RAID-niveaus uitgelegd: welke moet u gebruiken?

Een goede harde schijf is niet goedkoop, dus het is geen verrassing dat gebruikers ervoor kiezen om een ​​RAID te maken. Het enige probleem is dat er verschillende RAID-niveaus zijn. Als u de vereisten, voordelen en nadelen van het gebruik ervan niet begrijpt, kunt u teleurgesteld raken.

Dit hoeft niet jij te zijn. We hebben dit artikel samengesteld om de verschillende RAID-niveaus te ontkrachten, zodat u de juiste kunt configureren op basis van uw hardware.

Wat is RAID?

Dit is een technologie voor gegevensredundantie die vaak wordt gebruikt om de prestaties van een harde schijf te verbeteren. Dit wordt gedaan door een back-upoplossing te creëren door uw schijven te spiegelen om uitval van de harde schijf te voorkomen .

Omdat er meerdere virtuele harde schijven worden aangemaakt, vergroot het ook de opslagcapaciteit van uw schijf zonder prestatieverlies.

Wat zijn de verschillende RAID-niveaus?

Voordat we bij de RAID-niveaus komen, moet u begrijpen dat u RAID op twee manieren kunt configureren: hardware of software.

• Hardware RAID : Bij dit type opslagconfiguratie wordt speciale hardware gebruikt om de functies voor gegevensopslag en -herstel uit te voeren. Het enige nadeel is dat de controller mogelijk in het moederbord is geïntegreerd of als een add-on-kaart is geïnstalleerd, dus je hebt een compatibel moederbord, een RAID-controllerdriver en een chipset nodig . Aan de positieve kant: als alle systemen het goed doen, is een hardware-RAID erg snel, omdat deze het gelijktijdig lezen en schrijven van gegevens naar meerdere schijven mogelijk maakt.
• Software RAID : Software RAID is wanneer de harde schijven in uw computer zijn geïnstalleerd en uw besturingssysteem deze via software beheert. Het maakt gebruik van virtualisatietechnologie om meerdere fysieke schijven te combineren tot één virtuele schijf. RAID-software gebruikt minder CPU-vermogen dan hardware-RAID omdat er geen aparte verwerkingseenheid voor nodig is. Het is echter langzamer dan een hardwarematige RAID, omdat het systeemgeheugen gebruikt in plaats van speciaal geheugen voor schijfverwerking.

1. RAID 0 (gestreepte array)

Overzicht van RAID 0

In deze array ontvangt elke schijf dezelfde hoeveelheid gegevens. Dit wordt gedaan door de gegevens over elke schijf te strippen, vandaar de naam Striped array . Het resultaat is dat alle schijven tegelijkertijd kunnen lezen en schrijven, waardoor de prestaties toenemen.

Als u dit RAID-niveau wilt gebruiken, zorg er dan voor dat dit voor niet-kritieke bewerkingen is vanwege het probleem met de volatiliteit van gegevensverlies.

Voordelen van het gebruik van RAID 0

• Snelheid – Het biedt een geweldige snelheid voor uw computer omdat het meerdere schijven tegelijk gebruikt.
• Schaalbaarheid – Omdat u meer dan één schijf tegelijk kunt gebruiken, kunt u arrays maken met een willekeurig aantal schijven.
• Opslagcapaciteit – Omdat er twee of meer schijven worden gebruikt, krijgt u extra opslagcapaciteit.
• Kostenbesparingen – Twee of meer schijven kunnen worden gecombineerd tot één logische schijfeenheid zonder dat daarvoor speciale hardware of software nodig is.

Nadelen van het gebruik van RAID 0

• Geen redundantie – Wanneer de harde schijf defect raakt, gaan alle gegevens die erop zijn opgeslagen voor altijd verloren. Dus als u twee schijven in RAID 0 heeft en er één uitvalt, zijn al uw gegevens voor altijd verdwenen.
• Problemen met de gegevensintegriteit – Deze problemen doen zich voor wanneer gegevens in een inconsistente volgorde van de schijven worden geschreven of gelezen, wat leidt tot inconsistenties binnen het systeem zelf.
• Prestatieniveaus zijn afhankelijk van de lees-/schrijfsnelheden van de schijven . Als u trage schijven heeft, zullen de prestaties laag zijn omdat elke schrijfbewerking door beide schijven moet gaan voordat deze wordt voltooid.

2. RAID 1 (gespiegelde array)

Overzicht van RAID 1

Deze opslagtechnologie biedt fouttolerantie door twee of meer schijven te gebruiken om identieke gegevens op te slaan.

Wanneer één schijf uitvalt, kan de andere schijf naadloos op zijn plaats blijven werken. Zolang minimaal één schijf in de array goed blijft functioneren, blijven alle gegevens beschikbaar.

U kunt RAID 1 eenvoudig configureren vanuit uw app Instellingen. Het is dan ook geen verrassing dat dit het populairste RAID-type is dat wordt gebruikt.

Voordelen van het gebruik van RAID 1

• Betrouwbaarheid – Omdat elke schijf zijn eigen controller heeft en leest van en schrijft naar zijn eigen fysieke schijf, kan een schijf die defect raakt, worden vervangen zonder dat de integriteit van uw gegevens wordt aangetast.
• Gegevensbescherming – Als een enkele schijf defect raakt, verliest u geen gegevens omdat deze op een andere schijf worden gespiegeld. U kunt met de andere blijven werken totdat uw vervangende schijf is geïnstalleerd.
• Kosteneffectief – De eenvoud in implementatie in vergelijking met andere typen RAID-arrays waarvoor meer dan één schijf nodig is voor implementatie, maakt het een favoriet voor de meeste gebruikers.

Nadelen van het gebruik van RAID 1

• Opslagdegradatie – U verliest de helft van uw beschikbare opslagcapaciteit omdat elke schijf identieke gegevens opslaat.
• Verminderde prestaties – Omdat beide schijven in een gespiegelde array te allen tijde toegankelijk moeten zijn, resulteert dit in langzamere prestaties dan wanneer u twee afzonderlijke schijven zou hebben gebruikt.
• Schaalbaarheid – Als u meer ruimte nodig heeft voor uw gegevens, is het niet eenvoudig om meer capaciteit toe te voegen, omdat deze beperkt is tot twee schijven. U kunt alleen de defecte schijf vervangen, maar u kunt geen andere harde schijf aan uw array toevoegen.
• Het vervangen van schijven kan mislukken – Hoewel u een schijf kunt vervangen als er één kapot gaat, is dit niet zo eenvoudig als u denkt. Als u een grote server gebruikt, moet u mogelijk het hele systeem uitschakelen, wat onderbrekingen veroorzaakt.

3. RAID 4 (striping en pariteit)

Overzicht van RAID 4

RAID 4 lijkt een beetje op RAID 1, maar dan met striping. Het verschil is dat RAID 4 gegevens over alle schijven in de array verwijdert. Dit geeft u meer doorvoer dan RAID 1.

Als een schijf in de array uitvalt, kunnen de andere schijven worden gebruikt om de gegevens opnieuw op te bouwen op een vervangende schijf. Het wordt over het algemeen gebruikt op servers waar hoge prestaties vereist zijn.

Voordelen van het gebruik van RAID 4

• Prestatieverbeteringen – Verbetert de prestaties door de schrijfbelasting over meerdere schijven te verdelen.
• Gegevensredundantie – In het geval van een schijfstoring gebruikt het de pariteitsbits om te berekenen welke gegevensblokken moeten worden vervangen nadat er een storing is opgetreden.
• Efficiënte opslag – Dit type RAID verspilt geen ruimte op de schijven. Elke byte wordt gebruikt voor opslagdoeleinden.
• Schaalbaarheid – Maakt een verhoging van de capaciteit mogelijk door indien nodig extra schijven toe te voegen.

Nadelen van het gebruik van RAID 4

• Lage lees-/schrijfsnelheden – Het is minder efficiënt bij het schrijven omdat de pariteitsblokken naar een afzonderlijke fysieke schijf moeten worden geschreven.
• Vereist grote datablokken – Hoewel het gegevens in kleine hoeveelheden kan strippen, is het niet logisch omdat de kosten mogelijk groter zijn dan de voordelen.
• Beschikbaarheid – RAID 4-technologie is tegenwoordig niet in alle opslagconfiguraties direct beschikbaar.

4. RAID 5 (redundante array)

Overzicht van RAID 5

RAID 5 is vergelijkbaar met RAID 4, maar met een paar verschillen. De array bestaat uit meerdere schijven die zijn verdeeld in blokken die strepen worden genoemd. Het aantal schijven in een array en de hoeveelheid toegewezen ruimte op elke schijf bepalen de capaciteit van de array.

Het zorgt ook voor snellere toegangstijden en consistentere prestaties. Dit komt omdat alle schijven in één keer toegankelijk zijn in plaats van te wachten tot de ene schijf zijn werking heeft voltooid voordat een andere schijf er toegang toe heeft.

Dit is een gebruikelijke keuze voor servers die een hoog niveau van gegevensbescherming en betere prestaties nodig hebben.

Voordelen van het gebruik van RAID 5

• Prestatieverbetering – Omdat RAID 5 pariteitsinformatie over alle schijven verdeelt, kunnen de prestaties worden verbeterd door gegevens gelijkmatig over alle schijven in de array te verdelen.
• Redundantie – Het risico op storingen is laag omdat er meerdere kopieën van uw gegevens op verschillende schijven staan. Zelfs als één schijf uitvalt, blijven er dus voldoende gegevens over op een andere schijf om deze automatisch opnieuw op te bouwen.
• Flexibel – Er is meer flexibiliteit in de manier waarop u uw harde schijfruimte gebruikt, omdat u later meer schijven kunt toevoegen of verwijderen als ze niet langer nodig zijn.
• Naadloze schijfvervanging – Wanneer een schijf defect raakt, kunt u deze eenvoudig vervangen door een nieuwe zonder dat u een hele server hoeft uit te schakelen.

Nadelen van het gebruik van RAID 5

• Prestatievermindering – Naarmate u meer schijven aan uw array toevoegt, nemen de prestaties af, omdat elke schijf zijn eigen unieke werkbelasting en prestatieprofiel heeft. Na verloop van tijd zal dit ertoe leiden dat de array minder efficiënt en langzamer wordt in vergelijking met een enkele schijf.
• Complex herbouwproces – Het herbouwproces vereist meer stappen vergeleken met andere RAID-niveaus. Het kan enkele dagen of zelfs weken duren voordat uw computer weer normaal wordt nadat u een schijf in uw array bent kwijtgeraakt.
• Veel onderhoud – RAID 5 vereist herbouw na een schijfstoring en vereist ook regelmatig onderhoud om gegevenscorruptie te voorkomen.

5. RAID 6 (dubbele pariteitsstriping)

Overzicht van RAID 6

Dit type RAID biedt zowel gegevensredundantie als prestatievoordelen. Het maakt gebruik van twee pariteitsschijven om te beschermen tegen gegevensverlies en kan maximaal twee gelijktijdige schijfstoringen overleven.

De extra pariteitsinformatie verhoogt de prestaties doordat blokken tegelijkertijd kunnen worden gelezen en geschreven, in plaats van te moeten wachten tot de pariteitsberekeningen eerst zijn voltooid.

Voordelen van het gebruik van RAID 6

• Verbeterde prestaties – RAID 6 verbetert de prestaties door gegevens over meerdere schijven te verdelen in plaats van deze slechts één keer op één schijf te schrijven.
• Ondersteunt meer schijven – Dit maakt het mogelijk om grotere hoeveelheden opslagruimte te gebruiken zonder dat u zich zorgen hoeft te maken over prestatieproblemen zoals knelpunten in het systeem.
• Gegevensbescherming – RAID 6 biedt een hoog niveau van bescherming tegen schijfstoringen. Als één schijf defect raakt, kan een andere worden gebruikt om de array te reconstrueren en uw gegevens te herstellen.

Nadelen van het gebruik van RAID 6

• Complexer om te configureren en te beheren – RAID 6-arrays gebruiken complexere algoritmen dan RAID 5-arrays, waardoor ze complexer zijn om te configureren en te beheren.
• Lage schrijfsnelheden – Vanwege de pariteitsgegevens die parallel met uw gegevens moeten worden berekend en geschreven, heeft RAID 6 lagere schrijfsnelheden dan andere RAID-configuraties.
• Vereist meer CPU-kracht – Vanwege de RAID-berekeningen in pariteit en het opnieuw opbouwen in geval van een schijfstoring, vereist RAID 6 meer CPU-kracht om dergelijke taken te verwerken.
• Langere hersteltijd – Na een schijfstoring is de hersteltijd aanzienlijk langer in vergelijking met andere RAID-niveaus vanwege de herbouwtijd voor het reconstrueren en terugschrijven van de pariteitsinformatie naar de schijf.

6. RAID 10 (mirroring en striping)

Overzicht van RAID 10

RAID 10 is een RAID-niveau dat de prestaties en redundantie van RAID 0 combineert met de spiegeling van RAID 1. Dit betekent dat gegevens naar meerdere schijven worden geschreven, maar ook als afzonderlijke blokken over alle schijven worden geschreven.

Op deze manier kunnen, als één schijf uitvalt, de andere schijven blijven functioneren en kunt u de gegevens opnieuw opbouwen vanaf de resterende schijven in de array.

Het is een uitstekende keuze voor prestatiegevoelige toepassingen waarbij u snel moet lezen en schrijven zonder dat dit ten koste gaat van de bescherming tegen schijfstoringen.

Voordelen van het gebruik van RAID 10

• Flexibiliteit – RAID 10 biedt hoge prestaties zonder dat dit ten koste gaat van de fouttolerantie – of omgekeerd. Het kan ook worden geconfigureerd als hardwaregebaseerde of softwaregebaseerde RAID.
• Betere schaalbaarheid – U kunt op een later tijdstip meer schijven toevoegen om uw opslagcapaciteit uit te breiden zonder dat u de array opnieuw hoeft te maken.
• Prestaties – Striping alleen kan uitstekende prestaties leveren met meerdere schijven. In combinatie met spiegelen krijgt u echter het beste van beide werelden.
• Betrouwbaarheid – Omdat elke schijf zijn eigen kopie van de gegevens bewaart, biedt RAID 10 back-upbescherming tegen het uitvallen van één schijf.

Nadelen van het gebruik van RAID 10

• Extra kosten – Voor een RAID 10-array zijn minimaal vier harde schijven met dezelfde capaciteit en snelheid nodig. Harde schijven zijn niet goedkoop, dus dit kan deuk in uw portemonnee veroorzaken. Om de kosten omlaag te brengen, kunt u externe harde schijven RAID-en .
• Verhoogd stroomverbruik – Een RAID 10-array heeft meer stroom nodig dan andere arrays, omdat elke schijf meer werk moet doen bij het schrijven van gegevens naar de array.

Een samenvatting van de RAID-niveaus in tabelvorm:

Welk RAID-niveau moet ik gebruiken?

Elk RAID-niveau biedt verschillende voor- en nadelen, dus het is belangrijk om de afwegingen te begrijpen voordat u een beslissing neemt. Uw antwoord moet gebaseerd zijn op een aantal factoren: kosten, capaciteit, redundantie en prestaties.

Als prestaties uw voornaamste zorg zijn, kies dan voor RAID 10, RAID 6 als gegevensredundantie belangrijker is, en RAID 5 als capaciteit belangrijker is dan prestatie of gegevensredundantie.

Wanneer u het veiligste RAID-niveau selecteert, zoek dan naar een niveau met schijfspiegelingseigenschappen. Afhankelijk van uw behoeften kunt u kiezen voor RAID 1 of RAID 10.

Welk RAID-niveau u ook kiest, hangt uiteindelijk af van uw specifieke behoeften. Met de juiste selectie kunt u over meer opslagruimte beschikken zonder dat u zich zorgen hoeft te maken dat uw gegevens verloren gaan.

Hopelijk heeft dit artikel je geholpen te begrijpen hoe de verschillende RAID-niveaus werken, en zul je de taak aankunnen om deze vaardigheden in de praktijk te brengen.

We horen graag over uw ervaringen met een van de hierboven genoemde RAID-niveaus, dus betrek ons ​​in de opmerkingen hieronder.