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Intelligente Verwendung mehrerer Festplatten: Eine Einführung in RAID

Intelligente Verwendung mehrerer Festplatten: Eine Einführung in RAID

Mit RAID können Sie mehrere physische Festplatten zu einer einzigen logischen Festplatte kombinieren. Auf diese Weise können Sie Ihre Daten auf zwei Festplatten spiegeln und sicherstellen, dass Ihre wichtigen Daten immer an mehreren Orten gespeichert sind.

RAID steht für „redundantes Array unabhängiger Festplatten“, obwohl es einen RAID-Typ gibt, der keine Redundanz bietet und nur die Leistung erhöht.

RAID-Level

RAID ist nicht nur eine Möglichkeit, Festplatten zu kombinieren. Es gibt mehrere RAID-Levels, die unterschiedliche Leistungs- und Redundanzniveaus bieten. Alle RAID-Level haben eines gemeinsam: Sie kombinieren mehrere physische Festplatten zu einer einzigen logischen Festplatte, die dem Betriebssystem präsentiert wird.

  • RAID 0: Im Gegensatz zu anderen RAID-Levels bietet RAID 0 keine Redundanz. Mit RAID 0 können Sie jedoch die Leistung mit mehreren Festplatten steigern. Wenn Sie RAID 0 verwenden, werden die Daten, die Ihr Computer auf eine Festplatte schreibt, gleichmäßig auf zwei (oder mehr) Festplatten aufgeteilt. Wenn Ihr Computer beispielsweise eine 100-MB-Datei schreibt, werden 50 MB auf eine Festplatte und 50 MB auf die andere Festplatte geschrieben. Wenn der Computer die Datei zurücklesen muss, kann er gleichzeitig 50 MB von einer Festplatte und 50 MB von der anderen Festplatte lesen. Dies ist schneller als das Lesen von 100 MB von einer einzelnen Festplatte. Wenn jedoch eine der Festplatten im RAID-Array ausfällt, gehen Ihre Daten verloren. Wenn Sie RAID 0 verwenden, scheinen Ihre mehreren Festplatten eine größere und schnellere Festplatte zu sein – aber sie sind viel anfälliger.
  • RAID 1: In RAID 1 sind zwei Festplatten so konfiguriert, dass sie sich gegenseitig spiegeln. Wenn Ihr Computer 100 MB Daten auf seine Festplatten schreibt, schreibt er dieselben 100 MB auf beide Festplatten. Jede Festplatte enthält eine vollständige Kopie der Daten. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Sie bei einem Ausfall einer der Festplatten immer eine vollständige, aktuelle Kopie Ihrer Daten haben.
  • RAID 2, 3 und 4: Diese RAID-Level werden wenig genutzt und oft als veraltet angesehen.
  • RAID 5: Um RAID 5 verwenden zu können, benötigen Sie mindestens drei Festplatten. RAID 5 verwendet Striping, um Daten auf alle Festplatten zu verteilen, wobei zusätzliche Paritätsdaten auf alle Festplatten verteilt werden. Wenn eine der Festplatten ausfällt, verlieren Sie keine Ihrer Daten. RAID 5 bietet Datenredundanz mit geringeren Speicherkosten als RAID 1 – Wenn Sie beispielsweise vier 1-TB-Festplatten haben, können Sie zwei separate RAID 1-Arrays (jeweils 1 TB für insgesamt 2 TB Speicherplatz) oder ein einzelnes RAID 5-Array mit erstellen 3 TB Speicherplatz.
  • RAID 6: RAID 6 ähnelt RAID 5, fügt jedoch einen zusätzlichen Paritätsblock hinzu, der zwei Paritätsblöcke für jedes Datenbit schreibt, das über die Festplatten verteilt ist. Sie verlieren Speicherkapazität, aber RAID 6 bietet zusätzlichen Schutz vor Datenverlust. Wenn beispielsweise zwei Festplatten in einer RAID 5-Konfiguration ausfallen, gehen Ihre Daten verloren. Wenn zwei Festplatten in einer RAID 6-Konfiguration ausfallen, haben Sie immer noch alle Ihre Daten.
  • RAID 10: RAID 10, auch als RAID 1 + 0 bezeichnet, teilt Daten zwischen primären Festplatten auf und spiegelt diese Daten auf sekundäre Festplatten. Auf diese Weise wird versucht, die Vorteile von RAID 0 (Aufteilen von Daten auf mehrere Festplatten zur Leistungssteigerung) mit den Vorteilen von RAID 1 (Redundanz) zu verbinden.

Es gibt auch andere nicht standardmäßige RAID-Level.

RAID-Setup

RAID wird im Allgemeinen auf Servern, Mainframes und anderen Computersystemen verwendet, auf denen redundant gespeicherte Daten wichtig sind. RAID wird auf Desktop-Computern und Laptops nicht so häufig verwendet, aber viele Computer werden mit RAID-Controllern geliefert. Wenn Sie möchten, können Sie wahrscheinlich eine RAID 1-Konfiguration mit zwei Laufwerken einrichten, um sicherzustellen, dass Ihre Daten auf zwei Laufwerke gespiegelt werden.

Wenn Sie RAID verwenden, können Sie entweder „Hardware-RAID“ oder „Software-RAID“ verwenden. Mit Hardware-RAID erledigt ein Hardwaregerät in Ihrem Computer die gesamte RAID-Arbeit. Wenn Sie beispielsweise Hardware-RAID hatten und zwei Festplatten für eine RAID 1-Konfiguration eingerichtet haben, präsentiert der Hardware-RAID-Controller die beiden Festplatten Ihrem Betriebssystem als einzelne Festplatte. Die gesamte Arbeit des RAID – Spiegeln der Daten, Aufteilen auf Festplatten usw. – wird vom Hardware-RAID-Controller ausgeführt. Ihr Betriebssystem hätte keine Ahnung, dass Sie tatsächlich ein RAID verwenden.

Bei Software-RAID wird die Arbeit vom Betriebssystem erledigt. Sie können beispielsweise ein Software-RAID erstellen, während Sie Linux auf Ihrem Computer installieren. Der Linux-Kernel kennt das RAID und erledigt die Arbeit selbst, ohne dass spezielle Hardware erforderlich ist. Sie können auch ein Software-RAID in Windows erstellen.

Um ein Hardware-RAID zu konfigurieren, müssen Sie die Software verwenden, die den RAID-Controller steuert. Auf diese kann über das BIOS eines Computers zugegriffen werden. In diesem Fall sollten Sie die Dokumentation Ihres Hardware-RAID-Controllers auf genaue Schritte überprüfen.

Ähnliche Technologien

Beliebte Betriebssysteme verfügen über Technologien, die ähnlich wie RAID funktionieren. Windows 8 führte Speicherbereiche ein. Linux hat den Logical Volume Manager oder LVM. Mit beiden Technologien können Sie mehrere physische Festplatten zu einer einzigen logischen Festplatte gruppieren, um Ihre Daten für Redundanz zu spiegeln oder den Speicher Ihrer Festplatten zu bündeln und sie als einzelne Festplatte verfügbar zu machen, ohne Redundanz bereitzustellen.

Diese Technologien mögen etwas kompliziert erscheinen, aber sie sind tatsächlich Möglichkeiten, die Dinge zu vereinfachen. Sobald Sie das entsprechende RAID eingerichtet haben, werden Ihre Daten automatisch auf mehreren Festplatten gespeichert, sodass Sie sich keine Sorgen mehr machen müssen, dass Sie sie verlieren. Ihre Software muss nicht einmal wissen, dass das RAID vorhanden ist.

Bildnachweis: Justin Ruckman, Justin Ruckman, fsse8info

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