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RAID
von FGT 1-2 der GBS Nordhorn Nordhorn
den 27.11.2009 Inhaltsverzeichnis RAID im Allgemeinen
Die Abkürzung RAID steht für redundant array of indendent disks, was zu etwa redundante Anordnung unabhängiger Festplatten heißt. RAID-Systeme kombinieren mehrere physikalische Festplatten zu einer logischen, jedes System hat eigene Vor- und Nachteile. Grundsätzlich soll RAID zur die Datensicherung, von Festplattensystemen, dienen und/oder zur Gewährleistung ihren Datendurchsatz zu erhöhen. Es gibt ca. 30 verschiedene RAID „Arten“, wovon RAID Level 0, 1, 5 und 10 wohl am gebräuchlichsten sind. RAID Level 0
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Vorteile
Der Hauptvorteil bei RAID 0 liegt darin, wenn eine Festplatte mit dem Speichern eines Datenblocks beschäftigt ist, wird von dem RAID-Controller bereits der nächste Datenblock an die nächste Festplatte geschickt.
Das kann die Schreibgeschwindigkeit mit zwei Festplatten im Idealfall verdoppeln. Auch die Lesegeschwindigkeit kann mit zwei oder mehreren doppel so schnell sein als bei einer Festplatte. Das allerdings gilt nur bei sequenziellem Datentransfer. Das heißt bei aufeinanderfolgenden Daten wie Musik, Filmen allgemein bei großen Datenmengen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass 100 % der Speicherkapazität der Festplatten verwendet werden können.
Nachteile
Ein sehr großer Nachteil ist, dass wenn eine Festplatte ausfällt sind die ganzen Daten kaputt, weil von jeder Datei nur noch die Hälfte vorhanden ist. Bei einem Ausfall einer Festplatte können keine Daten mehr rekonstruiert werden.
Deshalb kann man den Rest auch nicht mehr verwenden. Zudem ist die ausfall Wahrscheinlichkeit bei zwei Festplatten oder mehreren höher als bei einer. Die Daten sind viel unsicherer gespeichert. Der Datenbereich ist kaputt wenn der RAID-Controller oder das Betriebssystem einen Fehler macht. Man kann auch bei einem Motherboard-Defekt das RAID System nicht ohne Weiteres in ein anderes PC System einbauen.
Beim
Lesen und Schreiben vieler kleiner Files erreicht der Festplattenverbund eine
Maximalgeschwindigkeit von einem Einzellaufwerk.
RAID Level 1
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RAID Level 1 auch Spiegelung oder Mirroring bezeichnet, speichert auf beiden Festplatten die gleichen Daten. Somit ist jede Platte ein Spiegelbild der anderen.
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Die Kapazität dieses Laufwerks wird durch die kleinste Festplatte gegeben, deshalb werden im normal zwei identische Festplatten verwenden.
Positives
Das logische Laufwerk ist beim Lesen schneller als beim Schreiben, da der Controller beim Lesen die Daten von der schnellsten Festplatte liefert. Allerdings ist dies beim Schreiben umgekehrt, das RAID-Laufwerk kann immer nur so schnell schreiben wie die langsamste der Festplatten.
Theoretisch wäre es so möglich die Lesegeschwindigkeit zu verdoppeln dies ist aber nur möglich wenn der RAID-Controller die Zugriffe intelligent auf beide Festplatten verteilt. Für den Fall das eine der Festplatten ausfallen sollte, kann man ohne Daten- und Geschwindigkeitsverlust seine Arbeit vorsetzen.
Negatives
Das RAID Level 1 ist eines des teuersten RAID-Levels, da man für Speicherplatz immer den doppelten Preis zahlen muss. Das liegt daran das beim RAID 1 nur die Hälfte der vorhanden Speicherkapazität genutzt werden kann.
Wenn man z.B. zwei Festplatten mit 100GByte Speicher hat wären dies ohne RAID 1 200GByte, mit RAID 1 sind es allerdings nur 100GByte.
RAID Level 5
Allgemeines
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RAID Level 5 ist eine RAID Variante, bei der man mindestens drei Festplatten benötigt. Der Datendurchsatz beim Lesen wird durch dieses Verfahren gesteigert. Der Datendurchsatz beim Schreiben wird aber verringert.
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Zur Sicherheit werden die Paritätsinformationen gleichmäßig auf alle Festplatten verteilt. RAID 5 ist eine Möglichkeit kostengünstig Daten auf mehreren Festplatten redundant zu speichern und dabei das Speichervolumen effizient zu nutzen. Die Vorteile kommen meist erst bei vier oder mehr Festplatten zum Tragen.
Die neuen Chipsätze unterstützen aber meist schon diese RAID Variante.
Vorteile
Der Vorteil besteht darin das sich das RAID 5 beim Lesen sowie ein RAID 0 verhält. Das heißt, dass die Daten von zwei Laufwerken gelesen werden und dadurch ein Leistungsschub entsteht, weil die Paritätsinformationen nicht entschlüsselt werden müssen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass es für die Sicherheit kostengünstig ist.
Nachteile
Der Hauptnachteil von RAID 5 ist das bei jedem Schreibzugriff der Paritätssektor neu berechnet werden muss. Dadurch sinkt die Schreibgeschwindigkeit um einiges im Gegensatz zur Lesegeschwindigkeit.
Aber durch geschickte Paritätsberechnung und Pufferung der Daten gleicht sich diese Verlangsamung aus. Ein zweiter Nachteil ist, dass sich die gesamte Speicherkapazität aller Festplatten zusammen verringert, dies ist bedingt durch die Speicherung der Paritätsinformationen. Ein wichtiger Punkt ist auch, dass wenn eine Festplatte ausgefallen ist, die Daten gefährdet sind, denn wenn nun noch eine ausfällt, sind alle Daten verloren.
D.h. Bei einem RAID
Level 5 System dürfen keine zwei Festplatten ausfallen, weil sonst alle Daten
verloren sind.
RAID Level 10
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RAID Level 10 ist eine Kombination aus RAID 1 und RAID 0. Somit hat man dann auch die Eigenschaften dieser Systeme kombiniert wie: Sicherheit und erhöhte Lese- und Schreibegeschwindigkeit.
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Positives
Dieses System ist Ausfallsicher, d.h. falls eine der Festplatten ausfällt kann das System ohne Fehler weiter laufen. Sobald die defekte Festplatte ersetzt wird können die Daten schnell Rekonstruiert werden.
Zudem kann sich die Lesegeschwindigkeit fast vervierfachen und die Schreibgeschwindigkeit kann sich verdoppeln.
Negatives
RAID 10 hat allerdings den gleichen Nachteil wie RAID 1 man kann nur die Hälfte der vorhandenen Speicherkapazität nutzen kann.
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