Was sind RAID-Level? Welches sollten Sie verwenden?

In der Welt der Datenspeicherung gibt es eine große Neugier auf RAID. Viele Benutzer sind verwirrt und neugierig, ob sie dieses Werkzeug zu ihrer Artillerie hinzufügen sollen, sind sich aber bei dieser Entscheidung nicht sicher. Eine RAID-Konfiguration (Redundant Array of Independent Disks) kann als Lösung für Benutzer in Betracht gezogen werden, die sowohl Geschwindigkeit als auch Sicherheit wünschen. In diesem Artikel befassen wir uns mit RAID, erfahren was Raid-Level sind und finden heraus, welches wir verwenden sollten.

Was ist RAID?

Vereinfacht ausgedrückt ist RAID eine Technologie, die es Benutzern ermöglicht, mehrere physische Festplattenlaufwerke in einer einzigen Einheit zu kombinieren. Dies verbessert die Leistung und Zuverlässigkeit der Datenspeicherung, verbessert den Datenschutz vor Laufwerksausfällen und erhöht die E/A-Leistung. Dies ist eine notwendige Sache in einer Umgebung, in der Datenintegrität und -verfügbarkeit von entscheidender Bedeutung sind.

All dies wird durch die Entwicklung von Techniken wie Daten-Striping, Spiegelung und Party erreicht, um dieses Ziel zu erreichen. Es gibt verschiedene RAID-Level, vom üblichen RAID 0 bis RAID 10, jede mit ihren eigenen Vorteilen und Kompromissen.

Was sind die verschiedenen RAID-Level?

Es gibt verschiedene RAID-Level. Einige der häufigsten werden im Folgenden aufgeführt:

1. RAID 0 (Striping)
2. RAID 1 (Spiegelung)
3. RAID 2, 3, 4 (Bit-Level-Striping mit Parität)
4. RAID 5 (Block-Level-Striping mit verteilter Parität)
5. RAID 6 (Block-Level-Striping mit Dual-Parität)
6. RAID 10 (Striping mit Spiegelung)
7. RAID 50 (Striping + verteilte Parität)

Lassen Sie uns darauf eingehen.

1]RAID 0

RAID 0-Geräte verwenden die Striping-Methode, um die Lese- und Schreibgeschwindigkeit zu erhöhen. Striping ist die Methode, bei der die Daten in kleinere Segmente, sogenannte Stripes, zerlegt und gleichmäßig auf mehreren Festplatten gespeichert werden. Ein kritischer Aspekt ist jedoch der Mangel an Redundanz. Wenn ein Laufwerk ausfällt, müssen Benutzer damit rechnen, dass ihr gesamtes RAID-Array gefährdet ist, was möglicherweise zu Datenverlusten führt.

Daher wird immer empfohlen, Striping mit anderen RAID-Levels zu verwenden, die Redundanz einführen, um Datenschutz und Fehlertoleranz zu gewährleisten.

2]RAID 1

RAID 1 ist bekannt für seine Datenschutzfunktionen durch seine Spiegelungstechnik. Damit meinen wir, dass dieselben Daten auf zwei verschiedenen Laufwerken gespeichert oder gespiegelt werden. Alle auf ein Laufwerk geschriebenen Daten werden gleichzeitig auf ein anderes Laufwerk geschrieben, wodurch eine exakte Kopie (Spiegelung) des gesamten Datensatzes erstellt wird. Auf diese Weise führt der Ausfall eines Laufwerks nicht zu Datenverlust oder Systemausfall. Allerdings muss man bedenken, dass RAID 1 keine so hohe Schreibleistung bietet wie RAID-Level, die sich auf Striping konzentrieren. Darüber hinaus muss es auch die Hälfte des Speichers belegen, um die Daten zu duplizieren.

3]RAID 2,3,4

RAID 2, 3 und 4 sind einige der weniger bekannten RAID-Level mit besonderen Merkmalen. Bei RAID 2 werden Daten bekanntermaßen mit dem Hamming-Code ECC (Error Correcting Code) auf Bitebene gestreift, wobei Daten über mehrere Geräte hinweg auf Bitebene gestreift (in einzelne Bits unterteilt) werden. wohingegen RAID 3 und RAID 4 für Striping auf Byte- bzw. Blockebene mit Parität bekannt sind.

RAID 2 wird wegen seiner hohen Datengenauigkeit verwendet, ist jedoch aufgrund der Komplexität der Implementierung von Hamming-Code auf Bitebene nicht weit verbreitet. Dagegen eignet sich RAID 3 für Apps, die große sequentielle Datenübertragungen erfordern, wie z. B. Videobearbeitungs- oder Streaming-Apps. Auch hier wird es in der gängigen Praxis nicht verwendet, da die zufällige E/A-Leistung eingeschränkt ist und das dedizierte Paritätslaufwerk zu einem potenziellen Engpass wird. Nicht zuletzt eignet sich RAID 4 für bestimmte Datenbank- oder Dateiserver-Workloads. Allerdings wird es wie die anderen beiden aufgrund der besseren Optionen, die andere RAID-Level bieten, weniger häufig verwendet.

4]RAID 5

RAID 5 ist für sein Gleichgewicht zwischen Leistung und Datenredundanz bekannt. Es verfügt über Striping mit Parität, um die Datenzugriffsgeschwindigkeit zu erhöhen, und führt einen Paritätsschutz zur Fehlererkennung und -korrektur ein. Diese Stufe ist dafür bekannt, dass sie den Ausfall eines einzelnen Laufwerks ohne Datenverlust toleriert und so die Rekonstruktion fehlender Daten ermöglicht. Dabei werden die Daten nicht gespiegelt, sondern mit den Paritätsinformationen auf alle Laufwerke verteilt. RAID 5 bietet im Allgemeinen ein gutes Angebot, hat jedoch seine eigenen Nachteile wie Schreibleistung, Wiederherstellungszeit und Einschränkungen bei der Array-Größe, da mindestens drei Geräte erforderlich sind.

5]RAID 6

RAID 6 ist eine hochentwickelte RAID-Konfiguration und ist insbesondere für seinen erweiterten Datenschutz und seine Fehlertoleranz bekannt. Hier wird die Dual-Parität verwendet, die Daten in zwei Paritätsinformationen für jeden Satz von Datenstreifen berechnet und speichert. Dadurch kann das Array den gleichzeitigen Ausfall von zwei Laufwerken ohne Datenverlust tolerieren.

Fehlertoleranz wird bei RAID 6 aufgrund der gleichen Funktion im Vergleich zu RAID 5 behandelt. Es ist auch so konzipiert, dass es der Datenintegrität und dem Schutz Priorität einräumt, allerdings auf Kosten einer leicht reduzierten Schreibleistung.

6]RAID 10

RAID 10 kann als einer der am weitesten verbreiteten RAID-Level bezeichnet werden, auch bekannt als RAID 1+0. Dies liegt an der Kombination von Funktionen, die sowohl hohe Leistung als auch robuste Datenredundanz bieten. Benutzer können eine hohe Lese- und Schreibleistung erwarten, da die Daten auf separaten Geräten gespiegelt werden. Das Beste an RAID 10 ist, dass es dem Ausfall mehrerer Geräte standhalten kann, solange diese nicht Teil desselben gespiegelten Paares sind.

Der einzige Nachteil dieses RAID-Levels sind die Kosten für die Verwendung von mehr Speicherplatz für die Spiegelung. Im Vergleich zu anderen RAID-Levels ist möglicherweise eine größere Anzahl von Laufwerken erforderlich.

Welches RAID soll ich verwenden?

Die Wahl des zu verwendenden RAID-Levels hängt von den Bedürfnissen und Vorlieben ab. Sehen wir uns einige Überlegungen an:

1. RAID O: Wenn Leistung, wie z. B. erhöhte Lese- und Schreibleistung, Vorrang vor Datenredundanz hat, da der Ausfall eines Laufwerks zum Verlust aller Daten führen kann.
2. RAID 1: Wenn Datenredundanz und Fehlertoleranz oberste Priorität haben.
3. RAID 5: Wenn Sie ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Datenredundanz wünschen. Eine geringere Schreibleistung kann jedoch den Ausfall eines einzelnen Laufwerks ohne Datenverlust tolerieren.
4. RAID 10, RAID 1+0: Wenn hohe Leistung und Datenredundanz oberste Priorität haben. Erfordert mehr Antrieb, daher sind die Kosten hoch.
5. RAID 50 UND 60: Bei Bedarf in einer Umgebung, die eine Kombination aus verteilter Parität oder dualer Parität erfordert; Manchmal kann es jedoch kompliziert sein, dies einzurichten.

Das ist es!

Welche Vorteile bietet die Verwendung von RAID?

RAID (Random Array of Independent Disks) ist bekannt für die Bereitstellung von Datenredundanz, verbesserter Lese- und Schreibleistung, erhöhter Speicherkapazität und Datenintegrität. RAID-Level wie RAID 1, RAID 5, RAID 6 und RAID 10 stellen redundante Kopien auf anderen Geräten bereit und stellen so die Datenkontinuität auch bei einem Laufwerksausfall sicher.

Was ist das beste RAID-Level für die Leistung?

Wenn man den Leistungsaspekt betrachtet, sind RAID 0 und RAID 10 die von Benutzern am häufigsten gewählten Stufen. RAID 0 bietet Striping, während RAID 10 Stripping + Spiegelung bietet. Ersteres kann aufgrund der hohen Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts eine riskante Wahl sein, während letzteres damit zurechtkommt.