RAID: Unterschied zwischen den Versionen

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Ein RAID-System (früher redundant array of inexpensive disks - heute redundant array of independent disks) diente anfangs dazu mehrere kleine und günstige [[Festplatte]]n zu einem großen Speicher zusammenzufassen. Heute versucht man mit RAID die [[Datensicherheit]] zu erhöhen. Zu diesem Zweck existieren verschiedene RAID Level mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen.
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Ein '''RAID'''-System (früher '''redundant array of inexpensive disks''' - heute '''redundant array of independent disks''') diente anfangs dazu mehrere kleine und günstige [[Festplatte]]n zu einem großen Speicher zusammenzufassen.  
  
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Der Bedarf an Sicherheit für auf [[Festplatte]]n gespeicherte Daten war zudem seit Entwicklung der ersten Festplatte ein Thema. Er wurde zunächst mit besonders aufwendig hergestellten und besonders auf Ausfallsicherheit optimierten Festplatten befriedigt - zu fürstlichen Preisen. Die stets "klammen" Universitäten ersannen eine alternative Vorgehensweise: [[Redundant]]e Verteilung der Daten auf mehrere (billige) Festplatten - geht eine kaputt, wird sie ersetzt. Das ist auch im laufenden Betrieb möglich.
  
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Die Großrechner-Hersteller übernahmen diesen Ansatz und tauften ihn um in "Redundant Array of ''independant'' Disks", schließlich woll(t)en sie ja Geld verdienen.
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Es existieren verschiedene RAID Level mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen.
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Im Beispiel werden 5 Festplatten (A-E) verwendet.
  
 
== RAID 0 (Striping) ==
 
== RAID 0 (Striping) ==
Bei RAID 0 werden mindestens zwei Festplatten so verbunden das die Daten gleichmäßig auf sie aufgeteilt werden. Dabei könne dadurch hohe Geschwindigkeit das gleichzeitig der Cache beider Festplatten genutzt und in dieser Zeit auch doppelt so viele Daten geschrieben/gelesen werden können.
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Bei RAID 0 werden mindestens zwei Festplatten so verbunden das die Daten gleichmäßig auf sie aufgeteilt werden.  
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''Verschlechtert'' die Ausfallsicherheit, erhöht dafür die Geschwindigkeit, indem jede Datei auf alle Festplatten verteilt wird; so können alle gleichzeitig lesen/schreiben. Geht auch nur 1 Platte kaputt, fehlt JEDER Datei jeder n-te Datenblock (Schrotflinteneffekt!)
 
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* Beim Ausfall einer Festplatte gehen alle Daten verloren
 
* Beim Ausfall einer Festplatte gehen alle Daten verloren
 
 
  
 
== RAID 1 (Mirroring) ==
 
== RAID 1 (Mirroring) ==
Hohe Datensicherheit durch mirroring (Spiegelung) mindestens zweier Festplatten sind die Daten auf den Festplatten sehr hoch durch Ausfall einer der Festplatten geschützt. Auf der zweiten Platte sind die gleichen Daten, wie auf der ersten Festplatte vorhanden. Wenn also eine der Platten ausfällt sind die Daten noch auf der anderen vorhanden. Die Kapazität entspricht der kleinsten Festplatte im RAID.
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Hohe Datensicherheit durch mirroring (Spiegelung) mindestens zweier Festplatten sind die Daten auf den Festplatten sehr hoch durch Ausfall einer der Festplatten geschützt. alles was auf Festplatte A gespeichert wird, kommt genau auf dieselbe Stelle auf Festplatte B. Wenn also eine der Platten ausfällt sind die Daten noch auf der anderen vorhanden. Die Kapazität entspricht der kleinsten Festplatte im RAID.
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* Hohe Datensicherheit
 
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* Niedrigere Geschwindigkeit da alle Daten doppelt geschrieben werden
 
* Niedrigere Geschwindigkeit da alle Daten doppelt geschrieben werden
  
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== RAID 2 ==
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wird nicht mehr verwendet
  
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''[[xor]]''/''[[Parity]]'' - die zu speichernde Datei wird auf Festplatten A bis D verteilt gespeichert; die [[Sektor]]en gleicher Nummern werden XOR-verknüpft, das Ergebnis auf Festplatte E im Sektor gleicher Nummer gespeichert. Fällt E aus, kann man sie ersetzen und muss alle Prüfsummen neu berechnen; fällt von A-D eine Festplatte aus, kann ihr Inhalt aus den restlichen 3 und der Prüfsumme wiederhergestellt werden. Nachteil: Festplatte E wird besonders stark belastet.
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== RAID 5 ==
 
Ein RAID 5 ist das teuerste, aber auch das System mit der besten Performance.
 
Ein RAID 5 ist das teuerste, aber auch das System mit der besten Performance.
 
Je mehr Festplatten am [[Controller]] angeschlossen sind, desto höher ist die Performance-Steigerung des Systems.  
 
Je mehr Festplatten am [[Controller]] angeschlossen sind, desto höher ist die Performance-Steigerung des Systems.  
 
Die Datensicherheit ist ähnlich wie bei einem RAID 1.
 
Die Datensicherheit ist ähnlich wie bei einem RAID 1.
 
Für ein RAID 5 werden mindestens 3 Festplatten benötigt.
 
Für ein RAID 5 werden mindestens 3 Festplatten benötigt.
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RAID 5 ist ähnlich aufgebaut wie RAID 4., aber welche Festplatte von A bis E die Prüfsumme speichert, wird reihum durchgewechselt. Keine Festplatte wird außergewöhnlich stark belastet.
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* Höhere Anschaffungskosten
 
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== RAID 6 ==
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RAID 6 ist ähnlich aufgebaut wie RAID 5, aber es wird nicht 1, sondern 2 oder mehrere Prüfsummen berechnet, sodass entsprechend 2 oder mehrere Festplatten zugleich ausfallen dürfen.
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Die RAID-Level können auch kombiniert werden, z.B. 0+1 oder 5+0; dabei bedeutet 0+1 nicht dasselbe wie 1+0 !

Version vom 14. Januar 2009, 20:44 Uhr

Ein RAID-System (früher redundant array of inexpensive disks - heute redundant array of independent disks) diente anfangs dazu mehrere kleine und günstige Festplatten zu einem großen Speicher zusammenzufassen.

Der Bedarf an Sicherheit für auf Festplatten gespeicherte Daten war zudem seit Entwicklung der ersten Festplatte ein Thema. Er wurde zunächst mit besonders aufwendig hergestellten und besonders auf Ausfallsicherheit optimierten Festplatten befriedigt - zu fürstlichen Preisen. Die stets "klammen" Universitäten ersannen eine alternative Vorgehensweise: Redundante Verteilung der Daten auf mehrere (billige) Festplatten - geht eine kaputt, wird sie ersetzt. Das ist auch im laufenden Betrieb möglich.

Die Großrechner-Hersteller übernahmen diesen Ansatz und tauften ihn um in "Redundant Array of independant Disks", schließlich woll(t)en sie ja Geld verdienen.

Es existieren verschiedene RAID Level mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen. Im Beispiel werden 5 Festplatten (A-E) verwendet.

RAID 0 (Striping)

Bei RAID 0 werden mindestens zwei Festplatten so verbunden das die Daten gleichmäßig auf sie aufgeteilt werden.

Verschlechtert die Ausfallsicherheit, erhöht dafür die Geschwindigkeit, indem jede Datei auf alle Festplatten verteilt wird; so können alle gleichzeitig lesen/schreiben. Geht auch nur 1 Platte kaputt, fehlt JEDER Datei jeder n-te Datenblock (Schrotflinteneffekt!)
Zusammenfassung
Mind. benötigte Festplatten: 2
Redundanz: keine
Pro

  • Hohe Geschwindigkeit

Contra

  • Beim Ausfall einer Festplatte gehen alle Daten verloren

RAID 1 (Mirroring)

Hohe Datensicherheit durch mirroring (Spiegelung) mindestens zweier Festplatten sind die Daten auf den Festplatten sehr hoch durch Ausfall einer der Festplatten geschützt. alles was auf Festplatte A gespeichert wird, kommt genau auf dieselbe Stelle auf Festplatte B. Wenn also eine der Platten ausfällt sind die Daten noch auf der anderen vorhanden. Die Kapazität entspricht der kleinsten Festplatte im RAID.
Zusammenfassung
Mind. benötigte Festplatten: 2
Redundanz: einfach
Pro

  • Hohe Datensicherheit

Contra

  • Niedrigere Geschwindigkeit da alle Daten doppelt geschrieben werden

RAID 2

wird nicht mehr verwendet

RAID 3

wird nicht mehr verwendet

RAID 4

xor/Parity - die zu speichernde Datei wird auf Festplatten A bis D verteilt gespeichert; die Sektoren gleicher Nummern werden XOR-verknüpft, das Ergebnis auf Festplatte E im Sektor gleicher Nummer gespeichert. Fällt E aus, kann man sie ersetzen und muss alle Prüfsummen neu berechnen; fällt von A-D eine Festplatte aus, kann ihr Inhalt aus den restlichen 3 und der Prüfsumme wiederhergestellt werden. Nachteil: Festplatte E wird besonders stark belastet.

RAID 5

Ein RAID 5 ist das teuerste, aber auch das System mit der besten Performance. Je mehr Festplatten am Controller angeschlossen sind, desto höher ist die Performance-Steigerung des Systems. Die Datensicherheit ist ähnlich wie bei einem RAID 1. Für ein RAID 5 werden mindestens 3 Festplatten benötigt.

RAID 5 ist ähnlich aufgebaut wie RAID 4., aber welche Festplatte von A bis E die Prüfsumme speichert, wird reihum durchgewechselt. Keine Festplatte wird außergewöhnlich stark belastet.

Zusammenfassung
Mind. benötigte Festplatten: 3
Redundanz: einfach
Pro

  • Hohe Geschwindigkeit

Contra

  • Höhere Anschaffungskosten

RAID 6

RAID 6 ist ähnlich aufgebaut wie RAID 5, aber es wird nicht 1, sondern 2 oder mehrere Prüfsummen berechnet, sodass entsprechend 2 oder mehrere Festplatten zugleich ausfallen dürfen.


Die RAID-Level können auch kombiniert werden, z.B. 0+1 oder 5+0; dabei bedeutet 0+1 nicht dasselbe wie 1+0 !