Speichersysteme: RAID-Level im Überblick

Ein Begriff aus der Datensicherung erklärt...

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RAID 5 & RAID 6

Stripesets mit verteilter Paritätsinformation (erfordert mindestens drei Laufwerke gleicher Größe)

Verfügbarer Speicherplatz (RAID 5) = (Anzahl der Laufwerke – 1) * Laufwerkskapazität

Die Daten werden über alle Laufwerke hinweg gespeichert (ähnlich RAID 0). Jedes Stripeset (Gruppe aus Datenblöcken) erhält einen Paritätsblock auf einem anderen Laufwerk, welcher die Wiederherstellung im Fehlerfall erlaubt.

Bei Ausfall einer Speichereinheit bleibt der Betrieb des Speichers sichergestellt. Außerdem bietet RAID 5 im Vergleich zu RAID 1 mehr Speichervolumen bei gleicher Anzahl von Laufwerken (ca. 75 % zu 50 % der Gesamtkapazität).

Zu beachten ist aber die niedrigere Zugriffsgeschwindigkeit sowie die langwierige Wiederherstellung eines ausgefallenen Laufwerks von oft mehreren Stunden, wobei der Zugriff auf den Speicher aber währenddessen – trotz Einbußen in der Performance – möglich bleibt.

Die Alternative RAID 6 verwendet doppelte Paritätsinformationen und verkraftet so auch den gleichzeitigen Ausfall von zwei Festplatten, benötigt jedoch ein weiteres Laufwerk (also mindestens vier).

RAID 3 / RAID 4

Byte-Level-Striping mit verteilter Paritätsinformation (erfordert mindestens drei Laufwerke)

Verfügbarer Speicherplatz (RAID 3) = (Anzahl der Laufwerke – 1) * Laufwerkskapazität

Die Funktionsweise ähnelt der von RAID 5, jedoch werden die Paritätsinformationen auf Byteebene erstellt und zudem auf einer separaten Festplatte gebündelt abgelegt. Mehrere Speichermedien teilen sich also eine Platte mit den Paritätsdaten, was leichte Kostenvorteile bietet.

Dadurch entsteht aber auch ein gravierender Nachteil: Die Paritätsplatte wird bei jedem Zugriff benötigt und bildet daher den Flaschenhals des Systems. Aufgrund des Preisverfalls bei Speichermedien wird RAID 3 kaum mehr genutzt.

Anmerkung: Ein RAID 3 mit zwei Festplatten entspricht faktisch dem RAID 1, erfordert jedoch eine höhere Leistung des Controllers.

Die Alternative RAID 4 verwendet Paritätsinformationen auf Blockebene (gleich RAID 5), welches eine höhere Geschwindigkeit als RAID 3 bietet.

RAID x + Spare

Zusätzlich zum angegebenen RAID-Level (x) werden ein oder mehrere Ersatzlaufwerke bereitgehalten, sodass sich bei Ausfall eines Laufwerks das Speichersystem sofort selbst regenerieren kann.

Hier steht der Gewinn an Sicherheit im Vordergrund, da kein sofortiges manuelles Eingreifen bei einem Hardware-Defekt erforderlich ist. In großen Rechenzentren können so Reparaturaufträge effizienter koordiniert oder Zeiten ohne Wartungspersonal (z.B. Wochenende) überbrückt werden.


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Verschachtelte / Kombinierte RAID-Level

Je nach Anforderung können die Eigenschaften verschiedener RAID-Levels auch miteinander verknüpft werden. Das bezeichnet man als „Verschachtelung“ oder „RAID-Kombination“.

Häufig verwendet wird RAID-10, ein „Stripe aus gespiegelten Datensätzen“ (die Daten werden über zwei gespiegelte RAID-1-Systeme geschrieben). Die Vorteile liegen in der schnellen Wiederherstellung (keine Nutzung von Paritätsdaten) und der Tatsache, dass von jedem Array eine Festplatte ausfallen kann.

Weitere RAID-Level

Aufgrund der starken Verbreitung von Speichersystemen gerade im Homeoffice-Bereich, aber auch bei professionellen Lösungen, existiert eine Vielzahl herstellerspezifischer RAID-Level.

Diese sind meist Nischenanwendungen vorbehalten und können ihre spezifischen Vorteile nur in diesen Fällen ausspielen.


Stand der Informationen: August 2017
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