Intelligente Verwendung mehrerer Festplatten Eine Einführung in RAID

RAID ermöglicht die Kombination mehrerer physischer Festplatten in einer einzigen logischen Festplatte. Auf diese Weise können Sie Ihre Daten auf zwei Festplatten spiegeln, sodass Ihre wichtigen Daten immer an mehreren Orten gespeichert werden.

RAID steht für „Redundant Array of Independent Disks“ (redundantes Array unabhängiger Festplatten), obwohl es einen RAID-Typ gibt, der keine Redundanz bietet und nur die Leistung erhöht.

RAID-Level

RAID ist nicht nur eine einzige Möglichkeit, Festplatten zu kombinieren. Es gibt mehrere RAID-Stufen, die unterschiedliche Leistungs- und Redundanzstufen bieten. Alle RAID-Level haben eines gemeinsam: Sie kombinieren mehrere physische Laufwerke zu einem einzigen logischen Laufwerk, das dem Betriebssystem zur Verfügung gestellt wird.

• RAID 0: Im Gegensatz zu anderen RAID-Levels bietet RAID 0 keine Redundanz. Mit RAID 0 können Sie jedoch die Leistung bei Verwendung mehrerer Festplatten erhöhen. Wenn Sie RAID 0 verwenden, werden die Daten, die Ihr Computer auf eine Festplatte schreibt, gleichmäßig auf zwei (oder mehr) Festplatten verteilt. Wenn Ihr Computer beispielsweise eine 100 MB-Datei schreibt, werden 50 MB auf eine Festplatte und 50 MB auf die andere Festplatte geschrieben. Wenn der Computer die Datei zurücklesen muss, kann er gleichzeitig 50 MB von einer Festplatte und 50 MB von der anderen Festplatte lesen. Dies ist schneller als das Lesen von 100 MB von einer einzelnen Festplatte. Wenn jedoch eine der Festplatten im RAID-Array ausfällt, gehen Ihre Daten verloren. Wenn Sie RAID 0 verwenden, scheinen Ihre mehreren Festplatten eine größere und schnellere Festplatte zu sein - sie sind jedoch viel anfälliger.
• RAID 1: In RAID 1 sind zwei Festplatten so konfiguriert, dass sie sich gegenseitig spiegeln. Wenn Ihr Computer 100 MB Daten auf die Festplatten schreibt, werden dieselben 100 MB auf beide Festplatten geschrieben. Jede Platte enthält eine vollständige Kopie der Daten. Dadurch wird sichergestellt, dass Sie bei einem Ausfall einer der Festplatten immer eine vollständige, aktuelle Kopie Ihrer Daten haben.
• RAID 2, 3 und 4: Diese RAID-Level werden wenig genutzt und werden oft als veraltet angesehen.
• RAID 5: Für die Verwendung von RAID 5 benötigen Sie mindestens drei Festplatten. RAID 5 verwendet Striping, um Daten auf alle Festplatten zu verteilen, wobei zusätzliche Paritätsdaten auf alle Festplatten verteilt werden. Wenn eine der Festplatten ausfällt, verlieren Sie keine Ihrer Daten. RAID 5 bietet Datenredundanz mit geringeren Speicherkosten als RAID 1. Wenn Sie beispielsweise vier 1-TB-Festplatten haben, können Sie zwei separate RAID-1-Arrays (jeweils 1 TB für insgesamt 2 TB Speicherplatz) oder ein einzelnes RAID-5-Array mit erstellen 3 TB Speicherplatz.
• RAID 6: RAID 6 ähnelt RAID 5, fügt jedoch einen zusätzlichen Paritätsblock hinzu und schreibt zwei Paritätsblöcke für jedes Datenbit, das über die Festplatten verteilt wird. Sie verlieren Speicherkapazität, RAID 6 bietet jedoch zusätzlichen Schutz vor Datenverlust. Wenn beispielsweise zwei Festplatten in einer RAID 5-Konfiguration sterben, gehen Ihre Daten verloren. Wenn zwei Festplatten in einer RAID 6-Konfiguration liegen, haben Sie immer noch alle Ihre Daten.
• RAID 10: Auch als RAID 1 + 0 bekannt, teilt RAID 10 Daten auf primäre Festplatten auf und spiegelt diese Daten auf sekundäre Festplatten. Auf diese Weise wird versucht, die Vorteile von RAID 0 (Aufteilen von Daten auf mehrere Festplatten für eine Leistungssteigerung) mit den Vorteilen von RAID 1 (Redundanz) bereitzustellen..

Es gibt auch andere, nicht standardmäßige RAID-Level.

RAID-Setup

RAID wird im Allgemeinen auf Servern, Mainframes und anderen Computersystemen verwendet, bei denen redundant gespeicherte Daten wichtig sind. RAID wird auf Desktop-Computern und Laptops nicht so häufig verwendet, viele Computer werden jedoch mit RAID-Controllern ausgeliefert. Wenn Sie möchten, können Sie wahrscheinlich eine RAID 1-Konfiguration mit zwei Laufwerken einrichten, um sicherzustellen, dass Ihre Daten auf zwei Laufwerke gespiegelt werden.

Bei der Verwendung von RAID können Sie entweder "Hardware-RAID" oder "Software-RAID" verwenden. Bei Hardware-RAID führt ein Hardwaregerät in Ihrem Computer die gesamte RAID-Funktion aus. Wenn Sie beispielsweise über ein Hardware-RAID verfügen und zwei Festplatten so eingerichtet haben, dass sie in einer RAID 1-Konfiguration funktionieren, zeigt der Hardware-RAID-Controller die beiden Festplatten Ihrem Betriebssystem als eine einzige Festplatte an. Die gesamte Arbeit des RAID - das Spiegeln der Daten, das Aufteilen auf Festplatten usw. - wird vom Hardware-RAID-Controller übernommen. Ihr Betriebssystem hätte keine Ahnung, dass Sie tatsächlich ein RAID verwenden.

Bei einem Software-RAID übernimmt das Betriebssystem die Arbeit. Sie können beispielsweise ein Software-RAID erstellen, während Sie Linux auf Ihrem Computer installieren. Der Linux-Kernel kennt das RAID und erledigt die Arbeit selbst, ohne dass dazu spezielle Hardware erforderlich ist. Sie können auch ein Software-RAID in Windows erstellen.

Um ein Hardware-RAID zu konfigurieren, müssen Sie die Software verwenden, die den RAID-Controller steuert. Auf diesen kann über das BIOS eines Computers zugegriffen werden. In diesem Fall sollten Sie die Dokumentation Ihres Hardware-RAID-Controllers auf genaue Schritte überprüfen.

Ähnliche Technologien

Bekannte Betriebssysteme verfügen über Technologien, die ähnlich wie RAID funktionieren. Windows 8 führte Speicherplätze ein. Linux hat den Logical Volume Manager (LVM). Mit beiden Technologien können Sie mehrere physische Laufwerke in einem einzigen logischen Laufwerk zusammenfassen, um Ihre Daten aus Gründen der Redundanz zu spiegeln, oder den Speicher Ihrer Festplatten zusammenfassen und so als einzelnes Laufwerk ohne Redundanz verfügbar machen.

Diese Technologien mögen etwas kompliziert erscheinen, aber sie sind eigentlich Wege, die Dinge zu vereinfachen. Sobald Sie das entsprechende RAID eingerichtet haben, werden Ihre Daten automatisch auf mehreren Festplatten gespeichert, sodass Sie sich keine Sorgen darüber machen müssen, dass Sie das RAID verlieren. Ihre Software muss nicht einmal wissen, dass das RAID existiert.

Bildnachweis: Justin Ruckman, Justin Ruckman, fsse8info