Was ist RAID 0, 1, 5 und 10? (Einfache Erklärung)

Das RAID-System verbessert die Zuverlässigkeit und Leistung, indem es mehr Redundanz im Datenspeichersystem hinzufügt. RAID steht für Redundant Array of Independent Drives oder Redundant Array of Inexpensive Disks, was die ältere Version ist. In einem RAID-System arbeiten zwei oder mehr Festplatten zusammen, um eine höhere Leistung und Kapazität bereitzustellen.

Die vier RAID-Stufen werden in den meisten Situationen am häufigsten verwendet.

RAID 0 – Striping

RAID 1 – Mirroring

RAID 5 – Striping mit Parität

RAID 10 – Kombination aus Mirroring und Striping

Es gibt mehrere RAID-Stufen, die jeweils für eine bestimmte Situation optimiert sind. Es gibt keine Branchenorganisation oder Standardisierungskommission, die diese standardisiert hat.

Ein RAID-System kann viele Arten von Schnittstellen verwenden, einschließlich SATA, SCSI, IDE oder FC (Fibre Channel). RAID-Systeme verwenden intern SATA-Festplatten, aber dies geschieht über eine FireWire- oder SCSI-Schnittstelle am Host.

Erklärung von RAID 0, 1, 5 und 10:

RAID 0 – Striping

Das RAID 0-System basiert auf Daten-Striping. Ein Datenstrom wird in mehrere Segmente oder Blöcke unterteilt, die auf verschiedenen Festplatten gespeichert werden.

Mit RAID 0 können Sie Daten auf beiden Festplatten gleichzeitig oder sequenziell schreiben, je nach Ihrem System, wenn Sie mindestens zwei Festplatten haben. Dies verbessert die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten. Wenn jedoch eine Ihrer Festplatten ausfällt, verlieren Sie alles.

Daten werden in Segmente unterteilt, die als gestreifte Einheiten bezeichnet werden, wenn Sie eine Datei in RAID 0 speichern. Alle Festplatten Ihres Arrays werden dann verwendet, um die Daten auf ihnen zu verteilen. Dieser Prozess wird als Striping bezeichnet und ermöglicht es Ihnen, schneller auf Daten zuzugreifen, da mehrere Festplatten zusammenarbeiten, um Daten zu lesen, zu schreiben und zu speichern.

In RAID 0 benötigen Sie nur eine Festplatte, um Daten zu verarbeiten, anstatt mehrere Festplatten in einem Array, was schneller ist, als eine große Festplatte mit derselben Kapazität zu erhalten.

Es gibt keine Redundanz (oder Backup) in RAID 0. Mit anderen Worten, wenn eine Ihrer Festplatten ausfällt, verlieren Sie alle Ihre Daten. Da Ihre Daten auf mehreren Festplatten gespeichert und verarbeitet werden, bedeutet der Verlust der Daten auf einer Festplatte, dass Sie alle Ihre Daten verlieren.

Darüber hinaus erhöht sich die Möglichkeit, dass eine der Festplatten ausfällt, da Sie mehrere Festplatten verwenden. Ein RAID 0-Array eignet sich am besten zur Speicherung temporärer Dateien oder Dateien, die an anderer Stelle gesichert sind.

RAID 1 – Mirroring

Wenn Daten sowohl auf der Datenfestplatte (oder dem Satz von Datenfestplatten) als auch auf der Spiegel-Festplatte (oder dem Satz von Festplatten) geschrieben werden, werden sie zweimal gespeichert.

Der Controller verwendet entweder die Datenfestplatte oder die Spiegel-Festplatte für den kontinuierlichen Betrieb, wenn eine Festplatte ausfällt. Für ein RAID 1-Array benötigen Sie mindestens zwei Festplatten.

Im Vergleich zu RAID 0, das hauptsächlich auf Geschwindigkeit und Leistung abzielt, konzentriert sich RAID 1 hauptsächlich auf Redundanz. Eine Kopie der ausgefallenen Festplatte beseitigt die Möglichkeit von Datenverlust und Ausfallzeiten.

Ein weiterer Vorteil von RAID 1 ist die hohe Leseleistung, da alle Festplatten im Array gelesen werden können. Die Schreibgeschwindigkeit ist langsamer als bei einem RAID 0-Array, da die Daten auf allen Festplatten geschrieben werden müssen.

RAID 5 – Striping mit Parität

Eine RAID 5-Konfiguration ist wahrscheinlich die häufigste RAID-Konfiguration, und im Gegensatz zu RAID 0 und RAID 1 benötigt sie mindestens drei Festplatten, um zu funktionieren.

RAID 5 verwendet Daten-Striping, das Daten in Segmente unterteilt und sie auf separaten Festplatten speichert. Paritätsdaten werden nicht auf einer festen Festplatte geschrieben, sondern über alle Festplatten verteilt.

Der Computer kann die Daten eines der anderen Datenblöcke mithilfe der Paritätsdaten neu berechnen, wenn diese Daten nicht mehr verfügbar sind. Mit anderen Worten, ein RAID 5-Array kann einen Festplattenausfall überstehen, ohne Daten zu verlieren oder den Zugriff darauf zu verhindern.

Im Falle eines Festplattenausfalls können die Paritäts-Prüfziffern verwendet werden, um die gespeicherten Daten wiederherzustellen.

Ein Nachteil von RAID 5 ist, dass es nur den Ausfall einer Festplatte überstehen kann.

Das RAID 5-Array unterstützt Hot-Swapping, was bedeutet, dass eine Festplatte im Array ersetzt werden kann, während die anderen funktionsfähig bleiben. Leider, wenn eine zweite Festplatte ausfällt, während die Daten von der ersten wiederhergestellt werden, gehen alle Daten auf dieser Festplatte verloren.

In Bezug auf Fehlertoleranz übertrifft RAID 5 RAID 0 und RAID 1 und hat eine höhere Gesamtspeicherkapazität.

Wie RAID 0 sind die Lesegeschwindigkeiten von RAID 5 aufgrund der gleichzeitigen Ausgaben von jeder Festplatte schnell. Im Gegensatz zu RAID 0 sind die Schreibgeschwindigkeiten von RAID 5 jedoch langsamer, da redundante Paritäts-Prüfziffern generiert werden müssen.

RAID 10 – Kombination von RAID 1 und RAID 0

Das RAID 10 ist Teil der verschachtelten oder hybriden RAID-Gruppe, die zwei verschiedene RAID-Stufen kombiniert: Striping und Festplattenspiegelung. Im Falle von RAID 10 kombiniert das Array Mirroring auf Stufe 1 und Striping auf Stufe 0. Das RAID-Array wird auch als RAID 1+0 bezeichnet.

Die Daten werden segmentiert, bevor sie in einer RAID 10-Konfiguration auf die Festplatten dupliziert werden, die mindestens vier Festplatten erfordert.

Ebenso wird die Gesamtspeicherkapazität halbiert, wenn RAID 10 mit zwei Festplatten konfiguriert ist, wie bei der Standard-RAID 1-Konfiguration. Mit anderen Worten, Sie können nur 3 TB Speicherplatz von sechs 1 TB Festplatten nutzen.

Eine Standard-RAID 10-Konfiguration mit vier Festplatten kann nur einen Festplattenausfall pro Paar von gespiegelten Festplatten tolerieren. Andernfalls gehen alle Daten verloren. Ein RAID 10-System bietet die Vorteile von sowohl RAID 0 als auch RAID 1, wie schnelle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten sowie außergewöhnliche Fehlertoleranz.

Im Vergleich zu großen RAID 5- oder RAID 6-Arrays ist dies eine teure Möglichkeit, Redundanz zu haben.

Fazit

Oben haben wir erklärt, was RAID ist und welche verschiedenen Stufen es gibt. Hoffentlich fanden Sie diesen Artikel hilfreich und nützlich. Um eine Speicherinfrastruktur zu entwickeln, die den Bedürfnissen einer Organisation entspricht, ist es entscheidend, die RAID-Stufen zu verstehen. RAID kann die Leistung erhöhen und vor Festplattenausfällen schützen.

Aber denken Sie daran, dass es nicht vor Datenkorruption schützt oder Sicherheitsfunktionen implementiert. Wenn Sie Fragen zu diesem Thema haben, zögern Sie bitte nicht, diese im Kommentarfeld unten zu hinterlassen. Ich helfe Ihnen gerne weiter!