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RAID

Der Begriff RAID steht für "Redundant Array of Independent Disks" und beschreibt ein System welches in verschiedenen Leveln für einen höheren Datendurchsatz oder eine höhere Ausfallsicherheit zusammenwirkt. Je nach Modi können auch beide Merkmale zutreffen. So besteht ein RAID mindestens aus zwei Speichermedien und kann sowohl physisch (Hardware-RAID) als auch logisch (Software-RAID) bereitgestellt werden. Ein RAID ersetzt kein Back-up, da sich jederzeit fehlerhafte Datenblöcke einschleichen können.

Inhalt:

Arten von RAID-Systemen

Wie bereits zu Beginn des Artikels genannt, gibt es zwei verschiedene Arten. So kann ein RAID mit mindestens zwei Speichermedien entweder als physisch (Hardware-RAID) als auch logisch (Software-RAID) bereitgestellt werden. Diese unterscheiden sich in ihrer Funktion als RAID nur im Aufbau bzw. der Nutzung von Systemresscourcen.

Software-RAID

Ein Software-RAID nutzt für seine Funktion eine Software, welche entweder nachträglich installiert wurde oder bereits zum Betriebssystem gehört. Im Vorteil liegt der Nachteil. So wird neben einem PC und den Speichermedien keine zusätzliche Hardware benötigt. Knackpunkt hierbei ist die Hardware des Rechners, sofern diese nicht sehr performant ist. Langsame Rechner können bei großen Datenmengen Einbrüche in ihrer Übertragungsleistung aufweisen und mit der Übertragung auf den internen Verbindungen nicht "hinterherkommen".

Hardware-RAID

Durch einen Hardware-Raid wird einen zusätzliche Hardwarekomponente benötigt. Dieser RAID-Controller übernimmt alle Funktionen, die nötig sind, um einen RAID zu nutzen. Damit entlastet er die restliche Hardware des Systems und bietet eine adäquate Lösung, um den Nachteil des Software RAID zu lösen. Leider muss dafür ein RAID-Controller erworben werden.

RAID-Level

Egal welche Art gewählt wird, es gibt verschiedene Level, welche sich in ihren Funktionen unterscheiden. Folgend die meist genutzten RAID-Level 0, 1 und 5.

Level 0

Bei einem RAID des Levels 0 werden Speichermedien zugleich für das Speichern von Daten genutzt. Die Datenblöcke werden nacheinander auf alle Speichermedien abwechselnd geschrieben. Es herrschen keine Redundanzen (Dopplungen oder Paritäten) welche Datenverlusten vorbeugen. Somit ist das Merkmal eines Level-0-RAID nicht die Ausfallsicherheit, sondern ein verbesserter Datendurchsatz.RAID Level0

Beim Lesevorgang können zeitgleich alle benötigten Datenblöcken gelesen werden. Aufgrund der parallelen Nutzung herrscht ein Geschwindigkeitsvorteil gegenüber einer herkömmlichen Festplatte. An dieser Stelle spricht man auch von "Striping". Dasselbe gilt für den Schreibvorgang. Dieser kann auch zeitgleich auf mehreren Speichermedien stattfinden. 

Level 1

Unter einen Level-1-RAID versteht man eine Spiegelung ("Mirroring") der Daten von einem Speichermedium auf ein anderes. Fällt ein Speichermedium aus, befinden sich dieselben Datenblöcke auf dem weiteren Medium. Nachteil bei diesem Level ist, dass die geringste Speichergröße signifikant für die Gesamtgröße der anderen Medien ist. Dies bedeutet, dass die Kapazität nie größer ist als das kleinste Speichermedium im Verbund.RAID Level1

Somit liegt der Vorteil eines Level-1-RAID bei seiner Ausfallsicherheit. Beim Lesevorgang kann jedoch zusätzlich auf mehrere Platten zugegriffen werden. Hiermit erhöht sich die Lesegeschwindigkeit des Systems.

Level 5

Ein Level-5-RAID bietet die Vorteile von Ausfallsicherheit und Datendurchsatz. Datenblöcke werden wie beim Level-0-RAID abwechselnd nacheinander auf alle Medien geschrieben. Die Besonderheit hierbei ist, dass für alle Datenblöcke derselben Gruppe/Adressierung eine Parität gebildet wird. Diese Parität ersetzt dann einen Datenblock.RAID Level5

So befinden sich auf allen Speichermedien dann Paritäten anderer Datenblockgruppen. Damit können dann im Falle eines Ausfalls die Daten wiederhergestellt werden. Beim Lesen von Daten kann zeitgleich auf alle Medien zugegriffen werden. Daher leitet sich hier der nächste Vorteil des Level-5-RAID ab, ein höherer Datendurchsatz. Die Speicherkapazität leitet sich von der Anzahl der Medien abzüglich eines Mediums ab. Auch hier sollten alle Medien die gleiche Kapazität aufweisen. Es ergibt sich folgende Rechnung: (Medien-1) * Geringste Kapazität = Gesamtgröße

 


 

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