RAID Level

Zurück zur vorherigen Seite

Die einzelnen RAID Level basieren im wesentlichen auf den Vorteilen des jeweiligen Vorgängers, beginnend mit RAID 0. Hier sehen Sie eine Kurzliste der aktuellen Level, die wesentlichen Unterschiede werden in den Level darunter behandelt.

Level Methoden Eigenschaften / Bemerkungen
0 Data Striping Verteilung der Daten über mehrere Festplatten
1 Data Mirroring Datenspiegelung auf mindestens zwei Festplatten
2 Data Striping + HC - Parity Bitweise Spriping mit Hamming Code Parity auf einer extra Festplatte
3 Data Striping + XOR Parity Verteilung der Daten auf mehrere Festplatten mit XOR-Prüfsumme auf Parity Festplatte 
4 Data Striping + XOR Block Level Parity wie 3 jedoch blockweiser XOR Prüfung
5 Data Striping + XOR Interleave Block Level Parity wie 4 anstelle Parity Festplatte mit Verteilen der Prüfsummen auf das gesamte RAID System
6 Data Striping + Two Independend XOR Interleave Block Level Parity wie 5, es gibt aber zwei unabhängige Prüfsummen. Reservefestplatte ist oftmals mit dabei
7 Properitär Storage Computer Corporation (SCC) wie 4 mit Kontrollerunabhängigem I/O-Bus ( X-Bus) und eigenem Echtzeitbetriebssystem 
S Properitär Kombination der Level 3 und 5
Auto Properitär HP Level 0 + 1 kombiniert oder 0 + 5 kombiniert, je nach gewünschtem I/O Verhalten
0 + 1 Mirrored Data Striping Spiegelung eines Data Stripes
10 (1+0) Data Striped Mirrors Gespiegelte Daten werden auf mehrere Festplatten verteilt
15 Data Striped Mirrors + Parity wie 10 jedoch mit gespiegelten Parity Daten
   

RAID 0

Zurück

Disc Stripping

Der anfallende Datenstrom wird in einzelne Blöcke aufgeteilt und auf mehrere Festplatten verteilt.

Strategie:

Durch den Einsatz des Controllers und mehreren Festplatten wird der eigentliche Rechner, genauer die CPU, entlastet.

Vorteil:

Der Datendurchsatz bei der Ein- und Ausgabe steigt teils an. Eine bessere Performance ist die Folge.

Nachteil:

Keine Datensicherheit bei Ausfall !
Der eingesetzte Rechner sowie die Festplatten und das RAID System müssen wirklich leistungsfähig sein.

Anmerkung:

Heutige Mainboards werden teilweise mit einer RAID 0 und 1 Unterstützung vertrieben. Da eine RAID 0 Lösung keinerlei Sicherheit bei Ausfall einer oder mehrer Festplatten beinhaltet, kann dem Einsatz in empfindlichen Bereichen nicht zugestimmt werden. RAID 0 ist einfach nur schneller als eine einfache Festplatte. Punkt.

 

RAID 1

Zurück

Plattenspiegelung oder Plattenduplizierung

Strategie:

Jedes Byte wird auf (mindestens) zwei identische Platten geschrieben

Vorteil:

Redundanz. Wenn ein Laufwerk eines Paares ausfällt, kann das zweite Laufwerk des Paares immer noch voll weiterverwendet werden. Dieses System ist einfach zu verstehen und zu implementieren.

Nachteil:

Die Kosten sind relativ hoch. Es wird immer doppelt soviel Plattenplatz eingesetzt, wie tatsächlich benötigt wird. Es werden demnach größere Platten eingesetzt und der Stromverbrauch ist höher.

Anmerkung:

Heutige Mainboards werden teilweise mit einer RAID 0 und 1 Unterstützung vertrieben. Da eine RAID 0 Lösung keinerlei Schutz bietet kann man erst ab RAID 1 über eine Redundanz sprechen.
 

RAID 2

Zurück

Datastriping mit Bitversatz

Strategie:

Die Daten werden bitweise fortlaufend auf die einzelnen Platten geschrieben. Über separate "Prüfsummen" Laufwerke werden diese Schreibvorgänge überwacht. Die fehlerhaften Bits können sofort erkannt werden.

Vorteil:

Die Datenübertragung zu den Laufwerken erfolgt sehr schnell, da alle Platten parallel übertragen. Eine vollständige Redundanz ist hier nicht erforderlich

Nachteil:

Für PC Systeme ist diese Methode nicht praktikabel, erst bei Einsatz von vielen (mehr als 20) Platten wird dieses System interessant. Die Schreibvorgänge hingegen sind relativ langsam, da für jeden Schreibvorgang alle Platten aktiviert werden müssen. Solche Systeme werden oder wurden in Datenbankservern eingesetzt.

 

Anmerkung:

RAID 2 Lösungen finden heute bei Neuanschaffungen keine (oder besser kaum noch) Verwendung mehr. Die Leistungen sind für den Kosteneinsatz zu schwach.

 

RAID 3

Zurück

Bitversatz, Data Striping mit Paritätsprüfung

Strategie:

Typischerweise werden hier 4 oder mehr Laufwerke eingesetzt, von denen eines ausschließlich Paritätsinformationen verwaltet, um die Datenintegrität zu gewährleisten. Die eigentlichen Daten werden auf die anderen Laufwerke geschrieben.

Vorteil:

Zuverlässiger als RAID-2, sehr hohe Übertragungsrate. Dieses System eignet sich vor allem für Übertragungen mit großen Datenmengen (Datenbanken, Grafiken, Multimedia).

Nachteil:

Die Geschwindigkeit beim Schreiben ist relativ gering, da bei jedem Schreibvorgang auf das Paritätslaufwerk zugegriffen werden muss. Bei gleichzeitigem Ausfall zweier beliebiger Laufwerke treten große Probleme auf. Das Paritätslaufwerk kann nicht zum Speichern von Nutzdaten verwendet werden. Bei Ausfall des Controllers fällt das gesamte System aus.

Der Verwaltungsaufwand zur Berechnung der Parität ist recht hoch, dies ist auch der Grund, weshalb man beim Einsatz von RAID immer auf eine Hardware Lösung zurückgreifen sollte, reine Software RAID Lösungen haben gerade hier erhebliche Probleme und belasten die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems erheblich.

 

Anmerkung:

RAID 3 Systeme sind auch heute noch Standard. Zusammen mit RAID 5 und 6 werden sie am häufigsten eingesetzt wenn es um Datensicherheit geht. 

 

RAID 4

Zurück

Blockversatz, Data Striping mit Paritätsprüfung

Strategie:

Blockversatz, ansonsten wie RAID-3

Vorteil:

Blockversatz ist effizienter als bitweises Striping. Mehrere Lesevorgänge können gleichzeitig verarbeitet werden. Beim Lesen eines Blocks wird nur dieses eine Laufwerk aktiviert.

Nachteil:

Wie bei RAID-3

Die Geschwindigkeit beim Schreiben ist relativ gering, da bei jedem Schreibvorgang auf das Paritätslaufwerk zugegriffen werden muss. Bei gleichzeitigem Ausfall zweier beliebiger Laufwerke treten große Probleme auf. Das Paritätslaufwerk kann nicht zum Speichern von Nutzdaten verwendet werden. Bei Ausfall des Controllers fällt das gesamte System aus.

Der Verwaltungsaufwand zur Berechnung der Parität ist recht hoch, dies ist auch der Grund, weshalb man beim Einsatz von RAID immer auf eine Hardware Lösung zurückgreifen sollte, reine Software RAID Lösungen haben gerade hier erhebliche Probleme und belasten die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems erheblich.

Anmerkung:

Reine RAID 4 Lösungen finden heute kaum noch Verwendung. Sie wurden durch die RAID 5 und 6 Systeme abgelöst.
 

RAID 5

Zurück

Blockversatz, Data Striping mit verteilter Paritätsprüfung

Strategie:

Blockweise Data Striping auf allen Laufwerken, Prüfsummen auf allen Laufwerken.

Diese Methode stell einen gut gelungenen Kompromiss zwischen Kosten, Redundanz und Zugriffsgeschwindigkeit dar.

Vorteil:

Es können gleichzeitig Lese- und Schreibvorgänge ausgeführt werden, was hohe Datenübertragungsraten ermöglicht. Sehr effizient bei kleinen Datenblöcken. RAD-5 bietet eine gute virtuelle Redundanz zu einem günstigen Preis.

Nachteil:

Aus technischen Gründen nicht so schnell wie RAID-0 oder RAID-1, da die Daten für die Fehlerkorrektur berechnet werden müssen. Bei der Übertragung großer Datenmengen langsamer als RAID-3.

Auch bei RAID_5 Systemen sollte eine Hardware Lösung (Controller) angestrebt werden, da Softwarelösungen zu langsam sind.

 

Anmerkung:

RAID 5 Systeme sind zusammen mit RAID 3 und 6 die Standard Lösung, wenn es um Datensicherheit geht. Viele Betriebssysteme liefern bereits eine Unterstützung für RAID 3 und 5. Solche Software Lösungen sind allerdings zwangsläufig nicht so stabil wie Hardware-Lösungen.
 

RAID 6,  RAID 9, Hot Spare

Zurück

(auch als RAID_9 oder Hot Spare bekannt)

Blockversatz, Data Striping mit verteilter Paritätsprüfung

Strategie:

Blockweise Data Striping auf allen Laufwerken, Prüfdaten auf allen Laufwerken, Einsatz eines Reservelaufwerkes.

Vorteil:

Es können gleichzeitig Lese- und Schreibvorgänge ausgeführt werden, was hohe Datenübertragungsraten ermöglicht. Sehr effizient bei kleinen Datenblöcken. Auch RAD-6 bietet eine gute virtuelle Redundanz zu einem günstigen Preis. Auch bei Ausfall mehrerer Platten kann das System noch genutzt werden, da eine Reserveplatte im System mitläuft und diese Daten aufnehmen kann. Diese Lösung ist sicherer als RAID_5, da genügend Systemreserven zur Verfügung stehen. Mittels Software Verwaltung sind solche Systeme gut zu administrieren.

Nachteil:

Aus technischen Gründen nicht so schnell wie RAID-0 oder RAID-1, da die Daten für die Fehlerkorrektur berechnet werden müssen. Bei der Übertragung großer Datenmengen langsamer als RAID-3. Mehr Hardware Einsatz notwendig, da normalerweise mindestens eine Platte leer mitläuft.

Auch bei RAID_6 Systemen sollte eine Hardware Lösung (Controller) angestrebt werden, da Softwarelösungen zu langsam sind.

 

Anmerkung:

RAID 6 Lösungen sind mit die Könige der RAID Klassen. Sie werden heute sehr oft verwendet und sind mittlerweile auch bezahlbar geworden. Durch den Preisverfall der Hardware erhalten Sie die Festplatten im 10-er Einkaufspack günstig und ein RAID 6 System bietet fast schon jeder gut sortierte Fachhändler an.
 

RAID 10

Zurück

Kombination von Plattenspiegelung und/oder Plattenduplizierung

Strategie:

Einige moderne Mainboards unterstützen bereits eine gewissen RAID Funktionalität. Da dort normalerweise nur die Level 1 und 0 zum Einsatz kommen, werden von den Werbestrategen gerne solche Begriffe wie RAID 10 benutzt, klingt das doch logischerweise besser wie RAID 3, 5 oder RAID 6. Tatsächlich meint man aber nur, dass das Board RAID 1 oder RAID 0 kann, einige ausgewählte Boards vielleicht noch eine Kombination von beiden Level.

Vorteil:

Marketingtechnisch sind solche Begriffe sehr gut verwertbar, haben doch viele Kunden schon etwas von RAID 3 und 5 gehört. Folglich muss RAID 10 besser sein. 

Tatsächlich gibt es nur wenige RAID 10 Lösungen, die es wert sind als Lösungen angepriesen zu werden. Bei diesen wenigen kommt eine Verteilung gespiegelter Daten auf mehrere Platten zum Einsatz.

Nachteil:

Dem Kunden wird vorgegaukelt, er kaufe sich ein leistungsfähiges System für sein Datengrab. Spätestens beim Anschluss seiner vier IDE Festplatten und Inbetriebnahme des Rechners merkt er, dass mit RAID 10 keine Verbesserung eines RAID 3, 5 oder 6 Systems gemeint war und ist.

Lediglich die zuletzt genanten Lösungen taugen wirklich zum Einsatz in Rechner. Um allerdings einen gewissen Schutz aufzubauen sind mehrere Datenspiegel notwendig und ein Spiegel besteht aus zwei Platten.

Anmerkung:

Finger weg von Billig Lösungen, lesen Sie unbedingt nach, ob mit RAID 10 nicht doch die Billig Variante gemeint ist.

 

Zurück