Die kurze Antwort: Eine SMR-Festplatte kann die ersten etwa 20 bis 50 GB eines Rebuilds mit voller Geschwindigkeit aufnehmen – in einem konventionell beschriebenen Pufferbereich. Sobald dieser voll ist, muss sie komplette Bänder überlappender Spuren in Echtzeit neu schreiben, wodurch der Durchsatz von ungefähr 150 MB/s auf wenige MB/s fällt. Controller und ZFS warten jedoch nur 8 bis 20 Sekunden auf eine Antwort. Überschreitet die Festplatte dieses Zeitlimit, wird ein Fehler gemeldet und das Laufwerk aus dem Verbund entfernt. Da dies mitten während der Aktualisierung der internen Sektorzuordnung geschieht, wird aus einer „langsamen Festplatte“ eine Festplatte mit beschädigter Zuordnungstabelle, die eine Kapazität von null meldet. Deshalb gehören SMR-Festplatten nicht in einen RAID-Verbund – nicht wegen ihrer Geschwindigkeit im normalen Betrieb.
Wodurch sich dieser Ausfall von einem gewöhnlichen unterscheidet
Eine Festplatte kann aus zwei völlig unterschiedlichen Gründen aus einem Verbund ausfallen, die fast immer miteinander verwechselt werden.
Der erste Grund ist eine Diskrepanz bei den Zeitlimits: Eine Desktop-Festplatte stößt auf einen schwachen Sektor, hängt in internen Leseversuchen fest und der Verbund gibt das Warten auf, bevor die Festplatte fertig ist. Das Laufwerk ist dabei weiterhin intakt und liest nach einem Neustart wieder normal. Abhilfe schaffen passende ERC-/TLER-Einstellungen; ausführlich behandelt wird das im Artikel Festplatte fällt aus dem NAS aus, obwohl sie intakt ist.
Der zweite Grund ist das Schreiben auf überlappenden Spuren. Hier verhält sich die Festplatte anders: Es geht nicht um eine einzelne unlesbare Stelle, sondern darum, dass sie mit den vom Verbund gesendeten Schreibvorgängen nicht mehr Schritt hält. Sie hängt nicht an einem Sektor fest, sondern ist mit ihren eigenen internen Vorgängen beschäftigt. Vor allem aber übersteht eine Festplatte die Trennung bei nicht passenden Zeitlimits normalerweise ohne Folgen, während sie hier dauerhaft beschädigt werden kann. Die Unterschiede zwischen beiden Aufzeichnungsverfahren erläutert allgemein die Übersicht über CMR- und SMR-Technologien.
Was während des Rebuilds in der Festplatte geschieht
Bei einer SMR-Festplatte überlappen sich die Spuren wie Dachziegel. Deshalb kann sie keine einzelne Spur überschreiben, ohne benachbarte Spuren zu beeinträchtigen. Sie umgeht dieses Problem mit einem Verfahren aus drei Bestandteilen:
- Pufferbereich (Media Cache). Ein konventionell beschriebener Teil der Magnetscheibe, in dem eingehende Schreibvorgänge zunächst landen. Er ist klein und umfasst nur wenige Prozent der Gesamtkapazität.
- Bereinigung im Hintergrund. Wenn die Festplatte kurzzeitig nicht ausgelastet ist, verschiebt sie Daten aus dem Pufferbereich in die überlappenden Bänder.
- Übersetzungstabelle. Damit die Festplatte weiß, wo sich ein bestimmter Sektor momentan physisch befindet, führt sie in ihrem Servicebereich eine Zuordnungstabelle – bei Western Digital ist dies Modul 190. Sie wird praktisch bei jedem Schreibvorgang verändert.
Während eines Rebuilds wird die Festplatte dauerhaft mit zusammenhängenden Schreibvorgängen belastet und erhält keine Ruhepause für die interne Bereinigung. Die Rossmann Group beschreibt den Ablauf folgendermaßen: Der Pufferbereich nimmt die ersten 20 bis 50 GB mit voller Geschwindigkeit auf. Danach ist er erschöpft und die Festplatte muss für jeden weiteren Schreibvorgang ein vollständiges Band lesen, verändern und wieder zurückschreiben. Der Durchsatz fällt von ungefähr 150 MB/s auf wenige MB/s, während der Prozessor der Festplatte die eigene Bereinigung gegenüber der Bedienung des Hosts priorisiert. Hardware-Controller und ZFS erzwingen für die Beantwortung eines Befehls ein Zeitlimit von 8 bis 20 Sekunden. Überschreitet die Festplatte dieses Limit, meldet der Controller einen IDNF-Fehler (Sector ID Not Found) und entfernt sie aus dem Verbund.
An diesem Punkt wird es kritisch. Die Trennung erfolgt mitten während der Aktualisierung der Übersetzungstabelle und hinterlässt sie in einem unvollständigen Zustand. Bei höheren Kapazitäten besitzt Modul 190 aufgrund seiner Größe keine gewöhnliche Prüfsumme. Eine teilweise Beschädigung wird deshalb nicht sofort erkannt, sondern erst dann, wenn die Festplatte nicht mehr antwortet. Das Laufwerk, das den Verbund retten sollte, wird plötzlich selbst zu einem Fall für die Datenrettung.
Wie viel Zeit das tatsächlich kostet
ServeTheHome hat dies im Mai 2020 an einem realen Verbund gemessen: ein zu ungefähr 60 % belegtes RAIDZ aus vier Festplatten, das während des Resilverings zusätzlich durch Netzwerkzugriffe belastet wurde. Drei klassische Festplatten – WD40EFRX, Seagate IronWolf ST4000VN008 und HGST 0F26902 – stellten den Verbund in weniger als siebzehn Stunden wieder her. Die SMR-Festplatte WD40EFAX benötigte für dieselbe Aufgabe fast 230 Stunden, also neun Tage und vierzehn Stunden. Der Test wurde mit einem zweiten Exemplar wiederholt, um einen Bedienfehler auszuschließen; das Ergebnis war dasselbe.
Neun zusätzliche Tage sind nicht nur lästig. Es sind neun Tage ohne Parität, in denen jedes weitere Problem einen Datenverlust bedeuten kann. Warum der Rebuild der gefährlichste Zeitpunkt im Lebenszyklus eines Verbunds ist, erklärt der Artikel Warum ein Rebuild RAID-Verbünde zerstört.
Der Vollständigkeit halber gehört auch die andere Seite dazu. Western Digital erklärte am 23. Juni 2020, dass sich seine SMR-Festplatten bei einem Rebuild auf einer üblichen Synology- oder QNAP-Plattform, also ohne ZFS, ähnlich wie klassische Festplatten verhielten oder nur etwas langsamer seien. Das Unternehmen räumte jedoch zugleich ein, dass die fortlaufenden zufälligen Schreibvorgänge eines ZFS-Resilverings der Festplatte keine Zeit für die interne Bereinigung lassen und dadurch zu erheblich geringerer Leistung führen. Für solche Einsätze empfiehlt Western Digital die eigenen CMR-Serien. Selbst der Hersteller sagt damit, dass dieser Festplattentyp nicht in einen Verbund gehört, der unter Last wiederhergestellt wird.
Wie sich der Ausfall bemerkbar macht
In einem NAS beginnt das Problem nicht mit der Meldung „Festplatte ausgefallen“. Typische Anzeichen sind:
- Der Rebuild bleibt bei einem bestimmten Prozentsatz stehen, während die geschätzte Restdauer weiter steigt.
- Das Volume wechselt auch nach dem Einsetzen einer neuen Festplatte in den degradierten Zustand.
- Die Festplatte wird kurz nach Beginn der Wiederherstellung als fehlerhaft markiert, nicht erst nach mehreren Betriebstagen.
- Das NAS lässt sich nicht ordnungsgemäß herunterfahren oder neu starten, weil es auf die Festplatte wartet.
Außerhalb des NAS meldet eine solche Festplatte laut Rossmann Group eine unsinnige Kapazität – 0 B, 32 MB oder nur einen Bruchteil ihrer tatsächlichen Größe. Die Partitionstabelle fehlt und das Laufwerk ist zwar im BIOS sichtbar, erreicht im Betriebssystem aber nie den Bereitschaftszustand. Das sieht nach defekter Elektronik aus, obwohl Magnetscheiben, Köpfe und Motor intakt sein können und sich die Daten weiterhin auf den Scheiben befinden. Die Festplatte weiß lediglich nicht mehr, wo sie danach suchen soll. Eine gesondert dokumentierte Serie solcher Zuordnungsfehler bei WD-Blue- und WD-Red-Modellen mit 2 bis 6 TB beschreibt der Artikel Firmwarefehler bei SMR-Festplatten von WD.
Wenn das passiert, gilt eine Regel, die man nur ein einziges Mal missachten kann: Starten Sie keinen zweiten Rebuild. Ein weiterer Versuch überschreibt die verbliebenen Teile der Zuordnungstabelle, aus denen sich der ursprüngliche Zustand rekonstruieren ließe. Aus demselben Grund wird die Festplatte im Labor nicht ohne hardwareseitigen Schreibschutz eingeschaltet. Die Firmware versucht nach dem Start, die Tabelle selbst zu reparieren, und überschreibt dabei genau die Daten, die für die Wiederherstellung benötigt werden.
Wie Sie eine SMR-Festplatte erkennen, bevor Sie sie einsetzen
Anhand von SMART lässt sich die Technik nicht erkennen, denn kein Attribut gibt das Aufzeichnungsverfahren an. Auch ein kurzer Geschwindigkeitstest hilft nicht: Solange der Pufferbereich nicht voll ist, verhält sich die Festplatte normal. Entscheidend ist die Modellnummer auf dem Etikett oder in der Ausgabe von smartctl -i, die mit der Tabelle des Herstellers verglichen werden muss. Eine markenübergreifende Suchübersicht bietet der Artikel An der Modellnummer erkennen Sie, welche Festplatte nicht ins NAS gehört.
Für ein NAS müssen Sie zwei Dinge wissen. Erstens entscheidet bei WD Red die Endung: EFAX verwendet SMR, EFRX und EFPX (Red Plus) verwenden CMR. Als SMR-Modelle sind WD20EFAX, WD30EFAX, WD40EFAX und WD60EFAX dokumentiert, also Kapazitäten von 2 bis 6 TB – genau jene Größen, die besonders häufig für private und geschäftliche NAS-Systeme gekauft werden. Laut der Erklärung von Western Digital vom Juni 2020 bezeichnet Red Plus die klassischen Festplatten derselben Produktfamilie; auch Red Pro verwendet weiterhin CMR.
Zweitens – und das ist besonders bei gebrauchten Festplatten eine Falle: Die offizielle Liste des Herstellers ist kein Beweis. Dieses Dokument beschreibt das Sortiment, das zu einem bestimmten Zeitpunkt angeboten wurde, nicht den vollständigen historischen Katalog. Fehlt ein Modell in der Liste, bedeutet das nicht automatisch, dass es CMR verwendet. Es bedeutet, dass Sie das Datenblatt des konkreten Modells prüfen müssen. „Ich habe es in der Herstellerliste überprüft“ ist bei einer Festplatte aus einer Kleinanzeige kein belastbares Argument.
Eine Falle, die nur SMR-Festplatten betrifft: der TRIM-Befehl
Hier liegt ein Unterschied, der bei klassischen Festplatten keine Rolle spielt. TRIM – der Befehl, mit dem das System mitteilt, dass gelöschte Sektoren nicht mehr benötigt werden – kommt bei Festplatten praktisch nur bei SMR-Modellen vor.
Auf einer klassischen Festplatte bleibt eine gelöschte Datei auf der Magnetscheibe erhalten, bis sie überschrieben wird, und kann deshalb wiederhergestellt werden. Bei einer SMR-Festplatte entfernt TRIM die betreffenden Sektoren sofort aus der Übersetzungstabelle. Die Festplatte liefert dem System anschließend Nullen zurück, obwohl die Daten physisch noch auf der Scheibe vorhanden sind – und die Hintergrundbereinigung überschreibt sie kurze Zeit später tatsächlich. Das Zeitfenster für die Wiederherstellung gelöschter Dateien ist daher erheblich kürzer als bei einer klassischen Festplatte und wird vom Laufwerk selbst geschlossen, unabhängig davon, was der Benutzer tut.
Der erste Schritt bei einem Verdacht lautet deshalb nicht „Ich probiere ein Wiederherstellungsprogramm aus“, sondern trennen Sie die Festplatte vom System. Solange das Laufwerk eingebunden bleibt, kann das System TRIM-Befehle senden und in das Journal schreiben.
Wenn sich bereits eine SMR-Festplatte im Verbund befindet
Die richtige Entscheidung hängt vom aktuellen Zustand des Verbunds ab.
| Zustand des Verbunds | Was zu tun ist |
|---|---|
| Läuft fehlerfrei, kein Austausch geplant | Starten Sie keine zusätzlichen Vorgänge – weder Scrub noch Benchmark oder umfangreiche Kopieraktionen. Prüfen Sie, ob eine funktionierende Sicherung außerhalb des Verbunds vorhanden ist. |
| Läuft, aber ein Festplattentausch oder eine Erweiterung ist geplant | Kaufen Sie eine neue CMR-Festplatte und tauschen Sie die Laufwerke einzeln mit zeitlichem Abstand. Das Vorgehen beschreibt der Artikel NAS mit größeren Festplatten erweitern. |
| Verbund ist degradiert, Rebuild wurde noch nicht gestartet | Beginnen Sie nicht sofort mit dem Austausch. Ermitteln Sie zunächst, warum die Festplatte ausgefallen ist – bei Synology hilft der Artikel Storage Pool Degraded und Volume Crashed. |
| Rebuild läuft und bleibt bei einem Prozentwert stehen | Stoppen Sie alle schreibintensiven Aufgaben. Sind die Freigaben noch verfügbar, kopieren Sie die Daten aus dem Verbund – siehe Daten aus einem NAS retten. |
| Festplatte ist ausgefallen und meldet eine unsinnige Kapazität | Keinen zweiten Rebuild starten und die Festplatte nicht mehr einschalten. Sie gehört zur Diagnose, nicht zurück in den Laufwerksschacht. |
Zwei Regeln gelten in allen Fällen. Vertauschen Sie die Festplatten nicht zwischen den Schächten – ihre Reihenfolge ist Teil der Informationen über den Verbund. Außerdem ist RAID auch mit doppelter Parität keine Datensicherung. Fälle, die im Labor landen, betreffen häufig RAID 6 ohne jede unabhängige Kopie. Welche Möglichkeiten nach dem Ausfall des Verbunds bestehen, erläutert der Artikel Datenrettung aus einem RAID-Verbund.
Die Folgen des Falls
Die Angelegenheit hatte auch ein juristisches Nachspiel. Laut Tom’s Hardware schlug Western Digital im Juni 2021 einen Vergleich über 2,7 Millionen US-Dollar vor. Pro Festplatte sollten 4 bis 7 US-Dollar ausgezahlt werden, ohne dass ein Kaufbeleg erforderlich wäre. Bestandteil des Vorschlags war außerdem das Eingeständnis, dass die SMR-Festplatten der Reihe WD Red nicht für NAS und RAID geeignet sind.
Für NAS-Besitzer ergibt sich daraus keine Entschädigung, sondern nur eine brauchbare Lehre: Die Bezeichnung der Produktreihe auf dem Etikett reicht nicht aus; entscheidend ist die Modellnummer. Eine Festplatte mit der Aufschrift WD Red kann je nach den beiden Buchstaben in der Mitte des Codes für einen Verbund geeignet oder ungeeignet sein.
Häufig gestellte Fragen
Kann ich eine SMR-Festplatte im Verbund lassen, solange alles funktioniert?
Solange sich nichts ändert, läuft der Verbund. Das Problem tritt beim Austausch oder bei einer Erweiterung auf, also während eines Rebuilds. Geplante Wartungsarbeiten sind hier gefährlicher als der normale Betrieb.
Hilft es, den Rebuild nachts ohne zusätzliche Last auszuführen?
Teilweise – die Festplatte erhält mehr Zeit für ihre interne Bereinigung. Der Pufferbereich wird dadurch jedoch nicht größer und der fortlaufende Schreibstrom des Rebuilds füllt ihn trotzdem. Die Chance auf einen erfolgreichen Abschluss steigt, eine Garantie gibt es nicht.
Wie erkenne ich, ob die Festplatte wegen SMR oder wegen eines ERC-/TLER-Timeouts ausgefallen ist?
Am Zeitpunkt und am Verhalten. Eine Diskrepanz bei den Zeitlimits zeigt sich beim Lesen und die Festplatte funktioniert nach einem Neustart wieder normal. Eine SMR-Festplatte fällt dagegen während des Schreibens beim Rebuild aus und meldet nach dem Neustart häufig eine unsinnige Kapazität.
Lässt sich das Problem mit einer ERC-/TLER-Einstellung beheben?
Nein. ERC verkürzt die Zeit, während der die Festplatte versucht, einen problematischen Sektor zu lesen. Eine SMR-Festplatte hängt jedoch nicht beim Lesen fest, sondern kommt mit den Schreibvorgängen nicht hinterher – und das lässt sich nicht durch eine Timeout-Einstellung beheben.
Können Daten von einer Festplatte mit beschädigter Zuordnungstabelle gerettet werden?
Häufig ja, denn die Mechanik ist meist intakt und die Daten befinden sich noch auf den Magnetscheiben. Voraussetzung ist, dass mit der Festplatte nichts mehr geschieht: kein zweiter Rebuild, kein erneutes Anschließen und kein Wiederherstellungsprogramm.
Quellen
- Rossmann Group, WD SMR Translator Failure Recovery (aktualisiert am 14. 5. 2026) — https://rossmanngroup.com/problems/wd-smr-translator-failure
- ServeTheHome, WD Red SMR vs. CMR Tested Avoid Red SMR (28. 5. 2020) — https://www.servethehome.com/wd-red-smr-vs-cmr-tested-avoid-red-smr/
- Western Digital Corporate Blog, On WD Red NAS Drives (23. 6. 2020) — https://blog.westerndigital.com/wd-red-nas-drives/
- Tom’s Hardware, Western Digital to Settle SMR HDD False Advertising Class Action Lawsuit (17. 6. 2021) — https://www.tomshardware.com/news/wd-moves-to-settle-smr-hdd-false-advertising-class-action-lawsuit
Sie wissen nicht, ob in Ihrem NAS SMR-Festplatten stecken, oder Ihr Rebuild bleibt bei einem Prozentwert stehen? Wir prüfen gemeinsam mit Ihnen die Modellübersicht und die Protokolle, bevor ein weiterer Wiederherstellungsversuch gestartet wird – als Einzelleistung oder im Rahmen unserer IT-Betreuung für Unternehmen und unseres IT-Audits. Wenn der Verbund bereits nicht mehr startet, folgt die Datenrettung aus RAID und NAS. Kontaktieren Sie uns über das Kontaktformular, telefonisch unter +420 775 556 063 oder per E-Mail an info@ithope.cz. Lassen Sie die Festplatten vorerst in ihren Schächten und vertauschen Sie sie keinesfalls – ihre Reihenfolge ist für die Wiederherstellung entscheidend.
Wo Sie uns finden
ITHOPE ist eine Firma aus Brno, Tschechien: wir machen Datenrettung von Festplatten, RAID und NAS, PC- und Notebook-Service und IT für Unternehmen, alles im eigenen Labor in der Viniční 3587/216, 615 00 Brno.
Telefon +420 775 556 063 (rund um die Uhr). Das Gerät können Sie persönlich bringen oder per Kurier schicken (Zásilkovna, PPL).