Vergleich der RAID-Level: 0, 1, 5, 6 und 10

Was ist Raid Storage?

Ein Redundant Array of Independent Disks oder RAID-Speicher ist ein System, das mehrere Festplatten in einer einzigen logischen Einheit vereint, um Datenredundanz und Leistung zu verbessern. Um die Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit des Datenzugriffs zu verbessern, wird es häufig in Servern und Speichersystemen eingesetzt.

Bei der Arbeit mit RAID-Speichern sind Datenwiederherstellungsdienste unerlässlich, insbesondere wenn Laufwerke ausfallen oder Daten beschädigt sind. Der Schwerpunkt dieser Dienste liegt auf der Wiederherstellung verlorener RAID-Arrays nach jedem Datenverlustszenario.

Stellar Data Recovery ist einer der Datenwiederherstellungsdienstleister, der über mehrere Tools und Techniken sowie Erfahrung in der Bereitstellung der besten Datenwiederherstellungsdienste, einschließlich Raid Arrays, aus den letzten 30 Jahren verfügt. Sie bieten eine Vielzahl von Datenwiederherstellungslösungen, die an verschiedene RAID-Konfigurationen und Datenverlustsituationen angepasst sind. Diese Lösungen umfassen sowohl Datenwiederherstellungssoftware als auch Datenwiederherstellungsdienste. Aufgrund ihres Wissens und ihrer Technologie ist Stellar Data Recovery eine zuverlässige Option für Organisationen und Einzelpersonen, die wichtige Daten von RAID-Speichersystemen wiederherstellen möchten.

Arten von RAID Hardware-RAID im Vergleich zu Software-RAID

Software-RAID und Hardware-RAID sind die beiden Methoden zum Aufbau redundanter Speicherarchitekturen. Da Software-RAID die RAID-Arrays mithilfe der CPU und des Betriebssystems des Host-Computers verwaltet, ist es eine kostengünstige Alternative, die für kleine Bereitstellungen und Heimanwender geeignet ist. Es bietet Flexibilität beim Erstellen und Ändern von RAID-Arrays, ohne dass zusätzliche Hardware erforderlich ist, kann jedoch zu einem leichten Anstieg des CPU-Overheads führen, was sich insbesondere bei komplexen RAID-Konfigurationen auf die Systemleistung und -zuverlässigkeit auswirken kann.

Hardware-RAID hingegen nutzt spezielle RAID-Controllerkarten mit eigener CPU und eigenem Speicher. Aufgrund des Bedarfs an spezieller Hardware ist diese Methode häufig teurer, eignet sich jedoch perfekt für Hochleistungsserver und Speichersysteme auf Unternehmensebene. Da sie RAID-bezogene Aufgaben von der Haupt-CPU delegieren, liefern Hardware-RAID-Controller eine höhere Leistung und sorgen gleichzeitig für eine zuverlässige und konsistente Leistung. Darüber hinaus können Sie im Falle eines Datenverlusts den Raid-Datenwiederherstellungsdienst von einer spezialisierten Organisation in Anspruch nehmen. Die Entscheidung zwischen Software- und Hardware-RAID hängt von Ihren individuellen Anforderungen, Ihrer finanziellen Situation und dem von Ihrer Speicherlösung geforderten Leistungs- und Skalierbarkeitsgrad ab.

Hintergrund von RAID

An der University of California in Berkeley hatten David Patterson, Garth A. Gibson und Randy Katz Ende der 1980er Jahre erstmals die Idee für RAID (Redundant Array of Independent Discs), mit der sie die Speicherleistung und -zuverlässigkeit steigern wollten. In ihrem bahnbrechenden Artikel aus dem Jahr 1987 wurde erstmals das Wort „RAID“ verwendet.

Die Entwicklung verschiedener RAID-Level und -Implementierungen in den 1990er Jahren gab der RAID-Technologie einen Aufschwung. Während RAID 1 Spiegelung für Redundanz brachte, bot RAID 0 Striping für verbesserte Leistung. RAID 2, RAID 3 und RAID 4, die weniger weit verbreitet waren, wurden in den 1990er Jahren entwickelt.

In den späten 1980er und frühen 1990er Jahren wurden RAID 5 und RAID 6 zu den am weitesten verbreiteten RAID-Levels, die Leistung und Redundanz durch Daten-Striping mit verteilter Parität in Einklang brachten. In dieser Zeit begann auch die Verbreitung von Hardware-RAID-Controllern.

Aufgrund seiner Haltbarkeit und Leistung gewann RAID 10, das Spiegelung und Striping kombiniert, mit zunehmendem Speicherbedarf an Popularität. RAID ist nach wie vor eine Schlüsseltechnologie in modernen Datenspeicherlösungen, da es sich als Reaktion auf sich ändernde Speichertechnologien und -anforderungen ständig weiterentwickelt hat.

Vergleich der RAID-Level: 0, 1, 5, 6 und 10

Verschiedene RAID-Level wie RAID 0, 1, 5, 6 und 10 bieten jeweils einen besonderen Datenschutz:

Die Daten werden im RAID 0 (Striping) ohne Redundanz auf mehrere Festplatten verteilt, was die Geschwindigkeit erhöht. Anwendungen, bei denen es auf die Leistung ankommt, wie z. B. Videobearbeitung oder Spiele, eignen sich hervorragend dafür. Es bietet jedoch keine Datensicherheit, sodass alle Daten verloren gehen, wenn eine Disc ausfällt.

RAID 1 (Spiegelung) konzentriert sich auf Datenredundanz und dupliziert Daten auf zwei Festplatten. Es bietet eine hohe Fehlertoleranz, verbessert die Leistung jedoch nicht wesentlich. Das andere Laufwerk behält eine vollständige Kopie der Daten für den Fall, dass eines ausfällt.

Die Daten werden über viele Laufwerke mit verteilter Parität in RAID 5 (Striping with Parity) verteilt, wodurch ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Redundanz hergestellt wird. RAID 5 weist bei Paritätsberechnungen eine Einbuße der Schreibleistung auf, kann jedoch Daten wiederherstellen, wenn ein Laufwerk ausfällt, was es für Geschäftsanwendungen geeignet macht.

Durch die Integration einer zweiten Paritätsschicht in RAID 5 verbessert RAID 6 (Striping mit Dual Parity) die Fehlertoleranz. Dies macht es zu einer praktikablen Option für geschäftskritische Anwendungen, da es den Ausfall von zwei Laufwerken überstehen und gleichzeitig die Datenintegrität aufrechterhalten kann.

Durch die Kombination von RAID 0 und RAID 1 bietet RAID 10 (Striping und Mirroring) Geschwindigkeit und Redundanz. Es spiegelt Daten auf zwei Sätzen von Stripeset-Discs, erfordert mindestens vier Laufwerke und bietet hervorragende Leistung und Fehlertoleranz. Allerdings ist es im Hinblick auf die Antriebsauslastung teurer.

Ihre individuellen Anforderungen bestimmen die von Ihnen gewählte RAID-Stufe und berücksichtigen dabei Aspekte wie Leistung, Datenschutz und Kosten. Während RAID 1 robusten Datenschutz auf Kosten der Leistung bietet, legt RAID 0 zwar Wert auf Geschwindigkeit, verfügt jedoch nicht über Redundanz. RAID 10 bietet das Beste aus beiden Welten und stellt gleichzeitig höhere Anforderungen an die Festplatte. RAID 5 und RAID 6 sorgen für einen Ausgleich, wobei RAID 6 mehr Fehlertoleranz bietet.

RAID 0 vs. RAID 1

Die beiden unterschiedlichen RAID-Setups RAID 0 und RAID 1 haben jeweils einzigartige Ziele und Merkmale. RAID 0, oft auch Striping genannt, unterteilt Daten in Blöcke und verteilt sie auf mehrere Laufwerke. Sein Hauptzweck besteht darin, die Leistung durch die gleichzeitige Nutzung vieler Laufwerke zu verbessern. Aufgrund der fehlenden Redundanz sind jedoch alle Daten verloren, wenn eine Festplatte ausfällt. RAID 0 eignet sich daher am besten für Situationen wie Spiele oder Videobearbeitung, in denen Geschwindigkeit wichtig ist, die Datensicherheit jedoch nicht von größter Bedeutung ist.

RAID 1 verwendet stattdessen Spiegelung, wodurch die Daten auf zwei Laufwerken dupliziert werden. Dies bietet ein hohes Maß an Datenredundanz und stellt sicher, dass auch bei einem Ausfall eines Laufwerks das andere weiterhin über eine exakt identische Kopie der Daten verfügt. Datenintegrität und Fehlertoleranz haben bei RAID 1 Vorrang vor Leistung. Es ist eine großartige Option für wichtige Anwendungen, bei denen ein ständiger Zugriff auf Daten erforderlich ist, wie z. B. Finanzsysteme oder Datenbankserver. RAID 1 bietet ein starkes Sicherheitsnetz gegen Datenverlust aufgrund von Laufwerksausfällen, auch wenn es nicht die gleiche Leistungsverbesserung wie RAID 0 bietet. Unter Berücksichtigung des Kompromisses zwischen Leistung und Datenschutz müssen Sie sich zwischen RAID 0 und entscheiden RAID 1 basierend auf Ihren individuellen Anforderungen.

RAID 5 vs. RAID 6

RAID-Konfigurationen RAID 5 und RAID 6 zielen beide darauf ab, ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Datenredundanz zu schaffen, ihre Fehlertoleranzalgorithmen variieren jedoch:

RAID 5: RAID 5 verwendet verteilte Parität und Striping, was bedeutet, dass Daten sowie Paritätsinformationen auf zahlreiche Festplatten verteilt werden. Ohne die Datenintegrität zu beeinträchtigen, kann dieses Design dem Ausfall eines einzelnen Laufwerks standhalten. Die Leistung beim Lesen ist gut, es kommt jedoch aufgrund von Paritätsberechnungen zu Schreibeinbußen. Anwendungen, bei denen eine mäßige Redundanz erforderlich ist und die Leistung oberste Priorität hat, sollten RAID 5 verwenden.

Duale Parität ist eine Funktion von RAID 6, die RAID 5 erweitert. Bei dieser Anordnung könnten zwei Laufwerke ausfallen, ohne dass es zu Datenverlusten kommt. RAID 6 ist aufgrund seiner verbesserten Fehlertoleranz eine überlegene Option für sensible Anwendungen, bei denen die Datenintegrität von entscheidender Bedeutung ist. Aufgrund der zusätzlichen Paritätsberechnungen ist die Schreibstrafe höher als bei RAID 5, was sich auf die Schreibgeschwindigkeit auswirken kann. Wenn mehr Redundanz erforderlich ist und die Leistung möglicherweise etwas beeinträchtigt ist, wird RAID 6 empfohlen.

Ihre individuellen Anforderungen bestimmen, ob Sie sich für RAID 5 oder RAID 6 entscheiden, wobei RAID 6 einen zuverlässigeren Datenschutz auf Kosten einer etwas schlechteren Schreibleistung als RAID 5 bietet.