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Soft- und Hardware-RAID: Diese Unterschiede sollten Sie kennen
RAID-Level lassen sich mit Hardware oder Software umsetzen. Beides bringt unterschiedliche Vor- und Nachteile, die man als Kriterien für die Wahl einer Option kennen sollte.
In den vergangenen Jahren haben Organisationen ihre Storage-Infrastrukturen durch softwarebasierte Komponenten, einschließlich RAID, ergänzt. RAID dient vor allem dazu, die Storage-Kapazität zu erweitern und das Risiko von Datenverlusten zu verringern. Einige Organisationen migrieren inzwischen vollständig von Hardware-RAID auf Software-RAID.
Der wichtigste Unterschied zwischen beiden besteht darin, dass bei Software-RAID das Betriebssystem des Rechners die RAID-Prozesse verwaltet. Hardware-RAID hingegen wird von einem Controller gesteuert, der unabhängig vom Betriebssystem arbeitet. Zudem unterscheiden sich die Kosten, die Leistung und die Zugriffsgeschwindigkeiten der beiden RAID-Formen.
RAID ist eine virtuelle Speicherressource, die mehrere Storage-Geräte verwendet und zu einem Array zusammenfasst. Diese Geräte werden durch einen Controller verwaltet, der ein oder mehrere Computing-Geräte an das Array anbindet. RAID präsentiert den Anwendern diese Festplatten als logische Speicherressourcen. Es gibt viele unterschiedliche Optionen für RAID-Storage. Die Kosten der großen Auswahl an Geräten und Controllern können erheblich variieren, daher sollte man genau darauf achten, was man benötigt.
Die Funktionsweise von Hardware-RAID
Anfangs, als RAID auf den Markt kam, gab es nur Hardware-RAID. Die Angebote umfassten die Storage-Devices und einen Controller, der an einen oder mehrere Computer und mehrere Storage-Devices im Array angebunden war. Abbildung 1 zeigt ein Hardware-RAID-Array.
Alle Komponenten, die mit RAID zu tun haben, werden gemäß den Anwenderanforderungen eingerichtet und ein entsprechendes RAID-Level wird ausgewählt. Disk-Array und Controller lassen sich unabhängig von den Computing-Devices verändern.
Hardware-RAID hat einige wichtige Vorteile:
- Der Datenzugriff ist bei Hardware-RAID schneller.
- Der Controller verwaltet die Festplatten unabhängig von den Computing-Ressourcen und verbraucht keine Prozessorleistung.
- Eine defekte Festplatte kann einfach entfernt und durch eine neue ersetzt werden.
Eher nachteilig sind folgende Eigenschaften von Hardware-RAID:
- Zwar ist Hardware-RAID häufig zuverlässiger, weil keine Prozessorleistung von den Disks benutzt wird. Allerdings kann die Lösung teurer sein als Software-RAID.
- Obwohl Hardware-RAID oft zuverlässiger ist, da es den Disks keine Prozessorleistung entzieht, kann es teurer sein als Software-RAID.
- Hardware-RAID kann zu Kompatibilitätsproblemen mit dem Betriebssystem führen.
- Es können Leistungsprobleme auftreten, wenn andere Technologien, zum Beispiel SSDs, verwendet werden.
So funktioniert Software-RAID
Im Gegensatz dazu bettet Software-RAID die Disk-Controller-Software in das Computersystem ein. Deshalb muss das entsprechende Produkt von vorn herein kompatibel zum Betriebssystem sein. Abbildung 2 zeigt ein Software-RAID-Array.
Wie bei Hardware-Systemen lassen sich die Komponenten von Software-RAID nach den Bedürfnissen der Anwender konfigurieren. Veränderungen des Disk-Arrays und der Controller erfordern mehr Interaktion mit dem Betriebssystem, weil der RAID-Controller ein Teil davon ist.
Folgendes sind die Vorteile von Software-RAID:
- Die Lösung ist meist günstiger als Hardware-RAID, weil kein RAID-Controller benötigt wird.
- Der Controller verwaltet die Disks als einen Teil des Computers.
- Software-RAID kann in einem Betriebssystem implementiert und von mehreren Devices verwendet werden.
Nachteile von Software-RAID sind:
- Der Datenzugriff kann im Vergleich zu Hardware-RAID langsamer sein.
- Angebundene Devices müssen kompatibel mit dem damit assoziierten Betriebssystem sein.
- Eine Disk zu ersetzen ist komplexer, weil das Betriebssystem den RAID-Controller herunterfahren muss.
Hardware- und Software-RAID im Vergleich
Um sich zwischen Hard- und Software-RAID zu entscheiden, sollten die folgenden Kategorien und Funktionen berücksichtigt werden:
Performance und Flexibilität:
- Hardware-RAID passt besser, wenn Hochverfügbarkeit und Flexibilität verlangt werden oder wenn eine High-Level-RAID-Implementierung nötig ist.
- Software-RAID ist in der Leistung mit Hardware-RAID vergleichbar, aber kann seine Grenzen haben, da es gemeinsam mit dem Betriebssystem den Prozessor beansprucht.
Kosten
- Hardware-RAID kann teurer als andere Optionen sein.
- Software-RAID braucht keinen separaten Controller, was die Kosten in Grenzen hält.
RAID Controller
- Hardware-RAID braucht einen RAID-Controller. Fehlende oder defekte RAID-Controller müssen durch eine gleichwertige Komponente ersetzt werden.
- Software-RAID braucht keinen externen Controller.
Zugriffsgeschwindigkeit
- Die Geschwindigkeit von Hardware-RAID hängt vom Controller, vom Netzwerk und der Zahl sowie dem Typ der Festplatten ab.
- Software-RAID kann so schnell oder schneller sein als Hardware, abhängig von der Controllersoftware und den Laufwerken.
Betriebssysteme
Hardware-RAID arbeitet unabhängig vom Betriebssystem. Mehrere Betriebssysteme können sich ein Hardware-RAID teilen.
Software-RAID verwendet einen Treiber im Betriebssystem und das damit verbundene Betriebssystem.
Was für den Einsatz von RAID-Storage spricht
Hardware- und Software-RAID passen zu den meisten Storage-Anforderungen, wenn sie entsprechend den Anforderungen der Anwender konfiguriert werden. Mehr Kapazität erhält man, indem man neue Laufwerke hinzufügt.
RAID eignet sich als Primär-Storage und Sekundärmedium für Applikationen, Files und Datenbanken. RAID-Arrays sind ein wichtiger Teil der Disaster-Recovery- und Data-Protection-Strategien von Unternehmen und anderen Organisationen. Sie bieten eine zusätzliche Ebene der Data Protection und der Disaster Recovery. Dennoch sollte RAID nicht als primäres Backup-Medium und DR-Strategie verwendet werden.
Hybrid RAID als Alternative
Hybrid RAID ist eine Mischung aus Hardware- und Software-RAID. Beispielsweise können Organisationen eine Hardware-Konfiguration implementieren, die ihren Controller ans Betriebssystem anbindet, um das Software-basierte RAID zu verbessern. So lässt sich zum Beispiel die Unterstützung mehrerer Betriebssysteme realisieren.
Hybrid RAID kann durchaus eine Option sein – wenn man sich vor einer Investition genau über die Storage-Konfiguration und die Leistung informiert hat.
