Um das beliebte Prüfungsthema RAID geht es in der
einhundertneunundsiebzigsten Episode des IT-Berufe-Podcasts. Inhalt
RAID: Redundant Array of Independent Disks (bzw. früher
"inexpensive" statt "independent) Idee: Mehrere Festplatten zu
einem Verbund ("array") zusammenschließen Ziel: Ausfallsicherheit
und höhere Verfügbarkeit (durch Einführung von Redundanz) Bei
Ausfall einer Festplatte kann sie getauscht und das RAID-Array
wiederhergestellt werden ("Rebuild"), in dieser Phase ist das RAID
durch die hohe Belastung aber anfälliger für einen weiteren
Festplattenausfall. RAID ersetzt nicht die Datensicherung. Lösung:
Hardware- oder Software-RAID Hardware mit speziellen
RAID-Controllern Software meist schon ins Betriebssystem eingebaut
(z.B. in Linux) Alternative: JBOD (just a bunch of disks) Es gibt
verschiedene RAID-Level Kriterien: Mindestanzahl Festplatten,
Ausfallwahrscheinlichkeit, maximal verkraftbare ausgefallene
Festplatten, Lese-/Schreibgeschwindigkeit, Nettokapazität RAID 0:
Striping keine Redundanz, Merksatz: "0 Redundanz", "0 Sicherheit"
mindestens 2 Festplatten nötig teilt Festplatten in gleich große
Blöcke auf und verteilt die Daten darauf (stripes) Kapazität kann
komplett genutzt werden dadurch kann schneller gelesen werden, da
von mehreren Festplatten parallel gelesen wird auch das Schreiben
geht schneller, da Daten parallel auf mehrere Festplatten
geschrieben werden (aufgeteilt) fällt eine Festplatte aus, ist der
gesamte Verbund defekt Ausfallwahrscheinlichkeit steigt, da
Einzelwahrscheinlichkeiten multipliziert werden (z.B. bei 1%
Ausfallwahrscheinlichkeit 2,97% gesamt) Einsatz: Streaming (viel
Lesen, wenig Schreiben, Datenverlust verkraftbar bzw. anderweitig
abgesichert), mehrere kleine zu einem großen Datenträger
zusammenbauen Nachteil: hohe Ausfallwahrscheinlichkeit RAID 1:
Mirroring komplette Redundanz, Merksatz: "1-zu-1-Kopie" mindestens
2 Festplatten nötig Daten werden auf allen Festplatten identisch
abgelegt Kapazität wird halbiert oder gedrittelt usw.
Lesegeschwindigkeit kann erhöht werden, indem Daten parallel von
mehreren Festplatten gelesen werden Schreiben dauert länger, weil
Daten auf mehrere Platten geschrieben werden müssen (Redundanz)
Verbund fällt erst aus, wenn alle Festplatten ausfallen
Ausfallwahrscheinlichkeit sinkt deutlich, z.B. bei 1% je Platte auf
0,0001% auch Mirroring ist keine Datensicherung, Viren werden
sofort auf alle Platten geschrieben Einsatz:
Hochverfügbarkeitssysteme Nachteil: geringe Nettokapazität RAID 5:
Paritäten Teilredundanz durch Ablage von Paritätsinformationen
mindestens 3 Festplatten nötig zusätzlich zu den auf mehrere
Festplatten verteilten Daten werden auf allen Festplatten
Paritätsinformationen (z.B. XOR) je Datenblock abgelegt Kapazität
wird reduziert (z.B. 2/3 bei drei Festplatten) Lesegeschwindigkeit
kann erhöht werden, indem Daten parallel von mehreren Festplatten
gelesen werden Schreiben dauert durch Berechnung der Parität länger
Verbund fällt erst aus, wenn zwei Festplatten defekt sind
Ausfallwahrscheinlichkeit sinkt, z.B. bei 1% je Platte auf 0,0298%
Nachteil: bei häufigen Schreibzugriffen durch Berechnung der
Parität langsamer Irrelevante RAID-Level RAID 2: Striping mit
Fehlerkorrektur, nur bei Großrechnern eingesetzt RAID 3/4: wie RAID
5 nur mit dedizierter Paritätsfestplatte (die dadurch stark
belastet und zum Flaschenhals wird), bei RAID 3 wird auf Byte-Ebene
und bei RAID 4 auf Block-Ebene gestript RAID 6: wie 5 nur mit
doppelter Parität Kombinationen von RAID-Levels best of both worlds
aus anderen RAID-Leveln immer von links nach rechts lesen und im
Diagramm von unten nach oben: 01 -> zuerst werden zwei RAID 0
erstellt und dann zu einem RAID 1 zusammengebaut ein Leg ist das
RAID-Array "unten" im Bild, aus dem das übergeordnete
zusammengesetzt wird es werden mind. 4 Festplatten benötigt
Kapazität wird halbiert Verbund verträgt zwei Festplattenausfälle,
aber es ist wichtig, welche Platten ausfallen RAID 01 zwei
Festplatten im gleichen Leg dürfen ausfallen es kann nicht erkannt
werden, welche Festplatte im RAID 0 ausgefallen ist, da dann das
gesamte Array defekt ist bei Ausfall einer Festplatte muss das
gesamte Stripeset des Legs neu aufgebaut werden RAID 10 zwei
Festplatten in unterschiedlichen Legs dürfen ausfallen bei Ausfall
weniger Aufwand für Rebuild, weil nur im Leg gemirrort werden muss
Achtung: auch der RAID-Controller kann ausfallen Links Permalink zu
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