Mythos oder Wahrheit – Fallen SD-Karten bei einem Raspberry Pi tatsächlich so häufig aus?

Seit der Einführung des Raspberry Pis im Jahr 2012 verwendet der Einplatinenrechner eine SD-Karte als Speichermedium für das Betriebssystem.

Und seit dieser Zeit gibt es immer wieder Berichte im Internet zu lesen, dass die SD-Karte unzuverlässig sei und ein Ausfall jederzeit möglich sei.

Was ist aber dran an dieser Aussage? Fallen die SD-Karten wirklich so häufig aus?

Eine Antwort versucht der Artikel "Raspberry Pi And The Story Of SD Card Corruption" auf ➡ hackaday.com zu geben, auf den ich vor kurzem gestoßen bin.

Der Autor versucht in dem Beitrag über die Ursachen und Mythen und die Vor- und Nachteile bei der Verwendung von SD-Karten ein wenig aufzuklären.

Er geht dabei auf die Anfänge des Raspberry Pis im Jahr 2012 ein, wo die Treiber der SD-Kartencontroller Probleme verursacht und zu Ausfällen der SD-Karten geführt haben. In der Zwischenzeit wurden die nach und nach gelöst wurden und die Ausfälle werden seltener.

Das bedeutet aber nicht, dass es keine Ausfälle von SD-Karten mehr gibt. Nach wie vor gibt es diese, wie auch bei anderen Speichermedien, was im Abschnitt "Why Do Cards Still Fail?" klar beschrieben wird.

Soll man nun aber die SD-Karten vermeiden und auf SSD-Festplatten und USB-Sticks setzen? Schließlich kann der Pi auch von solchen, "vermeintlich" sichereausfallsicheren Speichermedien ein Betriebssystem starten. Aber auch externe Festplatten die zusätzliche Technik kann kaputtgehen und ausfallen. Ist das wirklich besser?
Der Autor des Artikels sagt dazu, es hängt ab, was man mit dem Pi erreichen möchte.

Bei allen meinen Pis habe ich nach wie vor SD-Karten mit unterschiedlicher Speichergröße (8 – 32GB) im Einsatz. Zwar habe ich mal mit dem Gedanken gespielt von einer Festplatte zu booten und dadurch die SD-Karte zu ersetzen, aber ich habe mich aus den Gründen dagegen entschieden

  1. SD-Karte kann ich mit dd einfach und schnell sichern
  2. Wiederherstellung ist sehr schnell möglich
  3. Kosten für SD-Karten sind sehr überschaubar
  4. keine zusätzliche Stromversorgung für Festplatten notwendig
  5. schneller Boot-Vorgang

Vor einiger Zeit hatte ich das Problem, dass ein USB-Stick sich ganz langsam verabschiedet und dadurch den Boot-Vorgang meines Pis massiv gestört hat.
Aus diesem Grund habe ich meinen Backup-Prozess geändert und das Skript imagebackup geändert.

Das Ganze habe ich in diesem Artikel beschrieben:

Nicht zu verachten ist auch das Thema mit der Stromversorgung des Raspberry Pis. Die SD-Karten bieten hier einen klaren Vorteil gegenüber anderen Speichermedien, sie verbrauchen nicht wirklich Strom. Jedoch kann eine schwache Energieversorgung auch negative Auswirkungen auf die Speicherkarte haben und zu einem verfrühten Ausfall führen.

Backup, Backup, Backup

Unabhängig davon, welches Speichermedium verwendet wird, kann es immer zu einem Ausfall oder Defekt kommen und damit zu einem Datenverlust. Deshalb ist es unabdingbar ein regelmäßiges Backup und evtl. noch ein weiteres Backup zu erstellen, je nachdem wie wichtig die Daten sind.

Selbst habe ich bisher bei meinen Pis noch keinen Ausfall einer SD-Karte zu beklagen gehabt. Jedoch tausche ich die Speicherkarten bei meinen Produktivsystemen in regelmäßigen Abständen, ~ 3 Jahre, aus.

Die alten, getauschten Karten verwende ich dann teilweise weiterhin in Testumgebungen. Wenn da eine Karte ausfällt und es zu einem Datenverlust kommt, ist das nicht weiter schlimm. Das ist aber bei mir auch noch nicht passiert.

Bei den Produktivsystemen sieht das dagegen anders aus. Da ich bei einem möglichen Ausfall einer SD-Karte keine Lust habe, das gesamte Betriebssystem neu zu installieren und zu konfigurieren, erstelle ich mit Hilfe eines Shell-Skripts in regelmäßigen Abständen ein komplettes Image der SD-Karte. Das kann ich im Notfall oder beim geplanten SD-Karten-Wechsel sehr einfach wieder auf eine neue SD-Karte flashen.

Imagebackup-Skript – Optimiert

Wenn der Datenbestand bei einem Pi auf einer externen Festplatte oder einem angeschlossenene USB-Stick liegt, wie z.B. das Nextcloud-Datenverzeichnis, dann erstelle ich auch mit Shell Script ein Backup auf ein zweites Speichermedium, um einen Datenverlust vorzubeugen.

Für die Adressbücher und Kalender habe ich mir dazu ein kleines Skript gebaut, dass genau diesen Zweck erfüllt.

Photo by Michael Dziedzic on Unsplash

2 Antworten auf „Mythos oder Wahrheit – Fallen SD-Karten bei einem Raspberry Pi tatsächlich so häufig aus?“

  1. Hallo Stefan,

    erst einmal vielen, vielen Dank für die vielen und sehr ausführlichen Anleitungen zur Betrieb der Nextcloud auf dem RasPi. Die haben mir stets geholfen, wenn doch mal etwas nicht nach meinem willen lief und es wieder gerade gebogen werden musste.

    Nun einmal meine Erfahrungen mit SD-Karten, USB-Sticks und anderen Ideen als Boot Medium. Selbst habe ich 2017/2018 mit einem Pi 3 Modell B (glaube ich) angefangen.
    Zu Beginn hatte ich normale 8 oder 16 GB normale SD-Karten namhafter Hersteller – die Datenhaltung hatte ich recht früh vom Pi auf mein NAS verschoben und per NFS eingehangen – verwendet und konnte ich die Schnitt Quartalsweise formieren und neu beschreiben, weil nichts mehr richtig funktionierte.

    Job bedingt wusste ich, dass es spezielle SD-Karten für Industrielle Nutzung gibt. Die sind allerdings um einiges teuer als die normalen „Konsumer“ SD-Karten – 8 GB SanDisk Industrial Class 10 € 15/Stück vor paar Jahren – sind aber auch wirklich anders aufgebaut und verfügen über einen höheren Temperaturbereich. Solche Speicherkarten werden hauptsächlich in SPS verwendet.

    Mit dem Einsatz des jetzigen Pi 4 2GB mit USB 3 und funktionieren USB Boot bin ich auf USB-Sticks umgestiegen. Begründet durch Einbau der Pis in eine 1 HE Rackablage (Danke an Bachmann Lan für die Anregung) für eine bessere Wartung: USB vorn / Speicherkarten innen und hinten. Durch das eine Firmware Update hatte sich das erledigt und wieder zurück auf die gleiche SD-Karte.
    Proaktiv ersetze ich die Speicherkarten nicht, den Datenverlust von max. einer Woche ist für mich kein Problem.

    Festplatte/SSD Stand bei mir nie zur Debatte wegen dem höheren Platzbedarf und zusätzlich Spannungsversorgung. Meine Technik befindet sich in einem modifizierten Lack-Rack.

    Mein Fazit: Investiere etwas mehr und kaufe eine SD-Karte für Industrielle Nutzung fürs System. Datenhaltung auf einem guten/schnellen USB-Stick.

    Zum Ende noch eine (kleine) Exkursion zum Thema Backup: Mit Inbetriebnahme des ersten Pis hatte ich eine klare Backup Strategie, die mir mehrmals den Hintern rettete, und auch regelmäßig Erprobt wird. Backups erstellen ist gut und wichtig, aber umsonst wenn die Rücksicherung nicht funktioniert. Daher regelmäßig testen.
    Ich erstelle wöchentlich einerseits ein komplettes Image der SD-Karte und andererseits sichere ich die wichtigsten Konfigurationsdateien und die Datenbank in der physischen Struktur. Seit kurzen mache ich auch wieder einen mysqldump und packe beides in einzelne .tar. Mein NAS komprimierte die Daten so gut, dass die physische Struktur der Datenbank zerstört hatte.
    Bisher kamen die Backup mindestens 10x Erfolgreich zum Einsatz, sowohl geplant, als auch ungeplant.

    Fazit Hier: Erstellt Backups! Nehmt euch auch die Zeit und Testet die in regelmäßigen Abständen ob die auch nicht funktionieren.

    1. Es sollte heißen:
      Fazit Hier: Erstellt Backups! Nehmt euch auch die Zeit und Testet die in regelmäßigen Abständen ob die auch funktionieren.

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