Datum: | Artikel 2015

Festplatte

RAID-Systeme sollen Festplatten auf der einen Seite vor Ausfällen schützen, auf der anderen Seite  können sie das System unter bestimmten Voraussetzungen auch beschleunigen. Besonders wichtig ist dies für Unternehmen, aber auch der Privatanwender kann von der RAID-Technologie profitieren. Wichtig ist in jedem Fall, dass man sich zunächst einen Überblick zu den verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten verschafft und sein System entsprechend optimal konfiguriert.

Was bedeutet RAID überhaupt?

RAID ist die Abkürzung für „Redundant Arrays of Independent Discs“, zu Deutsch etwa eine redundante Anordnung von unabhängigen Festplatten. Der Anwender kann auf diese logische Einheit mehrerer Festplatten zugreifen, als wäre es eine einzelne Platte. Die Lese- und Schreibprozesse sind bei bestimmten Konfigurationen erheblich schneller als bei einem System mit nur einer einzelnen Festplatte. Sollte eine Platte ausfallen oder einen technischen Defekt erleiden, kann weiterhin auf das System zugegriffen werden, vorausgesetzt man wählt ein entsprechendes Sicherheitslevel. Die Datensicherheit liegt bei den meisten Nutzern von RAID-Systemen im Fokus.

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Hardware oder Software?

Man kann also festhalten, dass ein RAID-System dem Nutzer die Möglichkeit gibt, mehrere Festplatten gebündelt anzusprechen. Um die Datenverwaltung und das Management kümmert sich ein RAID-Controller. Man unterscheidet weiterhin zwischen Hardware- und Software-RAID. Bei einem Hardware-RAID übernimmt ein externer Controller alle Organisationsaufgaben, bei einem Software-RAID hingegen übernimmt der Rechner diese Aufgabe. Ein Hardware-RAID entlastet das System und ist somit deutlich performanter als ein Software-RAID.

ds1515+, Synology, Diskstation

Typisches NAS mit RAID: ds1515+, Synology, Diskstation

Überblick zu den verschiedenen RAID-Leveln

Insgesamt gibt es mehr als ein Dutzend verschiedene RAID-Level, die alle unterschiedliche Verfahren darstellen. Je nachdem, was man alles als einzelnen Level zählt und was der eigene RAID-Controller leisten kann, variiert die Summe der Möglichkeiten. Hier sollen nur einmal die gängigsten RAID-Level genannt werden:

  • RAID 1: Drive Mirroring
    Dieses Verfahren wird auch als „Mirroring“, also Spiegeln, bezeichnet. Hierfür benötigt man mindestens zwei Festplatten. Die Daten werden auf beiden Festplatten abgelegt, das Abbild der einen also regelrecht kopiert. Dadurch kann man bei Ausfall der einen Platte immer noch auf alle Daten zugreifen. Zusätzlich wird die Lesegeschwindigkeit enorm erhöht, da von beiden Platten gleichzeitig gelesen werden kann. Für einen Speicher mit RAID 1 steht einem also immer nur genau die Hälfte des eingesetzten Speicherplatzes zur Verfügung.
  • RAID 2: Hamming System
    Sämtliche Daten werden in einzelne Bytes aufgesplittet und über den ECC (Error Correction Code) nach Hamming errechnet und auf dedizierte Festplatten übertragen. Diese Methode wird jedoch heutzutage nicht mehr verwendet, da alle modernen Festplatten selbst eine ECC-Berechnung durchführen.
  • RAID 3: Byte-Striping mit dediziertem Parity-Laufwerk
    Eine selten verwendete Methode. Hierbei werden die einzelnen Bytes auf die verschiedenen Festplatten verteilt. Die dazugehörigen Parity-Informationen werden jedoch nochmal gesondert auf eine extra Festplatte geschrieben. Dieses Verfahren gilt jedoch als relativ unsicher, da beim Ausfall dieser Festplatte wiederum ein Problem bestünde.
  • RAID 4: Block-Striping mit dediziertem Parity-Laufwerk
    Vergleichbar mit RAID 3, allerdings werden die Daten in Blöcke und nicht in Bytes aufgeteilt.
  • RAID 5: Block Striping mit aufgeteiltem Parity
    Vergleichbar mit RAID 4, allerdings werden die Parity-Informationen verteilt abgespeichert, so dass das Risiko eines Datenverlustes deutlich minimiert wurde. Sofern eine einzelne Festplatte, die für die Parity-Informationen zuständig ist, ausfällt, können die fehlenden Daten anhand von Kontrollsummen wiederhergestellt werden. Dieser RAID-Level kommt oft bei Fileservern zum Einsatz.
  • RAID 6: Block Striping mit verteilter Parity auf zwei Platten
    Weiterentwicklung von RAID 5. Hier können die Daten sogar dann wiederhergestellt werden, wenn gleich zwei Platten aus dem Parity-Verbund ausfallen.
  • RAID 0: Striping
    Das unsicherste denkbare RAID-System! Hierbei werden die Platten einfach hintereinander geklemmt und so zu einem großen Laufwerk. Fällt nur eine einzelne HD aus, so sind alle Daten verloren. Ein wesentlicher Vorteil besteht jedoch in der Datengeschwindigkeit.
  • RAID 1+0 / 0+1
    Eine moderne und vor allem bei Privatanwendern häufig genutzt RAID-Anwendung, bei der die Vorteile von RAID 0 und 1 (Geschwindigkeit + Sicherheit) miteinander kombiniert werden.

Darüber hinaus gibt es weitere RAID-Level, teils für sehr spezielle oder eingeschränkte Zwecke.

 

Kein Ersatz für regelmäßige Backups

Zwar erhöht ein RAID-System die Datensicherheit mitunter erheblich, dennoch bietet auch ein RAID-System keinen hundertprozentigen Schutz und man sollte nicht darauf verzichten, Backups zu erstellen. Zwar wird die Wahrscheinlichkeit für einen Datenverlust minimiert oder nahezu gänzlich ausgeschlossen, dennoch kann es passieren, dass man zum Beispiel versehentlich Daten löscht. Gegen ein solches Versehen kann nur ein Backup schützen. Informationen darüber, was zu tun ist, falls ein RAID-System ausfallen sollte, findet man hier.

Neben Unternehmen mit Servern, auf denen sensible und wichtige Informationen liegen, können auch Privatanwender RAID-Systeme einsetzen. Im Gegensatz zu vergangenen Zeiten sind solche Systeme heute sehr erschwinglich.

Intrografik: @ blickpixel – Fotolia.com

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