Raid: Unterschied zwischen den Versionen

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=Die gebräuchlichsten RAID Level sind die RAID Level 0, 1 und 5=
 
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*Bei der Präsenz von drei Platten à 1  TB, die jeweils eine Ausfallwahrscheinlichkeit von 1 % in einem gegebenen Zeitraum haben, gilt
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*RAID 0 stellt 3  TB zur Verfügung. Die Ausfallwahrscheinlichkeit des RAIDs beträgt 2,9701 % (1 in 34 Fällen).
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*RAID 1 stellt 1  TB zur Verfügung. Die Ausfallwahrscheinlichkeit des RAIDs beträgt 0,0001 % (1 in 1.000.000 Fällen).
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*RAID 5 stellt 2  TB zur Verfügung. Die Ausfallwahrscheinlichkeit des RAIDs beträgt 0,0298 % (1 in 3.356 Fällen).
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*RAID 0 ist streng genommen kein RAID System da es, wie der Name RAID es hergibt, nicht Redundant ist. Hierbei steht wohl eher die Geschwindigkeit im Vordergrund.
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*Ab zwei Festplatten
 
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*Im RAID 0 werden die Daten geteilt, sprich die Hälfte der Daten wird auf Disk 0 und die andere Hälfte auf Disk 1 geschrieben.
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Im RAID 0 werden die Daten geteilt, sprich die Hälfte der Daten wird auf Disk 0 und die andere Hälfte auf Disk 1 geschrieben. Dies bietet eine hohe Geschwindigkeit aber gleichzeitig fehlt die Redundanz.  
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*Dies bietet eine hohe Geschwindigkeit aber gleichzeitig fehlt die Redundanz.  
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*Das Bedeutet geht eine Platte kaputt fehlt die Hälfte der Daten.
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*RAID 1 stellt die Datensicherheit in den Vordergrund.  
 
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*Alle Daten werden doppelt gesichert.
 
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*Ab zwei Festplatten.
 
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*Bei Ausfall einer Festplatte dennoch vollen Daten Zugriff.
 
*Bei Ausfall einer Festplatte dennoch vollen Daten Zugriff.
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*Das RAID 1 System speichert die Daten jeweils vollständig auf jede Platte.
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Das RAID 1 System speichert die Daten jeweils vollständig auf jede Platte. Heißt, wird ein Datenpaket gespeichert so wird es auf Festplatte 0 und Festplatte 1 geschrieben. Hiermit wird die Redundanz gewährleistet indem z.B. beim Ausfall der Platte 1 noch alle Daten auf Platte 0 zu finden sind. Was auch eine langsamere Geschwindigkeit im Hinblick auf RAID 0 mit sich zieht.
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*Heißt, wird ein Datenpaket gespeichert so wird es auf Festplatte 0 und Festplatte 1 geschrieben.
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=RAID 5: Leistung + Parität, Block-Level Striping mit verteilter Paritätsinformation=
 
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*Ab drei Festplatten
 
*Ab drei Festplatten
 
*RAID System versagt bei 2 ausfallenden Platten
 
*RAID System versagt bei 2 ausfallenden Platten
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Bei der Verwendung von RAID 5 werden die Daten geteilt, wie bei der Verwendung von RAID 0. Gleichzeitig wird auf den zu speichernden Datenblock XOR Angewandt und auf eine eigene Platte geschrieben. Das Ergebnis des XOR speichert sich jedes mal auf einer anderer der angeschlossenen Platten ab.
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*Bei der Verwendung von RAID 5 werden die Daten geteilt, wie bei der Verwendung von RAID 0.  
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*Gleichzeitig wird auf den zu speichernden Datenblock XOR Angewandt und auf eine eigene Platte geschrieben.  
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*Das Ergebnis des XOR speichert sich jedes mal auf einer anderer der angeschlossenen Platten ab.
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*RAID 6 funktioniert ähnlich wie RAID 5 und verkraftet aber den gleichzeitigen Ausfall von bis zu zwei Festplatten.
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*Bei der Wiederherstellung der Redundanz nach dem Ausfall einer Platte viele Stunden bis hin zu Tagen dauern
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*Bei RAID 5 besteht währenddessen kein Schutz vor einem weiteren Ausfall.
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*RAID 6 implementiert Striping mit doppelten, auf Block-Level verteilten Paritätsinformationen.
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*Im Gegensatz zu RAID 5 gibt es bei RAID 6 mehrere mögliche Implementierungsformen, die sich insbesondere in der Schreibleistung und dem Rechenaufwand unterscheiden. *Bessere Schreibleistung wird durch erhöhten Rechenaufwand erkauft.
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*Im einfachsten Fall wird eine zusätzliche XOR-Operation über eine orthogonale Datenzeile berechnet, siehe Grafik.
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*Auch die zweite Parität wird rotierend auf alle Platten verteilt.
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*Eine andere RAID-6-Implementierung rechnet mit nur einer Datenzeile, produziert allerdings keine Paritätsbits, sondern einen Zusatzcode, der 2 Einzelbit-Fehler beheben kann. Das Verfahren ist rechnerisch aufwändiger.
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*Für alle RAID-6-Implementierungen gilt gemeinsam: Der Performance-Malus bei Schreiboperationen (Write Penalty) ist bei RAID 6 etwas größer als bei RAID 5
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*die Leseleistung ist bei gleicher Gesamtplattenzahl geringer (eine Nutzdatenplatte weniger) beziehungsweise der Preis pro nutzbarem Gigabyte erhöht sich um eine Festplatte je RAID-Verbund
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*also im Schnitt um ein Siebtel bis zu ein Fünftel. Ein RAID-6-Verbund benötigt mindestens vier Festplatten.
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=RAID-Kombinationen=
 
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Das RAID10-System ist ein Verbund der zwei Systeme von RAID 0 und RAID 1. Durch die Kombination wird die Sicherheit und Schreib-/Lesegeschwindigkeit gesteigert. Die Mindestanforderung an Platten für dieses System liegt bei 4.  
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*Das RAID10-System ist ein Verbund der zwei Systeme von RAID 0 und RAID 1.  
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Im Prinzip werden die Datensätze nach RAID0 aufgelöst und weiterhin auf 2x RAID 1 eingesetzt. Somit gäbe es eine linke Seite mit je 2 Platten die, die eine Hälfte der Daten speichert und 2 Platten die, die andere Hälfte sichert.
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*Die Mindestanforderung an Platten für dieses System liegt bei 4.  
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*Im Prinzip werden die Datensätze nach RAID0 aufgelöst und weiterhin auf 2x RAID 1 eingesetzt.  
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*[[Mdadm|RAID]]
 
*[[Mdadm|RAID]]
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*[[Raid vs. ZFS]]
  
 
=RAID-Rechner=
 
=RAID-Rechner=

Aktuelle Version vom 16. Juli 2024, 18:24 Uhr

Was ist ein RAID-System?

  • RAID steht für = Redundant Array of Independent Disks
  • RAID besitzt mehrere Formen wie RAID 0, RAID 1, RAID 2 usw..
  • Verbund aus mehreren Festplatten, in den Daten gespeichert werden ohne Verluste.
  • Ausnahme RAID 0.


Die gebräuchlichsten RAID Level sind die RAID Level 0, 1 und 5

  • Bei der Präsenz von drei Platten à 1  TB, die jeweils eine Ausfallwahrscheinlichkeit von 1 % in einem gegebenen Zeitraum haben, gilt
  • RAID 0 stellt 3  TB zur Verfügung. Die Ausfallwahrscheinlichkeit des RAIDs beträgt 2,9701 % (1 in 34 Fällen).
  • RAID 1 stellt 1  TB zur Verfügung. Die Ausfallwahrscheinlichkeit des RAIDs beträgt 0,0001 % (1 in 1.000.000 Fällen).
  • RAID 5 stellt 2  TB zur Verfügung. Die Ausfallwahrscheinlichkeit des RAIDs beträgt 0,0298 % (1 in 3.356 Fällen).

RAID 0: Striping – Beschleunigung ohne Redundanz

  • RAID 0 ist streng genommen kein RAID System da es, wie der Name RAID es hergibt, nicht Redundant ist.
  • Hierbei steht wohl eher die Geschwindigkeit im Vordergrund.
  • Ab zwei Festplatten
  • Im RAID 0 werden die Daten geteilt, sprich die Hälfte der Daten wird auf Disk 0 und die andere Hälfte auf Disk 1 geschrieben.
  • Dies bietet eine hohe Geschwindigkeit aber gleichzeitig fehlt die Redundanz.
  • Das Bedeutet geht eine Platte kaputt fehlt die Hälfte der Daten.

RAID 1: Mirroring – Spiegelung

  • RAID 1 stellt die Datensicherheit in den Vordergrund.
  • Alle Daten werden doppelt gesichert.
  • Ab zwei Festplatten.
  • Bei Ausfall einer Festplatte dennoch vollen Daten Zugriff.
  • Das RAID 1 System speichert die Daten jeweils vollständig auf jede Platte.
  • Heißt, wird ein Datenpaket gespeichert so wird es auf Festplatte 0 und Festplatte 1 geschrieben.
  • Hiermit wird die Redundanz gewährleistet indem z.B. beim Ausfall der Platte 1 noch alle Daten auf Platte 0 zu finden sind.
  • Was auch eine langsamere Geschwindigkeit im Hinblick auf RAID 0 mit sich zieht.

RAID 5: Leistung + Parität, Block-Level Striping mit verteilter Paritätsinformation

  • Ab drei Festplatten
  • RAID System versagt bei 2 ausfallenden Platten
  • Bei der Verwendung von RAID 5 werden die Daten geteilt, wie bei der Verwendung von RAID 0.
  • Gleichzeitig wird auf den zu speichernden Datenblock XOR Angewandt und auf eine eigene Platte geschrieben.
  • Das Ergebnis des XOR speichert sich jedes mal auf einer anderer der angeschlossenen Platten ab.
  • Parität Raid

RAID 6: Block-Level Striping mit doppelt verteilter Paritätsinformation

  • RAID 6 funktioniert ähnlich wie RAID 5 und verkraftet aber den gleichzeitigen Ausfall von bis zu zwei Festplatten.
  • Bei der Wiederherstellung der Redundanz nach dem Ausfall einer Platte viele Stunden bis hin zu Tagen dauern
  • Bei RAID 5 besteht währenddessen kein Schutz vor einem weiteren Ausfall.
  • RAID 6 implementiert Striping mit doppelten, auf Block-Level verteilten Paritätsinformationen.
  • Im Gegensatz zu RAID 5 gibt es bei RAID 6 mehrere mögliche Implementierungsformen, die sich insbesondere in der Schreibleistung und dem Rechenaufwand unterscheiden. *Bessere Schreibleistung wird durch erhöhten Rechenaufwand erkauft.
  • Im einfachsten Fall wird eine zusätzliche XOR-Operation über eine orthogonale Datenzeile berechnet, siehe Grafik.
  • Auch die zweite Parität wird rotierend auf alle Platten verteilt.
  • Eine andere RAID-6-Implementierung rechnet mit nur einer Datenzeile, produziert allerdings keine Paritätsbits, sondern einen Zusatzcode, der 2 Einzelbit-Fehler beheben kann. Das Verfahren ist rechnerisch aufwändiger.
  • Für alle RAID-6-Implementierungen gilt gemeinsam: Der Performance-Malus bei Schreiboperationen (Write Penalty) ist bei RAID 6 etwas größer als bei RAID 5
  • die Leseleistung ist bei gleicher Gesamtplattenzahl geringer (eine Nutzdatenplatte weniger) beziehungsweise der Preis pro nutzbarem Gigabyte erhöht sich um eine Festplatte je RAID-Verbund
  • also im Schnitt um ein Siebtel bis zu ein Fünftel. Ein RAID-6-Verbund benötigt mindestens vier Festplatten.
RAID 6 Berechnung

RAID-Kombinationen

RAID 10

  • Das RAID10-System ist ein Verbund der zwei Systeme von RAID 0 und RAID 1.
  • Durch die Kombination wird die Sicherheit und Schreib-/Lesegeschwindigkeit gesteigert.
  • Die Mindestanforderung an Platten für dieses System liegt bei 4.
  • Im Prinzip werden die Datensätze nach RAID0 aufgelöst und weiterhin auf 2x RAID 1 eingesetzt.
  • Somit gäbe es eine linke Seite mit je 2 Platten die, die eine Hälfte der Daten speichert und 2 Platten die, die andere Hälfte sichert.

Linux

RAID-Rechner

Quelle

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