MBR vs. GPT: Welche Partitionsstruktur ist besser für Ihre Datenspeicherung?

In der Datenspeichertechnik sind MBR (Master Boot Record) und GPT (GUID Partition Table) die beiden am häufigsten verwendeten Partitionsstrukturen. MBR ist ein alter Standard, der seit den Anfängen von Computern existiert, während GPT ein moderner Standard ist, der den heutigen Speicheranforderungen gerecht wird. Es ist wichtig, den Unterschied zwischen den beiden zu verstehen, da die von Ihnen gewählte Partitionsstruktur die Systemleistung, die Hardwarekompatibilität und die Datensicherheit beeinflusst.

Bei der Wahl einer Partitionsstruktur geht es nicht nur um die Speicherkapazität, sondern auch darum, wie Daten organisiert, abgerufen und geschützt werden. Angesichts der rasanten Entwicklung der Technologie ist die Wahl zwischen MBR und GPT ein entscheidender Schritt zur Optimierung der Datenspeicherverwaltung, sowohl für den persönlichen als auch für den beruflichen Gebrauch. In diesem Artikel werden diese beiden Partitionsstrukturen ausführlicher erläutert und Ihnen dabei geholfen, zu bestimmen, welche für Ihre Datenspeicheranforderungen am besten geeignet ist.

Was ist MBR (Master Boot Record)?

MBR (Master Boot Record) ist ein Partitionstabellenformat, das Informationen über logische Partitionsanordnungen auf einem Speichergerät speichert, z. B. HDD (Hard Disk Drive) oder SSD (Solid State Drive). Der MBR befindet sich im ersten Sektor der Festplatte (LBA 0) und enthält wichtige Daten zum Starten des Betriebssystems sowie zum Verwalten von Partitionen.

Wenn der Computer eingeschaltet wird, liest BIOS (Basic Input/Output System) zuerst den MBR, um den boot loader zu finden, der dann das Betriebssystem in den RAM lädt.

MBR wurde 1983 von IBM zusammen mit dem Betriebssystem PC DOS 2.0 eingeführt. Seitdem hat sich MBR bis Anfang der 2000er Jahre zum Standard in Partitionssystemen entwickelt. Mit der Weiterentwicklung der Speichertechnologie, die Kapazitäten von mehr als 2TB unterstützt, werden MBRs jedoch allmählich durch GPT (GUID Partition Table) ersetzt.

Trotzdem wird MBR immer noch in vielen älteren Geräten und Legacy BIOS-basierten Systemen verwendet, z. B. auf Computern mit Windows XP,    Windows 7 und einigen Linux-Distributionen.

Hauptstruktur von MBR

MBR besteht aus mehreren Hauptabschnitten, in denen wichtige Informationen über die Partition und den Start des Systems gespeichert sind:

1. Boot Sector (Boot Code / Boot Loader)

• Dieser Abschnitt enthält den anfänglichen Ausführungscode, der für das Laden des Betriebssystems von der Partition verantwortlich ist, die als active/bootable markiert ist.
• Wenn kein gültiger Bootloader vorhanden ist, zeigt der Computer eine Fehlermeldung wie  “No bootable device found” an.

2. Partition Table

• Enthält Informationen zu den maximal 4 primären Partitionen,  die auf dem Datenträger verfügbar sind.
• Wenn der Benutzer mehr als 4 Partitionen erstellen möchte, sollte eine der primären Partitionen in eine extended partition konvertiert werden, die logical partitions aufnehmen kann.

3. Boot Signature (Magic Number)

• Er befindet sich am Ende des MBR-Sektors (Offset 0x1FE-0x1FF).
• Gibt an, dass der MBR gültig und vom BIOS ausführbar ist.
• Wenn diese Boot-Signatur beschädigt ist, kann das System möglicherweise nicht ordnungsgemäß gestartet werden.

Vor- und Nachteile von MBR

Vorteile von MBR

• MBR kann in vielen alten Betriebssystemen wie Windows XP, Windows 7 und verschiedenen BIOS-basierten Systemen verwendet werden.
• MBR ist einfach zu verstehen und zu verwenden, um grundlegende Partitionen zu verwalten.
• Es kann weiterhin auf Computern mit BIOS-Firmware verwendet werden, ohne dass UEFI Modus erforderlich ist.

Nachteile von MBR

• MBR kann nur bis zu 2TB Speicher verwalten, sodass größere Festplatten nicht vollständig genutzt werden können, ohne sie in GPT zu konvertieren.
• Wenn Sie mehr als 4 Partitionen erstellen möchten, müssen Sie eine extended partition verwenden, was im Vergleich zu Partitionen in GPT komplizierter ist.
• Wenn MBR Sektor beschädigt wird oder verloren geht, können alle Daten auf der Festplatte unzugänglich werden (unbootable disk).

Was ist GPT (GUID-Partitionstabelle)?

GPT (GUID Partition Table) ist ein moderner Partitionsstandard, der MBR (Master Boot Record) ersetzt, um die Flexibilität, Sicherheit und Skalierbarkeit bei der Datenspeicherverwaltung zu verbessern.

Im Gegensatz zu MBR, bei dem Partitionsinformationen im ersten Sektor der Festplatte gespeichert werden, verwendet GPT Datenstrukturen, die über mehrere Teile der Festplatte verstreut sind, um die Zuverlässigkeit und Redundanz zu verbessern. Darüber hinaus kann GPT auf Speichergeräten mit einer Kapazität von mehr als 2 TB verwendet werden und unterstützt bis zu 128 Partitionen auf einer einzigen Festplatte, viel mehr als MBR, das nur 4 primäre Partitionen unterstützt.

GPT kann nur auf Systemen verwendet werden, die UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) unterstützen, im Gegensatz zu MBR, der auf Legacy BIOS-basierten Systemen ausgeführt werden kann.

GPT wurde erstmals als Teil des UEFI Specification eingeführt, um MBR zu ersetzen, der Einschränkungen in der Anzahl der Partitionen und der Speichergröße aufweist. Mit der Entwicklung einer Speichertechnologie mit einer Kapazität von mehr als 2TB hat sich GPT zum wichtigsten Partitionsstandard entwickelt, der in modernen Betriebssystemen wie Windows 10/11, macOS und Linux verwendet wird.

Zu den Betriebssystemen, die GPT unterstützen, gehören:

• Windows (Windows 8, 10, 11) – Es ist zwingend erforderlich, GPT zu verwenden, um in UEFI Modus zu booten.
• macOS – Alle Mac-Geräte verwenden standardmäßig GPT.
• Linux (Ubuntu, Fedora, Debian,  etc.) – Unterstützt GPT sowohl mit UEFI– als auch mit Legacy Mode Boot-Systemen (mit einigen zusätzlichen Konfigurationen).

GPT-Hauptstruktur

GPT hat eine komplexere Struktur als MBR und besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten:

1. Primary GPT Header

• Befindet sich bei LBA 1 (logische Blockadresse 1).
• Enthält Informationen über den Datenträger, einschließlich des Speicherorts und der Anzahl der Partitionen.
• Es verfügt über CRC32 checksum, die zur Überprüfung der Integrität der Daten verwendet wird.

2. Partition Table

• Speichern Sie Partitionseinträge, die bis zu 128 Partitionen enthalten können, auf einem einzigen Datenträger.
• Jeder Eintrag verfügt über eine eindeutige GUID zur Identifizierung des Partitionstyps (z. B. Windows, Linux, macOS).

3. Backup GPT Header

• Befindet sich am Ende der Festplatte als Backup von Primary GPT Header.
• Es dient als Wiederherstellungsmechanismus, wenn Primary GPT Header beschädigt oder beschädigt ist.

Vor- und Nachteile von GPT

Vorteile von GPT

• GPT ist in der Lage, sehr große Festplattenkapazitäten von bis zu 9.4 ZB (Zettabyte) zu verwalten.
• Im Gegensatz zum MBR, der nur 4 primäre Partitionen aufnehmen kann.
• GPT speichert eine Kopie des Headers und der Partitionstabelle am Anfang und Ende des Datenträgers, um das Risiko eines Datenverlusts aufgrund von Beschädigungen zu verringern.
• Es verwendet CRC32 checksum, um Datenbeschädigungen zu erkennen und eine automatische Wiederherstellung zu ermöglichen.
• Es kann problemlos unter Windows 10/11, macOS und Linux verwendet werden.

Nachteile von GPT

Es kann nicht auf Systemen verwendet werden, die noch Legacy BIOS verwenden, ohne den Konvertierungs- oder Kompatibilitätsmodus durchzuführen.

Ältere Betriebssysteme erkennen GPT nicht, daher müssen Festplatten in MBR konvertiert werden, um verwendet werden zu können.

Die Konvertierung von MBR in GPT erfordert eine Neuformatierung, außer bei Verwendung von Software von Drittanbietern, die eine Konvertierung ohne Datenverlust unterstützt.

MBR vs. GPT Vergleich: Welches soll man wählen?

Hier sind die wichtigsten Vergleiche zwischen MBR und GPT in Form einer Tabelle:

Wann sollte man sich für MBR entscheiden?

• Wenn Sie ein älteres Betriebssystem wie Windows XP oder Windows 7 (32-Bit) verwenden, das GPT nicht unterstützt.
• Wenn die Festplattenkapazität weniger als 2 TB beträgt, da MBR für diese Anforderungen ausreicht.
• Wenn Ihr Gerät das Legacy-BIOS verwendet und UEFI nicht unterstützt.

Wann sollte man sich für GPT entscheiden?

• Wenn Sie das neueste Betriebssystem wie Windows 10/11, das neueste macOS oder eine moderne Linux-Distribution verwenden, die GPT unterstützt.
• Wenn Sie eine Speicherkapazität von mehr als 2 TB verwenden möchten, da GPT keine Partitionsgrößenbeschränkungen wie MBR hat.
• Wenn Ihr Gerät das UEFI-BIOS verwendet, das einen schnelleren Start, Sicherheit und zusätzliche Funktionen wie den sicheren Start bietet.
• Wenn Sie der Datensicherheit Priorität einräumen, da GPT Redundanz- und Prüfsummenmechanismen bietet, um Datenbeschädigungen zu verhindern.