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Raid


James T. Kirk

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Redundant Array of Inexpensive Disks (RAID)

Bei RAID handelt es sich um ein Konzept einer Speicherarchitektur für ausfallsichere hochleistungsfähige Systeme. Schon 1988 wurde dieses Konzept entwickelt, das Plattenspeicher fehlertolerant macht, ohne dafür eine hundertprozentige Redundanz wie das Mirroring zu erfordern. Bei RAID wird die Arbeit mehrerer Plattenspeicher koordiniert, die sich die Datenlast ebenso wie das Fehler- und Verlustrisiko teilen. Moderne RAID-Controller sorgen dafür, daß von mehreren Platten eine ausfallen darf, ohne die Systemsicherheit zu gefährden. Eine merkliche Sicherheitseinbuße gegenüber dem Mirroring ist damit nicht verbunden, denn der gleichzeitige Ausfall zweier von fünf Festplatten ist sehr unwahrscheinlich. Die Voraussetzung dafür ist allerdings, daß jede Platte mit einem eigenen Netzteil ausgestattet ist. Da RAID-Platten im laufenden Betrieb auswechselbar sind (teils sogar durch automatische Zuschaltung zuvor nicht verwendeter Platten), merken die Anwender zu keinem Zeitpunkt etwas von dem Platten-Crash. Mit RAID werden mehrere Sicherheitsstrategien verfolgt, die mit Level bezeichnet werden. Diese Level, es gibt die Level 0 bis 7 und 10, beziehen sich auf unterschiedlichste Sicherheitsstufen und Systemgrößen. Level 0, der auch mit »Data Striping« bezeichnet wird, definiert das gleichzeitige Lesen und Schreiben auf mehreren Platten ohne Paritätskontrolle, wobei die Daten in kleine Blöcke aufgeteilt und über mehrere Platten verteilt werden. Das System speichert diese Daten abwechselnd auf die Platten im Array. Damit ist es möglich, simultan auf zwei oder mehr Platten zuzugreifen, wodurch sich die Schreib- und Lesezugriffszeiten erhöhen. RAID 0 ist nicht Daten-redundant, so daß beim Ausfall einer Festplatte alle auf ihr gespeicherten Daten vorlorengehen. Das Prinzip ist durchsatzsteigernd aber nicht fehlertolerant. In Level 1, dem »Drive Mirroring«, erfolgt eine Datenduplizierung durch Spiegelung der Platten. Fällt eine der beiden Platten aus, übernimmt die andere alle anfallenden Prozesse. Dieser Level, der eine hundertprozentige Redundanz bietet, eignet sich besonders für kleine Server -Systeme, da bei großen Systemen die Kosten für die jeweiligen zweiten Laufwerke enorm ansteigen.

Systeme mit Level 2, die auch als »Hamming Systeme« bezeichnet werden, teilen die Daten in einzelne Bytes auf und schreiben sie auf die Datenplatten des Arrays. Der Hamming-Algorithmus berechnet das Fehlerkorrektur -Verfahren (ECC ) durch Hinzufügen von Paritätsbits an die Datensätze . In Level 3, dem »Byte-Striping mit Parity-Disk«, werden mehrere Laufwerke, in der Regel 4 bis 5 benutzt. Die Daten werden in einzelne Bytes aufgeteilt und abwechselnd auf die Datenlaufwerke der Disk-Arrays geschrieben. Den Datensätzen wird ein zusätzliches Parity-Byte hinzugefügt, dass allerdings auf einer zusätzlichen Festplatte, der so genannten Parity-Disk, gespeichert wird. Bei Ausfall einer Festplatte, können die Daten aus den übrigen Nutzdaten und den Parity-Informationen über das RAID-System berechnet werden. Die nächsthöhere Stufe ist Level 4, auch »Block-Striping mit Parity-Disk« genannt, mit vollkommen separaten Laufwerken und separater Speicherung der Paritätsdaten auf jeweils zugeordneten Laufwerken. RAID Level 4 ist vergleichbar mit Level 3, allerdings werden die Daten blockweise auf die Benutzerplatten verteilt und die Parität auf einer gemeinsamen Parity-Platte gespeichert. Bei Level 5, dem »Block-Striping mit verteilter Parity«, arbeiten die Laufwerke unabhängig voneinander und die Paritätsdaten werden über alle Platten verteilt gespeichert. Dies beschleunigt verteilte Schreibzugriffe, da es kein dediziertes Parity-Device mehr gibt. Ein RAID-5-Controller versieht die Daten blockweise mit einer Parität und verteilt sie auf mehrere gleichberechtigte Platten. Meist kommen für RAID 5 fünf Platten zum Einsatz, von denen eine ausfallen darf. Durch die Verteilung der Daten auf die Plattenlaufwerke im Array, ist eine wesentlich wirtschaftliche Codierung der redundanten Daten möglich als bei anderen RAID-Leveln. Bei Level 6 sind die Paritätsdaten in doppelter Form gespeichert. Und bei Level 7 ist ein eigener Rechner für die Plattenverwaltung zuständig. Bei Level 10, dem »Mirrored Striping Array«, handelt es sich um eine Kombination aus RAID 0 und RAID 1, die die Eigenschaften dieser beiden Level besitzt. Level 10 arbeitet mit vier Laufwerken, da Level 10 aus zwei Paaren gespiegelter RAID-Arrays besteht, die sich zu einem Level 0 zusammenfassen. Dieser Level ist speziell geeignet zur redundanten Speicherung großer Dateien . Das RAID-Advisory-Board hat die RAID-Systeme zusätzlich in 21 Klassen eingeteilt, in denen die Funktionsweisen und Aufgaben der Systeme genauer definiert sind.

Die wichtigsten RAID-Level

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Es gibt auch einen Software RAID...

Gerüchten zu folge soll Win 2000 einen SoftwareRAID beherschen...

Die Platten müssen am RAID Controller angeschlossen sein... damit ein "Hardware" RAID Array betrieben werden kann...

Es wird in der Regel keine extra Software benötigt, da das Bios des Controllers diese Aufgabe übernimmt...

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Original geschrieben von James T. Kirk

Hallo @ all,

kann mir jemand erklären, was man unter einem Raid versteht?

In dieser Sache bin ich nämlich grad etwas ratlos....

Besten Dank im voraus für jede Hilfe :cool:

Gruß

Capt.Kirk

Ich haette noch eine PP-Praesentation fuer Dich, die das ganze ausfuehrlich beschreibt. Wenn Du also Interesse hast, dann sag bescheid und lass mir Deine Email per PN zukommen.

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Original geschrieben von James T. Kirk

ich hab mal gehört, man könnte pro raid max. 5 platten zu einer virtuellen großen machen, wie wäre es dann, wenn ich 2 raids hätte? könnte ich dann beide raids mit jweils 5 platten zu einer großen machen? also insgesamt 10 platten?

:confused:

Also es gibt AFAIK nur die Möglichkeit, an einen RAID-Controller insgesamt nur 3 Platten zusammengeschaltet werden können, dann sind diese aber nur für die Datensicherheit optimiert, nicht für Übertragungsrate bzw. Geschwindigkeit. Das ist dann RAID 3.

Außerdem gibt es die Möglichkeit, einen RAID-Verbund mit 4 Platten so zu schalten, daß 2 Platten zu einer "zusammengeschaltet" werden und die beiden anderen Platten genau die gleichen Daten enthalten, dann ist dieser Verbund auf Geschwindigkeit und Datensicherheit ausgelegt, das hat dann natürlich den Nachteil, daß man 4 Platten braucht, die nicht gerade billig sind.

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Original geschrieben von Eye-Q

Außerdem gibt es die Möglichkeit, einen RAID-Verbund mit 4 Platten so zu schalten, daß 2 Platten zu einer "zusammengeschaltet" werden und die beiden anderen Platten genau die gleichen Daten enthalten[...]

Selbstquoten rult!

Nein, Scherz beiseite, wenn man weiterliest, steht da ja, daß die beiden anderen Platten genau die gleichen Daten wie die ersten beiden Platten enthalten. Deswegen wäre es ja blödsinnig, wenn man auf die beiden Platten, wo die gleichen Daten drauf sind wie auf den ersten beiden, auch zugreifen könnte.

Naja, vielleicht habe ich mich etwas unklar ausgedrückt, hiermit sollte es wieder gerade gerückt sein. ;)

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