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Die Leistungsmerkmale von RAID 1 und RAID 0 im Vergleich
RAID 1 und RAID 0 sind bewährte Schutzmechanismen in Storage-Arrays, die unterschiedliche Leistungsmerkmale für Data Protection bieten. Wir erklären, wie Sie die Ihre Wahl treffen.
Die Entscheidung für den richtigen RAID-Level ist für Speicheradministratoren von großer Bedeutung. Der gewählte RAID-Level bestimmt den Grad der Redundanz und des Schutzes vor Datenausfällen bei der Datensicherung. Es gibt zahlreiche unterschiedliche RAID-Level, aber RAID 0 und RAID 1 sind wohl die bekanntesten und am längsten bewährten. Beide offerieren unterschiedliche Leistungsmerkmale für Redundanzen und Performance. Um die richtige Wahl für die optimale Datensicherung zu treffen, sollten Admins die Eigenschaften dieser RAID-Level kennen und mit ihren Anforderungen abgleichen.
Was ist RAID?
RAID (Redundant Array of Independent Disks) bezieht sich auf die Art und Weise, wie mehrere Festplatten angeordnet und kombiniert werden, um ein einzelnes logisches Speicher-Volume zu bilden. Die verschiedenen Anordnungen dieser Festplatten werden als RAID-Level bezeichnet.
Auswahl des RAID-Levels
Bei der Auswahl des RAID-Levels berücksichtigen Administratoren in der Regel die Hardwareanforderungen und die spezifischen Eigenschaften des jeweiligen RAID-Levels. Diese Eigenschaften beeinflussen Faktoren wie Speicherkapazität, Leistung und Fehlertoleranz.
RAID 0: Striping für maximale Leistung
RAID 0 wird auch Stripe RAID genannt, da hierbei die Daten so auf zwei oder mehr Festplatten verteilt werden, dass sowohl die Speicherkapazität als auch die Leistung maximiert werden. Dieser Vorgang wird Striping genannt, da die Daten quasi „in Streifen“ über die HDDs geschrieben werden. Angenommen, eine Datei wird auf ein RAID-0-Array geschrieben, das aus drei Festplatten besteht. Ein Drittel der Datei würde sich auf jeder der drei Festplatten befinden. Der Vorteil von RAID 0 besteht darin, dass die Datei aufgrund der Verwendung von drei Festplatten dreimal so schnell geschrieben und gelesen werden kann wie mit einer einzelnen Festplatte.
Der Hauptnachteil eines RAID-0-Sets besteht darin, dass Stripe Sets keine Redundanz bieten, das heißt es gibt keinen Schutz vor Festplattenausfällen. Wenn eine der Festplatten in einem RAID-0-Array ausfällt, fällt der gesamte Stripe Set aus.
Die Funktionsmerkmale im Kurzüberblick:
- Daten werden über mehrere Festplatten geschrieben (gestriped)
- Erhöht Speicherkapazität und Leistung
- Keinerlei Redundanz oder Fehlertoleranz
RAID 1: Spiegelung für Datensicherheit
RAID 1 ist als Spiegel/Spiegelung (Mirror oder Mirroring) bekannt. RAID-1-Arrays bestehen in der Regel aus zwei Festplatten, obwohl einige Spiegelsätze zusätzliche Spiegelungen enthalten. Diese beiden Platten fungieren als exakte Duplikate voneinander. Alle Schreibvorgänge werden an beide Festplatten gerichtet, so dass die beiden Festplatten immer synchron zueinander sind.
Im Gegensatz zu RAID 0 bietet RAID 1 Schutz vor Festplattenausfällen. Das Speicher-Volume bleibt zugänglich, auch wenn eine der Platten im Spiegelsatz ausfällt. Eine Spiegelung kann jedoch den Ausfall mehrerer Festplatten nicht überstehen, es sei denn, es sind mehrere Spiegelungen vorhanden.
Da jede Platte im Spiegelsatz eine vollständige Kopie der Daten enthält, hat der Satz einen Overhead von 50 Prozent. Dies bedeutet, dass die nutzbare Speicherkapazität des Spiegelsatzes der einer einzelnen Festplatte entspricht. Ebenso ist die Leistung des RAID-1-Sets die gleiche wie bei einer einzelnen Festplatte.
Die Funktionsmerkmale von RAID 1 im Kurzüberblick:
- Daten werden auf mindestens zwei Festplatten gespiegelt
- Bietet Schutz vor Festplattenausfällen
- Keine Steigerung von Kapazität oder Leistung
- Nutzbare Kapazität entspricht einer einzelnen Festplatte
RAID 0 und RAID 1: Kombinationen für optimale Leistung und Sicherheit
Für Anwender, die sowohl Leistung als auch Fehlertoleranz benötigen, bieten sich Kombinationen der RAID-Level an, wie RAID 01 (RAID 0+1) oder RAID 10 (RAID 1+0). Diese sogenannten Nested RAID-Architekturen (verschachteltes RAID) vereinen die Vorteile von RAID 0 und RAID 1, erfordern jedoch mehr Festplatten und haben einen höheren Speicheroverhead. Obwohl diese Architekturen einander ähnlich sind, sind sie nicht dasselbe.
RAID 01 ist ein gespiegelter Satz an Stripes. Mit anderen Worten, es gibt zwei Gruppen von Festplatten, die jeweils als Stripe-Set fungieren. Alle Schreibvorgänge, die an die erste Gruppe gesendet werden, werden auch an die zweite Gruppe gesendet, wodurch zwei synchronisierte, identische Stripe-Sets entstehen. Dieser Ansatz bietet die Leistung von RAID 0 zusammen mit der Fehlertoleranz von RAID 1. Wie bei RAID 1 gehen jedoch 50 Prozent der gesamten Speicherkapazität verloren, um Redundanz zu gewährleisten.
RAID 10 ist ähnlich wie RAID 01, jedoch mit einem feinen Unterschied: Es handelt sich nicht um einen gespiegelten Stripe-Satz, sondern um einen Stripe aus Spiegeln. Jede Festplatte in dieser Architektur ist mit einer anderen Festplatte gespiegelt. Das bedeutet, dass die RAID 10-Architektur aus einem einzigen Stripe-Set besteht, in dem alle Festplatten paarweise gespiegelt sind.
RAID 10 und RAID 01 bieten identische Kapazitäten und Leistungen, und beide Architekturen haben den gleichen Speicher-Overhead, wobei Redundanz Vorrang vor Kapazität hat. Der Unterschied besteht darin, dass RAID 10 in den meisten Fällen eine bessere Fehlertoleranz bietet, da es nicht auf zwei Gruppen beschränkt ist.
Angenommen, bei einem RAID 01-Array kommt es zu zwei gleichzeitigen Festplattenausfällen und die Festplatten befinden sich in zwei verschiedenen Gruppen. Da es insgesamt nur zwei Gruppen gibt, würde das gesamte Array ausfallen. Umgekehrt ist jede Festplatte in einem RAID-10-Array ein gespiegeltes Paar, so dass der gleichzeitige Ausfall von zwei Festplatten ein RAID-10-Array nicht zum Erliegen bringen würde, es sei denn, die ausgefallenen Festplatten sind zufällig gespiegelte Partner voneinander.
Die richtige Wahl des RAID-Levels hängt letztendlich von den spezifischen Anforderungen an Leistung, Kapazität und Datensicherheit ab. Administratoren müssen diese Faktoren sorgfältig abwägen, um eine optimale Lösung für ihre Speicherinfrastruktur zu finden.
