Speichersysteme: RAID-Level im Überblick

Ein Begriff aus der Datensicherung erklärt...

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Nahaufnahme eines RAID-Speichersystems.
Nahaufnahme eines RAID-Speichersystems.

RAID – was ist das ?

RAID ist eine Technik zur Kombination einzelner Speichereinheiten zu einem Verbund, realisiert entweder mittels Steuerungssoftware (Software-RAID) oder Hardwarecontroller (Hardware-RAID).

Das Akronym RAID steht für „Redundant Array of Indepent Disks“, also eine redundante Anordnung mehrerer unabhängiger Datenträger (meistens Festplatten oder SSDs).

Historisch wurde RAID auch manchmal als „Redundant Array of Inexpensive Disks“ bezeichnet. Dies vor dem Hintergrund, da die Kosten für die Kombination kleinerer Speichermodule (Festplatten) Anfang der 90er Jahre niedriger waren als die Anschaffung eines einzelnen größeren Speichers.

Einsatzmöglichkeiten für RAID-Speichersysteme

Heute werden RAID-Technologien angewendet zur Leistungssteigerung von Speichergeräten (Verteilung der Daten über mehrere Speichereinheiten) oder zur Erhöhung der Datensicherheit (redundante Speicherung).

Moderne RAID-Speicher erlauben den Wechsel von defekten Laufwerken während des Betriebs („Hot-Swapping“) und können sich nach einem (teilweisen) Ausfall automatisch selbst regenerieren.

RAID verwendet verschiedene Methoden zur Datenverwaltung, die als RAID-Level bekannt sind.

RAID – kein Ersatz für Backups

RAID schützt vor dem Ausfall eines (oder mehrerer) physischer Laufwerke, jedoch nicht vor Datenverlust aufgrund von Dateisystemfehlern oder dem versehentlichen bzw. absichtlichen Löschen von Daten.

Nicht verwechseln darf man übliche RAID-Speichersysteme mit der zeitversetzten Spiegelung von Datenbeständen, verallgemeinernd als „RAID-Backup“ bezeichnet. Denn erst der Faktor Zeit erfüllt alle Bedingungen eines typischen Backups.

Unternehmenskritische und wertvolle Datenbestände sollten daher zusätzlich regelmäßig auf externe Medien gesichert und getrennt vom RAID-Speicher gelagert werden (z.B. im 3-Generationen-Prinzip).


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Gängige RAID-Level im Überblick

RAID 0

Striping – Beschleunigung ohne Redundanz (erfordert mindestens zwei Laufwerke gleicher Größe)

Verfügbarer Speicherplatz = Anzahl der Laufwerke * Laufwerkskapazität

Alle Laufwerke im RAID-Verbund werden miteinander kombiniert und als ein einziges logisches Volume abgebildet. Anwendungen sind vor allem in der Video- & Audiobearbeitung zu finden.

Die Daten werden in zusammenhängenden Blöcken gleicher Größe aufgeteilt und in einer Art „Reißverschlussverfahren“ zu einem einzigen großen Datenträger angeordnet. Das erlaubt den parallelen Zugriff auf alle Datenträger.

Der Vorteil liegt in einer Steigerung der Leistung bei Lese- & Schreibzugriffen. Von Nachteil ist allerdings, daß bei Ausfall auch nur eines einzelnen Laufwerks der komplette Datenbestand verloren ist.

RAID 1

Mirroring – Spiegelung (erfordert eine gerade Anzahl aus mindestens zwei Laufwerken gleicher Größe)

Verfügbarer Speicherplatz = (Anzahl der Laufwerke * Laufwerkskapazität) / 2

Der Datenbestand ist doppelt gesichert, indem der Inhalt aller Laufwerke auf der gleichen Anzahl zusätzlicher Laufwerke vorgehalten (gespiegelt) wird.

Diese Redundanz gewährleistet bei Ausfall eines Laufwerks die Funktionsfähigkeit des Speichersystems und wird daher vor allem bei Serverlösungen eingesetzt. Ausgefallene Laufwerke lassen sich schnell wiederherstellen (Daten müssen nur umkopiert werden).

Von Nachteil ist die im Vergleich zu RAID 0 niedrigere Schreibgeschwindigkeit sowie die mit der doppelt benötigten Anzahl von Laufwerken verbundenen höheren Betriebskosten.

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