Redundante Arrays unabhängiger Festplatten

RAID (Redundant Arrays of Independent Disks / Redundante Reihen unabhängiger Festplatten) ist eine Technologie zur Virtualisierung von Datenspeichern, bei der viele Festplattenkomponenten zum Zweck der Datenredundanz oder Leistungssteigerung zu einer logischen Einheit zusammengefasst werden. Mit dieser Technologie können Anwender unterschiedliche Daten auf verschiedenen Laufwerken speichern.

RAID bietet auch die Funktion Paritätsprüfung. Selbst wenn die Festplatte im Array beschädigt ist, können Sie die Daten noch lesen. Und bei der Wiederherstellung von Daten hilft RAID dabei, die Daten zu berechnen und sie dann auf der neuen Festplatte zu speichern.

Klassifizierung

Disk-Arrays können durch externe Disk-Array-Schränke, interne Disk-Array-Karten und die Software-Stimulation realisiert werden.

Die externen Disk-Array-Schränke werden häufig auf großen Servern eingesetzt. Obwohl dieses Produkt eine Hot-Swap-Funktion bietet, ist es teuer.

Die interne Disk-Array-Karte ist zwar nicht teuer, aber für normale Anwender möglicherweise nicht geeignet, da sie eine komplizierte und fortschrittliche Installationstechnologie erfordert. Disk Array bietet nicht nur eine Online-Erweiterungsfunktion, sondern kann auch bei der automatischen Datenwiederherstellung helfen. Darüber hinaus bietet es eine zuverlässige und verfügbare Methode, Daten zu verwalten.

Software-Stimulation: Anwender verwenden das vom Netzwerkbetriebssystem bereitgestellte Programm zur Festplattenverwaltung, um mehrere SCSI-Laufwerke zu logischen Laufwerken zu konfigurieren, die das Array bilden. Ein Software-Array kann Datenredundanz bieten, ist aber wegen der geringeren Leistung des Festplatten-Subsystems nicht für große Datenserver geeignet.

Vorzüge und Nachteile

Vorzüge

RAID hilft dabei, die Übertragungsrate zu erhöhen. Es kann gleichzeitig Daten auf verschiedenen Festplatten speichern und lesen, um den Datendurchsatz des Speichersystems zu verbessern. Darüber hinaus können Anwender bei RAID mehrere Laufwerke gleichzeitig Daten übertragen lassen.

Es bietet Fehlertoleranz durch Datenvalidierung. Eine gewöhnliche Festplatte kann diese Funktion nicht bieten, wenn sie nicht den CRC-Code (Cyclic Redundancy Check) enthält. Die RAID-Fehlertoleranzfunktion basiert auf der Hardware-Fehlertoleranz und bietet daher eine höhere Sicherheit. Darüber hinaus bieten viele RAID-Modi vollständige Cross-Check- / Wiederherstellungsmaßnahmen, um die Systemredundanz effektiv zu verbessern.

Nachteile

RAID 0 bietet keine Redundanz. Das bedeutet, dass beim Ausfall einer Festplatte im Array alle Daten auf der Festplatte nicht verfügbar sind.

Die Festplattenauslastung von RAID 1 kann nur 50% erreichen.

RAID 0+1 kann einen sicheren Schutz der Daten bieten. Allerdings benötigt es mehr Speicherplatz.

Standard-Levels

RAID 0

RAID 0 besteht aus Stripping, ohne Spiegelung oder Parität. Es benötigt zwei oder mehr Festplatten. Obwohl es dazu beitragen kann, die Leistung und den Durchsatz der Festplatte zu erhöhen, bietet es keine Redundanz. Es kostet jedoch am wenigsten.

Der größte Vorteil von RAID 0 besteht darin, dass es die Hardwarekapazität effektiv erhöhen kann. Der größte Nachteil ist jedoch, dass bei einem Ausfall einer Festplatte das gesamte System betroffen ist. Um dieses Problem zu lösen, können Anwender ein Striped-Volume auf mehreren Laufwerken erstellen.

Hier können Sie den MiniTool Partition Wizard verwenden, um ein Striped Volume zu erstellen. Ein Striped-Volume kann helfen, die Daten gleichmäßig auf alle Laufwerke zu verteilen. Sie sollten aber besser nicht alle Festplatten an einen Controller anschließen. Wenn Anwender häufiger das Betriebssystem lesen und schreiben, kann der Controller leicht überlastet werden. Um diese Situation zu vermeiden, können Sie mehrere Festplatten-Controller verwenden.

RAID 0 bietet mehr freien Speicherplatz und eine bessere Leistung, aber das gesamte Betriebssystem ist sehr unzuverlässig. Wenn Ihnen daher die Sicherheit Ihrer Daten nicht wichtig ist, können Sie sich für RAID 0 entscheiden.

RAID 1

RAID 1 Spiegelung, ist eine Technik, bei der dieselben Daten auf mehr als ein Laufwerk geschrieben werden. Jedes Laufwerk in einer Spiegelung enthält eine identische Kopie der Daten. Wenn also ein einzelnes Laufwerk ausfällt, kann das zweite Laufwerk weiterarbeiten. Obwohl RAID 1 die Datensicherheit perfekt schützen kann, beträgt dessen Festplattenauslastung 50%. Ein Beispiel: Es gibt vier 80G Festplatten, aber der verfügbare Speicherplatz beträgt 160GB.

Wenn eine Festplatte ausfällt, sollten Sie die beschädigte Festplatte rechtzeitig austauschen. Andernfalls geht der Rest der gespiegelten Festplatte kaputt, und das gesamte Betriebssystem kann zusammenbrechen. Nach dem Austausch der Festplatte können die Anwender wie zuvor auf die ursprünglichen Daten zugreifen. Daher wird RAID 1 verwendet, um wichtige Daten zu retten.

RAID 1 realisiert die Spiegelung der Festplatte durch ein zweites Lesen. Daher sollten Anwender besser mehrere Festplatten-Controller verwenden, um die Belastung jedes einzelnen Festplatten-Controllers zu verringern.

RAID 0+1

RAID 0+1 ist eine Kombination aus RAID 0 und RAID 1. Es handelt sich um eine RAID-Stufe, der eine Spiegelung von Stripes verwendet. Eine solche Implementierung hat die Vorteile der Geschwindigkeit von RAID 0 und der Sicherheit von RAID 1. Mit RAID 0+1 können Anwender Daten auf mehreren Laufwerken speichern, wobei jedes Laufwerk über eine eigene physische Spiegelung verfügt und vollständige Redundanz bietet.

RAID 0+1 erfordert mindestens 4 Festplatten.

RAID: LSI MegaRAID, Nytro und Syncro

LSI MegaRAID zielt auf den Schutz von Daten durch seine leistungsstarken und äußerst zuverlässigen RAID-Controller Funktionen ab und erfreut sich in der Branche großer Beliebtheit.

LSI Nytro zielt darauf ab, die Geschwindigkeit zu erhöhen. Es macht sich die Vorteile der Flash-Technologie zunutze, um die Daten-I/O-Geschwindigkeit zu verbessern. Es umfasst drei Serien: LSI Nytro WarpDrive Beschleunigungskarte, LSI Nytro XD Application Acceleration Storage Solution und LSI Nytro ac MegaRAID Application Accelerator.

LSI Syncro wird hauptsächlich für die gemeinsame Nutzung von Daten verwendet. Es kann die Systemverfügbarkeit und Skalierbarkeit verbessern und Kosten senken.

RAID 2

Wie bei RAID 3 werden die Daten gestrippt und auf verschiedenen Festplatten gespeichert. RAID 2 verwendet jedoch bestimmte Kodierungstechnologien, um Fehler zu prüfen und zu beheben. Dieser Code benötigt mehrere Festplatten, um die wiederhergestellten Daten zu speichern, weshalb RAID 2 in einer kommerziellen Umgebung nur selten verwendet wird. Da RAID 2 aus Bit-Level-Stripping mit spezieller Hamming-Code-Parität besteht, kann es dazu beitragen, Probleme bei fehlerhaft gelesenen Daten rechtzeitig zu beheben. Um den Hamming-Code nutzen zu können, müssen die Anwender jedoch für die Datenredundanz bezahlen.

RAID 3

RAID 3 kann zwar bei der Überprüfung von Fehlern helfen, diese aber nicht beheben. Es wird mit einem Stripe umgehen, sobald der Zugriff auf die Daten beginnt, wodurch die Geschwindigkeit beim Lesen und Schreiben von Daten erheblich verbessert werden kann. RAID 3 benötigt drei oder mehr Festplatten zum Speichern und Schreiben von Daten. Es wird hauptsächlich für Grafiken (einschließlich Animationen) verwendet. RAID 3 verwendet einen einzigen Festplattenblock zum Speichern von Paritätsinformationen. Wenn also eine Festplatte ausfällt, können die anderen wiederhergestellt werden. RAID 3 kann eine gute Übertragungsrate für umfangreiche und kontinuierliche Daten bieten. Aber bei zufälligen Daten wird die Paritätsplatte zum Engpass für den Betrieb.

RAID 4

RAID 4 besteht aus Block-Level-Stripping mit dedizierter Parität. Es hilft beim Zugriff auf die Daten über den Datenblock, aber seine Effizienz ist nicht sehr gut.

RAID 5

RAID 5 besteht aus Block-Level-Stripping mit Parität auf allen Festplatten. Es kann helfen, Daten schnell zu lesen und zu schreiben. Die Paritätsinformationen sind auf verschiedene Festplatten verteilt, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Im Vergleich zu RAID 3 wird nur eine Festplatte betrieben und nicht jedes Mal alle Festplatten. Bei einem Ausfall einer einzelnen Festplatte können die nachfolgenden Lesevorgänge anhand der verteilten Parität berechnet werden.

RAID 6

RAID 6 ist im Wesentlichen eine Erweiterung von RAID 5, die zusätzliche Fehlertoleranz durch die Verwendung eines zweiten unabhängigen verteilten Paritätsschemas ermöglicht. Das Design des Controllers wird dadurch jedoch komplexer.

RAID 7

RAID 7 enthält ein eingebettetes Echtzeit-Betriebssystem und einen Prozessor für erweiterte Daten-Lese-Schreib- Funktionen oder I/0-Operationen und Daten-Cache-Funktionen. Jede Festplatte verfügt über einen Cache-Speicher. Wenn mehrere Anwender das System besuchen, geht die Zugriffszeit daher gegen Null. Sobald das System jedoch in einen Unfall verwickelt wird, gehen die Daten im Cache-Speicher verloren.

RAID 10

Der RAID-Level 10 enthält eine Streifenstruktur und eine Spiegelstruktur. Seine Skalierbarkeit ist jedoch nicht sehr gut. Es ist für Datenbanken geeignet, die Geschwindigkeit und Fehlerkontrolle erfordern.

RAID 53

RAID 53 sollte eigentlich „RAID 03“ heißen, da es wie das gestreifte RAID 0 implementiert ist, dessen Segmente RAID 3-Arrays sind. Es bietet die gleiche Fehlertoleranz und den gleichen Overhead wie RAID 3. Allerdings ist es eine sehr teure Lösung und erfordert, dass alle Laufwerke die gleiche Synchronisation haben.

Beste Empfehlung: Wenn Ihre auf RIAD gespeicherten Daten verloren gegangen sind, können Sie versuchen, die verlorenen Daten mit MiniTool Power Data Recovery wiederherzustellen. Top-Tipps zur einfachen Wiederherstellung von Daten aus einem Hardware-RAID.