RAID – Redundant Array of Independent Disks – IT-Berufe-Podcast #179

Um das beliebte Prüfungsthema RAID geht es in der einhundertneunundsiebzigsten Episode des IT-Berufe-Podcasts. Inhalt * RAID: Redundant Array of Independent Disks (bzw. früher „inexpensive“ statt „independent) * Idee: Mehrere Festplatten zu einem Verbund („array“) zusammenschließen * Ziel: Ausfallsicherheit und höhere Verfügbarkeit (durch Einführung von Redundanz) * Bei Ausfall einer Festplatte kann sie getauscht und das RAID-Array wiederhergestellt werden („Rebuild“), in dieser Phase ist das RAID durch die hohe Belastung aber anfälliger für einen weiteren Festplattenausfall. * RAID ersetzt nicht die Datensicherung. * Lösung: Hardware- oder Software-RAID * Hardware mit speziellen RAID-Controllern * Software meist schon ins Betriebssystem eingebaut (z.B. in Linux) * Alternative: JBOD (just a bunch of disks) * Es gibt verschiedene RAID-Level * Kriterien: Mindestanzahl Festplatten, Ausfallwahrscheinlichkeit, maximal verkraftbare ausgefallene Festplatten, Lese-/Schreibgeschwindigkeit, Nettokapazität RAID 0: Striping * keine Redundanz, Merksatz: „0 Redundanz“, „0 Sicherheit“ * mindestens 2 Festplatten nötig * teilt Festplatten in gleich große Blöcke auf und verteilt die Daten darauf (stripes) * Kapazität kann komplett genutzt werden * dadurch kann schneller gelesen werden, da von mehreren Festplatten parallel gelesen wird * auch das Schreiben geht schneller, da Daten parallel auf mehrere Festplatten geschrieben werden (aufgeteilt) * fällt eine Festplatte aus, ist der gesamte Verbund defekt * Ausfallwahrscheinlichkeit steigt, da Einzelwahrscheinlichkeiten multipliziert werden (z.B. bei 1% Ausfallwahrscheinlichkeit 2,97% gesamt) * Einsatz: Streaming (viel Lesen, wenig Schreiben, Datenverlust verkraftbar bzw. anderweitig abgesichert), mehrere kleine zu einem großen Datenträger zusammenbauen * Nachteil: hohe Ausfallwahrscheinlichkeit RAID 1: Mirroring * komplette Redundanz, Merksatz: „1-zu-1-Kopie“ * mindestens 2 Festplatten nötig * Daten werden auf allen Festplatten identisch abgelegt * Kapazität wird halbiert oder gedrittelt usw. * Lesegeschwindigkeit kann erhöht werden, indem Daten parallel von mehreren Festplatten gelesen werden * Schreiben dauert länger, weil Daten auf mehrere Platten geschrieben werden müssen (Redundanz) * Verbund fällt erst aus, wenn alle Festplatten ausfallen * Ausfallwahrscheinlichkeit sinkt deutlich, z.B. bei 1% je Platte auf 0,0001% * auch Mirroring ist keine Datensicherung, Viren werden sofort auf alle Platten geschrieben * Einsatz: Hochverfügbarkeitssysteme * Nachteil: geringe Nettokapazität RAID 5: Paritäten * Teilredundanz durch Ablage von Paritätsinformationen * mindestens 3 Festplatten nötig * zusätzlich zu den auf mehrere Festplatten verteilten Daten werden auf allen Festplatten Paritätsinformationen (z.B. XOR) je Datenblock abgelegt * Kapazität wird reduziert (z.B. 2/3 bei drei Festplatten) * Lesegeschwindigkeit kann erhöht werden, indem Daten parallel von mehreren Festplatten gelesen werden * Schreiben dauert durch Berechnung der Parität länger * Verbund fällt erst aus, wenn zwei Festplatten defekt sind * Ausfallwahrscheinlichkeit sinkt, z.B. bei 1% je Platte auf 0,0298% * Nachteil: bei häufigen Schreibzugriffen durch Berechnung der Parität langsamer Irrelevante RAID-Level * RAID 2: Striping mit Fehlerkorrektur, nur bei Großrechnern eingesetzt