Fachinformatiker Systemintegration (Subject) / Definition RAID-Systeme (Lesson)
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Erklärungen zu den Funktionen der RAID-Systeme
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- RAID0 (Striping / Null Redundanz) zu verwenden ab zwei Festplatten es werden mehrere Festplatten OHNE Redundanz miteinander verbunden => Daten werden in "Streifen" über vorhandene Festplatten verteilt => Geschwindigkeit steht im Vordergrund durch paralleles Lesen und schreiben eine gespeicherte Datei wird auf veschiedene Festplatten verteilt => FP arbeiten parallel und greifen schneller auf die Daten zu Vorteil schneller Zugriff auf Dateien Nachteil fällt eine Festplatte aus sind ALLE Dateien beider Festplatten nicht wiederherstellbar Verwendung: Hochleistungsfähige Workstations, Datenprotokollierung, Echtzeitdatenverarbeitung
- RAID 1 (Mirroring / Spiegelung) mindestens 2 Festplatten werden benötigt Datensicherheit steht im Vordergrund alle Daten werden doppelt gespeichert => auf zwei Festplatten liegen jeweils diesselben Dateien => es steht nur die Hälfte des Speicherplatzes zur Verfügung (bei 2 FP à 1 TB Netto 1TB, da eine Datenplatte und eine Spiegelplatte) Fällt eine FP aus können die Daten von der gespiegelten Festplatte wiederhergestellt / gelesen werden, die defekte Festplatte kann währenddessen getauscht werden schützt Daten nur beschränkt => wenn zwei Festplatten ausfallen sind alle Daten trotz RAID1 weg, egal wie viele Festplatten das RAID bekommt schnell => Controller liefert Daten von der Festplatte die zuerst reagiert Vorteil: komplette Redundanz bei Ausfall einer Festplatte können Daten von der anderen komplett wiederhergestellt werden bei Ausfall einer Festplatte können Daten von der anderen Festplatte gelesen werden und die andere kann im laufenden Betrieb ausgetauscht werden Nachteil man "verschenkt" den Speicherplatz einer Festplatte komplett (bei 2*2TB FP stehen aufgrund der Redundanz nur 2 TB zur Verfügung) sehr teuer aufgrund des Verbrauches zweier Festplatten (entweder man zahlt das Doppelte oder erhält nur die Hälfte an Speicherplatz) fallen zwei Festplatten aus sind Daten ebenfalls verloren es steht nur die Hälfte der vorhandenen Speicherkapazität zur Verfügung =>zwei Festplatten mit je 500 GByte => 1.000 GByte => weil RAID 1 die Daten spiegelt sind aber nur 500 GByte verfügbar Verwendung: Betriebssysteme, Transaktionsdatenbanken
- RAID 5 (Rotational Parity) mindestens drei Festplatten benötigt bei Ausfall einer Festplatte sind Daten ebenfalls geschützt weniger Speicherplatzverlust und ein wenig mehr Geschwindigkeit als bei RAID1 auf alle Festplatten verteilte Parität => egal welche Festplatte ausfällt, Daten können wiederhergestellt werden durch Paritätsdaten =XOR (keine Spiegelung) gehen zwei Festplatten gleichzeitig kaputt => Daten gehen allesamt verloren defekte Festplatten sollten sofort ersetzt werden Vorteil: egal welche Festplatte ausfällt, Daten sind wiederherstellbar durch verteilte Parität weniger Speicherplatzverlust als bei RAID1 und höhere Geschwindigkeit Austausch defekter Festplatte bei Ausfall selbiger Nachteil: mindestens drei Festplatten nötig bei jedem Schreibzugriff den Paritäts-Sektor auszulesen, neu zu berechnen und wieder zu speicher => langsamer Schreibgeschwindigkeit Kapazitätsverlust durch die Speicherung der Paritätsinformationen Ausfall einer Festplatten zu verkraften, fällt eine zweite aus sind alle Daten weg Verwendung:Data-Warehousing, Web-Server, Datenarchivierung
- RAID 10 (Striped Mirror) mindestens 4 Festplatten nötig =>da Level 10 aus zwei Paaren gespiegelter Disk-Arrays besteht, die sich zu einem Level 0 zusammenfassen lassen Kombination aus RAID1 + RAID0 zwei RAID1-Systeme werden gebildet aus 2 FP (Sub-RAID) diese werden zu RAID0 zusammengefasst Festplatten werden wie bei RAID1 gespiegelt und anschließend per Stripes auf die verschiedenen Festplatten verteilt Steigerung der Performance durch RAID0 + Redundanz durch Spiegelung durch RAID 1 Vorteil: höhere Lese + Schreibgeschwindigkeit + Redundanz, also Sicherheit aus SUB-RAID (RAID1 aus zwei FP) kann jeweils eine FP ausfallen Nachteil: fallen zwei FP aus demselben RAID1-Verbund aus => Datenverlust Verwendung: schnelle Datenbanken, Anwendungsserver
- RAID 6 mindestens 4 Festplatten werden benötigt (vorzugsweise mit identischer Kapazität) Prinzip wie bei RAID5, Unterschied zu RAID5: Datenerhalt auch noch gegeben wenn zwei Festplatten gleichzeitig ausfallen =>Verhalten wird durch die Generierung und auf unterschiedlichen Festplatten verteilten, doppelten Paritätsinformationen erreicht langsamer als RAID5 durch höheren Aufwand beim Erstellen der Paritätsinformationen erhöhter Ausfallschutz Vorteil erhöhter Ausfallschutz Nachteil mindestens 4 Festplatten benötigt langsamer als RAID5
- Hot-Spare-Festplatte / Hot-StandBy im Grunde eine Reservefestplatte die ebenfalls im Server eingebaut ist steht ständig in Stand-By, ersetzt im Fehlerfall eine defekte Festplatte automatisch / wird anstelle der defekten Festplatte eingebunden im fehlerfreien Betrieb abgeschaltet und wird bei Bedarf durch Software zugeschaltet => dient zur Schonung der mechanischen Bauteile besonders sinnvoll bei RAID in dem die Daten der defekten Festplatte automatisch rekonstruiert werden können (Rebuild)