RAID 10 System

RAID Systeme

RAID 10 wird auch als RAID 1+0 bezeichnet. Es ist eine Kombination aus RAID 1 (Mirroring) und RAID 0 (Striping). Daher bietet RAID 10 sowohl hohe Leistung als auch Datensicherheit, indem es die Vorteile beider RAID-Level vereint.

Struktur und Funktionsweise

Schema von RAID 10

RAID 10 setzt sich aus mindestens vier Festplatten zusammen. Zuerst werden die Daten gespiegelt, wie bei RAID 1, was bedeutet, dass jede Festplatte eine exakte Kopie der Daten hat. Anschließend werden diese gespiegelten Paare über ein Striping-Verfahren (RAID 0) organisiert, das die Daten in Blöcken auf die Festplatten verteilt. Diese Kombination bietet gleichzeitig Redundanz und Geschwindigkeit.

Vorteile von RAID 10

Durch die Spiegelung der Daten ist RAID 10 besonders robust gegenüber dem Ausfall von Festplatten. Sollte eine Festplatte in einem gespiegelten Paar ausfallen, sind die Daten immer noch auf der anderen Festplatte des Paares vorhanden. Das bietet eine hohe Fehlertoleranz, da RAID 10 den Verlust von bis zu einer Festplatte pro gespiegelter Gruppe ohne Datenverlust verkraften kann.

Die Striping-Technik von RAID 0 sorgt dafür, dass die Daten auf mehrere Festplatten verteilt werden, was zu einer erhöhten Lese- und Schreibgeschwindigkeit führt. RAID 10 ist deshalb besonders geeignet für Anwendungen, die sowohl hohe I/O-Leistung als auch Datensicherheit erfordern. Das wären zum Beispiel Datenbanken, Webserver oder virtualisierte Umgebungen.

Nachteile von RAID 10

Der größte Nachteil von RAID 10 ist der Bedarf an zusätzlichen Festplatten. Da jede Festplatte gespiegelt wird, beträgt die nutzbare Kapazität nur die Hälfte des gesamten Speicherplatzes. Für Anwender, die sowohl Geschwindigkeit als auch Sicherheit schätzen, ist der Einsatz zusätzlicher Hardware jedoch gerechtfertigt.

Fazit

RAID 10 bietet eine ideale Mischung aus Leistung und Datensicherheit, besonders in unternehmenskritischen Umgebungen. Durch die Kombination von Striping und Mirroring liefert es schnelle Lese- und Schreibzugriffe, während es gleichzeitig gegen Festplattenausfälle schützt. Die einzige Einschränkung sind die erhöhten Hardwarekosten, da die Redundanz eine Verdopplung der Speicherhardware erfordert. Für Unternehmen, die jedoch Wert auf Geschwindigkeit und Ausfallsicherheit legen, ist RAID 10 eine ausgezeichnete Wahl.

RAID 6 System

RAID Systeme

RAID 6 besteht aus mindestens 4 Datenträgern. Die Datensicherheit ist bei diesem System höher als bei RAID 5. Es können ohne Betriebsausfall bis zu zwei Datenträger gleichzeitig defekt werden, weil mit 2 verteilten Paritäten gearbeitet wird.

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Bei RAID 6 werden gegenüber einer einfachen Festplatte die Schreib- und Lesegeschwindigkeit erhöht. So ist die Lesegeschwindigkeit bei zufällig angeordneten Daten sehr gut und bei sequentiell angeordneten Daten gut.

Berechnung der nutzbaren Gesamtkapazität bei RAID 6

Kapazität der kleinsten Festplatte * (Anzahl der Festplatten -2) = nutzbare Kapazität bei RAID 6

(Anzahl der Festplatten – 2) * 100/Anzahl der Festplatten = Speicher Effizienz bei RAID 6

Beispiel zur Berechnung

Für das RAID System stehen 3 Festplatten mit 8 TB und eine Festplatte mit 1 TB zur Verfügung.

1TB * (4-2) = 2 TB     Kapazität bei RAID 6

 

 

RAID 5 System

RAID Systeme

Bei RAID 5 müssen mindestens 3 Festplatten eingesetzt werden. Zusätzlich zu Striping wie bei RAID 0 gibt es hier verteilte Paritätsinformationen. Die Berechnung der Paritätinformationen durch eine XOR Verknüpfung aller aller Datenblöcke einer Gruppe. Mit Hilfe dieser Informationen lassen sich die Daten bei Ausfall einer beliebigen Festplatten wiederherstellen.

Raid 5 System

So bietet RAID 5 eine höhere Lesegeschwindigkeit durch paralleles Einlesen der Daten bei den Datenträgern und zusätzlich eine erhöhte Datensicherheit beim Ausfall von bis zu einer Festplatte.

Berechnung der nutzbaren Gesamtkapazität bei RAID 5

Kapazität der kleinsten Festplatte * (Anzahl der Festplatten -1) = nutzbare Kapazität bei RAID 5

Beispiel zur Berechnung

Für das RAID System stehen 2 Festplatten mit 4 TB und eine Festplatte mit 2 TB zur Verfügung.

2 TB * (3-1) = 4 TB     Kapazität bei RAID 5

 

 

RAID 1 – Spiegelung von Festplatten

RAID Systeme

RAID heißt „redundant array of independent discs“. Bei dem RAID 1 Verbund werden die Daten gespiegelt. Daher werden mindestens 2 Festplatten gebraucht und die Daten werden auf den Datenträgern redundant gespeichert. Das erhöht die Daten- und Ausfallsicherheit.

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Auch bei einem RAID 1 System können die Daten durch paralleles Lesen mit erhöhter Geschwindigkeit geladen werden. Aber dies muss durch den RAID Controller ermöglicht werden und nicht jeder Controller bietet diese Möglichkeit.

 

RAID 0 – Striping

RAID Systeme

RAID 0 ist ein ein Festplattenverbund von unabhängigen Festplatten. Bei RAID 0 gibt es keine Redundanz und daher keine erhöhte Datensicherheit. Das bedeutet, dass bei RAID 0 die Daten wie bei einem Reisverschluss auf den benutzten Festplatten in Blöcken angeordnet sind. Wird ein „Stripe“ oder Datenblock beschädigt, sind die dort abgelegten Daten nicht mehr lesbar. Die Größe eines Datenblocks, der auch chunk size, stripe size oder interlace size genannt wird, beträgt meist 64 kB.

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Da die Daten auf den Datenträger verteilt sind, kann auf die Daten parallel zugegriffen werden. Es erhöht sich die Übertragungsgeschwindigkeit bei sequentiellen Datenzugriffen. Daher wird dieser RAID Verbund meist dann gewählt, wenn große Datenmengen eingelesen werden müssen.