RAID-Kapazitätsrechner

Was sind die Mindestanforderungen an die Festplatte für den RAID-Typ?

Die folgende Mindestanzahl an Festplatten ist für jeden Raid-Typ erforderlich:

• RAID 0  erfordert mindestens zwei Festplatten .
• RAID 1  erfordert mindestens zwei Festplatten .
• Raid 5  erfordert mindestens drei Festplatten .
• RAID 6  erfordert mindestens vier Festplatten .
• RAID 10  erfordert mindestens vier Festplatten .
• Raid 50  erfordert mindestens sechs Festplatten .
• Raid 60  erfordert mindestens acht Festplatten .

Was ist ein Überfall?

In der Vergangenheit nutzten Großrechner große und teure Festplatten, um Daten zeitnah zu verwalten. Diese Struktur hat jedoch einen Nachteil: Wenn sie ausfällt, stürzt das gesamte System ab und alle Daten gehen verloren, es sei denn, Sie haben ein Backup. Daher müssen teure Festplatten ausgetauscht werden.

Bald kamen günstigere Festplatten auf den Markt, die jedoch unzuverlässig waren und Ausfälle nur allzu häufig vorkamen. Was ist also die Lösung?

RAID steht für Redundant Array of Inexpensive Disks oder Redundant Array of Independent Disks .Dies ist eine logische Methode zum Anordnen von Festplatten in einem Array, wobei viele Festplatten als Ganzes verwendet werden. Die Logik hinter dieser Struktur besteht darin, ein paar billige Festplatten zu verwenden, um die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit teurer Festplatten zu erreichen.

Was ist eine RAID-Struktur bzw. welche verschiedenen RAID-Typen gibt es?

Es gibt viele Möglichkeiten, diese günstigen Laufwerke zu konfigurieren und anzuordnen, je nachdem, wie schnell und zuverlässig sie sein sollen. Die genaue Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit, die Sie mit RAID erhalten, hängt jedoch stark vom gewählten RAID-Level ab.

1 – RAID 0 (STRIPE): Bei RAID 0 werden Daten in Blöcke aufgeteilt und abwechselnd auf jede RAID-Festplatte geschrieben. Angenommen, Sie haben zwei Festplatten, Disk0 und Disk1. Ungerade Blöcke werden auf Festplatte 0 und gerade Blöcke auf Festplatte 1 geschrieben. Dieser Vorgang wird Striping genannt. Die Leistung wird verdoppelt, da Lese- und Schreibvorgänge gleichzeitig erfolgen können. Eine einzelne Datei kann die Geschwindigkeit und Kapazität aller Festplatten im Array nutzen und so die Leistung beim gleichzeitigen Lesen und Schreiben von mehreren Festplatten erheblich verbessern.

Es gibt aber auch einen Nachteil: RAID 0 ist nicht redundant. Wenn auch nur eine Festplatte ausfällt, verlieren Sie alle Ihre Daten.

RAID 0 ist eine gute Wahl, wenn Sie hohe Leistung benötigen und Ihre Daten woanders gespeichert sind. Sie können es beispielsweise für Caching-Zwecke in einer Serverumgebung verwenden, in der Sie Geschwindigkeit benötigen, Datenzuverlässigkeit oder Datenverlust jedoch kein großes Problem darstellen.

2 – RAID 1 (Spiegelung): Bei RAID 1 werden die Daten auf jeder Festplatte gespiegelt. Wenn also eine Festplatte ausfällt, verfügt die zweite Festplatte über eine Sicherung der Daten. Bei diesem RAID-Level dreht sich alles um Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz. Allerdings ist RAID 1 von der Leistung her bei weitem nicht so gut wie RAID 0, da die Schreibleistung gleich ist, da auf beide Laufwerke gleichzeitig die gleichen Daten geschrieben werden. Die Leseleistung wird jedoch langsam sein. Der Theorie zufolge wird dies jedoch die Summe der Geschwindigkeiten beider Festplatten sein.

Um die Leistung zu maximieren, müssen Sie Ihre RAID-Hardware und -Software sorgfältig auswählen. Sie fügen mehr Festplatten hinzu, allerdings zu höheren Kosten pro verfügbarer Kapazität. Angenommen, Sie verfügen über drei gespiegelte Festplatten. Wenn zwei Festplatten ausfallen, bleibt die letzte Festplatte erhalten, um Datenverluste zu vermeiden. Allerdings beträgt der insgesamt verfügbare Speicherplatz nur ein Drittel der vollen Kapazität aller Festplatten.

3 – RAID 5 (verteilte Parität): Bei RAID 5 werden die Daten wie bei RAID 0 auf mehrere Festplatten verteilt. Um es jedoch fehlertolerant und redundant zu machen, wird ein Datenblock namens Paritätsdaten effektiv auf eine zusätzliche Festplatte geschrieben.

Bei RAID 5 benötigen Sie mindestens drei Festplatten. Wenn eine Festplatte ausfällt, können die Daten mithilfe eines Rekonstruktionsprozesses wiederhergestellt werden, bei dem Paritätsdaten verwendet werden, um sowohl die verlorenen als auch die verbleibenden Daten wiederherzustellen.

Der Neuaufbau eines RAID-Arrays erfordert jedoch viel Zeit und erhebliche Leistungseinbußen. Nachdem die ausgefallene Festplatte ersetzt wurde, ist eine erhebliche Array-Leistung erforderlich, um die Daten basierend auf den Paritätsinformationen wiederherzustellen. Es lässt sich nicht mit den heutigen riesigen Festplatten vergleichen, deren Fertigstellung Stunden oder Tage dauern kann. Während des Wiederherstellungsvorgangs besteht das Risiko eines weiteren Festplattenausfalls des Arrays, was einen vollständigen Datenverlust bedeutet.

4 – RAID 6 (Doppelte Parität): RAID 6 ist eine erweiterte Version von RAID 5, bei der Sie einen zweiten Paritätsblock verwenden, was bedeutet, dass es doppelte Parität beinhaltet. Dadurch können zwei Festplatten ohne Datenverlust ausfallen. Bei RAID 6 benötigen Sie mindestens vier Festplatten. Angenommen, eine Festplatte fällt aus, wodurch die Daten wiederhergestellt werden müssen. Fällt eine weitere Festplatte aus, liegt trotzdem kein Datenverlust vor. Das bedeutet, dass RAID 6 doppelt so fehlertolerant ist wie RAID 5.

5 – RAID 10 (RAID 1+0): RAID 10 nutzt die Konzepte von Spiegelung und Striping. Bei RAID 10 sind mindestens vier Festplatten(sätze) oder zwei oder mehr gespiegelte Festplatten im Striping-Verfahren erforderlich. Das bedeutet, dass RAID 10 insgesamt zwei Festplattenausfälle toleriert, einen pro Spiegelsatz.

6- RAID 50 (RAID 5+0): Bei RAID 50 werden mehrere RAID 5-Arrays zusammengestreift. Dies bedeutet, dass eine Festplatte pro Subarray ohne Datenverlust ausfallen kann. Bei RAID 50 benötigen Sie mindestens sechs Festplatten.

7 – RAID 60 (RAID 6+0): Bei RAID 60 werden mehrere RAID 6-Arrays zusammengestreift. Das bedeutet, dass zwei Festplatten pro Subarray ohne Datenverlust ausfallen können.

RAID 10, RAID 50 und RAID 60 sind verschachtelte RAID-Level. Bei RAID 60 benötigen Sie mindestens acht Festplatten.

Wann sollte ich RAID verwenden und welchen RAID-Typ sollte ich verwenden?

Wenn Ihre Site aus einer Datensicherung wiederhergestellt ist und Sie ein paar Stunden Ausfallzeit und Datenverlust tolerieren können, benötigen Sie kein  RAID .

RAID ist von Vorteil, wenn Betriebszeit und Zuverlässigkeit grundlegende Kennzahlen für Ihr Unternehmen sind. Backups sind notwendig, da sie dazu beitragen, schwerwiegende Datenverluste zu verhindern. Bei einem Festplattenausfall kann es jedoch Stunden oder Tage dauern, bis selbst große Datenmengen wiederhergestellt sind. RAID schützt Sie vor Datenverlust, ohne dass es zu Ausfallzeiten kommt, wenn eine oder mehrere Festplatten ausfallen.

Allerdings benötigen Sie RAID 0 , wenn Sie hohe Leistung und Geschwindigkeit benötigen  und Datenverlust oder Zuverlässigkeit für Ihr Unternehmen nicht kritisch sind. RAID 1 hingegen  bietet Ihnen kostengünstige Vorteile, zusätzliche Datenredundanz und Lesegeschwindigkeiten.

RAID 5  oder  RAID 6  ist unerlässlich , wenn Sie über einen Webserver, eine Umgebung mit hoher Lesegeschwindigkeit oder ein großes Speicherarray als einzelnes Objekt verfügen . Wenn Sie jedoch Fehlertoleranz benötigen, aber schnelle Wiederherstellungszeiten wünschen, ist RAID  10  die am besten geeignete Wahl. Es bietet zusätzliche Lese- und Schreibgeschwindigkeiten sowie zusätzliche Redundanz.

Hinweis: Bei der Festplattenkapazität entspricht 1 GB einer Milliarde Bytes und 1 TB einer Billion Bytes. Das Betriebssystem Ihres Computers verwendet jedoch möglicherweise einen anderen Messstandard und zeigt eine geringere Kapazität an. Darüber hinaus wird ein Teil der aufgeführten Kapazität möglicherweise für die Formatierung und andere Funktionen verwendet und steht möglicherweise nicht für die Datenspeicherung zur Verfügung.