDs wird oft falsch eingeschätzt – meistens sind sie langlebiger als HDDs:
Die drei Faktoren:
- TBW: Total Bytes Written – Schreibmenge bis Garantie-Ende
- Alter: Elektronik und Controller können altern
- Nutzung: Temperatur, Schreibmuster, Workload
Typische TBW-Werte:
| SSD-Typ | TBW pro 1 TB | Jahre bei 50 GB/Tag |
|---|---|---|
| Consumer (QLC) | ~200-400 TB | 11-22 Jahre |
| Consumer (TLC) | ~600 TB | ~33 Jahre |
| Prosumer (TLC) | ~1.200 TB | ~65 Jahre |
| Enterprise (MLC) | ~10.000 TB | ~550 Jahre |
| Enterprise (SLC) | ~30.000 TB | ~1.600 Jahre |
Realität vs. Theorie:
- Studien zeigen: Die meisten SSDs halten länger als TBW
- Ausfälle: Meist durch Controller-Fehler oder Firmware-Bugs
- Garantie: 5 Jahre ODER TBW – was zuerst eintritt
- HDDs: Fallen statistisch häufiger aus als SSDs
Wichtige Kennzahlen für Admins:
- DWPD: Drive Writes Per Day – bei Enterprise-SSDs
- 1 DWPD: Die SSD kann täglich mit ihrer eigenen Kapazität beschrieben werden
- 3 DWPD: Dreifache Kapazität pro Tag – für intensive Workloads
- SMART-Werte: Wear-Leveling, Program/Erase Count, Media Wearout Indicator
Fazit: Consumer-SSDs halten bei normaler Nutzung 10+ Jahre. Enterprise-SSDs in Rechenzentren werden meist ausgetauscht, bevor TBW erreicht ist.
Die drei Storage-Architekturen haben unterschiedliche Anwendungsfälle:
| Typ | Protokoll | Zugriff | Kosten |
|---|---|---|---|
| DAS | SATA/SAS | Block | Niedrig |
| NAS | NFS/SMB | File | Mittel |
| SAN | iSCSI/FC | Block | Hoch |
DAS (Direct Attached Storage):
- Direkt am Server angeschlossen
- Beispiel: Interne Festplatten, externe USB-Laufwerke
- Vorteil: Günstig, einfach, schnell
- Nachteil: Nicht teilbar, begrenzt skalierbar
- Einsatz: Einzelne Server, kleine Umgebungen
NAS (Network Attached Storage):
- Eigenes Gerät im Netzwerk mit eigenem Dateisystem
- Beispiel: Synology, QNAP, TrueNAS
- Protokoll: NFS, SMB/CIFS
- Vorteil: Einfaches Filesharing, Zugriff von überall
- Nachteil: Höhere Latenz als DAS, SMB-Overhead
- Einsatz: Fileserver, Backup-Target, Home-Office
SAN (Storage Area Network):
- Eigenes Storage-Netzwerk, oft mit Fibre Channel
- Beispiel: Dell EMC PowerStore, NetApp, Pure Storage
- Protokoll: iSCSI, Fibre Channel, FCoE, NVMe-oF
- Vorteil: Höchste Performance, HA, Snapshots, Replikation
- Nachteil: Sehr teuer, komplex, Fachwissen nötig
- Einsatz: Enterprise-Datenbanken, Virtualisierung
Entscheidungshilfe:
- Ein Server, viel Speicher: DAS
- Mehrere Server, Filesharing: NAS
- Enterprise-Virtualisierung, Datenbanken: SAN
- Cloud-Alternative: Objekt-Storage (S3-kompatibel)
Die Speicherplanung für Virtualisierung (VMware, Hyper-V, Proxmox) hat besondere Anforderungen:
Die 5 Speicherkategorien:
- VM-Disks: Betriebssystem + Anwendungen der VMs
- VM-Snapshots: Sicherungspunkte (temporär, aber oft groß!)
- VM-Memory: Bei Memory Overcommit oder Suspend
- ISOs/Templates: Installationsmedien und Vorlagen
- Logs/Swap: VM-Logs, Swap-Files, Dumps
Daumenregeln pro VM:
| VM-Typ | Disk | RAM | Snapshots |
|---|---|---|---|
| Small (Linux) | 20-40 GB | 2-4 GB | 1-2x Disk |
| Medium (Windows Server) | 60-100 GB | 8-16 GB | 1-2x Disk |
| Large (DB-Server) | 200-1000 GB | 32-128 GB | 2-3x Disk |
| XL (SAP, Exchange) | 1-10 TB | 128-512 GB | 2-3x Disk |
Speicher-Overhead einplanen:
- VMFS-Datastore: +10-20% Metadaten
- Snapshots: +20-50% (bei kurzen Aufbewahrungszeiten)
- Replikation: +100% bei aktiver Replikation
- Thin Provisioning: Überwachung auf max. 80% Nutzung
- Reserve: 20-30% für Wachstum
Beispielrechnung: 50 VMs, durchschn. 100 GB Disk, 8 GB RAM
- VM-Disks: 50 × 100 GB = 5 TB
- Snapshots (1,5x): +7,5 TB
- Memory Dumps (1x): +400 GB
- Templates/ISOs: +500 GB
- Subtotal: ~13,4 TB
- Mit Reserve (+30%): ~17,5 TB
Best Practices:
- Separate Datastores: VMs, Snapshots, Logs, ISOs
- Monitoring: Datastore-Nutzung überwachen (85% = Alarm)
- Automatische Snapshot-Löschung: Nicht vergessen!
- Storage I/O Control: Bei Überlast aktivieren
Die Cloud vs. On-Premises Frage ist komplex – hier die wichtigsten Zahlen:
Cloud-Storage-Anbieter (Beispiele):
| Anbieter | Preis/GB/Monat | Egress |
|---|---|---|
| AWS S3 Standard | ~0,023 $ | 0,09 $/GB |
| AWS S3 Glacier | ~0,004 $ | teuer |
| Azure Blob Hot | ~0,018 $ | 0,087 $/GB |
| Google Cloud Standard | ~0,020 $ | 0,12 $/GB |
| Backblaze B2 | ~0,005 $ | 0,01 $/GB |
| Wasabi | ~0,006 $ | kostenlos |
Kosten-Beispiel: 100 TB Storage, 10 TB Egress/Monat
- AWS S3 Standard: 100.000 GB × 0,023 = 2.300 $ + 10.000 GB × 0,09 = 900 $ = 3.200 $/Monat
- Backblaze B2: 100.000 GB × 0,005 = 500 $ + 10.000 GB × 0,01 = 100 $ = 600 $/Monat
- Wasabi: 100.000 GB × 0,006 = 600 $ + 0 $ = 600 $/Monat
On-Premises (Beispiel: 100 TB NAS):
- Hardware: ~15.000 € einmalig (3 Jahre Abschreibung)
- Strom: ~200 W × 24 × 365 = 1.750 kWh × 0,30 € = ~525 €/Jahr
- Wartung/Support: ~1.500 €/Jahr
- Personal: Anteilig, oft übersehen!
- Gesamt: ~500 €/Monat + Personal
Wann Cloud, wann lokal?
- Cloud lohnt: Variabler Bedarf, unregelmäßiger Zugriff, Archivierung, weltweite Verfügbarkeit
- Lokal lohnt: Konstanter Bedarf, hoher Durchsatz, Datenschutz-Anforderungen, niedrige Latenz
- Hybrid: Oft die beste Wahl – heiße Daten lokal, kalte Daten in der Cloud
Vorsicht bei Egress-Kosten: Daten aus der Cloud zu holen ist oft teuer. Allein der Ausstieg kann fünfstellige Beträge kosten. "Vendor Lock-in" ist real!
Zusammenfassung
Die wichtigsten Punkte
- Dezimal vs. Binär: 1 TB (Hersteller) = 931 GiB (Windows)
- RAID-Level: 0 (Speed), 1 (Mirror), 5 (Balance), 6 (Safe), 10 (Performance)
- RAID 5: (n-1) nutzbar, toleriert 1 Ausfall, Vorsicht bei großen Disks
- RAID 6: (n-2) nutzbar, toleriert 2 Ausfälle, für Archive/Backup
- RAID ≠ Backup: RAID schützt nur vor Hardware-Ausfall
- Speicherplanung: +30% Reserve, +20% Fragmentierung, Wachstum einplanen
- SSDs: Halten 10+ Jahre, meist länger als HDDs
- 3-2-1-Regel: 3 Kopien, 2 Medien, 1 extern (Offsite)
- Thin Provisioning: Spart Speicher, aber Überwachung nötig
- Unser Tool: RAID, Speicherbedarf, Einheiten, SSD, Backup
Weitere Tools
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