Was ist/ Wie funktioniert RAID ???
lima-city → Forum → Heim-PC → Hardware
array
ausfall
betriebssystem
controller
datei
datensicherheit
datum
disk
festplatte
geschwindigkeit
kombination
laufwerk
level
raid
redundant array
redundanz
server
sicherheit
system
treiber
-
Diskutiere mit und stelle Fragen: Jetzt kostenlos anmelden!
lima-city: Gratis werbefreier Webspace für deine eigene Homepage
-
http://www.glossar.de
Abk?rzung f?r "Redundant Array of Independent Disks" oder "Redundant Array of Inexpensive Disks" - Bei RAID-Systemen steht die Sicherheit von Festplatten-Daten im Vordergrund. Ein RAID-System ist in der Lage, Daten redundant zu speichern, also auf mindestens einer weiteren Festplatte nochmals abzulegen.
bei raid 5 werden die daten auf mindestens 3 festplatten in stripes verteilt, dabei werden immer ein paar wiederherstellungsdaten auf einer der anderen platten mitbagelegt.
f?llt eine platte mal aus k?nnen also die daten wiederhergestellt werden
edit:
RAID-Systeme setzen sich immer aus mehreren Festplatten zusammen. (Der Begriff "RAID ? Redundant Array of Inexpensive Disks" soll ?brigens 1987 an der Universit?t von Kalifornien, Berkeley, festgelegt worden sein.)
Im RAID System ist dazu ein Festplatten-Controller notwendig, der ?ber integrierte Management-Funktionen verf?gt. F?r die Anwendungen und f?r das Betriebssystem stellt sich das Array (die Batterie einzelner Festplatten) als eine gro?e Festplatte dar; die Daten-Verwaltung - welche Daten werden wo abgelegt? - wird vom System selbst ?bernommen.
Ein Merkmal moderner RAID-Systeme besteht - neben der Sicherheit - zudem darin, da? defekte Platten im laufenden Betrieb ausgetauscht werden k?nnen, so da? au?er den Netzwerkadministratoren ?blicherweise niemand von einem Ausfall etwas merkt.
RAID ist nicht gleich RAID
Es existieren mehrere "RAID-Levels", die ?ber unterschiedliche Leistungsmerkmale verf?gen. Die Grundlage der RAID-Technologie wird durch sogenannte "Stripe Sets" gebildet (stripe = Streifen). Dabei werden relativ kleine Datenbl?cke - im Bereich von einigen KByte - auf mehrere Festplatten verteilt.
Urspr?nglich wurden die RAID-Levels 1 bis 5 definiert. Mitte der 90er Jahre sind noch die Levels 6 und 7 hinzugekommen. Allerdings kann vom Zahlenwert eines Levels nicht direkt auf die Qualit?t oder auf die Funktionalit?t des entsprechenden RAID-Systems geschlossen werden. Es handelt sich lediglich um eine von Professoren der Universit?t Berkeley ziemlich willk?rlich gew?hlte Art der Bezeichnungsfindung. Da aber selbst diese Untergliederung noch nicht ausreicht, um s?mtliche Leistungsmerkmale von RAID-Systemen zu spezifizieren, werden auch Kombinationen dieser Benennungen verwendet.
RAID 0
Der RAID-Level 0 wird auch als "Non-Redundant Striped Array" bezeichnet. Die "0" steht also f?r "keine Redundanz" bzw. "keine Sicherheit".
Im RAID-0-System werden zwei und mehr Festplatten zusammengeschaltet, um die Schreib-Lese-Geschwindigkeit zu erh?hen - z.B. zur Verarbeitung von digitalen Video-Daten.
Die beim Benutzer entstehenden Daten werden in kleine Bl?cke mit einer Gr??e von 4 bis 128 KByte aufgeteilt.
Diese Bl?cke werden abwechselnd auf den Platten des RAID-0-Arrays gespeichert. So kann auf mehrere Platten gleichzeitig zugegriffen werden, was die Geschwindigkeit insbesondere bei sequentiellen Zugriffen erh?ht.
Da bei RAID 0 keine redundanten Informationen erzeugt werden, gehen Daten verloren, wenn eine RAID-Platte ausf?llt. Und da die Daten einer Datei auf mehrere Platten verteilt sind, lassen sich auch keine zusammenh?ngenden Datens?tze mehr reproduzieren, selbst wenn nur eine Platte im RAID-0-Array ausf?llt.
RAID 1
In einem RAID-1-System, auch "Drive Duplexing" genannt, werden auf zwei Festplatten identische Daten gespeichert. Es ergibt sich damit eine Redundanz von 100 Prozent. F?llt eine der beiden Platten aus, so arbeitet das System mit der verbleibenden Platte ungest?rt weiter. Die hohe Ausfallsicherheit dieses Systems wird allerdings meist nur in relativ kleinen Servern eingesetzt, da bei RAID 1 die doppelte Platten-Kapazit?t ben?tigt wird, was sich bei gro?en Datenmengen schnell finanziell bemerkbar macht.
RAID 2
Das RAID 2-System teilt die Daten in einzelne Bytes auf und verteilt sie auf die Platten des Platten-Arrays. Der Fehlerkorrekturcode (ECC = Error Correction Code) wird nach dem Hamming-Algorithmus berechnet und auf einer zus?tzlichen Platten gespeichert. Da in allen modernen Festplatten bereits Methoden zur Fehlerkorrektur enthalten sind, spielt dieser RAID-Level in der Praxis keine gro?e Rolle mehr.
RAID 3
In einer RAID-3-Konfiguration werden die Daten in einzelne Bytes aufgeteilt und dann abwechselnd auf den - meistens zwei bis vier - Festplatten des Systems abgelegt. F?r jede Datenreihe wird ein Parity-Byte hinzugef?gt und auf einer zus?tzlichen Platte - dem "Parity-Laufwerk" - abgelegt. Beim Ausfall einer einzelnen Festplatte k?nnen die verlorengegangenen Daten aus den verbliebenen sowie den Parity-Daten rekonstruiert werden. Da moderne Festplatten und Betriebssysteme aber nicht mehr mit einzelnen Bytes arbeiten, findet auch der RAID-Level 3 kaum noch Verwendung.
RAID 4
Prinzipiell ist RAID 4 mit RAID 3 vergleichbar. Nur werden die Daten nicht in einzelne Bytes, sondern in Bl?cke von 8, 16, 64 oder 128 KByte aufgeteilt. Beim Schreiben von gro?en sequentiellen (zusammenh?ngenden) Datenmengen l??t sich so eine hohe Performance erreichen. Werden verteilte Schreibzugriffe vorgenommen, mu? jedesmal auf den Parity-Block zugegriffen werden. F?r viele kleine Zugriffe ist RAID 4 demnach nicht geeignet.
RAID 5
Beim RAID-5-Level werden die Parity-Daten - im Unterschied zu Level 4 - auf allen Laufwerke des Arrays verteilt. Dies erh?ht die Geschwindigkeit bei verteilten Schreibzugriffen. Engp?sse durch die spezielle Parity-Platte k?nnen nicht entstehen. Bedingt durch diese Vorteile hat sich RAID 5 in den letzten Jahren beliebteste RAID-Variante f?r PC-Systeme etabliert.
RAID 6
RAID 6 bietet die h?chste Datensicherheit. Dabei wird zum RAID-5-Verfahren eine weitere unabh?ngige Parit?ts-Information auf einem zus?tzlichen Laufwerk hinzugef?gt. Dadurch werden allerdings die Schreibzugriffe wieder etwas langsamer.
RAID 7
Auch RAID 7 ist ?hnlich wie RAID 5 aufgebaut. In der RAID-Steuereinheit wird bei RAID 7 aber zus?tzlich ein lokales Echtzeitbetriebssystem eingesetzt. RAID 7 benutzt schnelle Datenbusse und mehrere gr??ere Pufferspeicher. Die Daten in den Pufferspeichern und auf den Laufwerken sind von der Daten?bertragung auf dem Bus abgekoppelt (asynchron). So werden alle Vorg?nge gegen?ber den anderen Verfahren erheblich beschleunigt. ?hnlich wie bei RAID 6 kann die Parit?tsinformation f?r eines oder mehrere Laufwerke generiert werden. Es lassen sich gleichzeitig unterschiedliche RAID-Level nutzen.
RAID 10 bzw. RAID 0+1
Eigentlich handelt es sich bei RAID 10 nicht um einen eigenen RAID-Level, sondern lediglich um die Kombination von RAID 1 mit RAID 0. Damit werden die Eigenschaften der beiden "Mutter-Levels" - Sicherheit und sequentielle Performance vereinigt.
Bei RAID 10 werden ?blicherweise vier Festplatten verwendet, denn dieses System verlangt nach zwei Paaren gespiegelter Arrays, die dann zu einem RAID-0-Array zusammengefa?t werden. RAID 10 eignet sich insbesondere zur redundanten Speicherung von gro?en Dateien. Da hierbei keine Parit?t berechnet werden mu?, sind die Schreibzugriffe mit RAID 10 sehr schnell. RAID 10 gilt ?brigens auch als zus?tzlich gestripte Version von RAID 1.
RAID 30
RAID 30 wird eingesetzt, wenn gro?e Dateien sequentiell ?bertragen werden sollen. Es handelt sich um eine zus?tzlich gestripte Version von RAID 3. Diese Version wurde von AMI (American Megatrends) entwickelt. Sie bietet Datensicherheit und sehr hohen Durchsatz. RAID 30 ist komplexer als niedrigere RAID-Level und ben?tigt mehr Platten. AMI benutzt RAID 30 mit sechs Festplatten.
RAID 50
Werden sowohl gro?e Datensicherheit wie auch schnelle Zugriffszeiten und hohe Datentransfer-Raten ben?tigt, empfiehlt sich RAID 50. Auch diese Version stammt von AMI. Sie ist ebenfalls komplexer als niedrigere RAID-Level und ben?tigt ebenfalls sechs Festplatten. RAID 50 ist die gestripte Version von RAID 5.
andere Kombinationen
Aus den genannten RAID-Leveln lassen sich noch viele weitere Kombinationen ableiten. In der Praxis erstellen sich gr??ere Unternehmen ma?geschneiderte Einzell?sungen, die zwar auf einer oder mehreren RAID-Technologien basieren, jedoch nicht direkt in die genannten RAID-Standards eingereiht werden k?nnen. Beliebt sind beispielsweise auch die Kombinationen aus RAID 0 und 3 oder aus RAID-Level 3 und 5. Hier beginnt allerdings schon das Bezeichnungschaos, denn die Kombination aus 0 und 3 wird mit RAID 53 bezeichnet, und die Kombination aus 3 und 5 nennt sich schlie?lich RAID 8.
Neben den verschiedenen RAID-Levels existieren zus?tzlich noch diverse Implementierungen von RAID. Bei Software-RAID-L?sungen beispielsweise wird ein Treiber ins Betriebssystem integriert, der RAID-Funktionalit?ten enth?lt. Praktisch alle modernen Server-Betriebssysteme unterst?tzen verschiedene RAID-Levels. Allerdings sollte bei einer solchen L?sung zus?tzliche Prozessor-Leistung eingeplant werden. ABER ACHTUNG: Ein nicht zum RAID geh?rendes Boot-Laufwerk, von dem der spezielle RAID-Treiber geladen werden soll, w?rde die angestrebte Sicherheit bei einem Ausfall sofort zunichte machen.
Ein externes RAID-System (SCSl to SCSI RAID) - eine hardwarebasierende RAID-L?sung - kennt diese Probleme dagegen nicht. Das Betriebssystem kann dabei direkt vom RAID-Controller geladen werden. Hier wird die RAID Funktionalit?t vom Controller gesteuert. Auch "Zwitterl?sungen" sind verf?gbar. So werden bei der AAA- oder bei der ARO-Serie von Adaptec RAID-Treiber auf dem Server eingesetzt, w?hrend die Berechnung der Redundanz-Informationen (Parit?t) auf einen Coprozessor auf dem RAID-Hostadapter ausgelagert ist.
Echte Hardware-RAID-Controller k?nnen (meist ?ber SCSI an den Server angebunden) in einem eigenen Geh?use untergebracht sein, was allerdings eine relativ teure L?sung ist. Im PC Server-Bereich finden sich meist Host-basierende RAID-L?sungen, wobei der Controller direkt in den Server eingesteckt wird. Damit sind sehr hohe Transferraten m?glich, und die Konfiguration ist ?u?erst flexibel.
?BRIGENS: Nicht nur dann, wenn das RAID System zur Erh?hung der Datensicherheit eingesetzt wird, empfiehlt sich der Einsatz einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV).
-
Dieses Thema wurde mit folgender Begr?ndung von andy geschlossen:
So was RAID ist wurde jetzt ausf?hrlich erkl?rt, das m?sste jeder verstehen.
(Dies ist eine automatische Antwort durch das System). -
Diskutiere mit und stelle Fragen: Jetzt kostenlos anmelden!
lima-city: Gratis werbefreier Webspace für deine eigene Homepage
