Das plus 2 Terrabyte Problem

Das waren noch Zeiten, als man für ein paar MB Festplattenspeicher ein halbes Vermögen bezahlen musste. So war es nicht selten, das man für eine 10 MB Harddisk über 3000 Dollar bezahlt hat. In der Zwischenzeit sind aber glücklicherweise die Preise massive gesunken und die Speichergrösse um ein vielfaches grösser geworden als damals.

Gerade weil die Festplatten so billig geworden sind, sind heute NAS (Network Attached Storage) oder externe Festplatten mit 2TB Speicherplatz oder sogar mehr keine Seltenheit mehr. Gerade auch die digitale Fotografie und die damit anfallende Datenmänge lechzen nach grösseren Speichermedien. Es ist schlussendlich nur eine Frage der Zeit, bist das plus 2 TB Problem auftaucht. 

Was ist aber das plus 2 TB Problem? 

Jede Festplatte enthält den sogenanten MBR (Master Boot Record). Im MBR werden alle Sektoren der Festplatte durchnummeriert. So findet dann das Betriebssystem die Daten auf der Festplatte und kann den Schreib-/Lesekopf der Festplatte gezielt an diesen Ort navigieren. Ohne MBR würde die Festplatte und das Betriebssystem also keine Daten finden, obwohl diese phsysisch auf der Platte gespeichert sind. In den heutigen Festplatten sind die Felder für die Adressierung der Sektoren in 32Bit Felder gespeichert. Das bedeutet, das man Maximum eine 2 Terrabyte grosse Partitionen nutzen kann (2 ³²), obwohl die Festplatte selbst doppelt so gross sein kann. Mehr kann der MBR pro Partition nicht adressieren. Das könnte in Zukunft ein Problem werden.

Die Lösung gibt’s bereits: GUID

Eine Lösung für dieses Problem gäbe es bereits schon. Mit der GUID (Globally Unique ID) Partitionstabelle (GPT) werden die Sektoren in 64 Bit Felder geschrieben. Jede Partition, welche mit einer GUID Partitionstabelle erstellt wurde, erhält eine weltweit einmalige 128 Bit ID. In der 128 Bit ID ist ein 60 Bit Timestamp enthalten, welche mit einer Auflösung von 100 Nanosenkunden auf der Grundlage des gregorianischen Kalender definiert wird. Der Timestamp läuft im Jahre 3400 ab, es bleibt also gengend Zeit für einen Nachfolger. Die GPT ist von den Machern des EFI (Extensible Firmware Interface) spezifiziert worden. Das EFI wurde von Intel als Nachfolger des BIOS entwickelt und wird heute praktisch nur von Apple eingesetzt. Im EFI ist das GPT bereits integriert und versteht nicht nur Mac OS, sondern auch der Microsoft Server 2008, Windows Vista, Windows 2003 Server mit SP1, Windows Home Server und Windows XP 64 Bit. Windows XP 32 Bit unterstützt GPT jedoch nicht, auch nicht mit dem aktuellen SP3. Bei Linux ist es ein wenig sepziell, der Kernel unterstützt zwar EFI seit längerem, aber die Partitionstools und Installationsprogramme haben oft noch Probleme damit, weil diese der Entwicklung hinterher hinken. 

Auch Treiber machen Probleme

Nicht nur der MBR kann Probleme verursachen, sondern auch die SATA/eSATA Treiber der Betriebssysteme. Diese benutzen, wie der MBR selbst, nur 32 Bit Felder, also können nur eine Partition mit maximal 2 Terrabyte lesen und schreiben. Ist die Partition grösser als 2 TB, passiert etwas fatales: Erstens wird die Grösse der Partition nicht korrekt ausgelesen und angezeigt,  zweitens überschreibt das Betriebssystem Bereiche und somit Daten, welche am Anfang der Partition gespeichert wurden. Hat man also eine Festplatte, welche eine Grösse von 4TB hat und mit Daten befüllt ist, hängt sie an ein Rechner mit eimem Betriebssystem, welche nicht die korrekte Partitionsgrösse ausliest und anzeigt, so schreibt das Betriebssystem die Daten einfach an den Anfang der bestehenden Partition. So zerstört das Betriebssystem die Daten.

In dieser Übersicht im Diskmanagement zeigt eine 4TB Partition, welcher kein Laufwerksbuchstabe zugeordnet ist. Wie zu sehen ist, wird nicht die ganze Grösse angezeigt von 4TB, sondern nur eine 2TB Partition. Ein Indiz, das der SATA/eSATA Treiber fehlerhaft ist. Somit darf die Festplatte nicht benutzt werden, sonst droht Datenverlust.

Schon das anstöbseln einer Festplatte mit einer Partition grösser als 2 TB an einen eSATA Anschluss, kann zu Datenverlust führen. Grund ist, dass das NTFS Dateisystem bereits beim blossen anstöbseln einer Festplatte schon ein paar Schreibzugriffe auf die Partition macht. Geschehen diese Schreibzugriffe unterhalb der 2TB, sind bereits schon Daten futsch, ohne gross etwas gemacht zu haben. Das Problem besteht aber nur bei SATA oder eSATA Treiber, bei USB Treiber ist das Problem nicht vorhanden. Darum sollte man auch die externe Festplatte mit einer Partition grösser als 2TB vorsichtshalber nur über USB anschliessen und nicht über eSATA oder SATA. Möchte man dies aber trotzdem tun, gibt es einen kleinen Trick: Es ist möglich z.B. Vista anzuweisen, für eine neue erkannte Festplatte keinen Laufwerksbuchstaben zu vergeben und somi erfolgt kein Schreibzugriff auf die Partition.

Um dies zu erreichen, müssen folgende Befehle in der Eingabeaufforderung eingegeben werden:

moutvol /r
moutvol /n

Der erste Befehl weist Vista an, alle bisherigen externen Festplatten, die mal angeschlossen waren, zu vergessen. Der zweite Befehl unterdrückt die Zuordnung eines Laufwerksbuchstaben. Nun kann man mit DISKPART prüfen, ob die korrekte Grösse der Partition erkannt wurde. 

diskpart 
list disk
select disk n
list partition 

n steht für die Nummer der Partition, welche man in der Übersicht mit list disk erhält. list partition zeigt alle Partitionen an und auch die Grösse der Partition(en). So kann man zuerst prüfen, ob der SATA/eSATA Treiber korrekt funktioniert und den Schaden in grenzen halten. Wird die Grösse korrekt angezeigt, kann man davon ausgehen, das die Treiber korrekt funktionieren und die Harddisk kann abgezogen werden. Nun kann diese ganz normal an das System angeschlossen werden, aber zuerst muss Vista noch mitgeteilt werden, das es wieder Laufwerksbuchstaben vergeben darf und dies macht man mit:

mountvol /e

Die gleiche 4TB Partition, wie oben auf dem Bild zu sehen ist, mit DISKPART angezeigt. Wie man sieht, wird die Grösse der Partition unterschiedlich dargestellt. Noch ein Indiz, das die Treiber fehlerhaft sind.

Wie kann man das plus 2 Terrabyte Problem umgehen?

Die einzige Möglichkeit besteht momentan darin, keine grösseren Partitionen als 2TB zu erstellen. Solange die Hersteller von SATA und eSATA Treiber dieses Problem nicht gelöst haben, drohen bei einer Partitionsgrösse jenseits von 2TB Datenverlust. Die “Schuld” ist also bei den Hersteller der Treiber zu suchen und nicht beim Hersteller der Hardware.

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